专利名称：基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统及其定位方法
技术领域：
本发明涉及定位技术领域，特别涉及 习的Cell-Id定位系统及其定位方法。
种在GPS信号盲区，基于数据共享和自学
背景技术：
现有定位系统主要包括GPS卫星系统(或其它卫星系统)的定位、移动网络的定
位和辅助全球卫星定位系统(Assisted Global PositioningSystem， AGPS)。 所述卫星定位是利用空间分布的卫星以及卫星与地面点的距离交会得出地面点位置。 移动网络定位是利用移动基站和移动终端的信息交互实现对终端的定位，其包 括基于Cell-ID(小区识别码)的定位技术、T0A(Time OfArrival，到达时间)定位技术、 TDOA(Time Difference Of Arrival,至lj达时间差)定位技术、E-OTD (Enhanced-Observed Time Difference,增强型观测时间差)定位技术和AOA (Arrival Of Angle角度达到)定 位技术等。所述移动网络包括GSM网络、CDMA网络等。 辅助全球卫星定位系统(AGPS)是利用GPS定位与移动网络定位结合现实定位，可
以提高定位速度，以及在卫星信号盲区时，通过移动网络定位实现定位。 由于移动网络定位和辅助全球卫星定位严重依赖于移动网络运营商的基础数据
库，例如基站位置参数等，普通开发者和消费者无法获得或者是免费使用，因此开发成本和
使用成本较高。同时由于移动网络的基站位置信息会发生变化，与该基站位置信息对应的
Cell-Id也会发生变化，Cell-ID数据不能实时进行更新，就会造成定位误差大。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于数据共享和自学习的Cell-Id定位 系统及其定位方法，可以获取Cell-Id数据，并实时更新Cell-Id数据库，降低定位系统的 开发和使用成本。 为了解决上述问题，本发明提供一种基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系 统，该系统包括 至少一定位终端，接收GPS定位信号和移动基站的Cell-Id数据，在移动网络覆盖 的区域发送所述GPS定位信号对应的经纬度数据和Cell-Id数据； 后台服务器，与所述至少一定位终端进行数据交互，获得至少一定位终端当前位 置的经纬度数据和Cell-Id数据，将该经纬度转换为实际地理位置，并实时更新数据库内 该经纬度对应的Cell-Id数据。
优选地，所述至少一定位终端包括 GPS模块，接收GPS定位信号，并对接收的GPS定位信号进行处理，输出相应格式的 报文； 主控模块，协调各模块工作以及终端业 软件运行，并对所述报文进行解析处理，生成所述至少一定位终端当前位置对应的经纬度数据； 通信模块，获得Cell-Id数据，并基于TCP/IP和Internet与所述后台服务器进行
数据交互，在移动网络覆盖的区域建立和维持与后台服务器之间的数据通道； 提示模块，用于提示或显示具体位置信息。 优选地，所述提示模块包括音频提示单元和显示单元。 优选地，所述显示单元包括LED显示器或LCD显示器。 优选地，所述音频提示单元包括扬声器。 优选地，所述后台服务器包括 服务器模块，与所述通信模块进行的数据交互，对接收的数据包进行解析处理；
地图引擎模块，将所述服务器模块输入的经纬度数据转换成实际地理位置；
数据库模块，用于存储经纬度数据和与该经纬度数据对应的Cell-Id数据。
本发明另一目的在于提供一种基于数据共享和自学习的Cell-Id定位方法，包括 步骤 优选地，所述学习步骤包括 获取经纬度数据和Cell-Id数据； 发送含经纬度数据和Cell-Id数据的数据包； 对所述数据包进行解析处理，生成经纬度数据和Cell-Id数据； 将所述经纬度数据和Cell-Id数据与数据库内的数据进行查询比对，并更新数据库。 优选地，所述定位步骤包括 获取Cell-Id数据； 发送含Cell-Id数据的数据包； 对所述数据包进行解析处理，生成Cell-Id数据； 将所述Cell-Id数据与数据库内的数据进行查询比对； 根据查询比对结果调取与该Cell-Id数据对应的经纬度数据； 将经纬度数据转化为具体位置信息。 优选地，所述发送含经纬度数据和Cell-Id数据的数据包的步骤包括
将所述经纬度数据和Cell-Id数据进行打包步骤。 本发明所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统，通过所述GPS模块31接 收GPS定位信号，并经所述主控模块33对GPS定位信号解析，获得经纬度数据；同时由所述 通信模块32获得与经纬度数据对应的Cell-Id数据。再将所述经纬度数据与Cell-Id数 据存储在数据库内，并实时更新。当所述定位系统处在GPS定位信号盲区时，可以通过移动 基站的Cell-Id数据获得与数据库内该Cell-Id数据对应的经纬度，实现定位。由于不需 要从移动网络供应商付费获得移动基站参数，因此可以降低所述定位系统的开发成本和使 用成本。
图1是本发明于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统的实施例示意图；
图2是本发明于数据共享和自学习的Cell-Id定位方法流程 图3是本发明学习步骤流程图；
图4是本发明定位步骤流程图。 下面结合实例，并参照附图，对本发明的实现、功能特点及优点作进一步说明。
具体实施例方式
如图l所示，本发明提出一种基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统的实施 例。 所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统，通过接收多颗通信卫星l的GPS 定位信号和接收移动基站2的Cell-Id数据，该系统包括定位终端3和后台服务器4。
所述定位终端3接收GPS定位信号和移动基站2的Cell-Id数据，基于TCP/IP和 Internet,在移动网络覆盖的区域传输所述GPS定位信号对应的经纬度数据和Cell-Id数 据。 所述后台服务器4与定位终端3进行数据交互，获得定位终端3当前位置的经纬 度数据和Cell-Id数据，将该经纬转换为实际地理位置，并实时更新数据库内该经纬度对 应的Cell-Id数据。 具体地说，所述定位终端3包括主控模块33和分别与该主控模块33电连接的GPS 模块31、通信模块32和提示模块34。 所述主控模块33协调各模块工作以及终端业务软件运行，并对所述GPS模块31 产生的报文进行解析处理，生成与所述定位终端3当前位置对应的经纬度数据。所述GPS 模块31接收通信卫星1的GPS定位信号，并对接收的GPS定位信号进行处理，输出相应格 式的报文。所述通信模块32获得当前位置的Cell-Id数据，并基于TCP/IP和Internet与 后台服务器4进行数据交互，在移动网络覆盖的区域建立和维持与后台服务器4之间的数 据通道。所述提示模块34用于提示或显示具体位置；该提示模块34包括音频提示单元或 /和显示单元，其中，所述显示单元包括LED显示器或LCD显示器；所述音频提示单元包括 扬声器。所述提示模块34可以根据需要分别设置音频提示单元或显示单元，或者同时设置 音频提示单元和显示单元。 所述后台服务器4包括服务器模块41和分别与其电连接的地图引擎模块42和 数据库模块43。 所述服务器模块41与通信模块32进行的数据交互，并对接收的数据包进行解析 处理，将解析得到的经纬度数据和Cell-Id数据分别交由所述地图引擎模块42和数据库模 块43进行处理；所述地图引擎模块42将所述服务器模块41输入的经纬度数据转换成实际 地理位置；所述数据库模块43用于存储经纬度数据和与该经纬度数据对应的Cell-Id数 据，所述数据库模块43内的数据库为共享数据。 所述定位终端3的数量可以根据需要进行设置，例如，所述定位终端3可以是一 个、两个或多个，每个所述定位终端3都基于TCP/IP和Internet与后台服务器4进行数据 交互。 所述GPS模块31采用支持NMEA协议的模块时，该基于数据共享和自学习的 Cell-Id定位系统工作过程如下 当所述定位终端3上电后，启动所述GPS模块31，并经过一段时间后锁定至少一颗
6的通信卫星1，并接收所述通信卫星1的GPS定位信号。 所述GPS模块31根据所述GPS定位信号输出NMEA或者SiRF格式报文数据，例如 采用NMEA0183格式所示 $GPGGA， 121252. 000,3937. 3032， N， 11611. 6046， E， 1，05，2. 0，45. 9， M， -5. 7， M，， 0000*77 $GPRMC，121252. 000， A，3958.3032， N，11629. 6046， E，15.15,359.95,070306，，，
A承54 $GPVTG， 359. 95， T， ， M， 15. 15， N， 28. 0， K， A*04 $GPGGA，121253.000,3937.3090， N，11611. 6057， E，1，06，1. 2，44. 6， M， -5. 7， M，， 0000*72 $GPGSA， A，3， 14， 15， 05， 22， 18,26， ， ， ， ， ， ， 2. 1， 1. 2， 1. 7*3D $GPGS V，3，1，10，18，84，067，23，09，67，067，27，22，49，312，28，15，47，231，30*70
$GPGS V，3，2，10，21，32，199,23，14，25，272，24，05，21，140，32，26，14，070，20*7E
$GPGSV， 3， 3，10， 29， 07， 074， ， 30， 07，163， 28*7D 所述主控模块33对上述NMEA格式数据进行解析，获得经纬度为北纬 39. 373090、东经116. 116057。 所述通信模块32获取定位终端3当前位置移动基站的Cell-Id数据，例如所述定位终端3当前位置移动基站参数为460:00:21931:10493，其中该参数的四
个字段含义分别是中国移动LAC:CELLID，所述定位终端3当前位置的Cell-Id数据为
10493。所述通信模块32将Cell-Id为10493数据发送给主控模块33。 所述主控模块33将解析得到的定位终端3当前位置对应的经纬度数据和Cell-Id
数据打包成预设格式的数据包，并通过所述通信模块32数据通道发送给与后台服务器4。
所述定位终端3当前位置经纬度数据与移动基站Cell-Id数据存在对应关系，即每个经纬
度数据与处在该经纬度位置的移动基站的Cell-Id数据存在唯一对应。 所述后台服务器4对收到的数据包进行解析，将解析获得的Cell-Id数据与设置
在所述数据库模块43内的数据库中数据进行查询比对，得到一个新的经纬度与Cell-Id的
对应关系，并将其存入数据库。将解析获得的经纬度数据发送给所述地图引擎模块42，并将
所述经纬度数据转换为实际地理位置，获得当前位置的文字描述，比如"XX市XX路XX大厦
附近"，并将该文字描述发送给定位终端3，由提示模块34进行提示或显示。 当所述定位终端3在GPS定位信号区时，所述定位系统先进行学习，由GPS模块31
接收多个通信卫星1的GPS定位信号。所述主控模块33对与GPS定位信号对应的报文进
行解析，获得经纬度数据，并将该经纬度数据和定位终端3当前位置Cell-Id数据打包，由
所述通信模块32的数据通道发送至所述后台服务器4。由所述后台服务器4对数据包进行
解析，并将解析得到新的Cell-Id数据和经纬度数据，存储在数据库内。 当所述定位终端3位置不断变化时，数据库中逐渐累积越来越多的位置信息，其
中新的经纬度与Cell-Id也存在唯一对应关系。 所述地图引擎模块42将所述经纬度数据转换为实际地理位置，获得当前位置的 文字描述，比如"XX市XX路XX大厦附近"，并将该文字描述发送给定位终端3，由提示模块 34进行提示或显示。例如可以通过扬声器进行语音提示。
当所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统包括多个所述定位终端3时， 在每个所述定位终端3正常上电启动后，每个所述定位终端3按照预设的频度持续以数据 包的形式上报各自所在位置的经纬度数据和Cell-Id数据给出所述后台服务器4。
所述后台服务器4对每个所述定位终端3发送的数据包进行解析，并将解析得到 的经纬度数据和Cell-Id数据分别存储在数据库内，因此所述数据库中逐渐累积越来越多 的位置信息。每个所述定位终端3也可以从共享的数据库内获得与Cell-Id数据对应的经 纬度数据。 当所述定位终端3进入GPS定位信号盲区后，无法通过GPS定位信号进行定位。由 于移动网络信号覆盖面较广，在无GPS定位信号时，所述定位终端3可以接收移动信号。
由所述主控模块32将当前位置的Cell-Id数据进行打包，并将该数据包通过通信 模块32的数据通道发送至后台服务器4。所述后台服务器4对接收到的数据包进行解析， 获得Cell-Id数据，并将该Cell-Id数据与数据库中的数据进行查询比对并存储，确定与该 Cell-Id数据对应的经纬度数据。所述地图引擎模块42将该经纬度转换为实际地理位置， 并通过数据通道发送给所述提示模块34进行提示。 随着移动网络覆盖的变化，所述定位终端3会实时采集最新的移动基站的 Cell-Id数据，将新的移动基站的Cell-Id数据上报给后台服务器4，并更新数据库中该经 纬度数据对应的Cell-Id数据，从而保证每个所述定位终端3都可以获得最新的位置信息。
本发明所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统实施例，通过所述GPS模 块31接收GPS定位信号，并经所述主控模块33对GPS定位信号解析，获得经纬度数据。 同时由所述通信模块32获得与经纬度数据对应的Cell-Id数据；再将所述经纬度数据与 Cell-Id数据存储在数据库内，并实时更新。当所述定位系统处在GPS信号盲区时，可以通 过移动基站的Cell-Id数据获得与该Cell-Id数据对应的经纬度，实现定位。由于不需要 从移动网络供应商付费获得移动基站参数，因此可以降低所述定位系统的开发成本和使用 成本。 本发明提出一种基于数据共享和自学习的Cell-Id定位方法的实施例。
如图2所示，所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位方法，包括步骤
步骤Sll，学习步骤； 具体地说，在GPS定位信号区，所述定位终端3可以通过GPS定位信号确定经讳 度，并由所述地图引擎模块42所述经纬度转换为实际地理位置，从而实现定位。由所述GPS 模块31采集GPS信号，所述主控模块32对该定位信号对应的报文进行解析处理，生成经纬 度数据；所述通信模块33获得移动基站的Cell-Id数据，并由所述主控模块32对经纬度数 据和Cell-Id数据进行打包处理，该数据包通过数据通道发送给后台服务器4 ;由该后台服 务器4对接收的数据包进行解析，并将解析的内的经纬度数据和Cell-Id数据存储在数据 库内。 步骤S12，定位步骤； 具体地说，在GPS定位信号盲区，由所述通信模块33获得Cell-Id数据，并由所述 主控模块32对Cell-Id数据进行打包处理，该数据包通过通信模块32的数据通道进行发 送。所述服务器模块41对接收的数据包进行解析处理，获得Cell-In数据，并将该Cell-In 数据与数据库内的数据进行比对，确定与该Cell-In数据对应的经纬度数据。所述地图引
8擎模块42将该经纬度转换为实际地理位置，从而实现定位。
如图3所示，所述学习步骤S11，包括 步骤Slll，获取经纬度数据和Cell-Id数据；具体地说，由所述主控模块33对GPS 模块31输出的报文进行解析处理，获得经纬度数据；由所述通信模块32获得移动基站的 Cell-Id数据。 步骤S112，发送含上述经纬度数据和Cell-Id数据的数据包；具体地说，由所述主 控模块33对经纬度数据和Cell-Id数据进行打包处理，并将该数据包通过通信模块32的 数据通道进行发送。 步骤S113，对所述数据包进行解析处理，生成所述经纬度数据和Cell-Id数据；具 体地说，由所述服务器模块41对上述步骤S113中产生数据包进行解析处理，并获得应相的 经纬度数据和Cell-Id数据。 步骤S114，将所述经纬度数据和Cell-Id数据与数据库内的数据进行查询比 对，并更新数据库；具体地说，由所述服务器模块41解析得到的经纬度数据和Cell-Id数 据进行查询对比，当数据内没有相应的经纬度数据和Cell-Id数据时，将该经纬度数据 和Cell-Id数据放入数据库内；当数据库内经纬度数据对应的Cell-Id数据与当前新的 Cell-Id数据不同时，则将数据库内的Cell-Id数据更新为当前新的Cell-Id数据，该当前 新的Cell-Id数据与数据库内的经纬度数据对应。
如图4所示，所述定位置步骤S12包括 步骤S121，获取Cell-Id数据；具体地说，在GPS定位信号盲区时，由所述通信模 块33获得移动基站的Cell-Id数据。 步骤S122，发送含上述Cell-Id数据的数据包；具体地说，由所述主控模块32对 Cell-Id数据进行打包处理，该数据包通过通信模块32的数据通道进行发送。
步骤S123，对上述数据包进行解析处理，获得Cell-Id数据；具体地说，由所述服 务器模块41对上述数据包进行解析，生成Cell-Id数据。 步骤S124，将所述Cell-Id数据与数据库内的数据进行查询比对；具体地说，由所 述服务器模块41将上述Cell-In数据与数据库内的数据进行查询比对。
步骤S125，根据查询比对结果调取与该Cell-Id数据对应的经纬度数据；具体 地说，当所述Cell-In数据存在与之对应的经纬度数据时，由所述服务器模块41将与该 Cell-In数据对应的经纬度数据发送给地图引擎模块42。 步骤S126，将所述经纬度数据转化为具体位置信息；具体地说，由所述地图引擎 模块42将上述步骤S125中确定的经纬度转换为实际地理位置，从而实现定位。
在上述实施例中，将所述经纬度数据和Cell-Id数据进行打包步骤。
由于所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位方法，通过在GPS定位信号区时， 先对经纬度数据和Cell-Id数据进行学习。在GPS定位信号盲区时，可以通过移动基站的 Cell-Id数据获得与数据库内该Cell-Id数据对应的经纬度，从而实现定位，因此实现在 GPS定位信号盲区时也能进行定位，由于不需要从移动网络供应商付费获得移动基站参数， 因此可以降低定位系统的开发成本和使用成本。 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统，其特征在于，包括至少一定位终端，接收GPS定位信号和移动基站的Cell-Id数据，在移动网络覆盖的区域发送所述GPS定位信号对应的经纬度数据和Cell-Id数据；后台服务器，与所述至少一定位终端进行数据交互，获得至少一定位终端当前位置的经纬度数据和Cell-Id数据，将该经纬度转换为实际地理位置，并实时更新数据库内该经纬度对应的Cell-Id数据。
2. 根据权利要求1所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统，其特征在于，所述 至少一定位终端包括GPS模块，接收GPS定位信号，并对接收的GPS定位信号进行处理，输出相应格式的报文；主控模块，协调各模块工作以及终端业务软件运行，并对所述报文进行解析处理，生成 所述至少一定位终端当前位置对应的经纬度数据； 通信模块，获得Cell-Id数据，并基于TCP/IP和Internet与所述后台服务器进行数据 交互，在移动网络覆盖的区域建立和维持与后台服务器之间的数据通道；提示模块，用于提示或显示具体位置信息。
3. 根据权利要求2所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统，其特征在于 所述提示模块包括音频提示单元或/和显示单元。
4. 根据权利要求3所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统，其特征在于 所述显示单元包括LED显示器或LCD显示器。
5. 根据权利要求3或2所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统，其特征在于 所述音频提示单元包括扬声器。
6. 根据权利要求1或2所述基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统，其特征在于， 所述后台服务器包括服务器模块，与所述通信模块进行的数据交互，对接收的数据包进行解析处理； 地图引擎模块，将所述服务器模块输入的经纬度数据转换成实际地理位置；数据库模块，用于存储经纬度数据和与该经纬度数据对应的Cell-Id数据。
7. 根据权利要求1所述的基于数据共享和自学习的Cell-Id定位方法，其特征在于，包 括步骤学习步骤； 定位步骤；
8. 根据权利要求6所述的基于数据共享和自学习的Cell-Id定位方法，其特征在于，所 述学习步骤包括获取经纬度数据和Cell-Id数据； 发送含经纬度数据和Cell-Id数据的数据包； 对所述数据包进行解析处理，生成经纬度数据和Cell-Id数据；将所述经纬度数据和Cell-Id数据与数据库内的数据进行查询比对，并更新数据库。
9. 根据权利要求7或8所述的基于数据共享和自学习的Cell-Id定位方法，其特征在 于，所述定位步骤包括获取Cell-Id数据；发送含Cell-Id数据的数据包；对所述数据包进行解析处理，生成Cell-Id数据；将所述Cell-Id数据与数据库内的数据进行查询比对；根据查询比对结果调取与该Cell-Id数据对应的经纬度数据；将经纬度数据转化为具体位置信息。
10.根据权利要求7或8所述的基于数据共享和自学习的Cell-Id定位方法，其特征在于，所述发送含经纬度数据和Cell-Id数据的数据包的步骤包括将所述经纬度数据和Cell-Id数据进行打包步骤。
全文摘要
本发明公开一种基于数据共享和自学习的Cell-Id定位系统，包括至少一定位终端，接收GPS定位信号和Cell-Id数据，在移动网络覆盖的区域发送与GPS定位信号对应的经纬度数据和Cell-Id数据；后台服务器，与至少一定位终端进行数据交互，获得至少一定位终端的经纬度数据和Cell-Id数据，并将该经纬度转换为实际地理位置。在GPS信号盲区，定位系统通过Cell-Id数据获得与数据库内该Cell-Id数据对应的经纬度，实现定位，由于不需要付费就能获得移动基站参数，因此可以降低定位系统的开发和使用成本。本发明还公开基于数据共享和自学习的Cell-Id定位方法，可以在GPS信号盲区利用Cell-Id数据进行定位。
文档编号H04W4/02GK101795447SQ20091010987
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者孔亮, 张峰, 李小禄, 葛文韬 申请人:深圳市泰比特科技有限公司