無線設備的免簽約定位的制作方法

文檔序號：7681217閱讀：129來源：國知局

專利名稱：無線設備的免簽約定位的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及無線通信領域，并且更具體地，本發(fā)明涉及對無線通信網(wǎng)絡的覆蓋區(qū)域內(nèi)的設備的定位。
背景技術：
用于定位無線設備的幾項技術涉及對由無線通信網(wǎng)絡的基站發(fā)射的信號進行測量的移動臺(MS)。(本文使用的術語MS或移動臺是指任何類型的無線電話或具有無線電通信能力的其它移動設備。)這些技術被稱作縮略詞EOTD、 AFLT、 OTD和ECID。
.增強型觀察時間差(EOTD )是ETSI 3GPP技術規(guī)范43.059中定義的定位技術，在該規(guī)范中，GSMMS對地理上分布的基站所發(fā)射的信標信號進行相對時間差測量，這些測量用于計算位置。
.高級前向鏈路三角定位(AFLT)是TIAIS-95和CDMA 2000標準中定義的技術，其中CDMA MS對地理上分布的CDMA基站發(fā)射的導頻信號進行相對時間差測量，這些測量用于計算定位(location)
.觀察時間差(OTD)是ETSI 3GPP技術規(guī)范23.271中定義的定位技術，在該技術規(guī)范中，實質(zhì)上是UMTS網(wǎng)絡中移動臺的用戶設備(UE) 對地理上分布的Node B ( UMTS系統(tǒng)中的基站)發(fā)射的信號進行相對時間差測量，這些測量用于計算定位。
.增強型小區(qū)識別(ECID)是用于定位GSMMS的技術，其中MS對地理上分布的GSM基站發(fā)射的信號執(zhí)行接收到的功率水平測量，這些測量用于計算定位。
所有這些定位技術都涉及到測量信號的MS,其特性作為MS和發(fā)射信號的基站之間的距離的函數(shù)而變化。另外，所有這些定位技術都要求知道關鍵蜂窩基站(cell site )信息。這樣的關鍵蜂窩基站信息可包括小區(qū)識別信息和發(fā)射天線定位。另外，這些定位技術中的一些技術要求關于發(fā)射器的附加信息，例如發(fā)射器信號定時(timing )、信號發(fā)射功率和環(huán)境中的信號傳播或信號損失。此信息可能難于從無線網(wǎng)絡運營商獲得，因為信息是動態(tài)的且分布在多個數(shù)據(jù)庫中。此信息可能難于獲得并保持在多個無線網(wǎng)絡運營商中，因為一些運營商可能不愿合作并提供此信息。如果在定位解決方案中使用較大數(shù)量的基站信號(當可得到在多個無線網(wǎng)絡上的發(fā)射信號時，這是可能的)，則上述定位技術中的每一項技術的準確性可被改善。這些技術中的每項技術的準確性依賴于可用于測量的信號的數(shù)量和質(zhì) 量，而因此定位解決方案利用在多個無線網(wǎng)絡上的這些信號的能力將提供比測量限于單個無線網(wǎng)絡的信號時的所實現(xiàn)的性能更好的性能。
這里描述的主題提供了一種自動的方法來檢測一個或更多個有用的無線發(fā)射器的存在、確定小區(qū)識別信息以使每個發(fā)射器能夠在稍后被參考、確定發(fā)射器天線定位、確定發(fā)射器定時、確定發(fā)射器功率水平，和確定作為定位的函數(shù)的信號功率損失，以使任何這種無線發(fā)射器可被用于定位移動臺。
夬于克薟約定位Owfec一/細/m/oc加'ow )的額外f景信息
MS的定位是通過合并MS對下行鏈路基站發(fā)射信號進行的測量與蜂窩基站信息而完成的。MS的定位可在MS中或者在網(wǎng)絡內(nèi)完成，但是在任何一種情況中MS的定位涉及將蜂窩基站信息和/或MS的測量傳遞給計算定位的節(jié)點。在目前部署的系統(tǒng)中，該信息是通過無線鏈路被傳遞的，該無線鏈路由與提供下行鏈路發(fā)射信號的無線網(wǎng)絡相同的無線網(wǎng)絡提供，定位估計基于該下行鏈路發(fā)射信號。這可為控制平面連接或用戶平面連接。(參照2006年9月19日提交的申請序列號為11/533,310,題目為"User Plane Uplink Time Difference of Arrival (U-TDOA)"的申請，其描述了用于基于網(wǎng)絡的無線定位的用戶平面方法。如所述的，在用戶平面體系結構中，定位服務器可經(jīng)由無線運營商的無線電網(wǎng)絡承載的數(shù)據(jù)或IP (互聯(lián)網(wǎng)協(xié) 議)鏈路直接與移動設備進行通信，該數(shù)據(jù)或IP鏈路不是控制/語音(或接入/業(yè)務)信道結構的部分，因而無需對核心或無線電網(wǎng)絡進行更改。) 然而，這些技術不支持未被無線網(wǎng)絡服務的設備，該無線網(wǎng)絡正在提供下行鏈路信號，定位估計基于該下行鏈路信號。這些技術需要該設備支持與無線網(wǎng)絡的雙向的通信，并且因此需要設備中的硬件支持到無線網(wǎng)絡的傳輸。此外，這些技術需要利用無線網(wǎng)絡資源以及無線服務供應商的許可來幫助定位。需要這種系統(tǒng)，即不能或者不被允許與無線網(wǎng)絡進行通信的設備被基于無線網(wǎng)絡提供的下行鏈路發(fā)射信號的測量來定位。目前存在的需要被正常地定位的很多設備具有到互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)連接(例如，通過以太網(wǎng)、使用電纜、光纖或DSL的寬帶服務供應商、PSTN撥號連接，或802.11 WiFi 連接)。通過只將無線接收能力添加到這些設備以對現(xiàn)有的無線下行鏈路信號進行測量，數(shù)據(jù)連接可被用于在設備與定位服務器之間提供鏈路以幫助定位。例如，這些設備可包括臺式電腦或膝上型電腦、互聯(lián)網(wǎng)電話(VoIP) 設備或WiFi接入節(jié)點。
這里描述的本發(fā)明的目的是提供一種方法以基于設備進行的下行鏈路信號測量來定位設備，其中這些設備不是無線網(wǎng)絡的部分或者這些設備沒有被網(wǎng)絡提供的無線服務。(如本文所使用的，例如基于[某個測量/信息] 的表達不旨在意味只有所述的信息或測量被使用。該表達應該被給予給出寬泛的意思，以使，例如，無線設備可通過使用除了所述測量之外的其他信息被定位。)另一個目的是提供一種方法，以基于設備進行的下行鏈路信號測量來定位設備，其中這些設備不具有將信號傳輸?shù)綗o線網(wǎng)絡的能
ii力。又一個目的是提供一種方法，以基于由設備進行的下行鏈路信號測量來定位設備，其中無線網(wǎng)絡的通信資源未被使用以促進定位。

發(fā)明內(nèi)容
以下概述旨在解釋下面更加詳細地描述的說明性實施方式的幾個方面。此概述不旨在包含所公開的主旨的所有發(fā)明性的方面，也不旨在限制下面提出的權利要求的保護范圍。
在一個說明性實施方式中，這里描述的技術提供了一種用于定位移動無線設備的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括定位處理節(jié)點、至少一個無線設備和服務器。在一個示例性的實施方式中，所述無線設備配置成經(jīng)由通信鏈路與所述定位處理節(jié)點通信，以及對來自一個或更多的地理上分布的發(fā)射器的信號進行掃描測量。另外，所述至少一個無線設備進一步配置成通過接收并測量信號的特性以及經(jīng)由通信鏈路提供關于這些特性的信息給所述定位處理
節(jié)點，來輔助所述定位處理節(jié)點確定關鍵發(fā)射器信息。服務器配置成與將被定位的無線設備通信，以及使所述無線設備對來自一個或更多的發(fā)射器的信號進行信號測量并提供測量信息給所述定位處理節(jié)點。由所述至少一個無線設備測量到的特性對確定所述關鍵發(fā)射器信息是有用的。
在說明性實施方式中，所述至少一個無線設備進一步配置成將所述關鍵發(fā)射器信息傳輸給所述定位處理節(jié)點，其中所述信息可被所述定位處理節(jié)點使用以計算一個或更多的無線設備的定位。另外，所述系統(tǒng)配置成與一個或更多的發(fā)射器合作，以及至少一個發(fā)射器是第一無線通信網(wǎng)絡的部分，以及至少一個發(fā)射器是第二無線通信網(wǎng)絡的部分。服務器也可配置成經(jīng)由用戶平面數(shù)據(jù)信道與所述至少一個無線設備通信，以及所述無線設備可配置成經(jīng)由數(shù)據(jù)信道提供測量信息給所述定位處理節(jié)點。
關鍵發(fā)射器信息優(yōu)選包括小區(qū)識別信息，其可包括由小區(qū)ID、頻道、基站識別碼、小區(qū)全球識別碼(Cell Global Identity)和基站ID組成的組中的至少一項。關鍵發(fā)射器信息還可包括小區(qū)發(fā)射器定位信息，該小區(qū)發(fā) 射器定位信息可包括綿度和經(jīng)度，且可能包括高度。另外，關鍵發(fā)射器信
12息可包括小區(qū)發(fā)射器信號定時信息，以及信號測量可包括相對信號定時及 /或絕對信號定時。
下面描述的技術也提供了用于定位無線設備的方法和系統(tǒng)以及這種類型的無線設備，即，其專門被配置為在本發(fā)明的方法和系統(tǒng)中使用。
描述的技術也提供了方法、無線設備和包括用于實現(xiàn)這里所述的功能和活動的軟件的計算機可讀介質(zhì)，并且所述的技術也體現(xiàn)在方法、無線設備和包括用于實現(xiàn)這里所述的功能和活動的軟件的計算機可讀介質(zhì)中。
根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例包括如下步驟，即給能夠計算定位的第一節(jié)點提供一個或更多個無線通信網(wǎng)絡的一個或更多個基站發(fā)射器的關鍵信息；和在將被定位的無線設備處，測量由基站發(fā)射器發(fā)射的信號。該方法也可包括經(jīng)由無線設備與第一節(jié)點之間的通信鏈路向第一節(jié)點(在該實施例中第一節(jié)點被配置為計算定位)提供表示信號測量的數(shù)據(jù)；和在第一節(jié)點處，計算將被定位的無線設備的定位。
根據(jù)本發(fā)明的示例性的系統(tǒng)包括能夠計算定位的第一節(jié)點；用于向第一節(jié)點提供一個或更多個無線通信網(wǎng)絡的基站發(fā)射器的關鍵信息的裝置；將被定位的無線設備，其包括用于測量由基站發(fā)射器發(fā)射的信號的裝置；和用于經(jīng)由無線設備與第一節(jié)點之間的通信鏈路向第一節(jié)點提供表示信號測量的數(shù)據(jù)的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的無線設備的實施例，其包括被配置為測量由無線通信網(wǎng) 絡的基站發(fā)射器發(fā)射的信號的處理器和接收器；和用于經(jīng)由無線設備與第一節(jié)點之間的通信鏈路而與第一節(jié)點進行通信并且將表示信號測量的數(shù) 據(jù)發(fā)射到第一節(jié)點的裝置。
本發(fā)明的其他方面和實施方式在以下描述。

結合隨附的附圖閱讀，前述概述以及下面詳細的描述被更好地理解。為了說明本發(fā)明的目的，在附圖中顯示了本發(fā)明的示例性的結構;然而，本發(fā)明不限于公開的具體方法和手段。附圖中圖l是描示環(huán)境的方塊圖，該環(huán)境包括兩個無線通信網(wǎng)絡，本發(fā)明可在其中部署。
圖1A示意性地說明了移動無線設備(其可以是LDP設備或任何其他種類的MS)可怎樣配置成經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與服務器(其可以是位置驅(qū)動服務器(Location Enabling Server)或其他類型的服務器)通信。服務器可配置成經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與將被定位的無線設備通信，以及使該設備對來自一個或更多的發(fā)射器的信號進行測量，并提供測量信息給定位處理節(jié)點(其可以是與LES相同的節(jié)點，或不同的節(jié)點)。
圖2是依據(jù)本發(fā)明的說明性實施方式的過程的流程圖。
圖3是以下參考的解釋可怎樣使用測量結果和基站參數(shù)來計算移動臺 (MS)的定位的方塊圖。
圖4是描繪了環(huán)境的方框圖，其包括兩個無線通信網(wǎng)絡，在其中本發(fā) 明的主題可被部署。在該環(huán)境中，定位將被確定的設備能夠通過使用通信鏈路與定位服務器進行通信，該通信鏈路不是由無線通信網(wǎng)絡提供的。
圖5示例性地說明了無線設備可如何被配置為經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與服務器或定位處理節(jié)點進行通信。如圖4所示，在該實施例中，數(shù)據(jù)信道提供了通信鏈路，該通信鏈路不是由無線通信網(wǎng)絡提供的。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的過程的流程圖。
示例性實施方式的詳細描述
現(xiàn)在，我們將描述本發(fā)明的說明性或目前優(yōu)選的實施方式。首先，我們提供了綜述，然后我們提供了更詳細的描述。
綜述
這里描述的技術提供了一種用于定位無線網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內(nèi)的設備的系統(tǒng)。本發(fā)明可體現(xiàn)在這樣的系統(tǒng)中，即，該系統(tǒng)采用了無線網(wǎng)絡中的很多現(xiàn)有基礎結構。例如，該系統(tǒng)可利用無線網(wǎng)絡以促進MS與定位服務器之間的通信。該系統(tǒng)可采用用戶平面或安全用戶平面(SUPL)， MS與定
14位服務器之間的連接。這種用戶平面的實施例是由開放移動聯(lián)盟技術標準
定義的(參照www.openmobilealliance.org )。
2006年9月19日提交的題為"USER PLANE UPLINK TIMEDIFFERENCE OF ARRIVAL ( U-TDOA )，，的11/533,310號共同未決的專利申請描述了基于網(wǎng)絡的無線定位的用戶平面方法。典型的U-TDOA解決方案通?；诳刂破矫骟w系結構，該體系結構可要求大加修改移動網(wǎng)絡基礎設施以符合ANSI/3GPP定位服務標準(例如ANSI/ETSI J-STD-036和ANSIESTI GSM 03.17)?？刂破矫娣椒ㄉ婕笆褂迷诳刂菩诺阑蛘Z音信道(除其他名稱外，也分別稱為接入信道和業(yè)務信道)中傳送的信息，以定位移動設備。相比之下，在用戶平面體系結構中，定位服務器可經(jīng)由由無線運營商的無線電網(wǎng)絡承載的數(shù)據(jù)或IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)鏈路(而不是控制/語音(或接入/業(yè)務)信道結構的部分)與移動設備直接通信，因而不要求修改核心網(wǎng)絡或無線電網(wǎng)絡。'310申請描述了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用于指示無線定位系統(tǒng)(WLS)怎樣定位移動設備(例如LDP設備，其中LDP表示定位設備平臺)。在控制平面方法中，在無論借助于U-TDOA、 Cell-ID、 Cell-ID十定時超前，還是具有到達功率差的Cell-ID計算位置之前，WLS等待來自無線通信網(wǎng)絡的信息。在用戶平面方法中，移動設備在數(shù)據(jù)信道上提供給LES (也稱為位置驅(qū)動服務器或LES)足夠的信息來執(zhí)行定位計算。提供給LES的信息是移動設備(即LDP設備)已知的，且此知道的信息被充分利用以幫助定位計算。另外，移動信息也可用于分派任務，例如，給U-TDOA/ AoA WLS分派任務，因為通過數(shù)據(jù)連接發(fā)送的信息可包括服務小區(qū)、相鄰小區(qū)、頻率和跳頻圖案(hoppingpattern)信息。在先前的控制平面方法中，此信息經(jīng)由(例如)E5、 Lb或Iupc接口從網(wǎng)絡獲得，而不是通過數(shù)據(jù)信道從移動設備獲得。。
圖l示出了說明性的環(huán)境，在該環(huán)境中，這里描述的技術可被使用。在此圖中，第一無線網(wǎng)絡包括交換中心(central office) 41和基站收發(fā)臺(BTS) 10、 11、 12。移動設備或MS 31、 32和33可使用此第一無線網(wǎng)絡傳輸語音和數(shù)據(jù)。MS (31， 32, 33 )和定位服務器51通過第一無線網(wǎng)絡提供的IP連接而連接。在用戶平面方案中，一應用程序在MS上運行，其將在被服務器51通過IP連接命令時執(zhí)行信號測量并通過IP連接報告這些測量的結果。用戶平面實現(xiàn)的優(yōu)點在于其不要求無線網(wǎng)絡運營商將附加
的特征和基礎設施設置到無線網(wǎng)絡中以支持MS和定位服務器51之間的定位相關的消息傳輸。MS測量第一無線網(wǎng)絡的BTSIO、 11、 12所發(fā)射的信號，以及包括第二交換中心42的第二無線網(wǎng)絡的BTS21、 22、 23所發(fā)射的信號。這些測量，連同得到的蜂窩基站信息用于確定移動設備位置。圖l還描示了無線鏈路61、 62和63。
圖1A示出了服務器和定位處理節(jié)點(其可以是所述服務器的部分或不同的節(jié)點)可怎樣被配置或編程以通過用戶平面數(shù)據(jù)鏈路300與一個或更多的無線設備通信。為執(zhí)行增強型的基于網(wǎng)絡的定位，MS31可配置成接收廣播采集數(shù)據(jù)，在無線通信系統(tǒng)上注冊(若需要)并隨后向無線網(wǎng)絡請求數(shù)據(jù)服務以建立如所示的數(shù)據(jù)鏈路或信道300。與無線通信系統(tǒng)的控制信道和信令(控制平面)相比，數(shù)據(jù)信道300 (用戶平面)支持調(diào)制以支持數(shù)據(jù)傳輸(數(shù)據(jù)信令不像語音信令那樣被無線通信系統(tǒng)重新編碼和壓縮，而是經(jīng)過無線系統(tǒng)，如圖1A所示)。數(shù)據(jù)信道300的凈負荷內(nèi)容(payloadcontent)不要求無線通信系統(tǒng)的功能單元檢查或修改。數(shù)據(jù)信道凈負荷不像控制信道數(shù)據(jù)一樣通知、控制或修改無線通信系統(tǒng)的單元的操作。數(shù)據(jù)信道300可被承載作為凈負荷，或者在分配的數(shù)據(jù)信道中作為原始二進制數(shù)據(jù)，或者在語音信道中作為一系列音頻音。數(shù)據(jù)連接可由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(圖1A中的參考數(shù)字300)路由到服務器51及/或定位處理節(jié)點52。當與服務器或定位處理節(jié)點的連接后，MS31隨后傳輸其數(shù)據(jù)。類似地，數(shù)據(jù)信道可用于將來自服務器的命令傳輸給MS。
發(fā)明的系統(tǒng)的示例性的方面包括以下內(nèi)容
1.每個基站發(fā)射器的關鍵信息在一個或更多的無線網(wǎng)絡上確定。此關鍵信息可包括
小區(qū)識別信息；
發(fā)射器定位，包括維度、經(jīng)度和高度；信號定時；信號發(fā)射功率；以及信號傳播。
2. 此關鍵信息被提供給能夠計算定位的節(jié)點。此節(jié)點可以是MS、定位服務器，或某種其他節(jié)點。
3. 將被定位的MS測量被發(fā)射的信號。信號測量可包括定時、功率水平測量，或信噪比測量。
4. 由MS執(zhí)行的信號測量結果被提供給能夠計算定位的節(jié)點。為每個基站提供信息的步驟可包括以下步驟'.
1. 固定或無線設備掃描無線基站信號；
2. 設備確定小區(qū)或基站識別信息；
3. 設備測量接收到的基站信號。這樣的測量可包括信號定時/相位和功率水平。
4. 關鍵發(fā)射器參數(shù)基于這些信號測量而被確定。
此概念不同于先前技術中定義的幾種定位概念，先前技術中的定位概念一般要求發(fā)射器定位和定時以及發(fā)射功率是已知的。參見，例如5,293,645號(Sood ); 6,529,165號(Duffet陽Smith); 5,646,632號(Khan);5,045,861號(Duffet-Smkh);以及6,094,168號(Duffet-Smith)美國專利。例如，6,529,165號美國專利確定了一種方法以通過復雜的矩陣解決方案確定MS的定位以及基站信號定時。此解決方案要求小區(qū)ID和小區(qū)位置先驗地已知。這里描述的技術提供相關蜂窩基站信息的自動確定，其可包括蜂窩基站的識別、小區(qū)發(fā)射天線的位置，發(fā)射功率和信號傳播。
這里我們還描述了用于通過使用通信鏈路來定位無線設備的方法和系統(tǒng)，該通信鏈路不是由無線通信系統(tǒng)提供和支持的，該無線通信系統(tǒng)的基站被用于獲得用于定位無線設備的信息。例如，根據(jù)本發(fā)明的方法的實施包括(a)向第一節(jié)點提供一個或更多個無線通信網(wǎng)絡的一個或更多個基站發(fā)射器的關鍵信息；(b)在將被定位的無線設備處，測量由一個或更多個基站發(fā)射器發(fā)射的信號；(c)傳送表示關鍵信息和信號測量中之一
17的信息，其中該信息可經(jīng)由通信鏈路被傳送到第一節(jié)點和將被定位的無線設備中之一，其中該通信鏈路可不是由一個或更多個無線通信網(wǎng)絡提供
的；和(d)在第一節(jié)點與將被定為的無線設備中之一處，計算將被定位的無線設備的定位。第一節(jié)點可被配置為計算定位，通信鏈路可包括以太網(wǎng)鏈路、互聯(lián)網(wǎng)、撥號電話鏈路、WiFi鏈路，或類似鏈路。第一節(jié)點可包括將被定位的無線設備，或者第一節(jié)點可為服務器。此外，信號測量可包括如到達時間(TOA)測量或到達時間差(TDOA)測量的定時測量、功率水平測量，和/或信噪比測量。關鍵信息可包括小區(qū)識別信息、包含維度信息和經(jīng)度信息的發(fā)射器定位信息、信號定時信息、信號發(fā)射功率信息，和/或信號傳播信息。此外，關鍵信息可由一個或更多個無線設備自動地確定，或者關鍵信息可是先驗已知的。該方法也可包括，在將被定位的無線設備處，測量由多個基站發(fā)射器發(fā)射的信號，其中多個基站發(fā)射器包括來自于至少兩個無線網(wǎng)絡的發(fā)射器。該方法可被采用以對缺少無線發(fā)射器的無線設備進行定位，并且將被定位的無線設備可包括計算機、WiFi接入節(jié)點、互聯(lián)網(wǎng)電話(VoIP)接入節(jié)點，和/或互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議視頻接入節(jié)點。該方法可被實行以為緊急服務提供定位，例如，用于緊急VoIP呼叫的定位服務。
用亍自動確定小區(qū)發(fā)射器參數(shù)的系統(tǒng)的詳細貓述
如上所述，圖1是一個目前優(yōu)選實施方式的高層次圖。單元10、 11 和12是作為第一無線網(wǎng)絡的部分的BTS。單元21、 22和23是作為第二無線網(wǎng)絡的部分的BTS。單元31、 32和33是第一無線網(wǎng)絡內(nèi)存在的設備，且這些設備能夠進行信號測量，包括時間差及/或功率水平測量。設備可以是位置已知的固定設備，或位置已知或未知的移動設備。單元41和42為第一和第二無線網(wǎng)絡的交換中心裝備，而單元51是定位服務器，其經(jīng)由無線鏈路61、 62和63,通過第一無線網(wǎng)絡連接到MS31、 32和33。
定位服務器51經(jīng)由通過無線網(wǎng)絡命令掃描對基站廣播信號可用的所有無線波段來給MS31、 32和33分派任務。在北美，這可包括手機(800 MHz )波段和PCS ( 1900 MHz )波段。在歐洲，這可包括GSM ( 900 MHz ) 波段和PCN ( 1800 MHz)波段，或UMTS (2100 MHz)波段。在其他地區(qū)，這些波段可以不同，且隨著時間的過去，波段的組可隨著無線服務的授權的展開而改變。在此掃描過程期間，MS將為每一個其能檢測到的基
站儲存信息。MS可被命令以掃描并報告其本地網(wǎng)(home network )以外的小區(qū)的小區(qū)信息，因為這些小區(qū)與本地網(wǎng)的小區(qū)在支持定位相關的測量方面一樣有用。此小區(qū)信息可包括小區(qū)識別信息、廣播信道號或頻率、接收到的信號功率，以及接收到的信號的相對時間差。此信息隨后可提供給定位服務器51。如果MS有任何其他相關位置信息，例如根據(jù)內(nèi)置GPS 接收器確定的位置，或如果MS的位置是固定和已知的，或如果設備的定時可映射到在設備中由GPS得到的定時，則此信息也可提供給服務器。來自許多MS的此信息可由定位服務器51收集并用于確定在將來可用于定位這些MS，以及地區(qū)中的其他MS的信息。
圖2是實施此定位技術的高層次的過程流程圖。該過程可描述如下
步驟1:基站發(fā)射器的關鍵信息在一個或更多的無線網(wǎng)絡上確定。該關鍵信息包括
小區(qū)識別信息
發(fā)射器定位，包括維度、經(jīng)度和高度
信號定時
信號發(fā)射功率
信號傳播。
步驟2:此關鍵信息被提供給能夠計算定位的節(jié)點。此節(jié)點可以是MS、定位服務器，或某種其他節(jié)點。
步驟3: MS測量被發(fā)射的信號。信號測量可包括定時、功率水平測量，或信噪比測量。
步驟4: MS進行的信號測量結果被^提供給能夠計算定位的節(jié)點。步驟5:計算MS定位。
步驟1，提供關鍵站點信息，優(yōu)選包括以下內(nèi)容固定的或無線設備掃描無線基站信號。設備確定小區(qū)或基站識別信息，并測量接收到的基站
19信號，包括信號定時/相位和功率水平。這些設備進行的信號測量被提供給定位節(jié)點，以及確定的小區(qū)或基站識別信息被提供給節(jié)點，其中此信息被用于確定作為定位的函數(shù)的蜂窩基站發(fā)射器定位、小區(qū)發(fā)射器信號定時、信號發(fā)射功率和信號發(fā)射功率損失。
GSM掃描
對于ETSI 3GPP身見范中定義的GSM系統(tǒng)，掃描處理可包括已經(jīng)被 GSM MS用來獲取下行鏈路信標信號，以及GSM網(wǎng)絡中的小區(qū)的許多的方法。例如MS將在其支持的每個波段中掃描每個200kHz的信道。在每個信道，MS嘗試檢測頻率校正信道(FCH)以識別下行《連路信標信號并進行頻率調(diào)整以輔助進一步獲取下行鏈路信號。FCH包含單音信號，該信號以有^見律的間隔出現(xiàn)在下行鏈路信標信道上。信道可例如，通過匹配的濾波器或校正過程而被檢測。用于每個檢測到的FCH的絕對射頻信道號 (ARFCN)對于以后的測量來說是有用的信息。如果發(fā)現(xiàn)FCH，或可能地即使沒有發(fā)現(xiàn)FCH, MS也將試著檢測同步信道(SCH),該信道包含具有以規(guī)律的間隔在信標信道上重復的已知數(shù)據(jù)才莫式的幀。此信號可用匹配的濾波器或校正技術檢測。SCH包含SCH信息消息，該消息包含基站識別碼(BSIC)和參數(shù)T1、 T2和T3，其描述GSM幀數(shù)。此時，可相對于內(nèi)部MS時鐘或另一個測量到的信號進行定時測量。也可測量信號功率。此信道可被MS使用以確定信標信號的幀計時，以便允許進一步分析下行鏈路信標信號。
接下來，MS可解調(diào)廣播控制信道(BCCH)以集合關于小區(qū)的附加信息。BCCH包含系統(tǒng)信息消息，該消息可用于小區(qū)識別，以及輔助進一步的掃描。例如，系統(tǒng)信息Type 2或Type 2bis包含BCCH頻率列表，該列表包含相鄰小區(qū)的信標信道的ARFCN。這可用于將MS指引到下一組要掃描的信道。系統(tǒng)信息Type3包含小區(qū)識別，其能用于識別該小區(qū)，以使此測量與由相同或不同的MS進行的，同時或不同時進行的其他的測量相關聯(lián)。系統(tǒng)信息Type6也包含小區(qū)識別，其能用于識別該小區(qū)，以使此測量與由相同或不同的MS進行的，同時或不同時進行的其他的測量相關聯(lián)。
因此，通過掃描信道，MS能夠確定ARFCN、 BSIC、小區(qū)ID、鄰近小區(qū)頻率的列表、小區(qū)定時以及接收到的信號功率。
IS-95/CDMA-2000掃描
IS-95或CDMA-2000系統(tǒng)可使用類似的掃描過程。例如首先MS掃描前向鏈路導頻信道。每個小區(qū)發(fā)射導頻信道，但在不同時間相對于絕對時間偏移。MS通過關聯(lián)或匹配的濾波器技術檢測導頻信道。此時，可相對于內(nèi)部MS時鐘或另一個測量到的信號進行定時測量。也可測量信號功率。
一旦獲取了導頻信道，MS可解碼同步信道。同步信道提供當前時間 (time of day )，以及長碼狀態(tài)和應用到導頻信道的偏移。
一旦MS解碼了同步信道，其能夠解碼尋呼信道。尋呼信道包含系統(tǒng) 參數(shù)消息，該消息包含基站ID。尋呼信道還包含鄰區(qū)列表消息(Neighbor List message),其定義MS能用來^l叟索相鄰小區(qū)的信道的組和導頻信道偏移。
UMTS掃描
類似的掃描過程可像用在IS-95/CDMA2000系統(tǒng)中一樣，用在UMTS 系統(tǒng)中。例如首先UE獲取主同步信道。主同步信道是所有小區(qū)共用的并發(fā)射主同步碼(PSC)。可通過匹配的濾波器或關聯(lián)技術獲取信道。
一旦UE獲取了 PSC，其能夠獲取次要同步信道(S-SCH) 。 S-SCH 允許UE確定幀同步，并識別用于該小區(qū)的BCCH的擾碼。此時，可相對于內(nèi)部MS時鐘或另一個測量到的信號進行定時測量。也可測量信號功率。
一旦為小區(qū)確定了擾碼，UE便能夠解擴廣播物理信道，并從BCCH 獲得系統(tǒng)信息。BCCH包含小區(qū)識別信息以及相鄰小區(qū)信息。
掃描過程可以重復，或者特定的移動設備可被要求再次掃描所有的信道或特定的信道以改善測量的可靠性和準確性。
掃描技術一般是所有空中接口共用的，且不限于在此具體討論的空中接口，而適用于WiFi、 WiMAX、 WiBro以及其他的空中接口，無論是目前使用的還是以后所定義的?？捎稍O備的定位未知的移動設備(MS),或由固定設備，例如部署在已知位置的移動臺或定位測量裝置(LMU)執(zhí)行掃描。
根據(jù)MS掃描確定的測量結果和信息被提供給節(jié)點，該節(jié)點利用此測量結果和信息來確定剩余的關鍵蜂窩基站信息，包括小區(qū)發(fā)射器定位、小區(qū)發(fā)射器定時、小區(qū)發(fā)射功率以及信號傳播。
關鍵蜂窩基站信息的確定
對于基于下行鏈路定時測量的定位系統(tǒng)，附加關鍵信息包括發(fā)射器位置和發(fā)射器定時。此關鍵信息可按以下說明得到。
圖3顯示了簡單的雙發(fā)射器單接收器方案，具有小區(qū)發(fā)射器^和&連同單個移動臺M"。
此方案中，07" """'表示測量到的信號從發(fā)射器地點《和&到移動臺似"的到達時間差。
"i/;是相對于某個絕對時間，蜂窩基站發(fā)射器&的時間偏移。
7>#是相對于某個絕對時間，蜂窩基站發(fā)射器《的時間偏移。
(L〃脈',""逾)是移動臺測量似"的可能坐標。 (&",、', ， y,)是蜂窩基站發(fā)射器&的可能坐標。
(L^,.,",v)是蜂窩基站發(fā)射器《.的可能坐標。
c是空氣(或真空)中電磁波的傳播速度。 °*"."是OTD測量的期望的標準偏差。
通過計算測量到的時間差(OIDw"w )和理論時間差(C)7T)f/ w')
之間的差，計蓉各OTD測量的誤差，其中假定每個蜂窩基站發(fā)射器的給定位置為(""^ ，""*)和(Lr".v, ),從其進行移動臺測量的位置為
(""沐'，""w"),以及每個站點的時間偏移為和r《。其中
…r '
22其中
^"S"M、)是蜂窩基站天線&和ms似.v之間的距離。
許多ms為許多站點進行許多這樣的測量。組合的誤差函數(shù)由所有測量的誤差的組生成。這可以是平方誤差、加權平方誤差或某種其他函數(shù)的總和。加權平方誤差函數(shù)可以是
￡ffw(s ， Low 、， ,,,, & ,7b#) = J] 乂(0 7/ /w"'"A! — 0n)ww"\Ai.)2
.'附/(W"f'a7柳K Z "》X
其中
i^L' 是描述蜂窩基站發(fā)射器的全部集合的坐標和時間偏
移的矢量，而M財'^'w是為測量的全部集合描述ms的坐標的矢量。
進行測量的設備中的一些設備具有與某個已知時基，例如gps時間同步的時鐘是可能的。對于那些設備，絕對到達時間(toa)可為單獨的信號產(chǎn)生，而不是觀察時間差。這種情況下，誤差函數(shù)解釋為
f04/恥"^力為來自發(fā)射器&的信號到達移動臺M"的測量的時間。
"^是otd測量的期望的標準偏差。
隨后，通過計算測量的到達時間(rOA,似)和理論到達時間(勵/,')
之間的差，為每個測量計算誤差，其中假定蜂窩基站發(fā)射器的給定位置為 (L"^，Z^、J ,從其進行移動臺測量的位置為(L戰(zhàn)沐,丄o"他)，以及站點的時
間偏移為"#、
其中
7tM ^柳:,fe =丄* w/w (5、，似")〗—7v,jf;
使用絕對到達時間測量的系統(tǒng)的組合的誤差函數(shù)將為
或者，如果是移動臺的組合，一些移動臺進行到達時間測量，而另外
的移動臺進行到達時間差測量，則誤差函數(shù)將為在此實例中，適當?shù)恼`差函數(shù)隨后關于每個蜂窩基站發(fā)射器的坐標的可能的組、每個測量的MS的坐標的可能的組，以及發(fā)射器時間偏移的可能值而被最小化。這種設置產(chǎn)生最小平方誤差。本發(fā)明不限于最小平方誤差函數(shù)?？梢允褂闷渌恼`差函數(shù)。
時間差或到達時間測量的每一個都是能夠用于解出所有未知變量的信息。如果測量的總數(shù)大于未知變量的總數(shù)，則測量能夠為每個變量提供
唯一的解。另外，如果有比未知變量更多次的測量，則系統(tǒng)被超定(over determined),而一個解還是可能的，優(yōu)點是單獨測量誤差的影響將被減小。
例如，每個MS可平均每個測量嘗試進行10個OTD測量。該誤差函數(shù)可變得相當復雜，因為在大的網(wǎng)絡中可有1000個以上的小區(qū)，以及獲得系統(tǒng)的高度超定的測量所要求的100,000個以上的MS測量嘗試。在此實例中，可有大約一百萬OTD測量誤差(~10/測量嘗試)，這將對于約 203,000個未知變量而4皮優(yōu)化，所述未知變量包括100,000個測量嘗試的中每個測量嘗試的綿度和經(jīng)度，以及1000個蜂窩基站發(fā)射器中的每一個的綿度和經(jīng)度以及時間偏移值。這將是將最小化的很大的非線性函數(shù)，但不是難處理的問題，且能夠用現(xiàn)在的計算機來解決。將誤差函數(shù)設定到零值將產(chǎn)生要求解的很大的非線性方程。許多可用的文章和書籍提供了用于求解非線性方程的方法。
對于以上提供未知量的有效值的誤差函數(shù)，蜂窩基站發(fā)射器的時間偏移一定會在進行并使用測量期間有小的變化。通常情況是這樣的，這是因為基站發(fā)射器定時是基于返回交換中心的通信鏈路，所述鏈路最終全部連接到很穩(wěn)定的時基。時基的穩(wěn)定性將限制給定組的時間偏移為有效的時間的量。另外，時間偏移的變化可被模擬作為時間的函數(shù)；例如，作為被模擬作為偏移加上漂移率乘以時間差的時間的線性函數(shù)。此模擬比單個偏移更復雜，將產(chǎn)生要求解的附加變量，例如時間漂移率，但可在較長的一段時間內(nèi)，提供有效的時間偏移測量，提高了準確性。
此過程可以因為此信息中的一些可能已經(jīng)已知而被大大簡化。例如， MS中的許多MS在進行測量時可以具有借助GPS或其他定位能力確定的準確的位置，或者設備可固定在已知的位置并充當定位測量單元，例如在
243GPP技術規(guī)范中所定義的那些。在以上實例中，可使用相同的誤差函數(shù)，但未知變量的數(shù)量將減少200,000，因為蜂窩基站發(fā)射器變量只利用來自具有準確GPS或以其他方式具有已知位置的MS或LMU的測量結果確定。
簡化的另一個實例是蜂窩基站坐標中的一些坐標是已知的。如杲系統(tǒng) 部署成與提供小區(qū)位置信息的一個或更多的無線運營商合作，同時使用來自不提供小區(qū)坐標的一個或更多的附加運營商的站點，則情況可能是這樣。這種情況下，如果原來的1000個小區(qū)的一半(1/2)具有已知的坐標，則以上實例可以減少1000個變量。
顯著地有助于實時性能的進一步的簡化是蜂窩基站天線的位置不隨時間變化。一旦小區(qū)發(fā)射器位置的組被建立，其在以后可被假定是正確的，且不必頻繁地實時地被求解?？稍O置邏輯，其周期性地檢查新的蜂窩基站 ID,或識別特定的蜂窩基站發(fā)射器(其中來自該站點的信號的測量特別不準確，可能指示坐標錯誤)。此新小區(qū)或具有錯誤坐標的小區(qū)的坐標可在上述方法中確定，MS測量具有已知或未知坐標，以及附近站點的坐標也是已知的。
對于一些系統(tǒng)，例如GSM和UMTS WCDMA系統(tǒng)，蜂窩基站發(fā)射器一般不是同步的。然而，在IS-95和CDMA2000系統(tǒng)中，蜂窩基站發(fā)射器是同步的，或者在某些情況下，GSM或UMTS系統(tǒng)中的小區(qū)發(fā)射器可以被同步。在同步的情況下，時間偏移可假定是不變的，或不被經(jīng)常地測量，并且之后假定在一段長的時間內(nèi)是穩(wěn)定的，類似于關于以上實例中的蜂窩基站位置作出的假定。
問題還能簡化為較小組的移動測量，以及在特定區(qū)域的蜂窩基站發(fā)射器。此較小組的未知量和測量將用于解出變量的子集，該變量的子集隨后組合而產(chǎn)生全解。例如，此方法可用于一次只解出一個小區(qū)發(fā)射器的關鍵信息。這種情況下，只有涉及所關心的特定蜂窩基站發(fā)射器的第一組MS 測量，以及被報告的MS的組報告的任何蜂窩基站發(fā)射器將包括在解中。可選地，包括第一組測量中得到的任何的蜂窩基站發(fā)射器的任何附加的 MS測量可被包括。這種情況下，解將限制到較小的地理區(qū)域，可能只包括10-20個小區(qū)發(fā)射器，以及100-200個MS測量，其為更小的組(在與第一個實例相比時)。然后，單個發(fā)射器的關鍵信息被確定并標記為已知。之后，同樣的過程在此原來的組中的第二小區(qū)上重復，但在第二小區(qū)的信息的求解中使用第一小區(qū)的已知信息，以及包括此第二小區(qū)的所有MS測量。此整個過程隨后在第三和第四個小區(qū)上重復，每次使用先前小區(qū)的已知信息，直到所有小區(qū)的關鍵信息被確定為止。此過程可被一般化以選擇
MS測量和包括在這些測量中的小區(qū)發(fā)射器的子集，以解出隨后標記為已
知且可用在未知信息的后續(xù)子集的求解中的未知信息的子集。
3GPP技術規(guī)范44.031定義MS進行時間差測量所需要的參數(shù)，以及執(zhí)行EOTD定位所需的小區(qū)發(fā)射器信息的組。這包括小區(qū)發(fā)射器ARFCN、 CellID、 BSIC、幀定時信息以及發(fā)射器定位。以上程序自動確定所有的信息。連同將被定位的MS進行的定時測量，所有信息都可以用來執(zhí)行EOTD 定位。
IS-95和CDMA2000技術規(guī)范定義執(zhí)行AFLT定位需要的參數(shù)。這包括導頻PN偏置、發(fā)射器定位以及無線信道號(radio channel number )。以上程序自動確定所有的信息。連同將被定位的MS進行的定時測量，所有信息都可以用來執(zhí)行AFLT定位。
3GPP技術規(guī)范25.331定義UE進行時間差測量需要的參數(shù)，以及在 UMTS網(wǎng)絡中執(zhí)行OTD定位所需的小區(qū)發(fā)射器信息的組。這包括小區(qū)發(fā) 射器、頻道、小區(qū)識別信息、幀定時信息，和發(fā)射器定位。以上程序自動確定所有的信息。連同將被定位的UE進行的定時測量，所有信息都可以用來執(zhí)行OTD定位。
此系統(tǒng)可用OMA定義的定位服務器和MS之間的用戶平面或安全用戶平面(SUPL)連接來實現(xiàn)。MS和定位服務器由IP連接來連接，上述 IP連接由蜂窩電話無線運營商通過802.11 WiFi網(wǎng)絡，或甚至通過有線連接提供。在用戶平面解決方案中，在MS上運行的應用程序可被服務器通過IP連接命令時執(zhí)行信號測量，并通過IP連接報告這些測量的結果。用戶平面實現(xiàn)的優(yōu)點在于其不要求無線運營商將附加的特征和基礎設施設置到無線網(wǎng)絡中以支持MS和定位服務器之間的定位相關的消息傳輸。
克薟約定位上面的方法的擴展利用了將被定位的設備與定位服務器之間的通信鏈路。該鏈路不是由提供了下行鏈路發(fā)射信號的無線網(wǎng)絡提供的，定位估計是基于該下行鏈路發(fā)射信號的。圖4是一個目前優(yōu)選的實施方式的高層
次圖。單元10、 11和12是作為第一無線網(wǎng)絡的部分的BTS，而單元21、 22和23是作為第二無線網(wǎng)絡的部分的BTS。單元30是能夠進行下行鏈路信號測量的設備，所述測量可包括絕對時間、時間差和/或功率水平測量。該設備可為固定的或移動的，其具有已知位置或未知位置。單元41和42 是第一無線網(wǎng)絡和第二無線網(wǎng)絡的交換中心裝備，而單元51是定位服務器，其經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路61被連接于設備30,該數(shù)據(jù)鏈路61不是由提供用于定位的信號的任一無線網(wǎng)絡提供的。設備30與定位服務器51之間的所有消息發(fā)送都在鏈路61上進行，并且該鏈路61不是由第一無線網(wǎng)絡或第二無線網(wǎng)絡提供的。
圖5說明了服務器51和定位處理節(jié)點52可如何被配置或編程為通過數(shù)據(jù)鏈路300與一個或更多個設備31進行通信，該定位處理節(jié)點51可為服務器的部分或不同的節(jié)點。例如，設備31可被配置為接收廣播采集數(shù) 據(jù)，并且然后利用數(shù)據(jù)鏈路300將基站發(fā)射信號測量傳送給定位處理節(jié)點 52，如圖所示。同樣地，數(shù)據(jù)信道可被用于將來自于服務器的命令發(fā)射到設備31。
圖6是體現(xiàn)該定位技術的高級過程的流程圖。該過程可被描述為如下步驟
步驟1:在一個或更多個無線網(wǎng)絡上確定或得知基站發(fā)射器的關鍵信息，并且該關鍵信息被提供給能夠計算定位的節(jié)點。該節(jié)點可為將被定位的設備、定位服務器或一些其它節(jié)點。該關鍵信息可包括
小區(qū)識別信息
發(fā)射器定位，其包括維度、經(jīng)度和高度
信號定時
信號發(fā)射功率
信號傳才番步驟2:該設備對發(fā)射的信號進行測量。信號測量可包括定時、功率水平測量，或信噪比測量。
步驟3:由該設備進行的信號測量被提供給能夠計算定位的節(jié)點。
步驟4和步驟5:計算設備定位。
在該說明性的實施例中，數(shù)據(jù)鏈路促進了設備與定位服務器或定位節(jié) 點之間的所有信息交換，該數(shù)據(jù)鏈路不是由提供在定位估計過程中使用的信號的無線網(wǎng)絡提供的。因此，下面的目的可被實現(xiàn)(l)設備可基于由這些設備進行的下行鏈路信號測量而被定位，其中這些設備不是無線網(wǎng)絡的部分或者不由網(wǎng)絡提供無線服務。(2)這些設備可基于由這些設備進行的下行鏈路信號測量而被定位，其中這些設備不具有將信號發(fā)射到無線網(wǎng) 絡的能力。(3)這些設備可基于由這些設備進行的下行鏈路信號測量而被定位，其中無線網(wǎng)絡的通信資源未被使用以促進定位。
結論
本發(fā)明的真正范圍不限于在此公開的說明性實施方式。例如，無線定位系統(tǒng)(WLS)的前述公開使用解釋性的術語，例如無線設備、移動臺、定位處理節(jié)點客戶機、網(wǎng)絡工作站等，它們不應解釋為使得限制本申請保護的范圍，或以其他方式表示W(wǎng)LS的發(fā)明性方面限于公開的特定的方法和設備。例如，術語LDP設備和LES不旨在表示在實施本發(fā)明時必須使用圖1和2中描示的具體的示例性的結構。本發(fā)明的具體實施方式
可利用任何類型的移動無線設備和可被編程以實現(xiàn)在此描述的本發(fā)明的任何類型的服務器計算機。而且，在許多情況中，在此描述的裝置(即功能單元) 的位置只是設計者的偏好而不是要求必備的條件。因此，除非清楚地如此限定它們，否則保護的范圍不旨在限于上述的具體實施方式
。
28
權利要求
1.一種用于定位無線設備的方法，其包括(a)向第一節(jié)點提供一個或更多個無線通信網(wǎng)絡的一個或更多個基站發(fā)射器的關鍵信息；(b)在將被定位的無線設備處，測量由所述一個或更多個基站發(fā)射器發(fā)射的信號；(c)傳送表示所述關鍵信息和所述信號測量中之一的信息，其中所述信息經(jīng)由通信鏈路被傳送到所述第一節(jié)點和所述將被定位的無線設備中之一，其中所述通信鏈路不是由所述一個或更多個無線通信網(wǎng)絡提供的；以及(d)在所述第一節(jié)點和所述將被定位的無線設備中之一處，計算所述將被定位的無線設備的定位。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一節(jié)點被配置為計算定位。
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述通信鏈路包括以太網(wǎng)鏈路。
4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述通信鏈路包括互聯(lián)網(wǎng)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述通信鏈路包括撥號電話鏈路。
6. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述通信鏈路包括WiFi鏈路。
7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一節(jié)點包括所述將被定位的無線設備。
8. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一節(jié)點包括服務器。
9. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述信號測量包括定時測量。
10. 才艮據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述定時測量包括信號的到達時間(TOA)測量。
11. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述定時測量包括信號到達時間差(TDOA)測量。
12. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述信號測量包括功率水平測量。
13. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述信號測量包括信噪比測量。
14. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述關鍵信息包括小區(qū)識別信息。
15. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述關鍵信息包括發(fā)射器定位4呂息。
16. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中所述發(fā)射器定位信息包括維度和經(jīng)度信息。
17. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述關鍵信息包括信號定時信息。
18. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述關鍵信息包括信號發(fā)射功率信息。
19. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述關鍵信息包括信號傳播信息。
20. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述關鍵信息是由一個或更多個無線設備自動確定的。
21. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述關鍵信息是先驗已知的。
22. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其包括在所述將被定位的無線設備處，測量由多個基站發(fā)射器發(fā)射的信號。
23. 根據(jù)權利要求22所述的方法，其中所述多個基站發(fā)射器包括來自至少兩個無線網(wǎng)絡的發(fā)射器。
24. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述將被定位的無線設備沒有無線發(fā)射器。
25. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述將被定位的無線設備包括計算機。
26. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述將被定位的無線設備包括 WiFi 4妻入節(jié)點。
27. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述將被定位的無線設備包括互聯(lián)網(wǎng)電話(VoIP )接入節(jié)點。
28. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述將被定位的無線設備包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議^L頻接入節(jié)點。
29. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中執(zhí)行所述方法以為緊急服務提供定位。
30. 根據(jù)權利要求29所述的方法，其中執(zhí)行所述方法以為緊急VoIP 呼叫提供定位服務。
31. —種用于定位無線設備的系統(tǒng)，其包括第一節(jié)點；用于向所述第一節(jié)點提供一個或更多個無線通信網(wǎng)絡的一個或更多個基站發(fā)射器的關鍵信息的裝置；將被定位的無線設備，其包括用于測量由所述一個或更多個基站發(fā)射器發(fā)射的信號的裝置；以及通信裝置，其傳送表示所述關鍵信息和所述信號測量中之一的選擇的信息，其中所述通信裝置被配置為經(jīng)由通信鏈路將所述選擇的信息傳送到所述第一節(jié)點和所述將被定位的無線設備中之一，其中所述通信鏈路不是由所述一個或更多個無線通信網(wǎng)絡提供的。
32. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述第一節(jié)點被配置為計算定位。
33. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述通信鏈路包括以太網(wǎng)鏈路。
34. 根據(jù)權利要求31所迷的系統(tǒng)，其中所迷通信鏈路包括互聯(lián)網(wǎng)。
35. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述通信鏈路包括撥號電話鏈路。
36. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述通信鏈路包括WiFi鏈路。
37. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述第一節(jié)點包括所述將被定位的無線設備。
38. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述第一節(jié)點包括服務器。
39. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述信號測量包括定時測量。
40. 根據(jù)權利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述定時測量包括信號到達時間(TOA)測量。
41. 根據(jù)權利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述定時測量包括信號到達時間差(TDOA)測量。
42. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述信號測量包括功率水平測量。
43. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述信號測量包括信噪比測量。
44. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述關鍵信息包括小區(qū)識別信息。
45. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述關鍵信息包括發(fā)射器定位信息。
46. 根據(jù)權利要求45所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射器定位信息包括維度和經(jīng)度信息。
47. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述關鍵信息包括信號定時信自、
48. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述關鍵信息包括信號發(fā)射功率信息。
49. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述關鍵信息包括信號傳播信自
50. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述關鍵信息是由一個或更多個無線設備自動確定的。
51. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述關鍵信息是先驗已知的。
52. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其包括在所述將被定位的無線設備處的用于測量由多個基站發(fā)射器發(fā)射的信號的裝置。
53. 根據(jù)權利要求52所述的系統(tǒng)，其中所述多個基站發(fā)射器包括來自至少兩個無線網(wǎng)絡的發(fā)射器。
54. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述將被定位的無線設備沒有無線發(fā)射器。
55. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述將被定位的無線設備包括計算機。
56. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述將被定位的無線設備包括 WiFi 4妄入節(jié)點。
57. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述將被定位的無線設備包括互if關網(wǎng)電話(VoIP) 接入節(jié)點。
58. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述將被定位的無線設備包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議視頻接入節(jié)點。
59. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被配置為向緊急服務提供定位。
60. 根據(jù)權利要求59所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被配置為向緊急VoIP 呼叫提供定位服務。
61. —種無線設備，其包括接收器和處理器，所述處理器被配置為測量由無線通信網(wǎng)絡的基站發(fā) 射器發(fā)射的信號；以及裝置，其用于經(jīng)由所述無線設備與第一節(jié)點之間的通信鏈路與所述第一節(jié)點進行通信，并且用于將表示信號測量的數(shù)據(jù)發(fā)射給所述第一節(jié)點。
62. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其中所述通信鏈路包括不由無線電話網(wǎng)絡支持的鏈路。
63. 根據(jù)權利要求62所述的無線設備，其中所述通信鏈路包括以太網(wǎng) 鏈路。
64. 根據(jù)權利要求62所述的無線設備，其中所述通信鏈路包括互聯(lián)網(wǎng)。
65. 根據(jù)權利要求62所述的無線設備，其中所述通信鏈路包括撥號電話鏈路。
66. 根據(jù)權利要求62所述的無線設備，其中所述通信鏈路包括WiFi 鏈路。
67. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其中所述信號測量包括定時測量。
68. 根據(jù)權利要求67所述的無線設備，其中所述定時測量包括信號到達時間(TOA)測量。
69. 根據(jù)權利要求67所述的無線設備，其中所述定時測量包括信號到達時間差(TDOA)測量。
70. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其中所述信號測量包括功率水平測量。
71. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其中所述信號測量包括信噪比測量。
72. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其包括用于測量由多個基站發(fā) 射器發(fā)射的信號的裝置。
73. 根據(jù)權利要求72所述的無線設備，其中所述多個基站發(fā)射器包括來自至少兩個無線網(wǎng)絡的發(fā)射器。
74. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其中所述無線設備沒有無線發(fā)射器。
75. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其中所述無線設備包括計算機。
76. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其中所述無線設備包括WiFi 接入節(jié)點。
77. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其中所述無線設備包括互聯(lián)網(wǎng) 電話(VoIP) 接入節(jié)點。
78. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其中所述無線設備包括互聯(lián)網(wǎng) 協(xié)議一見頻4妾入節(jié)點。
79. 根據(jù)權利要求61所述的無線設備，其中所述無線設備被配置為向緊急服務提供定位。
80. 根據(jù)權利要求79所述的無線設備，其中所述無線設備被配置為向緊急VoIP呼叫提供定位服務。
全文摘要
用于定位無線設備的技術涉及對無線網(wǎng)絡內(nèi)的地理上分布的基站發(fā)射的信號進行測量的無線設備。如果這些發(fā)射器的一些關鍵站點信息是已知的，例如發(fā)射器定位、發(fā)射信號功率、信號傳播和發(fā)射信號定時，那么由將被定位的設備對這些發(fā)射信號進行的測量可被用于確定該設備的定位。在該實施例中，數(shù)據(jù)鏈路促進設備與定位節(jié)點之間的所有信息交換，該數(shù)據(jù)鏈路不是由提供在定位估計過程中使用的信號的無線網(wǎng)絡提供的。因此，設備可基于由這些設備進行的下行鏈路信號測量被定位，其中這些設備不是無線網(wǎng)絡的部分，這些設備不由網(wǎng)絡提供的無線服務，并且這些設備不具有將信號發(fā)射到無線網(wǎng)絡的能力，并且其中無線網(wǎng)絡的通信資源未被使用以促進定位。
文檔編號H04W4/02GK101632322SQ200780051768
公開日2010年1月20日申請日期2007年12月21日優(yōu)先權日2006年12月27日
發(fā)明者羅伯特·J·安德森申請人:真實定位公司

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