专利名称：一种用户定位方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种用户定位方法和系统。
背景技术：
在长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中，用户定位技术提供了一种根据 测量无线信号来判决用户设备(UE)地理位置和速率的方法。用户定位技术有许多不同的 应用，例如，演进的分组系统(EPS)内部、增值网络服务、UE或第三方服务都可以使用通过 户定位技术获得的地理位置信息。目前，演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)中的定位方法包括网络辅助的全 球导航卫星系统(GNSS)方法、下行定位方法和增强的小区标识(cell ID)方法。也支持使 用上述多种定位方式的混合方法。图1现有的LTE系统EPS中的UE定位所采用的结构图。如图1所示，移动管理实 体(MME)从另一个实体(例如，UE、基站eNB或网关移动位置中心GMLC)收到关于特定目 标UE的位置服务请求，或者MME自己决定为特定目标UE初始化某个位置服务(例如进行 UE的IMS紧急呼叫)时，发送位置服务请求给演进的移动定位服务中心(E-SMLC，Enhanced Serving Mobile Location Centre)。E-SMLC处理位置服务请求，包括传递辅助数据给目 标UE来帮助基于UE和/或UE协助的定位，或者对目标UE定位。之后。E-SMLC返回位置 服务结果(如对UE的位置估计和/或所有辅助数据已被传递给UE的指示)给MME。在非 MME实体请求位置服务的情况下，MME将位置服务结果返回给该实体。参考图1，现有的LTE系统中的定位服务技术涉及如下方面1、定位服务涉及的接口LTE-Uu接口 EU和eNB之间的接口，作为TLE定位协议的一个传输链路使用；Sl接口eNB与MME之间的接口，对所有UE定位相关的过程透明，只作为LTE定位 协议的一个传输链路；SLs接口 =E-SMLC和MME之间的接口，对所有UE相关和eNB相关的定位过程透明， 作为LTE定位协议(LPP，LTE PositioningProtocol)和LPPa协议的一个传输链路使用。2、定位服务涉及到的实体UE 对于基于上行的UE定位方法，UE发送所需要的信号，可以对来自E-UTRAN和 其它来源(如GNSS)的信号进行测量；执行的测量将由所选择的定位方法决定。eNB 为定位估计提供测量结果，并为目标UE测量无线信号，将这些测量信号通知 E-SMLC0SLP (SUPL Location Platform)即SUPL定位平台，负责整个用户面定位的定位安 全用户平面(SUPL, Secure User PlaneLocation)实体。E-SMLC 管理支持目标UE的不同位置服务，包括UE的定位和发送辅助数据给UE ； 可以与UE的服务eNB交互，以便获得UE的定位测量，包括eNB执行的上行测量和UE执行 的下行测量。
3、定位服务涉及到的过程1) a :UE在NAS级别向服务MME请求某个位置服务；或，b :EPC中的某个实体(如GMLC)向MME请求目标UE的某个位置服务(如定位)； 或，c 目标UE的服务MME决定需要某个位置服务(如，为了查找UE的位置进行紧急 呼叫)；2) MME将位置服务请求转发给E-SMLC ；3)a:E-SMLC启动服务eNB查找UE位置过程(例如，为获得定位测量或辅助的数 据)；或，b 在上述步骤3) a基础上或代替步骤3) a, E-SMLC启动UE的查找位置过程(例 如，为获得位置估计或定位测量，或为了转发位置辅助数据给UE)；4)E_SMLC提供位置服务响应给MME，包括所有需要的结果(例如，成功或失败指示 和UE的位置估计)；5)a:如果执行了步骤l)a，MME返回位置服务响应给UE，包括所需要的结果(例 如，UE的位置结果)；b 如果执行了步骤l)b，MME返回位置服务响应给PEC实体，包括所需要的结果 (例如，UE的位置负极)；c 如果执行了步骤l)c，MME使用步骤4)中的位置服务响应来辅助出发步骤l)c 的服务(例如，可以提供到GMLC的紧急呼叫相关的位置估计)。可见，现有的E-UTRAN定位能力的设计包括定位方法、协议和过程，可以采用 UTEAN和GERAN中已支持的能力，或者创建新的原则。即目前LTE系统标准中的定位技术 都需要引入新的定位协议支持，例如，使用从EU到eNB的LPP1连接和从eNB到E-SMLC的 LPP2连接的协议设计，或者使用UE到E-SMLC之间端到端的LPP连接。综上所述，现有的定位技术的实现需要引入新的协议支持，实现过程繁杂。
发明内容
本发明提供了一种用户定位方法，该方法无需引入新的协议支持，实现过程简单。本发明还提供了一种用户定位系统，该系统在实现用户定位时，无需引入新的协 议支持，实现过程简单。为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明公开了一种用户定位方法，该方法包括移动管理实体MME决定获取目标用户设备UE的地理位置信息；所述MME向为目标UE提供服务的MME发送位置服务请求；为目标UE提供服务的 MME获取目标UE的绝对位置信息，并返回给所述MME ；所述MME将目标UE的绝对位置信息发送给地理信息服务器；所述地理信息服务器 将UE的绝对位置信息转换成对应的地理位置信息；所述MME接收地理信息服务器返回的目标UE的地理位置信息。本发明还公开了一种用户定系统，该系统包括MME、为目标UE提供服务的MME和 地理信息服务器，其中，
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MME，用于决定获取目标UE的地理位置信息；用于向为目标UE提供服务的MME发 送位置服务请求，接收为目标UE提供服务的MME返回的目标UE的绝对位置信息；用于将目 标UE的绝对位置信息发送给地理信息服务器，并接收地理信息服务器返回的目标UE的地 理位置信；为目标UE提供服务的MME，用于在接收到来自所述MME的位置服务请求时，获取目 标UE的绝对位置信息，并返回给所述MME ；地理信息服务器，用于在接收到来自所述MME的目标UE的绝对位置信息时，将目 标UE的绝对位置信息转换成对应的地理位置信息后，返回给所述MME。有上述可见，本发明这种MME在决定获取目标UE的地理位置信息时，向为目标UE 提供服务的MME发送位置服务请求，接收为目标UE提供服务的MME返回的目标UE的绝 对位置信息，将目标UE的绝对位置信息发送给地理信息服务器，接收地理信息服务器返回 的目标UE的地理位置信息的技术方案，相对于现有的定位技术来说，不需要引入新的协议 (LPP)支持，实现过程简单。
图1现有的LTE系统EPS中的UE定位所采用的结构图；图2是本发明实施例中的一种用户定位方法的流程图；图3是本发明实施例中的用户定位方案的系统结构图示意；图4是基于图3所示结构实现用户定位的流程图；图5是0TD0A定位技术的原理示意图；图6是本发明实施例中的一种用户定系统的组成结构图。
具体实施例方式图2是本发明实施例中的一种用户定位方法的流程图。如图2所示，该方法包括步骤201，MME决定获取目标UE的地理位置信息。步骤202，所述MME向为目标UE提供服务的MME发送位置服务请求；为目标UE提 供服务的MME获取目标UE的绝对位置信息，并返回给所述MME。步骤203，所述MME将目标UE的绝对位置信息发送给地理信息服务器；所述地理 信息服务器将UE的绝对位置信息转换成对应的地理位置信息；步骤204，所述MME接收地理信息服务器返回的目标UE的地理位置信息。在上述方案中，引入了地理信息服务器，该地理信息服务器提供地理信息服务。上 述方案相对于现有的定位技术来说，不需要引入新的协议(LPP)支持，实现过程简单。为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明 进行详细描述。图3是本发明实施例中的用户定位方案的系统结构图示意。如图3所示，该组网 与现有组网的区别在于新增加了一个网元——地理信息服务器。该地理信息服务器对外有 两个接口 地理信息查询接口和地理信息查询结果响应接口。该地理信息服务器对于整个 LTE系统网络来说，就是新加了一个服务器，不需要对已有的网络结构进行改动即可实现。图4是基于图3所示结构实现用户定位的流程图。如图4所示，包括以下步骤
步骤401，UE在应用层级别向为自身提供服务的MME发送关于目标UE的位置服务 请求消息。这里，为了方便区分，将为该发起请求的UE提供服务的MME称为“请求MME”，将为 目标UE提供服务的匪称为“服务MME”。步骤402，请求MME在应用层级别将位置服务请求消息转发给归属用户服务器 HSS。步骤403，请求MME接收HSS返回的服务MME的标识。本步骤中HSS如何根据位置服务请求消息查找服务MME的标识是现有技术，这里 不在详述。 步骤404，请求MME根据服务MME的标识向服务MME发送关于目标UE的位置服务 请求。步骤405，服务MME通过应用层级别向目标UE发起可观察到达时间差分(0TD0A， Observed Time Difference Of Arrival)测量配置。步骤406，服务MME接收来自目标UE的测量报告，该测量报告中包括UE的绝对位
直{曰息。这里，目标UE的绝对位置信息指UE的经纬度位置信息。步骤407，服务MME在应用层级别将目标UE的绝对位置信息发送给请求MME。步骤408，请求MME在应用层级别将目标UE的绝对位置信息发送给地理信息服务 器，如通过应用协议网关方式等。步骤409，地理信息服务器在应用层级别将目标UE的绝对位置信息转换成目标UE 的地理位置信息后返回给请求MME。这里的地理位置信息指目标UE具体位于哪个国家、省、市，甚至更详细地指出在 城市的哪个区域或街道等信息。步骤410，请求MME在应用层级别向发起位置服务请求的UE返回目标UE的地理位
直{曰息。在图4所示的实施例中，由UE向MME发起关于目标UE的位置服务请求。同样，在 本发明的其他实施例中，也可以是系统中的其他实体，如GMLC向MME发起关于目标UE的位 置请求，此时MME在从地理信息服务器获得目标UE的地理位置信息后，返回给发起请求的 实体。或者，在本发明的一个实施例中，MME也可以在应用层级别决定需要获取某个目标UE 的位置信息，例如，为了查找目标UE的位置进行紧急呼叫的情况。 在图4所示的实施例中，请求MME和服务MME是两个不同的实体，但在有些情况下 请求MME和服务MME是同一个实体，此时，步骤402、403和404省略。
在图4所示的实施例的步骤405和406中，服务MME通过发送0TD0A测量配置获 取目标UE的绝对位置信息。0TD0A技术是现有技术，这里简单予以说明0TD0A(Observed Time Difference OfArrival)是一种已经应用于3G网络的定位方式，在GSM网络中也有 类似的定位方法，称为 E-OTD (Enhanced Observed TimeDifference)。基本的 0TD0A 测量 是UE观察SFN-SFN Observed TimeDifference，这些测量与发送端地理位置相关的其他信 息和下行信号实际发送的相关时间差分(RTD，Relative Time Difference) 一起，被用于 计算位置估计和UE的速度(可选)。每个下行发送的0TD0A测量描述了 UE可能位于的具有常量差值的线(如图5中的双曲线)。UE的位置由至少两对eNB的双曲线交叉点决定。 定位估计的精度取决于时间测量的精度和参与的eNB的相对位置，也受多径无线传播的影 响。下面以图5为例进行简单说明。图5是0TD0A定位技术的原理示意图。如图5所示，假定以eNB_a为参考，UE根 据导频得到eNB-b相对于eNB-a的下行导频信号接收时间差，乘以光速即可得到eNB_a与 eNB-b到UE的传播距离差，从而得到以eNB-a和eNB_b为基准的双曲面。同样可以得到以 eNB-a和eNB-c为基准的另一双曲面。两个双曲面的交界就是UE的位置。实际的位置估计 计算需要考虑多对基站(3对以上)定位的情况。一般，UE测量的基站数目越多，测量精度 越高，定位性能改善越明显。在图4所示的实施例的步骤405和步骤406中，服务MME从目标UE获得测量报告。 在本发明的其他实施例中，也可以由为目标UE提供服务的“服务eNB”做0TD0A测量上报。 此时的相应流程为服务MME向目标UE发起0TD0A测量配置，则目标UE将自身相对于服务 eNB的相对位置信息上报给服务eNB，由于每个eNB中均保留有自身的经纬度位置信息(即 基站自身的绝对位置信息)，因此服务eNB能够根据自身的经纬度位置信息和目标UE相对 于自身的相对位置信息计算出目标UE的绝对位置信息，然后由服务eNB向服务MME发送包 含目标UE的绝对位置信息的测量报告。从上述实施例可以看出，本发明中的定位方法紧密结合了 LTE系统的全网IP化特 征，将UE定位功能定位成一种服务功能，提供给全网用户和相关机构。将定位服务等同于 如电子邮件(Email)服务一样的普通服务，这样的好处是简化了网络中各个实体和接口对 该功能服务的协议支持，即定位服务对于绝大多数网络实体和接口透明化，不需要参与功 能的额外支持。图6是本发明实施例中的一种用户定系统的组成结构图。如图6所示，该系统包 括MME 601、为目标UE提供服务的MME 602和地理信息服务器603，其中，MME 601，用于决定获取目标UE的地理位置信息；用于向为目标UE提供服务的 MME 602发送位置服务请求，接收为目标UE提供服务的MME 602返回的目标UE的绝对位置 信息；用于将目标UE的绝对位置信息发送给地理信息服务器603，并接收地理信息服务器 603返回的目标UE的地理位置信；为目标UE提供服务的MME 602，用于在接收到来自所述MME601的位置服务请求 时，获取目标UE的绝对位置信息，并返回给所述MME 601 ；地理信息服务器603，用于在接收到来自所述MME 601的目标UE的绝对位置信息 时，将目标UE的绝对位置信息转换成对应的地理位置信息后，返回给所述MME 601。在图6中，所述MME 601，用于在自身需要目标UE的地理位置信息时，决定获取目 标UE的地理位置信息；或者，用于在接收到来自其他实体的请求获取目标UE的地理位置信 息的位置服务请求时，决定获取目标UE的地理位置信息，并且在接收地理信息服务器返回 的目标UE的地理位置信息后，进一步向所述其他实体返回目标UE的地理位置信息。如图6所示，该系统进一步包括HSS 604。所述MME 601，在向为目标UE提供服 务的MME 602发送位置服务请求之前，进一步用于将位置服务请求发送给HSS 604，从HSS 604获得为目标UE提供服务的MME的标识。HSS 604，用于在接收到来自MME 601的位置服 务请求时，根据该位置服务请求向该MME 601返回为目标UE提供服务的MME 602的标识。
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在图6中，所述为UE提供服务的MME 602，用于向目标UE发起0TD0A配置，并接收 目标UE返回的目标UE的绝对位置信息；或者，所述为UE提供服务的MME 602，用于向目标 UE发起0TD0A配置，并接收为目标UE提供服务的eNB发送的目标UE的绝对位置信息；其 中，当所述为UE提供服务的MME 602向目标UE发起0TD0A配置后，目标UE向为该目标UE 提供服务的eNB发送自身的相对位置信息，并由为该目标UE提供服务的eNB将目标UE的 相对位置信息转换成绝对位置信息后发送给为目标UE提供服务的MME 602。在图6所示的系统中的各网元之间均在应用层级别通过IP路由方式进行通信。由上述实施例可见，由于基于全IP网络，所以任何网元都可以通过IP路由方式和 网关方式互通，而不需要额外的协议支持和信令支持。综上所述，本发明这种MME在决定获取目标UE的地理位置信息时，向为目标UE提 供服务的MME发送位置服务请求，接收为目标UE提供服务的MME返回的目标UE的绝对位置 信息，将目标UE的绝对位置信息发送给地理信息服务器，接收地理信息服务器返回的目标 UE的地理位置信息的技术方案，相对于现有的定位技术来说，不需要引入新的协议(LPP) 支持，实现过程简单。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
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权利要求
一种用户定位方法，其特征在于，该方法包括移动管理实体MME决定获取目标用户设备UE的地理位置信息；所述MME向为目标UE提供服务的MME发送位置服务请求；为目标UE提供服务的MME获取目标UE的绝对位置信息，并返回给所述MME；所述MME将目标UE的绝对位置信息发送给地理信息服务器；所述地理信息服务器将UE的绝对位置信息转换成对应的地理位置信息；所述MME接收地理信息服务器返回的目标UE的地理位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MME在自身需要目标UE的地理位置信息时，决定获取目标UE的地理位置信息；或者，所述MME在接收到来自其他实体的请求获取目标UE的地理位置信息的位置服务请求 时，决定获取目标UE的地理位置信息；并且，所述MME在接收地理信息服务器返回的目标 UE的地理位置信息后，进一步向所述其他实体返回目标UE的地理位置信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述MME向为目标UE提供服务的MME 发送位置服务请求之前，该方法进一步包括所述MME将位置服务请求发送给归属用户服务器HSS，从HSS获得为目标UE提供服务 的MME的标识。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为目标UE提供服务的MME获取目标 UE的绝对位置信息包括为目标UE提供服务的MME向目标UE发起可观察到达时间差分0TD0A配置，并接收目 标UE返回的目标UE的绝对位置信息；或者，为目标UE提供服务的MME向目标UE发起0TD0A配置；为目标UE提供服务的eNB 接收来自目标UE的相对位置信息，并将该相对位置信息转换成绝对位置信息后发送给为 目标UE提供服务的MME。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，上述的各网元之间均在应用 层级别通过IP路由方式进行通信。
6. 一种用户定系统，其特征在于，该系统包括:MME、为目标UE提供服务的MME和地理 信息服务器，其中，MME，用于决定获取目标UE的地理位置信息；用于向为目标UE提供服务的MME发送位 置服务请求，接收为目标UE提供服务的MME返回的目标UE的绝对位置信息；用于将目标 UE的绝对位置信息发送给地理信息服务器，并接收地理信息服务器返回的目标UE的地理 位置信；为目标UE提供服务的MME，用于在接收到来自所述MME的位置服务请求时，获取目标 UE的绝对位置信息，并返回给所述MME ；地理信息服务器，用于在接收到来自所述MME的目标UE的绝对位置信息时，将目标UE 的绝对位置信息转换成对应的地理位置信息后，返回给所述MME。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述MME，用于在自身需要目标UE的地理位置信息时，决定获取目标UE的地理位置信 息；或者，用于在接收到来自其他实体的请求获取目标UE的地理位置信息的位置服务请求时，决定获取目标UE的地理位置信息，并且在接收地理信息服务器返回的目标UE的地理位 置信息后，进一步向所述其他实体返回目标UE的地理位置信息。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括HSS；所述MME，在向为目标UE提供服务的MME发送位置服务请求之前，进一步用于将位置服 务请求发送给HSS，从HSS获得为目标UE提供服务的MME的标识；HSS，用于在接收到来自MME的位置服务请求时，向该MME返回为目标UE提供服务的 MME的标识。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述为UE提供服务的MME，用于向目标UE发起0TD0A配置，并接收目标UE返回的目标 UE的绝对位置信息；或者，所述为UE提供服务的MME，用于向目标UE发起0TD0A配置，并接收为目标UE提供服 务的eNB发送的目标UE的绝对位置信息；其中，当所述为UE提供服务的MME向目标UE发 起0TD0A配置后，目标UE向为该目标UE提供服务的eNB发送自身的相对位置信息，并由为 该目标UE提供服务的eNB将目标UE的相对位置信息转换成绝对位置信息后发送给为目标 UE提供服务的MME。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的系统，其特征在于，该系统中的各网元之间均 在应用层级别通过IP路由方式进行通信。
全文摘要
本发明公开了一种用户定位方法和系统。所述方法包括移动管理实体MME决定获取目标用户设备UE的地理位置信息；所述MME向为目标UE提供服务的MME发送位置服务请求；为目标UE提供服务的MME获取目标UE的绝对位置信息，并返回给所述MME 所述MME将目标UE的绝对位置信息发送给地理信息服务器；所述地理信息服务器将UE的绝对位置信息转换成对应的地理位置信息；所述MME接收地理信息服务器返回的目标UE的地理位置信息。本发明的技术方案无需引入新的协议支持，实现过程简单。
文档编号H04W64/00GK101801086SQ201010141599
公开日2010年8月11日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者李国荣, 毛加轩 申请人:新邮通信设备有限公司