专利名称：用于umts的移动终端定位方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及用于UMTS ( Universal Mobile Telecommunication System,通用矛多动通4言系纟克)的-多动纟冬端定<立 方法和装置。
背景技术：
在UMTS网络中，为了才是供基于移动终端的位置信息的增值服 务，例如欢迎信息、广告信息等，运营商存在只依靠信令监测系统 实现对UMTS系统的手机用户进行'J 、区定位的需求。
图1是UMTS通信系统的无线接入网结构示意图。
目前基于信令监测实现的UMTS网络移动终端定位方法需要 监测无线网络控制器(Radio Network Controller,以下简称为RNC ) 与基站(NodeB)之间的Iub接口 ，需要分析的网络协议包括NodeB 应用部分(NodeB Application Part ，简称为NB AP )、无线资源控制 协i义(Radio Resource Control,简称为RRC)、无线《连路控制协i义 (Radio Link Control,简称为RLC )、力某体接入控制协议(Media Access Control,简称为MAC )和帧十办"i义(Frame Protocol，简称为 FP)，根据Iub接口上述协议信令数据的联合分析就可以得到移动 终端的识别信息和位置信息，从而实现定位。然而，Iub接口协议非常复杂，如前面所述需要对多达五种协 议数据进行分析，并使用复杂的算法进行联合分析处理才能得到移 动终端的位置信息和识别信息，算法的复杂性会降低系统的处理效 率以及稳定性。
发明内容
本发明旨在冲是供一种用于UMTS通信系统的移动终端定位方 法和装置，以解决上述技术中定位移动终端的运算较复杂的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于UMTS通信系统的移 动终端定位方法，包括以下步骤从UMTS通信系统的IuCs接口 的j言令中获取国际移动客户i只别石马(International Mobile Subscriber Identity,简称IMSI )、 4立置区编码(Location Area Code ，以下简称 为LAC)和服务区编码(Service Area Code,以下简称为SAC )， 其中，预先设定每个SAC所对应的服务区只包含一个小区；根据 IMSI识别移动终端；以及根据LAC和SAC认定移动终端处于LAC 所对应位置区下的SAC所对应的小区。
根据本发明的另一方面，提供了一种一种用于UMTS的移动终 端定位装置，包括获取模块，用于从UMTS的IuCS接口的信令 中获取IMSI、 LAC和SAC，其中，预先设定每个SAC所对应的服 务区只包括一个小区；识别模块，用于根据IMSI识别移动终端； 以及定位才莫块，用于确定移动终端处于LAC所对应位置区下的SAC 所对应的小区。
通过上述才支术方案，本发明在UMTS通4言网纟各中定^f立移动终端 的运算4交简单，乂人而才是高了系统的处理效率以及稳定性。
此处所说明的附图用来才是供对本发明的进一步理解，构成本申 请的一部分，本发明的示意性实施例及其i兌明用于解释本发明，并
不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1示出了 UMTS通信系统的无线接入网结构示意图2示出了才艮据本发明实施例的用于UMTS通信网络的移动终 端定位方法的流程图3示出了根据本发明实施例的应用于手机用户定位过程中的 流程图4示出了根据本发明实施例的用于UMTS通信网络的移动终 端定位装置的方框图。
具体实施例方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细i兌明本发明。
图2示出了根据本发明实施例的用于UMTS的移动终端定位方 法的流程图，包括以下步-骤
S10,从UMTS的IuCS接口的信令中获耳又IMSI 、 LAC和SAC,
其中，预先设定每个SAC所对应的服务区只包括一个小区；
S20，才艮据IMSI识别移动终端；以及
S30,确定移动纟冬端处于LAC所只寸应^立置区下的SAC所只于应 的小区。通过以上方法可以获取移动终端的识别信息和位置信息(即
IMSI、 LAC和SAC), 乂人而可以知道哪一个移动乡冬端在哪一个位置 区的哪一个服务区，再利用服务区和小区的一对一映射关系，从而 实现对移动终端的小区定位。
在现有技术的移动终端定位方法中，是对Iub接口的信令进行 分析；而在本实施例的移动终端定位方法中，是对IuCS接口的信 令进行分析。IuCS接口协议相对于Iub接口协议而言比较简单，只 需要乂于无纟戋4妄入网应用吾卩分(Radio Access Network Application Part,以下简称为RANAP )协议和GSM第三层协议进行分析即可， 复杂度的降低带来的是系统运行效率和稳定性的提高，这样不但提 高了系统的可维护性，还降4氐了系统的建i殳与运维成本。
另外，Iub 4妄口物理7"R载多才羊化，对于不同的物理岸义载都必须 配备特定的硬件采集设备才能实现信令采集。而IuCS接口的物理 承载比较单一 ，所以4又需使用单一种类石更件采集i殳备即可完成信令 采集，这就降低了成本和减少了管理复杂性。
再又，如图1所示，Iub接口的数量庞大。在一个商用的UMTS 网络中NodeB的凄t量是非常大的，比如一个中型i成市可能达到凄t百 个，而且地理位置比较分散，对这些大量的Iub接口进行监测势必 导致大量的资金投入，导致系统成本飙升，系统可维护性降低。而 如图1所示，IuCS接口的数量少得多。目前RNC容量非常大，一 个中等城市只需3~5台，而且RNC通常与核心网设备安装在同一 机房，这样IuCS接口既少又集中，对于监测系统的工程施工非常 方便。
可以通过对IuCS接口保持监测，以获取信令。
9具体来说，可以在监测过程中获取IuCS接口中的RNC向核心 网(Core Network,以下简称为CN )发送的RANAP的初始化用户 设备Initial UE Message消息；以及乂人中才是取LAC和SAC。 RANAP 协i义初始4b用户i殳备消息Initial UE Message,该消息在RNC建立 Iu接口信令承载时产生，包含了位置区编码LAC和服务区编码 SAC。
还可以在监测过程中获取IuCS接口中的RNC向CN发送的 RANAP的初始化用户设备消息中的GSM第三层消息；以及从中提 取移动终端的识别信息。该识别信息可能是IMSI(即移动终端的永 久识别消息)，也可能是临时移动客户识别码(Temporary Mobile Subscriber Identity,简称TMSI)。
其中，GSM第三层消息可以包4舌以下至少之一GSM第三层 移动性管理MM协议位置更新请求消息；GSM第三层移动性管理 MM协i义TMSI重分配命令消息；GSM第三层移动性管理(Mobility Management,简称为MM )协i义CM月良务i青求消息；以及GSM第 三层无线资源管理(Radio Resource Management,简称为RR)协 议寻呼响应消息。可以从中直接获得IMSI,从而直接可以继续执行 图2的步艰《S30。
如果识别信息是临时识别信息，则可以先根据临时识别信息和 永久识别信息的对应关系，获得临时识别信息对应的永久识别信 息，再一艮据永久识别信息和位置信息定位移动终端。具体来i兌，包 括监测过程中获取IuCS接口中的RNC向CN发送的RANAP的 初始化用户设备消息的GSM第三层消息；以及从中提取TMSI;获 取CN向RNC发送的RANAP的寻呼消息；乂人中才是耳又TMSI与IMSI 的对应关系；以及乂人对应关系得到IMSI。其中，临时识别信息和永久识别信息的对应关系可以从核心网
CN向无线网络控制器RNC发送的RANAP寻呼消息Paging中提 取。RANAP协议寻呼消息Paging,该消息在寻呼移动终端时由核 心网CN发送给无线网控制器RNC,包含了 TMSI与IMSI的对应 关系。
下面以在UMTS无线通信网络中定位手才几用户为例，对本发明 才是出的移动纟冬端定^f立方法进4亍i兌明。
在UMTS网络中，通过对IuCS 4妄口信令的监测来获取定位手 才几用户所需要的国际移动客户识别码IMSI、临时移动客户识别码 TMSI、移动台ISDN号码(MSISDN号码)和服务区编码SAC。
如图l所示，在UMTS的信令网络结构中，为了对手机用户进 行定位，需要监测无线网络控制器(Radio Network Controller,简 称RNC)与核心网之间的IuCS接口 ，分析IuCS接口上的无线接 入网应用部分(Radio Access Network Application Part ， 简称 RANAP ) "t力4义、GSM第三层的MM协议以及RR协i义。
为了对手机用户进行定位，需要从RANAP协议中的以下信令 的参凄t中获耳又部分信息，从而实现小区定位。因此，以上才是到的 GSM第三层消息可以包4舌以下 一 些消息
GSM第三层移动性管理MM十办"i义^f立置更新"i青求Location Updating Request消息，该消息在移动乡冬端发起4立置更新时产生， 包含了国际移动客户识别码IMSI或临时移动客户识别码TMSI。
GSM第三层移动性管理MM协议CM月良务请求CM Service Request消息，该消息在移动终端主叫或发送短信时产生，包含了 国际移动客户识别码IMSI或临时移动客户识别码TMSI。
iiGSM第三层移动性管理MM十办i义TMSI重分配命令TMSI Reallocation Command消息，该消息在进4亍TMSI重新分配时产生， 包含了新分配的TMSI号石马。GSM第三层无线资源管理RR协i义寻 呼响应Paging Response消息，该消息在移动终端^皮叫或4妄收短信时 产生，包含了国际移动客户识别石马IMSI或临时移动客户识别码; TMSI。
另外，也可以在监测过程中获取IuCS接口中的CN向RNC发 送的RANAP的/>共标识CommonID消息；以及/人中才是耳又IMSI。 RANAP妨4义/>共标识消息CommonID,该消息在移动终端呼叫过 程或位置更新过程中产生，包含了国际移动客户识别码IMSI。
本发明是通过设定服务区编码4吏月良务区与小区间建立 一 对一 映射关系，从而用服务区编码SAC取代小区编码CellID的来完成 定位，这一点从技术上也保证了在IuCS接口实现定位的可行性。
小区是UMTS无线通信网络中最小的不可分割的区域，而现有 技术中，服务区是由同属于一个位置区下的一个或多个小区组成的 一个区i或，月良务区才示i只为Service Area Identification,纟且成才各式为 MCC+MNC+LAC+SAC，其中MCC为移动国家石马，MNC为移动网 络号，LAC为位置区编码，SAC是服务区编码，每个小区所属的 月l务区是在无线4妾入网RAN侧进行配置，配置凄t据存方文在无线网 络控制器RNC上。在本发明中，预先设定每个SAC所对应的服务 区只包括一个小区具体包括建立SAC与CellID —对一的对应关 系。
本发明是基于IuCS "l妄口信令监测实现移动终端定位。在无线 接入网IuCS接口交互信令中无法获取小区编码CellID，而服务区 编码SAC可以在该接口信令中得到，所以本发明通过使服务区和小区建立映射关系，这样使用服务区编码就可以取代小区编码完成 移动终端定位的功能。
参考图3，说明根据本发明实施例的手机用户定位方法。如图 3所示，该方法包4舌以下步骤
步骤S201,分析RANAP协i义Initial UE Message消息，获取 位置区编码LAC和服务区编码SAC;
步骤S202，判断是何种业务类型；
步骤S203,如果步骤S202中判断业务类型是位置更新，分析 GSM第三层MM十办"i义Location Updating Request消息，获取移动纟冬 端识别信息，该识别信息是IMSI或者TMSI;
步骤S204,如果步骤S202中判断业务类型是主叫或发送短信， 分析GSM第三层MM协i义CM Service Request消息，获取移动终 端识别信息，该识别信息是IMSI或者TMSI;
步骤S205,如果步骤S202中判断业务类型是被叫叫或接受短 信，分析GSM第三层RR协i义Paging Response消息，获耳又移动终 端识别信息，该识别信息是IMSI或者TMSI;
步骤S206,判断上一个步骤中得到的用户识别信息是否是 IMSI;
步骤S207，如果步骤S206中判断结果为不是IMSI,那么判断 信令流程中有无RANAP协i义CommonID消息；
步骤S208,如果步骤S207中判断结果为有CommonID消息， 分析RANAP协i义CommonID消息，获取IMSI;
13步骤S209,如果步骤S207中判断结果为没有CommonID消息， 那么此时能够得到的用户识别信息只能是TMSI，才艮据TMSI到 TMSI和IMSI的3于照关系中4戈到乂于应的IMSI;
步骤S210，根据前面步骤得到的IMSI， LAC， SAC定位移动终端。
RANAP协议Paging消息中既有IMSI又有TMSI,分析此消息 就可以4寻到IMSI和TMSI的对应关系，另外，如果出J见了 TMSI 重新分配的过程，则还需要对TMSI/IMSI的对应关系进行更新。
通过以上方法可以获取手才几用户的IMSI、 LAC及SAC三个参 数，IMSI是唯一标识一个手机用户的号码，通过配置是服务区唯一 对应小区，所以LAC及SAC可以唯一标识一个小区区域，因此， 就可以知道哪一个手才几用户在哪一个位置区的哪一个小区，这样就 实现了对手才几用户的小区定位。
在上述的移动乡冬端定4立方法中，UMTS通信系统可以是 WCDMA通信系统或TD-SCDMA通信系统。
图4示出了根据本发明实施例的用于UMTS通信网络的移动终 端定位装置的方4匡图，其包括
获取模块10，用于从UMTS的IuCS接口的信令中获取IMSI、 LAC和SAC,其中，预先i殳定每个SAC所对应的月良务区只包4舌一 个小区；
识别模块20,用于根据IMSI识别移动终端；以及
定位才莫块30,用于确定移动终端处于LAC所对应位置区下的 SAC所乂于应的小区。其中，IMSI可以直4妻获取，也可以通过获取TMSI,然后利用 TMSI与IMSI之间的对应关系，获取IMSI。
在本实施例的移动终端定位装置中，是对IuCS接口的信令进 行分析。IuCS接口协议相对于Iub接口协议而言比较简单，只需要 对无线接入网应用部分协议和GSM第三层协议进行分析即可，复 杂度的降低带来的是系统运行效率和稳定性的提高，这样不但提高 了系统的可维护性，还降低了系统的运维成本。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果
1、 运算较简单，从而提高了系统的处理效率以及稳定性；
2、 仅需使用单一种类硬件采集设备即可完成信令采集，这就 降低了成本和减少了管理复杂性；
3、 减少了需要监测的接口，且位置集中，对于监测系统的工 程施工非常方i"更。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或 各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算 装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们 可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储
在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成 电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模 块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述^义为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发 明，对于本领i或的才支术人员来i兌，本发明可以有各种更改和变^[匕。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进 等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种用于通用移动通信系统的移动终端定位方法，其特征在于，包括以下步骤从所述通用移动通信系统的IuCS接口的信令中获取国际移动客户识别码、位置区编码和服务区编码，其中，预先设定每个服务区编码所对应的服务区只包括一个小区；根据国际移动客户识别码识别移动终端；以及确定所述移动终端处于位置区编码所对应位置区下的服务区编码所对应的小区。
2. 根据权利要求1所述的移动终端定位方法，其特征在于，从所 述通用移动通信系统的IuCS接口的信令中获取国际移动客户 识别码、位置区编码和服务区编码具体包括对所述IuCS接口保持监测，以获取所述信令。
3. 4艮据权利要求2所述的移动终端定位方法，其特征在于，从所 述通用移动通信系统的IuCS接口的信令中获取国际移动客户 识别码、位置区编码和服务区编码具体包括监测过程中获取所述IuCS接口中的无线网络控制器向核 心网发送的无线4妄入网应用告p分的^刀始^f匕用户i殳备消息；以及乂人中4是取位置区编码和月良务区编码。
4. 根据权利要求2所述的移动终端定位方法，其特征在于，从所 述通用移动通信系统的IuCS接口的信令中获取国际移动客户 识别石马、^立置区编石马和月良务区编石马具体包4舌监测过程中获取IuCS接口中的无线网络控制器向核心网 发送的无线接入网应用部分的初始化用户设备消息中的GSM 第三层消息；以及乂人中4是取国际移动客户识别码。
5. 一艮据纟又利要求4所述的移动终端定位方法，其特征在于，所述 GSM第三层消息包括以下至少之一GSM第三层移动性管理移动性管理协i义位置更新i青求消息；GSM第三层移动性管理移动性管理十办i义临时移动客户识 别码重分配命令消息；GSM第三层移动性管理移动性管理协议CM服务请求消 息；以及GSM第三层无线资源管理无线资源管理妨4义寻呼响应消自
6. 根据权利要求2所述的移动终端定位方法，其特征在于，从所 述通用移动通信系统的IuCS接口的信令中获取国际移动客户 识别码、位置区编码和月良务区编码具体包括监测过程中获取IuCS接口中的无线网络控制器向核心网 发送的无线接入网应用部分的初始化用户设备消息中的GSM 第三层消息；以及从中提取临时移动客户识别码；获取所述核心网向所述无线网络控制器发送的无线接入 网应用部分的寻呼消息；从中提取临时移动客户识别码与国际移动客户识别码的 只于应关系；以及/人所述对应关系得到国际移动客户识别码。
7. 根据权利要求2所述的移动终端定位方法，其特征在于，从所 述通用移动通信系统的IuCS接口的信令中获取国际移动客户 识别码、位置区编码和月良务区编码具体包括监测过程中获取所述IuCS接口中的核心网向无线网络控 制器发送的无线接入网应用部分的公共标识消息；以及从中提取国际移动客户识别码。
8. 4艮据权利要求2所述的移动终端定位方法，其特征在于，预先 设定每个服务区编码所对应的服务区只包括一个小区具体包 括建立服务区编码与小区编码一对一的对应关系。
9. 根据权利要求1至8任一项所述的移动终端定位方法，其特征 在于，所述通用移动通4言系统是WCDMA通信系统或 TD-SCDMA通信系统。
10. —种用于通用移动通信系统的移动终端定位装置，其特征在 于，包括获取模块，用于从所述通用移动通信系统的IuCS接口的 信令中获取国际移动客户识别码、位置区编码和服务区编码， 其中，预先设定每个服务区编码所对应的服务区只包括一个小区；识别才莫块，用于才艮据国际移动客户识别码识别移动终端；以及定位才莫块，用于确定所述移动终端处于位置区编码所对 应位置区下的月l务区编码所对应的小区。
全文摘要
本发明提供了一种用于UMTS通信系统的移动终端定位方法和装置，包括以下步骤从通用移动通信系统的IuCS接口的信令中获取IMSI、LAC和SAC，其中，预先设定每个SAC所对应的服务区只包括一个小区；根据IMSI识别移动终端；以及确定移动终端处于LAC所对应位置区下的SAC所对应的小区。本发明在UMTS通信网络中定位移动终端的运算比较简单。
文档编号H04W64/00GK101453784SQ20071019681
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月5日 优先权日2007年12月5日
发明者斌 戴, 扬 李, 陈仕波 申请人:中兴通讯股份有限公司