基于GSM网络CELLID映射数据库的车辆定位系统及实现方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102833851 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 3 8 5 1 A *CN102833851A* (21)申请号 201210314839.3 (22)申请日 2012.08.30 H04W 64/00(2009.01) (71)申请人刘运涛 地址 610000 四川省成都市锦江区天仙桥南 路2号 (72)发明人刘运涛 (74)专利代理机构成都顶峰专利事务所(普通 合伙) 51224 代理人成实 (54) 发明名称 基于GSM网络CELL ID映射数据库的车辆定 位系统及实现方法 (57) 摘要 本发明公开了一种基于GSM

2、网络CELL ID映 射数据库的车辆定位系统及实现方法，克服了现 有技术实现车辆定位成本高、且容易出现网络拥 堵的缺陷。本发明包括实现CELL ID号收发的通 信终端，依次相连的无线收发器、位置解析服务器 和定位业务操作终端，以及通过GSM网络与通信 终端相连的覆盖车辆所在位置的GSM基站，所述 无线收发器通过无线网络与通信终端相连。通过 上述方案，本发明节约了大量成本的同时防止了 网络拥堵情况的发生，具有成本低、可持续演进等 诸多优势。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页

3、 附图 2 页 1/1页 2 1.基于GSM网络CELL ID映射数据库的车辆定位系统，其特征在于，包括实现CELL ID 号收发的通信终端，依次相连的无线收发器、位置解析服务器和定位业务操作终端，以及通 过GSM网络与通信终端相连的覆盖车辆所在位置的GSM基站，所述无线收发器通过无线网 络与通信终端相连。 2.根据权利要求1所述的基于GSM网络CELL ID映射数据库的车辆定位系统，其特征 在于，所述位置解析服务器内存储有映射数据库，该映射数据库包含所有GSM基站的CELL ID号以及与CELL ID号一一对应的经纬度范围值。 3.根据权利要求2所述的基于GSM网络CELL ID映射数据库的

4、车辆定位系统，其特征 在于，所述通信终端为OBU模块或者智能手机，该OBU模块即为车载单元。 4.根据权利要求3所述的基于GSM网络CELL ID映射数据库的车辆定位系统，其特征 在于，所述无线网络为GPRS网络。 5.基于GSM网络CELL ID映射数据库的车辆定位系统的实现方法，其特征在于，通过通 信终端接收CELL ID号和实现车辆定位的具体方法如下： 通信终端接收CELL ID号的过程： （a）将通信终端安装在车辆中，GSM基站持续向外广播信息，该信息即为GSM基站的 CELL ID号； （b）在车辆进入GSM基站覆盖的范围时，通信终端接收到该CELL ID号； （b）通信终端存储该C

5、ELL ID号； （c）通信终端向外发送该CELL ID号； 同时，车辆定位系统查询该车辆位置的步骤如下： （1）通过在定位业务操作终端内输入该车辆信息进行查询； （2）位置解析服务器收到该定位业务操作终端的请求后向无线收发器提出请求； （3）无线收发器接收通信终端发送的CELL ID号，并发送至位置解析服务器； （4）位置解析服务器通过映射数据库将该CELL ID号翻译成对应的经纬度范围值，并发 送至定位业务操作终端； （5）定位业务操作终端显示经纬度范围值。 6.根据权利要求5所述的基于GSM网络CELL ID映射数据库的车辆定位系统的实现方 法，其特征在于，所述步骤（c）中通信终端通过以

6、下两种方式之一实现向外发送CELL ID号 的功能： （I）通信终端在接收到CELL ID号后，持续不断地向外发送该CELL ID号，在通信终端 不需要再向外发送信息时，只需调整其信息发送方式即可； （II）通信终端在接收到CELL ID号后，不向外发送该CELL ID号，而是在步骤（3）中无 线收发器向通信终端提出请求后，通信终端再将CELL ID号直接发送至无线收发器，无线收 发器将该CELL ID号发送至位置解析服务器。 权 利 要 求 书CN 102833851 A 1/5页 3 基于 GSM 网络 CELL ID 映射数据库的车辆定位系统及实现 方法 技术领域 0001 本发明涉及一

7、种车辆定位系统及实现方法，具体地说，是涉及一种基于GSM网络 CELL ID映射数据库的车辆定位系统及实现方法。 背景技术 0002 在现代交通系统中，车辆定位技术是正在不断发展智能交通的核心技术，目前的 依托于移动通信系统技术进行的车辆定位技术通常是采用移动通信系统的信令流程进行 定位，这种定位系统，包括设置于车内的通信终端以及GSM系统，其中该GSM系统通过包含 的GSM基站与通信终端进行信息交互，从而将车辆位置信息存储于GSM系统，并通过运营商 后台数据服务器提供数据实现车辆位置查询。 0003 然而该定位流程需要通信终端和GSM系统比较完善的信令交互，因此上述车辆定 位方式存在较大的缺

8、陷，主要包括以下两个方面： （1）通过运营商后台数据服务器查询车辆位置过程较为复杂且成本较高，通过运营商 提供数据使该方式需要收费，由于车辆在行驶过程中会不断切换GSM基站，因此当需要持 续查询车辆位置时会不断付费导致成本较高，同时操作过程麻烦； （2）由于车辆中的通信终端与GSM基站需要进行信息的交互，这种信息交互无论是车 辆上的通信终端与GSM基站之间的定位，还是通信终端通过GSM基站实现无线移动通信，与 GSM基站进行信息交互的通信终端较多时，都会导致GSM基站与通信终端之间的网络出现 拥堵，导致GSM基站信息传输延迟。 发明内容 0004 本发明的目的在于克服现有技术实现车辆定位成本高

9、、且容易出现网络拥堵的缺 陷，提供一种区别于现有信令交互方法的对车辆进行定位的基于GSM网络CELL ID映射数 据库的车辆定位系统及实现方法。 0005 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 基于GSM网络CELL ID映射数据库的车辆定位系统，包括实现CELL ID号收发的通信 终端，依次相连的无线收发器、位置解析服务器和定位业务操作终端，以及通过GSM网络与 通信终端相连的覆盖车辆所在位置的GSM基站，所述无线收发器通过无线网络与通信终端 相连。 0006 为了将CELL ID号翻译成对应的经纬度范围值，所述位置解析服务器内存储有映 射数据库，该映射数据库包含所有GSM基站的CE

10、LL ID号以及与CELL ID号一一对应的经 纬度范围值。 0007 为了更好的实现与GSM基站的通信，所述通信终端为OBU模块或者智能手机，该 OBU模块即为车载单元。 0008 作为一种优选，所述无线网络为GPRS网络。 说 明 书CN 102833851 A 2/5页 4 0009 基于GSM网络CELL ID映射数据库的车辆定位系统，本发明还提供了其实现方法， 具体方法如下： 通信终端接收CELL ID号的过程： （a）将通信终端安装在车辆中，GSM基站持续向外广播信息，该信息即为GSM基站的 CELL ID号； （b）在车辆进入GSM基站覆盖的范围时，通信终端接收到该CELL ID

11、号； （b）通信终端存储该CELL ID号； （c）通信终端向外发送该CELL ID号； 同时，车辆定位系统查询该车辆位置的步骤如下： （1）通过在定位业务操作终端内输入该车辆信息进行查询； （2）位置解析服务器收到该定位业务操作终端的请求后向无线收发器提出请求； （3）无线收发器接收通信终端发送的CELL ID号，并发送至位置解析服务器； （4）位置解析服务器通过映射数据库将该CELL ID号翻译成对应的经纬度范围值，并发 送至定位业务操作终端； （5）定位业务操作终端显示经纬度范围值。 0010 作为一种优选，所述步骤（c）中通信终端通过以下方式实现向外发送CELL ID号 的功能： 通信

12、终端在接收到CELL ID号后，持续不断地向外发送该CELL ID号，在通信终端不需 要再向外发送信息时，只需调整其信息发送方式即可； 作为另一种优选，所述步骤（c）中通信终端还能通过以下方式实现向外发送CELL ID 号的功能： 通信终端在接收到CELL ID号后，不向外发送该CELL ID号，而在步骤（3）中无线收发 器向通信终端提出请求后，通信终端再将CELL ID号直接发送至无线收发器，无线收发器将 该CELL ID号发送至位置解析服务器。 0011 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： （1）本发明的车辆定位系统是成熟技术的创新性应用，不仅结构简单、实现成本低廉， 而且其性能非常

13、稳定。 0012 （2）本发明在不对现有移动基站进行任何改动的情况下，充分利用了现有移动基 站的无线通信功能，通过GSM基站向外广播信号，从而使通信终端接收到并存储该GSM基站 号，利用了现有GSM基站的同时不需要其他格外设备对车辆信息进行存储，节约了大量成 本。 0013 （3）本发明中GSM基站自动向外持续广播信号，通信终端只需接收该信号而不需 要与GSM基站进行信息交互，避免了GSM基站上进行信息交互的通信终端过多而导致网络 拥堵的情况发生，该通信终端如果通过GSM基站进行移动通信，即打电话或发短信时也不 容易受到干扰。 0014 （4）本发明中的定位业务操作终端为台式电脑或者移动终端，

14、在对车辆的地理位 置进行定位时操作方便，同时减少操作时间。 0015 （5）本发明在位置解析服务器上还连接一个无线收发器。其中通信终端可以选择 不断向外发送CELL ID号使无线收发器能够随时收到该信息；该通信终端还可以调整发送 说 明 书CN 102833851 A 3/5页 5 信息的方式，选择与无线收发器进行互动，即当无线收发器需要该车辆的位置信息时，向通 信终端请求数据，通信终端根据接收到的信号选择性的发送CELL ID号，这种方式则不需要 进行任何的付费。因此通过无线收发器与通信终端的信息交互不需要花费大量资金，节约 了成本的同时还可以选择不同的信息收取方式，为用户提供了多种选择。

15、0016 （6）本发明中无线收发器与通信终端之间的信息传递可以是GPRS或者其他无线 网络方式，同时还可以根据现阶段移动通信发展趋势对该无线网络方式进行同步改进，比 如升级为3G网络，顺应现阶段移动通信潮流。 0017 （7）本发明中映射数据库中存储有所有CELL ID号以及对应的经纬度范围，实现了 对所有GSM基站的全面覆盖，保证所有安装了通信终端的车辆在建设有GSM基站的路径上 都能够实现被定位。 0018 （8）本发明利用成熟的GSM移动网络区域切换技术来对公路上行驶的车辆进行定 位，没有改变现有的联网收费模式和管理流程，只是在现有系统上进行了扩展应用，可在最 大的程度上保障既有软硬件投

16、资的可持续利用，尽量减少增加的模块，节约了成本的同时 还实现了系统的简易化，具有成本低、可持续演进等诸多优势。 附图说明 0019 图1为本发明实施例1中通信终端注册到GSM基站1时的系统框图。 0020 图2为本发明实施例3中通信终端切换到GSM基站2时的系统框图。 0021 图3为本发明实施例1流程图。 具体实施方式 0022 下面结合实施例和附图对本发明作进一步地详细说明。 0023 实施例1 现有的公路网络结构如图1所示，一辆行驶于公路上的车辆X内装有通信终端。如果 要从公路的A点到B点，车辆X会依次经过GSM基站1覆盖的范围和GSM基站2覆盖的范 围。如图3所示，实现车辆定位的方法如

17、下： （1）通信终端接收GSM基站1的基站号的步骤如下： 步骤1 如图1所示，GSM基站1持续向外广播CELL ID号，车辆X进入GSM基站1覆盖的范围 时，通信终端自动接收到该GSM基站1广播出的信号，即接收到GSM基站1的CELL ID号 CN3071001，其中所述通信终端为OBU模块，该OBU模块即为车载单元； 步骤2 该OBU模块接收到GSM基站1广播的CELL ID号CN3071001后，在GSM基站1覆盖的 范围内持续向外发送信息，因此无线收发器不断通过GPRS网络接收OBU模块发送的信息； （2）同时，车辆定位系统实现车辆X定位的步骤如下： 步骤1 所述车辆定位系统包括位置解析

18、服务器、与位置解析服务器相连的无线收发器、存储 于位置解析服务器内的映射数据库以及与位置解析服务器相连的定位业务操作终端，其中 该定位业务操作终端为台式电脑； 说 明 书CN 102833851 A 4/5页 6 用户打开安装在台式电脑中的定位软件，通过该定位软件输入车辆X的车牌号川 A-Q086S进行查询； 台式电脑将请求发送至位置解析服务器，位置解析服务器向无线收发器接收OBU模块 发送的CELL ID号，从而确定该车辆所在位置； 步骤2 无线收发器将该信息发送至位置解析服务器，位置解析服务器通过内存的映射数据库 将该CELL ID号翻译成经纬度范围值，即北纬30.00130.005度，东

19、经104.306104.308 度，并将该经纬度范围值发送至该台式电脑，台式电脑显示出查询结果。 0024 实施例2 本实施例与实施例1的区别在于： 所述通信终端为智能手机，其中该智能手机不仅能接收CELL ID号，而且通过GSM基站 实现移动通信，即拨打电话或者发送短信功能不会产生网络拥堵的情形； 因此在：（2）车辆定位系统实现车辆X定位的步骤2中，当智能手机不需要再持续向外 发送信息后，只需调整信息发送方式即可。 0025 实施例3 如图2所示，车辆X在公路上从GSM基站1覆盖的范围行驶到GSM系统中GSM基站2 覆盖的范围，实现车辆定位的方法如下： （1）通信终端接收GSM基站2的基站号

20、的步骤如下： 步骤1 如图1所示，GSM基站2持续向外广播信息，车辆X进入GSM基站2覆盖的范围时，通 信终端自动接收到该GSM基站2广播的信号，即接收到GSM基站2的CELL ID号CN307 1002，其中所述通信终端为智能手机； 步骤2 该智能手机接收到GSM基站2广播的CELL ID号CN3071002后，在GSM基站2覆盖 的范围内持续向外发送信息； （2）同时，车辆定位系统实现车辆X定位的步骤如下： 步骤1 所述车辆定位系统包括位置解析服务器、与位置解析服务器相连的无线收发器、存储 于位置解析服务器内的映射数据库以及与位置解析服务器相连的定位业务操作终端，其中 该定位业务操作终端为

21、台式电脑； 用户打开安装在台式电脑中的定位软件，通过该定位软件输入车辆X的车牌号川 A-Q086S进行查询； 台式电脑将请求发送至位置解析服务器，无线收发器将接收的CELL ID号CN307 1002发送给位置解析服务器，从而确定该车辆所在位置； 步骤2 无线收发器将该CELL ID号发送至位置解析服务器后，位置解析服务器通过内存 的映射数据库将该CELL ID号翻译成经纬度范围值，即北纬30.00630.008度，东经 104.308104.310度，并将该经纬度范围值发送至该台式电脑，台式电脑显示出查询结 果； 说 明 书CN 102833851 A 5/5页 7 实施例4 与实施例3的区

22、别在于，（1）通信终端接收GSM基站2的基站号的步骤2中，该智能手 机接收到GSM基站2广播的CELL ID号CN3071002后，不向外发送信息； 在（2）车辆定位系统实现车辆X定位的步骤1中，当台式电脑将请求发送至位置解析 服务器，位置解析服务器向无线收发器提出请求，无线收发器则向智能手机发送请求，智能 手机在收到请求后通过GPRS网络将CELL ID号CN3071002发送至无线收发器。 0026 如上所述，便可以很好的实现本发明。 说 明 书CN 102833851 A 1/2页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102833851 A 2/2页 9 图3 说 明 书 附 图CN 102833851 A