專利名稱：驗證移動站位置方位的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及定位移動站，具體地說涉及評估移動站位置方位(location fix)的有效性，例如評估在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩手持設(shè)備的基于GPS的位置方位的有效性。
背景技術(shù)：
不久，在美國將強制在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩電話設(shè)備的陸上定位具有足夠的精度來支持增強的緊急911(E-911)服務(wù)。非規(guī)定的、市場的驅(qū)動力也驅(qū)使通信設(shè)備制造商和服務(wù)提供商提供更加精確地定位蜂窩電話手持設(shè)備和其它移動站，例如提供增進(jìn)的和基于費用的增值服務(wù)。
用于定位蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩手持設(shè)備的基于網(wǎng)絡(luò)的方案通常是公知的，例如那些基于當(dāng)移動站在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)附近移動時在移動站從幾個相鄰蜂窩基站接收的信號。已知的基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置確定尤其包括基于信號強度測量值、或到達(dá)角(AOA)測量值、或到達(dá)時間(TOA)測量值、或增強的觀測到達(dá)時間(EOTD)測量值、或到達(dá)時間差異(TDOA)測量值、或增強的前向鏈路三角測量(AFLT)測量值等的那些位置確定。
然而基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置確定遇到的問題是不準(zhǔn)確和發(fā)生定位錯誤。在一些網(wǎng)絡(luò)中，例如由于手持機的功率限制和手持機不能與足夠數(shù)量的基站維持通信，以及其它一些因素，限制了基于網(wǎng)絡(luò)的位置確定的精度。通常可參見美國專利號6,081,229、標(biāo)題為“用于確定無線CDMA收發(fā)機的位置的系統(tǒng)和方法”。
另外一種確定蜂窩手持機位置或地點的方法就是使用基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)，這種方法通常能夠提供有關(guān)移動站的經(jīng)度、緯度、海拔高度和速度的信息，雖然在一些蜂窩手持定位應(yīng)用中只需要經(jīng)度和緯度坐標(biāo)?；谛l(wèi)星的陸地位置確定通常通過用集成在移動站中的衛(wèi)星接收機從衛(wèi)星星座中的若干衛(wèi)星處采集衛(wèi)星數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的。已知的衛(wèi)星定位系統(tǒng)包括美利堅合眾國的導(dǎo)航衛(wèi)星定時測距(NAVSTAR)全球定位系統(tǒng)(GPS)，和俄羅斯的全球軌道導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)。
在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，用通信網(wǎng)絡(luò)輔助的基于衛(wèi)星的位置確定也是已知的。參見(例如)美國專利6,058,338、標(biāo)題為“用于在通信系統(tǒng)中的有效GPS輔助的方法和設(shè)備”和美國專利5,982,324、標(biāo)題為“將GPS與蜂窩信號的TOA/TDOA結(jié)合來定位終端”。
基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置確定也遇到不準(zhǔn)確和定位錯誤的問題。在蜂窩和其它移動站定位應(yīng)用中，移動站位置錯誤可能由于衛(wèi)星和任何基于陸地的輔助信號阻塞，例如城市中的峽谷障礙，以及信號傳播延遲和其它因素所導(dǎo)致。


在結(jié)合附圖仔細(xì)考慮了以下詳細(xì)描述后，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，以下所述的本法明將會變得更加顯而易見。
圖1示出與衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的若干衛(wèi)星進(jìn)行通信的移動站和通信網(wǎng)絡(luò)中的基站。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的處理流程圖。
圖3示出帶有移動站位置方位的歷史記錄、估計的未來位置方位和驗證確定所需要的另一個位置方位的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的地圖。
具體實施例方式
通常，在本發(fā)明的一個實施例中，在通信網(wǎng)絡(luò)中，蜂窩電話手持機(在此稱為“移動站”)的基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位(例如基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位)被通過比較基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位和一個或多個之前的位置方位(例如，先前的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位，或估計的將來位置方位)而驗證(validate)。在另一個蜂窩手持位置驗證應(yīng)用中，驗證確定(validation determination)所希望的位置方位可能是基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位，其被與一個或多個之前的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位或估計的將來方位比較。
一般而言，本發(fā)明可以應(yīng)用于驗證任何移動站的位置方位，因此不限于驗證蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的位置方位。另一個應(yīng)用包括(例如)通過將驗證確定所希望的、基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位和一個或多個先前的基于衛(wèi)星定位位置方位或與估計的將來位置方位進(jìn)行比較，來驗證GPS導(dǎo)航設(shè)備和其它的衛(wèi)星定位系統(tǒng)使能的手持設(shè)備(在此通稱為“移動站”)中的基于GPS的位置方位。
更一般地說，通過將定位方位與一個或多個移動站的先前的或估計的將來位置方位比較來驗證任何移動站的任何位置方位，一個或多個移動站的先前的或估計的將來位置方位可由相同的或不同的位置確定方法和裝置所獲得。因此，本發(fā)明可以具有不限于手持或電池工作的移動站的其它應(yīng)用，這些應(yīng)用包括(例如)監(jiān)測，定位和監(jiān)視貨物和有價值的資產(chǎn)、以及其它方面。
在示例的實施例中，基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位是衛(wèi)星或基于全球定位系統(tǒng)的位置方位。適用于這種目的的已知的示例衛(wèi)星或全球定位系統(tǒng)尤其包括美國的導(dǎo)航衛(wèi)星定時測距(NAVSTAR)全球定位系統(tǒng)(GPS)，和俄羅斯的全球軌道導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)。可以獨自地(autonomously)或者利用一個或多個陸地基站的幫助而獲得基于衛(wèi)星的定位方位。
在本發(fā)明的其它實施例中，基于非網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位可以基于除了衛(wèi)星定位系統(tǒng)之外的位置定位系統(tǒng)，例如包括(但不限于)遠(yuǎn)距離無線電導(dǎo)航系統(tǒng)或者其它的基于無線電的導(dǎo)航系統(tǒng)。
圖1說明系統(tǒng)10，用于獲得和驗證蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩電話手持設(shè)備或移動站12的基于全球定位系統(tǒng)(GPS)的位置方位。
圖2中，蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)通常包括多個小區(qū)，即包括小區(qū)A，B，C，D，E，F(xiàn)，G和H，每一個小區(qū)具有相應(yīng)的蜂窩基站，在圖1中僅僅示出這些基站中的一個即基站28。
圖1中，衛(wèi)星定位系統(tǒng)通常包括多個地球軌道衛(wèi)星或地球軌道衛(wèi)星群，圖中僅示出了一些衛(wèi)星，即衛(wèi)星2，4和6。
圖1中，示例的移動站12通常包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號接收接口(例如，GPS接收及測量系統(tǒng)(MS)14)，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的，用于獨自地或者利用蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的幫助或者一些其它網(wǎng)絡(luò)(例如，差分全球定位系統(tǒng)(DGPS))接收從中確定基于GPS的移動站位置方位的GPS信號16。
移動站12通常也包括無線通信網(wǎng)絡(luò)接口(例如，接收機/發(fā)射機(TXVR)24)，用于與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)通信，例如向和/或從基站28通信，當(dāng)移動站在網(wǎng)絡(luò)附近移動時，基站28可能是服務(wù)或相鄰基站。在一些實施例中，移動站不包括無線通信接口。
移動站通常也包括處理器22，其具有與之相關(guān)的存儲器23，該存儲器在本發(fā)明的一些實施例中容納移動站位置信息或從中可導(dǎo)出所述信息的數(shù)據(jù)的存儲。處理器22被連接到MS 14和TXVR 24，用于處理與之相關(guān)的信息。
在示例的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)移動站定位應(yīng)用中，當(dāng)移動站在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)附近移動時，移動站12采樣來自相鄰小區(qū)的信號，以獲得相鄰的基站標(biāo)識、信號強度和其它信號信息，如通常所知，該信號被從移動站傳送到服務(wù)基站以用于管理服務(wù)小區(qū)之間的切換。該信息通常被存儲在查詢表中，例如存儲在服務(wù)基站或移動站中。
在本發(fā)明的一些實施例中，由移動站例行采樣以用于服務(wù)器站之間切換的相鄰基站信號數(shù)據(jù)形成了獲得相鄰基站的信號數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，從所述相鄰基站的信號數(shù)據(jù)中，可以確定基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置估計和其它信息。移動站位置估計可以基于(例如)信號強度測量。
在其它的實施例中，對從中可以進(jìn)行移動站位置確定的相鄰基站的信號的采樣脫離移動站為服務(wù)器站的切換而執(zhí)行的例程采樣(routinesampling)，例如，可以增加采樣速率以提供更加頻繁的基于網(wǎng)絡(luò)的移動站確定。另外，相鄰基站的采樣可能與例程基站標(biāo)識和信號強度確定無關(guān)，且可能實際上適于利用基于網(wǎng)絡(luò)的位置方法來估計移動站位置的唯一目的。圖1的處理流程框圖說明了在采樣方框200對相鄰基站信號進(jìn)行采樣。
在本發(fā)明的一個實施例中，從由移動站采樣的信號導(dǎo)出的相鄰基站信號數(shù)據(jù)被用于至少粗略地確定移動站的位置信息，且在一些實施例中，用于確定旅行方向，和/或移動站的接近速度和速度信息。圖3的處理流程框圖說明了在導(dǎo)出方框210處根據(jù)相鄰的基站信號來導(dǎo)出移動站的信息，例如移動站的位置，但是這個步驟更一般地包括根據(jù)基站的采樣信號來導(dǎo)出移動站的任何其它信息。
在一些實施例中，時間屬性(例如，獲得信號的時間)與從采樣信號導(dǎo)出的位置或地點或速度或速度信息相關(guān)，或者與從中確定所述信息的信號數(shù)據(jù)相關(guān)。在其它的實施例中，從中導(dǎo)出所述信息的已存儲信息或信號數(shù)據(jù)具有與之相關(guān)的順序?qū)傩?，該順序?qū)傩灾赋鲂盘枖?shù)據(jù)被采樣的順序或者基于其上的信息被導(dǎo)出的順序。另外，通過對存儲的信號進(jìn)行排序，例如最早導(dǎo)出的基于網(wǎng)絡(luò)的位置存儲在第一存儲位置，而最近導(dǎo)出的基于網(wǎng)絡(luò)的位置存儲在后面的存儲位置中，可以維持信號獲得的順序。因此，移動站位置方位的歷史記錄可以被導(dǎo)出或產(chǎn)生并且存儲，從而提供一參考，可以將更近的移動站位置方位與該參考比較來進(jìn)行驗證估計。另外，所述歷史記錄可作為估計將來移動站位置方位的基礎(chǔ)，更近的移動站位置方位可以與該基礎(chǔ)進(jìn)行比較來進(jìn)行驗證估計。
圖3說明在相關(guān)方框220將一屬性與從相鄰基站的信號中導(dǎo)出的信息相關(guān)，但在所述屬性與從中導(dǎo)出移動站信息(例如，地點)的信號參數(shù)數(shù)據(jù)相關(guān)而不是與信息本身相關(guān)的實施例中，該可選步驟可以另外出現(xiàn)在采樣和導(dǎo)出步驟之間，即出現(xiàn)在方框200和210之間。
在一個實施例中，從采樣的基站信號中導(dǎo)出的特定信息和與之相關(guān)的任何屬性被存儲，例如存儲在移動站的存儲器23或者基站28的存儲器27中。從采樣的基站信號中導(dǎo)出的已存儲的信息可以是(例如)移動站的地點和/或方向和/或速度和/或速度信息。這個存儲步驟示在圖3的存儲方框230中。
在另一個實施例中，由移動站接收的基站信號參數(shù)數(shù)據(jù)和與之相關(guān)的任何屬性在它們被接收時就被存儲，以用于隨后的處理，例如用于處理來確定移動站的位置和/或方向和/或速度信息。在這個替換實施例中，在方框230的存儲步驟出現(xiàn)在方框210處的信息導(dǎo)出步驟之前。
在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)在移動站處從幾個相鄰基站接收的信號強度，進(jìn)行一個或多個移動站位置確定。在一個實施例中，從例行地用于蜂窩站切換操作的查找表中導(dǎo)出該信息。更一般地，基于信號強度的移動站的位置方位、或者從中導(dǎo)出它們的信號數(shù)據(jù)被存儲在一些其它的專用存儲器位置中，以與驗證確定所希望的一些后來導(dǎo)出的位置方位進(jìn)行比較，下面將深入介紹。
在本發(fā)明的其它實施例中，根據(jù)在移動站處接收到的網(wǎng)絡(luò)基站信號的與時間相關(guān)的參數(shù)，例如根據(jù)到達(dá)時間(TOA)測量值、或者增強的觀測到達(dá)時間(EOTD)測量值、或者到達(dá)的時間差分(TDOA)測量值、其它參數(shù)值，獲得移動站的位置確定、或者方位。
在其它實施例中，在基于其它網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位方法中，根據(jù)在移動站處接收到的網(wǎng)絡(luò)基站的一些其它參數(shù)，例如根據(jù)到達(dá)角度(AOA)測量值、或根據(jù)增強的前向鏈路三角測量(AFLT)測量值，獲得移動站的位置方位。
通常，如下所述，將多個基于網(wǎng)絡(luò)定額移動站位置方位、或者從中導(dǎo)出所述位置方位的信號數(shù)據(jù)存儲在移動站中，或者存儲在一個基站中，或者存儲在一些其它位置中，用于與驗證確定所希望的后來導(dǎo)出的位置方位進(jìn)行比較。
在一個實施例中，移動站從相鄰移動站采樣信號或其中的參數(shù)，如下所述，當(dāng)移動站在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中移動時，它們有助于確定移動站的位置方位。
圖2中，通信網(wǎng)絡(luò)中的移動站的地點由具有數(shù)字1-5的多個圓表示，最早的定位方位(position fix)1位于小區(qū)G和H之間的某地，隨后的位置方位2-5位于小區(qū)E和C中，表明移動站總的來說正向小區(qū)A移動。
圖2中，每一個位置方位1-5的半徑表現(xiàn)出不確定性或者可能存在錯誤。位置方位的不確定性取決于多個因素，例如確定位置方位所用的特定方法，信號強度和本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的其它因素。通常，與每一個位置方位相關(guān)的圓的半徑越大，則與之相關(guān)的錯誤越大。如下所述，在移動站位置方位被存儲的實施例中，如果知道不確定性信息，可將它存儲作為與基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位相關(guān)的錯誤屬性。
圖3說明了在方框240產(chǎn)生基于非網(wǎng)絡(luò)的(例如，基于GPS的)移動站位置方位?？梢元氉缘鼗蚶冒ǖ幌抻诰W(wǎng)絡(luò)輔助和DGPS的輔助來產(chǎn)生示例的基于GPS的位置方位。另外，如上所述，基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位可以是基于遠(yuǎn)距離無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的位置方位或者不基于通信網(wǎng)絡(luò)的一些其它移動站位置方位。然而，一般而言，方框240示出通過驗證確定所希望的任何方法或裝置來產(chǎn)生移動站位置方位。例如，在方框240處產(chǎn)生的位置方位也可以是基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位。
在本發(fā)明的一個實施例中，如圖2的方框260所示，評估對基于GPS的位置方位的驗證是通過比較該位置方位與一個或多個先前的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位來進(jìn)行的。所述比較可以由移動站12的處理器22或者一個基站的處理器29(例如，服務(wù)的基站)來執(zhí)行，或者可以在所述數(shù)據(jù)被存儲的一些其它位置處執(zhí)行。比較進(jìn)行的地方可取決于多個因素，諸如基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位或者從中確定基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位的信號數(shù)據(jù)的存儲位置、處理容量的可用性、要求驗證信息的位置(例如在災(zāi)E-911緊急操作站等處)。
如圖3的方框250所示，在先前的位置方位的形式不同于驗證確定所希望的位置方位的實施例中，在比較之前，位置方位通常被翻譯成共同位置形式(例如，坐標(biāo)體系)。例如，基于GPS的位置方位是在經(jīng)緯度坐標(biāo)中。在一個實施例中，在與基于GPS的經(jīng)緯度方位比較之前，將一個或多個基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位原始形式翻譯成經(jīng)緯度坐標(biāo)?？梢栽谶M(jìn)行存儲之前或者剛好在與基于GPS的位置方位比較之前執(zhí)行翻譯一個或多個基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位。另外，基于GPS的位置方位被翻譯成基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位的坐標(biāo)形式。
在一個實施例中，基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位僅僅是服務(wù)移動站的基站的標(biāo)識，其粗略地指出移動站的位置可能位于其坐標(biāo)已知的服務(wù)器基站的蜂窩地理區(qū)域(geography)中。利用這個粗略的基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置信息，可識別在基于GPS的位置方位中的總誤差(gross error)。特別地，如果基于GPS的位置方位在基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位的粗略估計范圍之外，可以認(rèn)為GPS位置方位無效。如果GPS位置方位在移動站的粗略估計范圍之內(nèi)，可認(rèn)為基于GPS的位置方位有效。
如上所述，通過采樣來自幾個相鄰基站的信號，可以獲得基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位，從而可以在例如如圖2所示的通信網(wǎng)絡(luò)的特定小區(qū)之內(nèi)的、具有不確定性的區(qū)域相對精確地定位移動站。因此，在一些實施例中，如果基于GPS的移動站的位置方位處于基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位的規(guī)定距離或范圍之內(nèi)，可以認(rèn)為基于GPS的位置方位是有效的。然而，如果GPS位置方位位于基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位的規(guī)定范圍之外，可以認(rèn)為基于GPS的位置方位無效。
在一些實施例中，在驗證確定所要求的位置方位被認(rèn)為是有效的的可接受范圍是基于在參考位置方位的產(chǎn)生和驗證確定所希望的位置方位的產(chǎn)生之間經(jīng)過的時間間隔的或者是它的函數(shù)。通常，時間間隔越大，驗證確定所要求的位置方位被認(rèn)為是有效的可接受范圍越大，因為移動站可以在更長的時間間隔內(nèi)移動更遠(yuǎn)的距離。這個時間間隔可以被測量或估計。
除了上面介紹的時間間隔的考慮之外，在其中驗證確定所要求的位置方位被認(rèn)為是有效的可接受范圍還可以是移動站的速度的函數(shù)?？梢曰谙惹暗奈恢梅秶蛘咂渌阎难b置，例如一個或多個蜂窩信道的衰減程度(fading pitch)來估計移動站的速度。
在另一個實施例中，基于GPS的移動站位置方位的有效性的確定是通過比較該基于GPS的移動站位置方位和多個基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位來進(jìn)行的。如果與比它所位于的早先的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位相比，基于GPS的位置方位所處的位置更接近最近的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位，或者如果它處于最近的位置方位的規(guī)定范圍之內(nèi)，則認(rèn)為它是有效的。相反，如果與比它所位于的早先的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位相比，基于GPS的位置方位所處的位置離最近的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位更遠(yuǎn)，或者如果它處于最近的位置方位的規(guī)定范圍之外，則認(rèn)為它是無效的。
在其它的實施例中，估計的路徑和在一些實施例中的移動站的旅行方向(如圖2的線102所示)，可以被基于先前的移動站地點來確定、例如利用最小平方或者一些其它路徑近似方法來確定。對移動站的將來估計位置是通過沿估計的路徑外推來預(yù)測的。在圖2中，例如，估計的將來定位方位6，L(v，t)是沿估計的路徑102外推出來的，它是基于時間間隔和速度變量的一定距離。因此，驗證確定所要求的位置方位可以通過比較其本身與移動站的估計的位置方位來驗證它。
因此，可以根據(jù)移動站的估計的將來地點來定義可接受的有效范圍，其中，在可接受的范圍內(nèi)的移動站位置方位被認(rèn)為有效，而在范圍之外的被認(rèn)為無效。
在一些實施例中，利用上面介紹的一種或多種方法，將最近產(chǎn)生的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位與先前產(chǎn)生的基網(wǎng)絡(luò)的位置方位進(jìn)行比較來估計最近的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位的有效性。在估計隨后的位置方位期間，可丟棄錯誤的或有問題的位置方位。
圖2中，與最近產(chǎn)生的位置方位4和5相比，驗證確定所要求的位置方位Z更接近早先產(chǎn)生的位置方位1和2，因此，位置方位Z可被認(rèn)為是無效的?？梢詾檎J(rèn)為位置方位Z是無效的，因為它的位置在與最近產(chǎn)生的參考位置方位5相關(guān)的可接受范圍之外。如果估計了這樣的將來位置方位，也可以認(rèn)為位置方位Z是無效的，因為它的位置在與估計的將來位置方位6相關(guān)的可接受范圍之外。
位置方位是否有效或無效很大程度上是主觀的，通常，根據(jù)特定的應(yīng)用要求來估計位置方位驗證確定。移動站的可接受范圍的限制可以容易地以軟件來編程。
在一些應(yīng)用中，對位置方位是否有效的確定可以通過手工確定，例如通過可視地顯示驗證確定所希望的的位置方位和形成在地圖上的比較參考的、供人們進(jìn)行估計用的基礎(chǔ)的一個或多個先前的位置方位。這種位置信息的顯示形式可有助于(例如)負(fù)責(zé)定位移動站并且將移動站位置通知給緊急響應(yīng)人員的E-911操作者。
通常，當(dāng)移動站位置方位被認(rèn)為無效時，如圖3中的決定方框270所示，可發(fā)起另一個位置方位，或者丟棄無效的或者不可信的移動站位置方位。在一些實施例中，當(dāng)無效確定是由手工進(jìn)行時，作出無效確定的一方可發(fā)起另一個位置方位，例如當(dāng)先前的基于GPS的位置方位被懷疑時，E-911操作者可發(fā)起另一個基于GPS的位置方位。
盡管上面已經(jīng)介紹了本發(fā)明來使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員實施和利用當(dāng)前被認(rèn)為是最佳的方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解和認(rèn)識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對它們進(jìn)行等價替換、修改和變化，本發(fā)明的精神和范圍不是由在此公開的示例實施例而是有權(quán)利要求書所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于在通信網(wǎng)絡(luò)中驗證移動站的基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位的方法，該方法包括產(chǎn)生所述移動站的基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位；產(chǎn)生所述移動站的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位；通過比較所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位與基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位，評估所述移動站的基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位的有效性。
2.如權(quán)利要求1的所述方法，通過在所述移動站處接收全球定位系統(tǒng)信號來產(chǎn)生基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位。
3.如權(quán)利要求1的所述方法，所述通信網(wǎng)絡(luò)具有多個基站，通過測量在所述移動站處從相鄰所述移動站的幾個基站接收到的與時間相關(guān)的信號參數(shù)來產(chǎn)生所述基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位。
4.如權(quán)利要求1的所述方法，在比較所述基于網(wǎng)絡(luò)和非網(wǎng)絡(luò)的位置方位之前，將基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位和基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位翻譯成共同格式。
5.如權(quán)利要求1的所述方法，產(chǎn)生在經(jīng)緯度坐標(biāo)中的、所述移動站的基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位，在比較所述基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位和基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位之前，將所述基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位轉(zhuǎn)換成所述經(jīng)緯度坐標(biāo)。
6.如權(quán)利要求1的所述方法，通過確定所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位是否在所述基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位的規(guī)定范圍之內(nèi)，來評估所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位的有效性。
7.如權(quán)利要求6的所述方法，基于所述移動站的估計的速度以及在產(chǎn)生基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位和基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位之間的時間間隔，來定義所述規(guī)定的范圍。
8.如權(quán)利要求1的所述方法，所述通信網(wǎng)絡(luò)具有多個基站，通過在所述移動站處測量相鄰所述移動站的幾個基站信號來產(chǎn)生基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位，通過確定所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位是否處于所述基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位的規(guī)定范圍之內(nèi)來評估所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位的有效性。
9.如權(quán)利要求1的所述方法，產(chǎn)生多個基于網(wǎng)絡(luò)的移動站的位置方位，通過將所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位與所述多個基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位中的至少一個比較來評估所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位的有效性。
10.如權(quán)利要求9的所述方法，通過確定與最近產(chǎn)生的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位相比，所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位是否更接近較近產(chǎn)生的、基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位來評估所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位。
11.如權(quán)利要求1的所述方法，產(chǎn)生多個基于網(wǎng)絡(luò)的所述移動站的位置方位，根據(jù)所述多個基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位來估計所述移動站的將來位置方位，通過確定所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位是否處于所述估計的位置方位的規(guī)定范圍之內(nèi)來評估所述基于非網(wǎng)絡(luò)的位置方位的有效性。
12.一種用于在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中驗證衛(wèi)星定位系統(tǒng)使能的蜂窩移動站的基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的方法，該方法包括產(chǎn)生所述移動站的基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位；產(chǎn)生所述移動站的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位；通過比較基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位與基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位，來評估所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
13.如權(quán)利要求12的所述方法，通過在所述移動站處測量從相鄰所述移動站的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的多個蜂窩基站接收到的與時間相關(guān)的信號參數(shù)來產(chǎn)生基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位。
14.如權(quán)利要求12的所述方法，通過確定所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位是否在所述基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位的規(guī)定范圍之內(nèi)，來評估所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性，根據(jù)所述移動站的估計的速度以及在產(chǎn)生基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位和基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位之間的時間間隔，來定義所述規(guī)定的范圍。
15.如權(quán)利要求12的所述方法，產(chǎn)生多個基于網(wǎng)絡(luò)的所述移動站的位置方位，存儲所述多個基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位，通過與所述多個基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位中的至少一個比較來確定所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
16.如權(quán)利要求12的所述方法，產(chǎn)生多個基于網(wǎng)絡(luò)的所述移動站的位置方位，通過在其上應(yīng)用相應(yīng)的具有獲得屬性的時間來排序所述多個基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位，通過比較所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位和多個帶有時間標(biāo)記的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位來評估所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
17.如權(quán)利要求12的所述方法，產(chǎn)生多個基于網(wǎng)絡(luò)的所述移動站的位置方位，通過確定與較近的基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位相比，基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位是否更接近最近的基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位來評估所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
18.如權(quán)利要求17的所述方法，通過沿所述移動站的估計路徑外推來估計所述移動站的將來位置，通過確定所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位是否處于所述估計的位置方位的規(guī)定范圍之內(nèi)來評估所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
19.如權(quán)利要求12的所述方法，通過在所述移動站處測量從相鄰所述移動站的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的多個蜂窩基站接收到的與時間相關(guān)的信號參數(shù)來產(chǎn)生多個基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位，通過將基于所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位與所述多個基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位中的至少一個比較來評估所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
20.如權(quán)利要求12的所述方法，如果先前的基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位無效，產(chǎn)生隨后的所述移動站的基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位。
21.一種驗證移動站的位置方位的方法，其包括產(chǎn)生所述移動站的多個位置方位；通過比較所述驗證確定所要求的位置方位和先前產(chǎn)生的移動站位置方位來評估近來產(chǎn)生的移動站的位置方位的有效性。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，評估驗證確定所要求的位置方位的有效性是通過確定該位置方位是否處于所述先前產(chǎn)生的位置方位的規(guī)定范圍內(nèi)來進(jìn)行的。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，根據(jù)所述移動站的估計的速度以及時間變量來定義所述規(guī)定的范圍。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，評估驗證確定所要求的位置方位的有效性是通過確定該位置方位與較近產(chǎn)生的位置方位相比是否更接近最近產(chǎn)生的位置方位來進(jìn)行的。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，估計所述移動站的將來位置方位，評估所述驗證確定所要求的所述位置方位的有效性是通過確定該位置方位是否處于所述移動站的估計的將來位置方位的范圍之內(nèi)來進(jìn)行的。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，估計所述移動站的速度，根據(jù)所述估計的速度和時間間隔來定義所述規(guī)定的范圍。
27.一種蜂窩移動站，其包括在所述移動站中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號接收接口，用于接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號；在所述移動站中的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)接口，用于與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)通信；耦合到所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號接收接口和所述蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)接口的信息處理器，所述處理器用于通過比較基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位與至少一個先前的基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位來評估基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
28.如權(quán)利要求27所述的移動站，所述信息處理器用于根據(jù)存儲在存儲器中的信號數(shù)據(jù)來確定基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位，所述信息處理器用于通過比較基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位和至少一個先前的基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位來評估基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
29.如權(quán)利要求28所述的移動站，所述信息處理器用于根據(jù)所述蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)接口接收的蜂窩基站信號強度數(shù)據(jù)來確定基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位。
30.如權(quán)利要求27所述的移動站，所述處理器用于根據(jù)在所述蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)接口接收到的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)信號之間的定時關(guān)系來確定基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位，所述信息處理器用于通過比較基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位與至少一個先前的基于網(wǎng)絡(luò)的移動站位置方位來評估基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
31.如權(quán)利要求27所述的移動站，所述信息處理器用于通過確定所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位是否處于估計的將來位置方位的規(guī)定范圍之內(nèi)來估計所述移動站的將來位置方位和評估所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
32.如權(quán)利要求27所述的移動站，所述信息處理器用于通過確定基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位是否處于至少一個先前的移動站位置方位的規(guī)定范圍之內(nèi)來評估基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
33.如權(quán)利要求27所述的移動站，所述信息處理器用于通過確定基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位與較近的先前位置方位相比是否更接近最近的先前位置方位來評估所述基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位的有效性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過比較驗證確定所要求的位置方位與一個或多個先前的參考位置方位來評估移動站的位置方位的有效性的方法和系統(tǒng)。在一個實施例中，通過比較基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位與多個基于網(wǎng)絡(luò)的位置方位中的一個或多個，或者與移動站的估計的將來位置方位比較來驗證在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)(10)中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)使能的蜂窩移動站(12)的基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的位置方位。
文檔編號G01S1/00GK1500357SQ02804078
公開日2004年5月26日 申請日期2002年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月24日
發(fā)明者托馬斯·沃爾克扎克, 威廉P·阿爾貝特, ぐ⒍ 刺, 托馬斯 沃爾克扎克 申請人:摩托羅拉公司