专利名称：基于Home NodeB相邻宏小区信息或其IP地址的用户定位方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其是在网络中包含HomeNodeB时的用
户定位方法。
背景技术：
现有技术中存在各种定位方法。现作一简单介绍。
1. COO(CellofOrigin)定位法现有网络是事先规划好的,每个基站及小区的位置基本是固定的，所以可以直接利用CdlId从网络布局获得小区的位置，从而对用户进行小区级别的定位。
2. 基于测量的定位法首先找到基站位置，然后根据测量得出UE距离基站的位置，从而定位UE。
3. 辅助GPS的定位法UE内置GPS,直接利用GSP进行定位。上述定位法存在下述问题。
1. COO定位法由于HomeNodeB具有可移动性，所以CellId与其位置关系不再是事先规划好的，所以当用户处于HomeNodeB覆盖的小区时该方法不再适用，需要进行补充完善。
2. 基于测量的定位法由于HomeNodeB具有可移动性，没有基站位置作为参考标准，就不能直接基于基站进行测量来得到UE的位置，所以首先必须确定基站的位置。
3. 辅助GPS的定位法该技术要求UE必须内置GPS。 一是成本较高，同时用户有权要求不安装GPS以保护自己的隐私，所以如果用户不安装GPS，利用方法就失去了意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于HomeNodeB相邻宏小区信息或HomeNodeB IP地址的用户定位方法。为实现上述目的，一种基于HomeNodeB相邻宏小区信息的目标用户
定位方法，包括步骤
LCS Client发送位置通知Notification给LCS server ，消息中包
含UE所属Cdl ID及邻小区信息；
LCS Server判断UE是否位于Home NodeB覆盖的小区内；
LCS Server根据HomeNodeB与宏小区的关系，计算家用基站Home
NodeB的位置；
LCS Server将UE的位置信息报告给特定的LCS Client。本发明解决了网络中包含Home NodeB时不能直接利用UE所在小区
的CellId方法^5定位UE的缺陷，补充完善了COO的定位策略，简单快捷、
不需要进行测量。同时解决了HomeNodeB处于孤岛情形下难以定位UE
的困难。
图1是Home NodeB与相邻宏小区的位置关系图；图2是非目标用户发起位置查询时的用户定位消息交互图；图3是目标用户报告位置时的用户定位消息交互图；图4是基于Home NodeB IP地址的UE定位消息交互图；图5是包含Home NodeB时的组网图。
具体实施例方式
本发明主要应用于网络中包含Home NodeB ， UE处在Home NodeB覆盖的小区内时对UE的定位。由于HomeNodeB的覆盖范围在10-50米，所以UE的位置实际上等同于HomeNodeB的位置。定位UE就可以直接转化为定位Home NodeB的位置，所以只要找到Home NodeB的位置即可定位UE。
相对于传统的UMTS网络，当包含HomeNodeB时其组网如图5所示。图中添加了Home NodeB、 DHCP Server 、 SGW、 HCS等网元。
Home NodeB: 家用基站；
DHCP Server: DHCP服务器实现动态分配IP地址，给各客户端分配IP;SGW(securety gateway): 安全网关；
HCS(Home NodeB Configuration Server): 家用基站配置服务器配置HomeNodeB的信息、连接信息、OTAR搜索参数等。方法一利用HomeNodeB周围相邻宏小区信息定位UE
Home NodeB会利用OTAR功能将周围相邻宏小区的信息上报给RNC， RNC会记录该HomeNodeB的邻区信息。当LCS Client向LCS server请求某个UE的位置时，LCS server就需要向HLR、 MSC/VLR、 RNC(或RNCOMC)获得该UE所处的小区及该小区的相邻宏小区信息。因为宏小区的位置确定，根据Home NodeB与周围宏小区的关系，可以判断出HomeNodeB的位置，即可判断出UE的位置。从而很好地补充和完善了COO定位法。
方法二 利用Home NodeB IP地址定位UE
为了加强安全性Home NodeB往往利用SGW分配的基于VPN的虚拟IP地址与外部进行通信，所以我们无法直接通过Home NodeB的IP来获得HomeNodeB的位置，进而获知UE的位置。但是Home NodeB在与SGW通信之前从公共的地址分配服务器(如DHCP server)获得一个公网IP地址，然后再利用这个公网IP地址与SGW通信获得基于VPN的虚拟IP地址。所以我们只要在SGW分配IP地址给Home NodeB时记录与它通信的公网IP地址，建立两个IP地址之间的映射关系，那么我们就可以通过Home NodeB的虚拟IP地址获得Home NodeB的位置信息，从而确定UE的位置。该方法解决了 Home NodeB处于孤岛时的定位问题。
下面详细描述本发明的方法。
方法一利用HomeNodeB周围相邻宏小区信息定位UE传统宏基站的位置很容易获得，因为在网络布局时各个基站的位置就已经确定，每个宏基站包含的小区CellId也是确定的。HomeNodeB会利用OTAR功能将其相邻的小区信息上报给RNC，所以RNC知道HomeNodeB和周围宏小区之间的关系。HomeNodeB周围可能存在一个、两个或多个宏小区(当HomeNodeB周围不存在宏小区时，可以使用本专利介绍的第二种方法定位UE)，从而可以利用HomeNodeB周围的宏小区位置信息来定位Home NodeB的位置，即可定位出UE的位置。Home NodeB与周围相邻宏小区的关系如图l所示。针对不同情况则
有
1) HomeNodeB覆盖的小区只有一个相邻宏小区，贝(jHome NodeB的位置等同该宏小区的位置(如图l中情形l)，即
PHNB = PA
2) HomeNodeB覆盖的小区存在两个相邻宏小区A、 B，则HomeNodeB的位置处于宏小区A和宏小区B相交的位置区域(如图1中情形2)，即
PHNB = PA DPB
3) HomeNodeB覆盖的小区存在三个或更多相邻宏小区A、 B、 C、...，
则Home NodeB的位置处于A、 B、 C等宏小区相交的位置区域(如图l
中情形3)，即
PHNB = PA门PB门PC门...
注PHNB: HomeNodeB覆盖的小区的位置PA:宏小区A的位置PB:宏小区B的位置
PC:宏小区C的位置
方法二 利用Home NodeB IP地址定位UE
1) 在SGW建立Home NodeB的公网IP地址与SGW分配给该HomeNodeB的虚拟IP地址之间的映射关系表；
2) 由LCS Client发起位置查询时，LCS Server利用Client提供的信息IMSI/Cell ID等找到相应的SGW， SGW查询Home NodeB公网IP地址和虚拟IP地址之间的映射关系表，获得UE所在的Home NodeB的公网IP，利用传统方法容易地根据Home NodeB的公网IP获得Home NodeB的位置信息。
实施例
方法一利用HomeNodeB周围相邻宏小区信息定位UE由于可能是非目标用户(Non-Target UE)发起位置查询，如公安或军 事需要从图4中的ExternalLCS Client查询，父母通过自己的手机查询孩 子或老人(持有UE)所在的位置；也可能是目标用户TargetUE自己发起 的位置报告，如UE发起紧急求救。所以下面分两种情况来介绍本定位方 法的实现。
非目标用户(Non-Target UE)发起位置查询时的用户定位分为以下几 个步骤，如图2 。
101: LCS Client发送位置请求Request给LCS server,请求中包含要查询
的用户(Target UE)的信息IMSI; 102: LCS Server利用IMSI向HLR查询该UE所属的MSC/VLR; 103: HLR将查询得到的UE所属的MSC/VLR信息返回给LCS Server; 104: LCS Server利用IMSI向MSC/VLR查询该UE的Ce11 Id; 105: MSC/VLR将该UE的Ce11 Id、 RNC/OMC等信息返回给LCS Server; 106: LCS Server判断UE是否位于Home NodeB覆盖的小区内。如果位于
Home NodeB覆盖的小区内则执行步骤107;如果UE位于宏小区内则
执行步骤110;
107: LCS Server向UE所属的RNC/RNC OMC查询该Home NodeB的相邻 宏小区信息；
108 : RNC/RNC OMC将Home NodeB的相邻宏小区信息返回给LCS Server;
109: LCS Server根据Home NodeB与相邻宏小区的关系，按照工作原理
所述计算HomeNodeB的位置，转到步骤lll; 110:如果UE位于宏小区内，则直接査询该宏小区对应的位置信息； 111: LCS Server将UE的位置信息返回给LCS Client.
目标用户(Target UE)发起位置报告时的用户定位分为以下几个步 骤，如图3。
201: LCS Client (内置于目标用户)发送位置通知Notification给LCS server,消息中包含要本UE所属Cell ID及相邻宏小区信息；202: LCS Server判断UE是否位于Home NodeB覆盖的小区内。如果UE位 于Home NodeB覆盖的小区内则执行步骤203;如果UE位于宏小区内 则执行步骤204;
203: LCS Server根据Home NodeB与宏小区的关系，按照工作原理所述
计算HomeNodeB的位置，转到步骤205; 204:当UE位于宏小区内，则可利用传统方法直接査询该Cell Id对应的
位置信息；
205: LCS Server将UE的位置信息报告给特定的LCS Client,比如报警中 心.
方法二利用HomeNodeBIP地址定位UE
LCS Client进行位置查询时涉及单元300预设过程单元和400查询过程 单元，如图4所示。
单元300预设过程建立Home NodeB公网IP地址和虚拟IP地址之间
的映射关系。
301: Home NodeB请求DHCP Server分配公网IP地址；
302: DHCP Server将分配好的公网IP地址返回给Home NodeB;
303: HomeNodeB请求SGW分配虚拟IP地址；
304: SGW分配虚拟IP地址给Home NodeB，并建立虚拟IP地址和公网IP 地址的映射表；
305: SGW将分配好的虚拟IP地址返回给HomeNodeB;
单元400査询过程LCS Client向LCS Server査询/报告UE的位置。 401:非目标用户发起位置请求时，LCS Client发送位置请求Request给LCS
server,请求中包含要查询的用户Target UE的信息IMSI;如果是目
标用户自己发起位置报告，贝ULCS Client发送位置报告Notificaticm给
LCS server,消息中自己的信息IMSI、 Cdlld等； 402.' LCS Server利用IMSI向HLR查询该UE所属的MSC/VLR; 403: HLR将查询得到的UE所属的MSC/VLR信息返回给LCS Server; 404: LCS Server利用IMSI向MSC/VLR查询该UE所属的RNC/ RNC OMC 等信息，如果是非目标用户发起位置查询还需要获得Cell Id;
ii405: MSC/VLR将该UE所属的RNC/ RNC OMC及非目标用户发起位置查 询需获得的Cell Id信息返回给LCS Server;
406: LCS Server判断该UE是否位于Home NodeB覆盖的小区内。如果UE 位于Home NodeB覆盖的小区内内则执行步骤407;如果UE位于宏小 区内则执行步骤414;
407: LCS Server向UE所属的RNC/RNC OMC査询该Home NodeB的IP地
址(虚拟IP地址)；
408: RNC/RNC OMC将Home NodeB IP地址(虚拟IP地址)返回给LCS
409: LCS Server发送请求给HCS查询SGW的地址信息； 410: HCS返回SGW的地址给LCS Server;
411: LCS Server发送请求给SGW查询Home NodeB的公网IP地址，请求
消息中包含Home NodeB的虚拟IP。 412: SGW根据Home NodeB的公网IP地址与虚拟IP地址的映射关系找到
Home NodeB的公网IP地址并返回给LCS Server; 413:根据Home NodeB的公网IP地址，LCS Server利用传统方法查找到
Home NodeB的位置信息，转到415。 414:当UE位于宏小区内时，则可直接查询该CeUId对应的位置信息； 415:如果发起者是非目标用户，贝ULCS Server将UE的位置信息返回给LCS
Client;如果发起者是目标用户，则LCS Server将UE的位置信息报告
给特定的LCS Client,如报警中心等。
权利要求
1.一种基于Home NodeB相邻宏小区信息的目标用户定位方法，包括步骤LCS Client发送位置通知Notification给LCS server，消息中包含UE所属Cell ID及邻小区信息；LCS Server判断UE是否位于Home NodeB覆盖的小区内；LCS Server根据Home NodeB与宏小区的关系，计算家用基站HomeNodeB的位置；LCS Server将UE的位置信息报告给特定的LCS Client。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述LCSClient内置于UE中。
3. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述宏小区至少为一个。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述HomeNodeB位于一个宏小区内。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述HomeNodeB位于多个宏小区相交的区域内。
6. —种基于HomeNodeB相邻宏小区信息的非目标用户定位方法，包括步骤LCS Client发送位置请求Request给LCS server,请求中包含要查询的用户UE的信息IMSI;LCS Server利用IMSI向HLR查询该UE所属的MSC/VLR;HLR将查询得到的UE所属的MSCAHLR信息返回给LCS Server;LCS Server利用IMSI向MSC/VLR查询该UE的Ce11 Id;MSC/VLR将该UE的CellId、 RNC/OMC等信息返回给LCS Server;LCS Server判断UE是否位于Home NodeB覆盖的小区内；LCS Server向UE所属的RNC/RNC OMC查询该Home NodeB的相邻宏小区信息；RNC/RNC OMC将Home NodeB的相邻宏小区信息返回给LCSSsrvsr;LCS Server根据HomeNodeB与相邻宏小区的关系，计算HomeNodeB的位置；LCS Server将UE的位置信息返回给LCS Client。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述宏小区至少为一个。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述HomeNodeB位于一个宏小区内。
9. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述HomeNodeB位于多个宏小区相交的区域内。
10. —种基于HomeNodeBIP地址的用户定位方法，包括步骤a) 建立家用基站Home NodeB公网IP地址和虚拟IP地址之间的映射关系；b) LCS Client向LCS Server查询/报告UE的位置。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述步骤a)包括Home NodeB请求DHCP Server分配公网IP地址；DHCP Server将分配好的公网IP地址返回给Home NodeB;Home NodeB请求SGW分配虚拟IP地址；SGW分配虚拟IP地址给Home NodeB，并建立虚拟IP地址和公网IP地址的映射表；SGW将分配好的虚拟IP地址返回给Home NodeB。
12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述步骤b)包括如果目标用户UE自己发起位置报告，贝ULCS Client发送位置报告Notification给LCS server,消息中自己的信息IMSI、 Cell Id;LCS Server利用IMSI向HLR查询该UE所属的MSC/VLR;HLR将查询得到的UE所属的MSC/VLR信息返回给LCS Server;LCS Server利用IMSI向MSC/VLR查询该UE所属的RNC/ RNC OMC等信息；MSC/VLR将该UE所属的RNC/RNC OMC返回给LCS Server;LCS Server判断该UE是否位于Home NodeB覆盖的小区内；LCS Server向UE所属的RNC/RNC OMC査询该Home NodeB的虚拟IP地址；RNC/RNC OMC将Home NodeB的虚拟IP地址返回给LCS Server;LCS Server发送请求给HCS查询SGW的地址信息；HCS返回SGW的地址给LCS Server;LCS Server发送请求给SGW査询Home NodeB的公网IP地址，请求消息中包含Home NodeB的虚拟IP;SGW根据Home NodeB的公网IP地址与虚拟IP地址的映射关系找到Home NodeB的公网IP地址并返回给LCS Server;根据HomeNodeB的公网IP地址，LCS Server查找到HomeNodeB的位置信息；LCS Server将UE的位置信息报告给特定的LCS Client。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述步骤b)包括非目标用户发起位置请求时，LCS Client发送位置请求R叫uest给LCS server,请求中包含要査询的用户目标UE的信息IMSI;LCS Server利用IMSI向HLR查询该UE所属的MSC/VLR;HLR将査询得到的UE所属的MSC/VLR信息返回给LCS Server;LCS Server利用IMSI向MSC/VLR查询该UE所属的RNC/ RNC OMC禾口Cell Id信息；MSC/VLR将该UE所属的RNC/ RNC OMC及非目标用户发起位置查询需获得的Cell Id信息返回给LCS Server;LCS Server判断该UE是否位于Home NodeB覆盖的小区内；LCS Server向UE所属的RNC/RNC OMC査询该Home NodeB的虚拟IP地址；RNC/RNC OMC将Home NodeB的虚拟IP地址返回给LCS Server;LCS Server发送请求给HCS査询SGW的地址信息；HCS返回SGW的地址给LCS Server;LCS Server发送请求给SGW査询Home NodeB的公网IP地址，请求消息中包含Home NodeB的虚拟IP地址；SGW根据Home NodeB的公网IP地址与虚拟IP地址的映射关系找到Home NodeB的公网IP地址并返回给LCS Server;根据Home NodeB的公网IP地址，LCS Server査找到Home NodeB的位置信息；贝l)LCS Server将UE的位置信息返回给LCS Client。
全文摘要
一种基于Home NodeB相邻宏小区信息的目标用户定位方法，包括步骤LCS Client发送位置通知Notification给LCS server，消息中包含UE所属Cell ID及邻小区信息；LCS Server判断UE是否位于Home NodeB覆盖的小区内；LCS Server根据Home NodeB与宏小区的关系，计算家用基站Home NodeB的位置；LCS Server将UE的位置信息报告给特定的LCS Client。本发明解决了网络中包含Home NodeB时不能直接利用UE所在小区的Cell Id方法来定位UE的缺陷，补充完善了COO的定位策略，简单快捷、不需要进行测量。同时解决了Home NodeB处于孤岛情形下难以定位UE的困难。
文档编号H04W68/00GK101527960SQ200810083208
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月4日 优先权日2008年3月4日
发明者李福现 申请人:三星电子株式会社;北京三星通信技术研究有限公司