专利名称：一种基于基站的判断移动通信终端位置变化的方法
技术领域：
本发明涉及无线通讯技术领域，具体涉及一种基于基站的判断移动通信终端位置是否发生变化的方法。
背景技术：
随着机动车辆数量的增加，机动车防盗、追踪技术的需求越来越广泛。通过在机动车辆上安装定位装置，利用定位技术对机动车辆位置进行监控，可以有效地解决机动车防盗、追踪问题。如何快速准确地判断机动车是否移动是该类机动车防盗方案的核心技术。目前判定机动车位置移动的方法主要有如下两种1.在机动车辆上安装GPS定位装置，利用GPS获取位置信息，同时利用其他通讯手段(通常是GPRS/CDMA1X以及SMS)不断将位置信息反馈到控制中心，由控制中心对位置信息进行实时分析计算后，判断机动车辆位置是否发生变化。
2.在机动车辆上安装具有定位功能的移动通信终端，利用公共移动通信网络(GSM/CDMA/PHS/3G等)获取位置信息，同时将位置信息反馈到控制中心，由控制中心对位置信息进行实时分析计算后，判断机动车辆位置是否发生变化。
现有这些技术，主要存在以下几个问题1.使用GPS设备成本相对较高，盲区多(GPS天线必须对着天空，在高架桥下方或高楼林立的地方无法接收到卫星信号)，而且设备对天气的要求比较高，在阴天或多云的气候条件下，其接收信号的能力也同样比较弱。
2.利用公共移动通信网络(GSM/CDMA/PHS/3G等)获取的位置信息精度差，同实际位置误差较大，直接导致计算位置偏差，难以有效的判断位置是否真正发生变化，从而增加了位置变化的误报率。
3.通讯量大，控制中心负载严重由于终端设备无法自主判断位置的变化，因此无论采用GPS还是公共移动通信网络，终端都需要不停的上报当前的位置数据，产生大量的通讯量，容易造成数据的积压；同时由于只能依靠控制中心进行位置判断的计算，记录和处理这些位置数据也增加了控制中心的负载，控制中心在运算和数据存储方面面临巨大压力。
发明内容
本发明的目的是要提供一种基于公共移动通信网络(GSM/CDMA/PHS/3G等)基站的判断移动终端位置变化的方法，以克服现有技术存在的实现成本高、精度差和通讯量大的问题。
为克服现有技术存在的问题，本发明的技术解决方案是一种基于基站的判断移动终端位置的方法，是通过使用终端定时检测其周围基站的编号和对应的场强数据，然后用当前时刻检测到的基站数据与终端存储的前一时刻检测到的基站数据进行比对，计算各基站场强变化差值之和F，使用F与阀值进行比较。如果F大于阀值，表示终端位置已经发生变化，向控制中心发送位置变化告警信息；反之，表示终端位置没有发生变化，不向控制中心发送信息。比较完毕后，将终端存储的前一时刻基站数据更新为当前时刻的基站数据，使其作为下一次位置判断的前一时刻基站数据。
移动通信网络(GSM/CDMA/PHS/3G等)为增加信道容量一般采用多重覆盖方法，终端搜索到的基站个数可能会多达30个，甚至更多。为减少计算量，本发明对参与计算的基站个数进行了限制。在本发明说明书实施例中，参与计算的基站个数上限取值为场强最强的5个基站。
阀值的大小取决于移动通信网络的制式、基站的发射功率、参与计算的基站个数等参数，可以根据实验获得。
终端定时检测周期根据每次检测所需最大时间及终端馈电能力决定。如果终端馈电能力不受限制，检测间隔设定为零，终端连续不断检测基站数据，可以更及时发现位置变化情况。如果终端馈电能力受限制，设定终端定时检测周期时要兼顾工作时间和报警及时性，终端定时检测周期最佳取值范围为1∽30分钟。
上述方法的运算流程依次包含下述步骤1.终端设备开通时通过SMS/GPRS/CDMA1X等方式从控制中心获得阀值和定时检测周期等参数，并储存。
2.终端设备开机后首先搜索其周围基站的编号和对应的场强数据，并将场强最强的N(0＜N≤5)个基站数据存储到前一时刻基站数据记录表中；3.终端设备定时搜索其周围基站的编号和对应的场强数据，并保留场强最强的M(0＜M≤5)个基站数据；4.终端设备从自身存储设备中提取前一时刻的基站数据，基站数据包括基站的编号和对应的场强数据；5.由终端设备分别计算各基站场强的变化值，取绝对值后求和值F，并用计算所得的F同阀值进行比较；6.如果F大于阀值，说明终端位置发生了变化，终端通过SMS/GPRS/CDMA1X等方式向控制中心发送位置变化告警信息；7.如果F小于阀值，说明终端位置没有发生改变，终端不向控制中心发送信息；8.将终端存储的前一时刻基站数据更新为当前时刻的基站数据，使其作为下一次位置判断的前一时刻基站数据。
上述基于基站的判断移动终端位置变化的方法所采用的算法公式为F=Σi=1P|Ei2-Ei1|]]>注P＝N+ΔM(0＜N≤5；0＜M≤5；0≤ΔM≤5；)N表示前一时刻检测到的基站个数；
M表示当前时刻检测到的基站个数；ΔM表示当前时刻新检测到的基站数；E表示基站场强值。
本发明采用了与现有技术完全不同的另一种工作原理，与现有技术相比，本发明的优点是1、实现成本低，盲区少由于本算法是依托于基站实现位置移动判断，因此终端设备无特殊要求，只需要软件进行支持，成本很低。并且不论室内室外甚至地下车库都可以实现位置判断，不受位置限制的特征是GPS不可比的；2、降低误报率本算法利用自主定位算法阀值作为位置判断的基准数据，可以根据实际情况对该阀值进行调整设置，从而有效的提高了告警效率，降低了误报率；3、通讯量小，终端分担控制中心的负载由于位置变化的计算是在终端内部进行的，不需要控制中心的支持，并且只有当判断出终端位置发生了变化，才通过SMS/GPRS/CDMA1X等方式发送告警信息到控制中心，因此，终端同控制中心之间的通讯量、控制中心的数据存储压力都大幅度的减小；4、终端设备自动完成位置变化的判断通过该算法的运用，使终端设备具有了判断位置变化的能力，提高了终端设备的智能性和适应性，使终端设备已经演变成了智能终端。
5、适用范围广可利用各种公共移动通信网络定位，如GSM、CDMA、PHS、3G等。
图1是GPS位置计算技术的示意图；图2是GSM基站定位技术的示意图；图3是本发明计算技术的示意图；图4是本发明算法的运行流程图。
具体实施例方式
下面将结合附图和实施例对本发明做详细的说明。
参见图1利用GPS位置计算，实现的方式是根据机动车安装的GPS设备对所在的位置进行计算，配合其他通讯手段(通常是GPRS以及SMS)将计算的结果上报到控制中心，控制中心接收到上报数据后，对数据进行整理，提取历史位置信息同上报位置数据进行距离计算，发现存在距离偏差，即判断位置发生了移动。
参见图2利用GSM基站定位，实现的方式是由电信运营商服务系统定时对车辆位置进行定位，使用接收到的车辆位置信息，同历史位置数据进行计算，发现存在距离偏差，即判断位置发生了移动。综述两种现有位置移动计算方式都是通过终端设备提取基本的位置数据信息，位置移动计算由相应的控制中心来进行的。
参见图3本发明是通过使用终端当前时刻检测到的场强最强的M(0＜M≤5)个基站数据与终端存储的前一时刻检测到的场强最强的N(0＜N≤5)个基站数据进行比对，计算各基站场强变化差值之和F，使用F值同终端中设置的自主定位算法阀值参数进行比较。如果F大于阀值，表示终端已经发生移动，向控制中心发送位置变化告警信息；反之，表示终端位置没有发生变化，不向控制中心发送信息。比较完毕后，将终端存储的前一时刻基站数据更新为当前时刻的基站数据，使其作为下一次位置判断的前一时刻基站数据。
参见图4本发明方法的运算流程依次包含下述步骤1.终端设备开通时通过SMS方式从控制中心获得阀值和定时检测周期等参数，并储存。
2.终端设备开机后首先搜索其周围基站的编号和对应的场强数据，并将场强最强的N(0＜N≤5)个基站数据存储到前一时刻基站数据记录表中；3.终端设备定时搜索其周围基站的编号和对应的场强数据，并保留场强最强的M(0＜M≤5)个基站数据；4.终端设备从自身存储设备中提取前一时刻的基站数据，基站数据包括基站的编号和对应的场强数据；5.由终端设备分别计算各基站场强的变化值，取绝对值后求和值F，并用计算所得的F同阀值进行比较；6.如果F大于阀值，说明终端位置发生了变化，终端通过SMS方式向控制中心发送位置变化告警信息；7.如果F小于阀值，说明终端位置没有发生改变，终端不向控制中心发送信息；8.将终端存储的前一时刻基站数据更新为当前时刻的基站数据，使其作为下一次位置判断的前一时刻基站数据。
上述基于基站的判断移动终端位置变化的方法所采用的算法公式为F=Σi=1P|Ei2-Ei1|]]>注P＝N+ΔM(0＜N≤5；0＜M≤5；0≤ΔM≤5；)N表示前一时刻检测到的基站个数；M表示当前时刻检测到的基站个数；ΔM表示当前时刻新检测到的基站数E表示基站场强值。
下面将通过实施例对其进行演算。
实施例利用西安市PHS(小灵通)网络进行车动报警实验●参与计算的基站个数上限取值为场强最强的5个基站。
●自主定位算法阀值参数设定为60。
●终端定时检测周期取值为1分钟。
情况1终端设备所在环境基站信号覆盖情况良好，终端在此停留30分钟，控制中心未收到终端位置变化告警信息。提取终端中保留的数据，如下表所示
表1基站及场强数据
(基站安装位置信息是电信运营商的秘密，公开数据更改了基站CSID号)在表中可以确定ΔM＝0，P＝N+ΔM＝5，所以i的取值范围为1～5。
表2自主定位算法计算表
通过算法计算得出的结论，同实际情况相吻合，从而证明在基站信号覆盖良好情况下该算法对位置变化判断是准确的。
情况2终端设备所在环境基站信号覆盖情况较差，终端在此停留30分钟，控制中心未收到终端位置变化告警信息。提取终端中保留的数据，如下表所示表3基站及场强数据
在表中可以确定ΔM＝0，P＝N+ΔM＝3，所以i的取值范围为1～3。
表4自主定位算法计算表
通过算法计算得出的结论，同实际情况相吻合，从而证明在基站信号覆盖较差情况下该算法对位置变化判断是准确的。
情况3终端设备所在环境基站信号覆盖正常，终端移动了50米，控制中心就收到了终端位置变化告警信息。提取终端中保留的数据，如下表所示表5基站及场强数据
在表中可以确定ΔM＝2，P＝N+ΔM＝7，所以i的取值范围为1～7。
表6自主定位算法计算表
通过算法计算得出的结论，同实际情况相吻合，从而证明实际位置发生变化的情况下该算法能及时发现位置变化情况。
情况4终端设备所在环境基站信号覆盖较差，终端移动了100米，控制中心就收到了终端位置变化告警信息。提取终端中保留的数据，如下表所示表7基站及场强数据
在表中可以确定ΔM＝2，P＝N+ΔM＝4，所以i的取值范围为1～4。
表8自主定位算法计算表
通过算法计算得出的结论，同实际情况相吻合，从而证明在基站信号覆盖较差情况下该算法对位置变化判断是准确的。
权利要求
1.一种基于基站的判断移动终端位置的方法，是通过使用终端定时检测其周围基站的编号和对应的场强数据，然后用当前时刻检测到的基站数据与终端存储的前一时刻检测到的基站数据进行比对，计算各基站场强变化差值之和F，使用F与阀值进行比较。如果F大于阀值，表示终端位置已经发生变化，向控制中心发送位置变化告警信息；反之，表示终端位置没有发生变化，不向控制中心发送信息。比较完毕后，将终端存储的前一时刻基站数据更新为当前时刻的基站数据，使其作为下一次位置判断的前一时刻基站数据。
2.如权利要求1所述的一种基于基站的判断移动终端位置的方法，其特征在于所述方法的运算流程依次包含下述步骤(1)终端设备开通时通过SMS/GPRS/CDMA1X等方式从控制中心获得阀值和定时检测周期等参数，并储存；(2)终端设备开机后首先搜索其周围基站的编号和对应的场强数据，并将场强最强的N(0＜N≤5)个基站数据存储到前一时刻基站数据记录表中；(3)终端设备定时搜索其周围基站的编号和对应的场强数据，并保留场强最强的M(0＜M≤5)个基站数据；(4)终端设备从自身存储设备中提取前一时刻的基站数据，基站数据包括基站的编号和对应的场强数据；(5)由终端设备分别计算各基站场强的变化值，取绝对值后求和值F，并用计算所得的F同阀值进行比较；(6)如果F大于阀值，说明终端位置发生了变化，终端通过SMS/GPRS/CDMA1X等方式向控制中心发送位置变化告警信息；(7)如果F小于阀值，说明终端位置没有发生改变，终端不向控制中心发送信息；(8)将终端存储的前一时刻基站数据更新为当前时刻的基站数据，使其作为下一次位置判断的前一时刻基站数据。
3.如权利要求1或2所述的一种基于基站的判断移动终端位置的方法，其特征在于所采用的算法公式为F=Σi=1p|Ei2-Ei1|]]>注P＝N+ΔM(0＜N≤5；0＜M≤5；0≤ΔM≤5；)N表示前一时刻检测到的基站个数；M表示当前时刻检测到的基站个数；ΔM表示当前时刻新检测到的基站数；E表示基站场强值。
全文摘要
本发明涉及无线通讯技术领域，具体涉及一种基于基站的判断移动通信终端位置是否发生变化的方法。本发明要克服现有技术存在的实现成本高、精度差和通讯量大的问题。其技术解决方案是通过使用终端定时检测其周围基站的编号和对应的场强数据，然后用当前时刻检测到的基站数据与终端存储的前一时刻检测到的基站数据进行比对，计算各基站场强变化差值之和F，使用F与阀值进行比较。如果F大于阀值，表示终端位置已经发生变化，向控制中心发送位置变化告警信息；反之，表示终端位置没有发生变化，不向控制中心发送信息。比较完毕后，将终端存储的前一时刻基站数据更新为当前时刻的基站数据，使其作为下一次位置判断的前一时刻基站数据。
文档编号H04W64/00GK101014194SQ200710017420
公开日2007年8月8日 申请日期2007年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者朱建平 申请人:西安瑞吉通讯设备有限责任公司