專(zhuān)利名稱(chēng)：用于獲得無(wú)線移動(dòng)臺(tái)位置信息的無(wú)線通信系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線通信系統(tǒng)，尤其涉及一種能夠確定無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的位置信息的無(wú)線通信系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
全球定位系統(tǒng)(GPS)利用由不同組件實(shí)現(xiàn)的各種技術(shù)。這些組件宏觀上可以被分為三段，例如空間段、控制段和用戶(hù)段。
空間段包括GPS衛(wèi)星，用于通過(guò)載波持續(xù)發(fā)送確定GPS接收機(jī)的位置所需的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。該載波包括發(fā)送給GPS接收機(jī)的L-頻帶中頻率為L(zhǎng)1(1,575.42MHz)和/或L2(1,227.6MHz)的信號(hào)。在傾斜角為55°的六個(gè)圓形軌道的每一個(gè)上放置四顆GPS衛(wèi)星。每個(gè)GPS衛(wèi)星被置于距離地球中心26,567.5公里的軌道中，并具有大約12個(gè)小時(shí)的周期。GPS衛(wèi)星的定位被專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，使得在地球上的任何位置都可以訪問(wèn)到至少四顆衛(wèi)星的信號(hào)，以確定GPS接收機(jī)的3-維位置和接收機(jī)時(shí)鐘誤差。從每顆GPS衛(wèi)星發(fā)送的衛(wèi)星數(shù)據(jù)包括對(duì)于每顆衛(wèi)星唯一的偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼。由于利用碼分多址(CDMA，Code divisionMultiple Access)將GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)送給GPS接收機(jī)，GPS接收機(jī)能夠接收相應(yīng)于每顆衛(wèi)星的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。根據(jù)GPS現(xiàn)代化計(jì)劃，除了L1和L2頻率之外還將增加L5頻率用于專(zhuān)用。
控制段利用各種控制站來(lái)監(jiān)視GPS衛(wèi)星、跟蹤GPS衛(wèi)星的位置并向GPS衛(wèi)星發(fā)送各種校正信息。該校正信息作為一條導(dǎo)航數(shù)據(jù)被連續(xù)發(fā)送給GPS接收機(jī)。GPS衛(wèi)星控制站包括5個(gè)監(jiān)測(cè)站、四個(gè)地面天線上載站和一個(gè)操作控制站。
用戶(hù)段包括GPS接收機(jī)，用于接收GPS衛(wèi)星信號(hào)并確定GPS接收機(jī)的位置。用戶(hù)段還可以包括被發(fā)展為采用GPS接收機(jī)用于實(shí)現(xiàn)特殊目的的設(shè)備。GPS接收機(jī)通過(guò)使用從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)來(lái)確定它的位置和速度。GPS接收機(jī)利用內(nèi)置算法和導(dǎo)航數(shù)據(jù)來(lái)跟蹤GPS衛(wèi)星信號(hào)。如果一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)被跟蹤到，可以獲得關(guān)于另一個(gè)衛(wèi)星的相對(duì)位置的信息，于是所有的可訪問(wèn)的衛(wèi)星信號(hào)都可以被跟蹤到。GPS接收機(jī)在收到GPS衛(wèi)星信號(hào)后確定的位置和速度信息被用于導(dǎo)航和跟蹤?？梢跃_確定到微秒的GPS接收機(jī)的時(shí)鐘誤差被用作移動(dòng)通信中的時(shí)間同步信息。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以用于需要高的位置精確度的飛機(jī)自動(dòng)著陸系統(tǒng)、土地測(cè)量、姿態(tài)確定、普通導(dǎo)航系統(tǒng)等等。
然而，GPS接收機(jī)不能在室內(nèi)接收衛(wèi)星信號(hào)。由于從GPS衛(wèi)星發(fā)送的典型信號(hào)行進(jìn)了大約25,000公里，因此它的強(qiáng)度非常微弱以至于不能穿透建筑物。GPS接收機(jī)的GPS天線需要至GPS衛(wèi)星的無(wú)障礙路徑。
無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN，Wireless Local Network)是一種使用無(wú)線的局域網(wǎng)(LAN，Local Area Network)。WLAN技術(shù)被廣泛使用。WLAN通過(guò)使用無(wú)線電頻率代替電纜來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)。WLAN發(fā)射器的發(fā)送半徑是大約500或1000英尺。該半徑范圍內(nèi)的天線、發(fā)射器和其他的連接設(shè)備支持WLAN的使用。
WLAN需要一個(gè)有線接入點(diǎn)(AP，access point)，其中，無(wú)線設(shè)備被連接到有線網(wǎng)絡(luò)。WLAN標(biāo)準(zhǔn)由電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)中稱(chēng)為802.11b或Wi-Fi的標(biāo)準(zhǔn)提出。因?yàn)檫@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化，WLAN被預(yù)期快速發(fā)展。
WLAN可以被用于校園、公司建筑物、公寓和機(jī)場(chǎng)。這樣允許用戶(hù)接入因特網(wǎng)連接入口。藍(lán)牙和HomeRF也屬于WLAN技術(shù)。然而藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)在一個(gè)比802.11b更小的半徑范圍內(nèi)執(zhí)行和使用。HomeRF具有與802.11b實(shí)質(zhì)上相同的半徑范圍。
因此，需要一種確定無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的位置信息而不直接訪問(wèn)衛(wèi)星信號(hào)的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，無(wú)線通信系統(tǒng)獲得不能接收衛(wèi)星信號(hào)的無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的位置信息。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種方法包括確定通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線基站進(jìn)行通信的無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的位置信息。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種方法包括在無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間進(jìn)行通信，并且向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)提供位置信息。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種無(wú)線通信系統(tǒng)包括無(wú)線移動(dòng)臺(tái)和通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與該無(wú)線移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信的無(wú)線基站。該無(wú)線移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求無(wú)線基站發(fā)送位置信息，無(wú)線基站響應(yīng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求，向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)發(fā)送位置信息。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，無(wú)線基站包括用于從GPS衛(wèi)星接收衛(wèi)星信號(hào)的GPS接收機(jī)。
無(wú)線基站響應(yīng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求，分析從GPS接收機(jī)接收的衛(wèi)星信號(hào)，確定位置信息并且將確定的位置信息提供給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。
在無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收的信號(hào)滿(mǎn)足IEEE 802.11規(guī)范。
無(wú)線基站包括用于存儲(chǔ)位置信息的存儲(chǔ)器。
無(wú)線基站響應(yīng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求，向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)提供存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的位置信息。
無(wú)線通信系統(tǒng)還包括GPS基站，用于從GPS衛(wèi)星接收衛(wèi)星信號(hào)、基于接收的衛(wèi)星信號(hào)確定位置信息、并通過(guò)有線向無(wú)線基站發(fā)送確定的位置信息。
無(wú)線基站響應(yīng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求，向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)提供從GPS基站接收的位置信息。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種確定無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的位置信息的方法。無(wú)線移動(dòng)臺(tái)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線基站進(jìn)行通信。該方法包括請(qǐng)求無(wú)線基站發(fā)送位置信息、從無(wú)線基站接收位置信息、估計(jì)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)和無(wú)線基站之間的距離、以及根據(jù)接收的位置信息和估計(jì)的距離來(lái)確定位置。
無(wú)線基站包括GPS接收機(jī)，用于從GPS衛(wèi)星接收衛(wèi)星信號(hào)。
請(qǐng)求無(wú)線基站發(fā)送位置信息的步驟包括確定GPS接收機(jī)是否可以訪問(wèn)衛(wèi)星信號(hào)；以及如果GPS接收機(jī)不能訪問(wèn)衛(wèi)星信號(hào)，請(qǐng)求無(wú)線基站發(fā)送位置信息。
該方法還包括請(qǐng)求無(wú)線基站發(fā)送GPS信息，以及從無(wú)線基站接收GPS信息。在無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收的信號(hào)滿(mǎn)足IEEE 802.11規(guī)范。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種方法，其中，無(wú)線基站通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信，提供位置信息給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)配備有用于接收衛(wèi)星信號(hào)的GPS接收機(jī)。該方法包括從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)接收位置信息請(qǐng)求，根據(jù)由GPS接收機(jī)接收的衛(wèi)星信號(hào)來(lái)確定位置信息，以及向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)發(fā)送確定的位置信息。
該方法還包括從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)接收GPS信息請(qǐng)求，以及向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)發(fā)送從GPS接收機(jī)接收的GPS信息。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一個(gè)方法，其中，無(wú)線基站通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信，向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)提供位置信息，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)配備存儲(chǔ)位置信息的存儲(chǔ)器。該方法包括從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)接收位置信息請(qǐng)求，讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的位置信息，以及向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)發(fā)送讀取的位置信息。
可以理解的是，前述概括描述和下面關(guān)于本發(fā)明的詳細(xì)描述是示范性的和解釋性的，目的是為請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


隨后的附圖，包括提供對(duì)本發(fā)明的更進(jìn)一步的解釋?zhuān)⑶医M合構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，解釋本發(fā)明的具體的實(shí)施例，并且共同描述解釋了本發(fā)明的原理。其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，圖解在無(wú)線LAN環(huán)境下無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)在通信系統(tǒng)中互相通信位置信息的原理圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖解在無(wú)線基站的內(nèi)部電路配置和移動(dòng)臺(tái)之間的連接；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖解在無(wú)線基站中的GPS接收機(jī)和無(wú)線收發(fā)信機(jī)共享處理器和存儲(chǔ)器；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖解在圖1和圖2中所示的無(wú)線移動(dòng)臺(tái)獲得位置信息的方法的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖解在圖2中所示的無(wú)線基站響應(yīng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求，提供位置信息的方法的流程圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖解在無(wú)線LAN環(huán)境下無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)在通信系統(tǒng)中互相通信位置信息的原理簡(jiǎn)圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖解提供在無(wú)線基站和共享處理器和存儲(chǔ)器的無(wú)線收發(fā)信機(jī)中的CGPU接口；圖8是圖解如圖6所示的無(wú)線基站的方法的流程圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖解在無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收的分組格式；圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖解在無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收的另一個(gè)分組格式；圖11是圖解定義用于通過(guò)使用CDMA2000規(guī)范的L3消息的數(shù)據(jù)突發(fā)消息，在基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收GPS衛(wèi)星信息的協(xié)議的IS-801標(biāo)準(zhǔn)；圖12是圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的不包括GPS接收機(jī)的無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的通信系統(tǒng)；
圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖解具有不包括處理器的無(wú)線收發(fā)信機(jī)的無(wú)線基站；圖14是圖解如圖13所示的無(wú)線基站的操作步驟的流程圖；以及圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖解藍(lán)牙環(huán)境下的通信系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將被詳細(xì)的做出，該例子在附圖中示出。然而，本發(fā)明不局限于圖解在下文中提供的實(shí)例，在這里的實(shí)施例只是引入用來(lái)提供容易和完整的理解本發(fā)明的范圍和精神。
優(yōu)選的實(shí)施例將配合附圖作詳細(xì)的描述。
圖1是圖解根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在通信系統(tǒng)中，無(wú)線LAN環(huán)境中的無(wú)線基站或者接入點(diǎn)(AP)和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)ST1-ST4之間互相通信位置信息的原理圖。無(wú)線移動(dòng)臺(tái)可以是，例如，膝上型電腦、個(gè)人筆記本電腦、臺(tái)式電腦、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或者條碼掃描器。無(wú)線基站AP將基本業(yè)務(wù)集(BSS，basicservice set)中的多個(gè)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1-STA4連接到有線網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)IEEE 802.11規(guī)范，無(wú)線基站AP也可以是無(wú)線移動(dòng)臺(tái)或固定無(wú)線基站AP。如果任何一個(gè)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1-STA4請(qǐng)求位置信息，無(wú)線基站AP分析從GPS衛(wèi)星100接收的衛(wèi)星信號(hào)，確定它的位置信息，并將確定的位置信息發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1-STA4。請(qǐng)求位置信息的無(wú)線移動(dòng)臺(tái)估計(jì)它到無(wú)線基站AP的距離，并可以根據(jù)估計(jì)的距離和從無(wú)線基站AP接收的位置信息，確定它自己的位置。
圖2圖解在無(wú)線基站的內(nèi)部電路配置和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間的連接。參照?qǐng)D2，無(wú)線基站AP 200包括連接到GPS天線210的GPS接收機(jī)220和無(wú)線收發(fā)信機(jī)230。GPS接收機(jī)220分析通過(guò)GPS天線210從GPS衛(wèi)星100接收的衛(wèi)星信號(hào)，確定位置信息，并將確定的位置信息提供給無(wú)線收發(fā)信機(jī)230。無(wú)線收發(fā)信機(jī)230根據(jù)從GPS接收機(jī)220接收的位置信息，構(gòu)造滿(mǎn)足IEEE 802.11規(guī)范的分組，并將該分組發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1。圖2所示的GPS接收機(jī)220和無(wú)線收發(fā)信機(jī)230包括集成了處理器、存儲(chǔ)器和輸入/輸出接口的芯片上系統(tǒng)(SOC，system-on-a-chip)。
圖3圖解包括共享處理器340和存儲(chǔ)器350的GPS接收機(jī)320和無(wú)線收發(fā)信機(jī)330的無(wú)線基站AP 300。參照?qǐng)D3，GPS接收機(jī)320和無(wú)線收發(fā)信機(jī)330不包括處理器，不像圖2中所示的GPS接收機(jī)220和無(wú)線收發(fā)信機(jī)230。因此，GPS接收機(jī)320通過(guò)天線310從GPS衛(wèi)星100接收衛(wèi)星信號(hào)，并將衛(wèi)星信號(hào)發(fā)送給處理器340。處理器340分析從GPS接收機(jī)320接收的衛(wèi)星信號(hào)，確定位置信息并且將確定的位置信息提供給無(wú)線收發(fā)信機(jī)330。無(wú)線收發(fā)信機(jī)330根據(jù)從處理器340接收的位置信息構(gòu)造分組并且將該分組發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1。
圖4是圖解由圖1和圖2中所示的無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1獲得位置信息的方法的流程圖。在步驟S 100中，一種應(yīng)用從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1請(qǐng)求位置信息。在步驟S 110中，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1確定是否安裝GPS接收機(jī)。如果安裝了GPS接收機(jī)，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1執(zhí)行步驟S 130。在步驟S 130中，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1確定是否收到足夠數(shù)量的GPS信號(hào)來(lái)確定位置信息。一旦確定收到GPS信號(hào)，在步驟S 131中，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1處理從GPS衛(wèi)星接收的衛(wèi)星信號(hào)來(lái)確定位置信息。在步驟S 132中，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1向該應(yīng)用提供確定的位置信息。
在步驟S 110，如果沒(méi)有安裝GPS接收機(jī)，在步驟S 120中，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1使用無(wú)線基站AP用于GPS衛(wèi)星信息和/或位置信息。在步驟S 121中，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1確定是否從無(wú)線基站AP收到GPS衛(wèi)星信息和/或位置信息。如果從無(wú)線基站AP收到GPS衛(wèi)星信號(hào)和/或位置信息，在步驟S 122中，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1估計(jì)無(wú)線基站AP和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1之間的距離。估計(jì)無(wú)線基站AP和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1之間的距離的方法舉例說(shuō)明可以通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度分析、到達(dá)時(shí)間(TOA)等。信號(hào)強(qiáng)度分析測(cè)量從無(wú)線基站AP發(fā)送和到達(dá)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1的信號(hào)的強(qiáng)度，并確定無(wú)線基站AP和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1之間的距離。TOA確定包括分析從無(wú)線基站AP發(fā)送并到達(dá)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1的數(shù)據(jù)的經(jīng)過(guò)時(shí)間。
在步驟S 123中，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1向應(yīng)用提供從無(wú)線基站AP接收的位置信息和估計(jì)的距離信息?；蛘?，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1基于從無(wú)線基站AP接收的位置信息和估計(jì)的距離信息來(lái)確定位置，并向應(yīng)用提供確定的位置。
在步驟S 121中，如果收到指示無(wú)線基站AP不能提供位置信息的信號(hào)，在步驟S 124中，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1通知應(yīng)用不能提供位置信息的事實(shí)。
圖5是圖解圖2中所示的無(wú)線基站響應(yīng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求而提供位置信息的方法的流程圖。參照?qǐng)D5，在步驟S 200中，無(wú)線基站AP確定是否從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1收到位置信息請(qǐng)求。如果從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1收到位置請(qǐng)求信息，無(wú)線基站AP執(zhí)行步驟S 210。
在步驟S 210中，無(wú)線基站AP確定是否能由GPS接收機(jī)220來(lái)確定位置信息。如果可以基于從GPS衛(wèi)星100接收的衛(wèi)星信號(hào)來(lái)確定位置信息，無(wú)線基站AP執(zhí)行步驟S 220。在步驟S 220中，無(wú)線基站AP的GPS接收機(jī)200分析從GPS衛(wèi)星100接收的衛(wèi)星信號(hào)，確定位置信息，并向無(wú)線收發(fā)信機(jī)230發(fā)送確定的位置信息。收發(fā)信機(jī)230根據(jù)該位置信息構(gòu)造滿(mǎn)足IEEE 802.11規(guī)范的分組，并將該分組發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1。
在步驟S 210中，確定衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度，以及如果GPS接收機(jī)220不能接收衛(wèi)星信號(hào)，則無(wú)線基站AP執(zhí)行步驟S 230。在步驟S 230中，無(wú)線基站AP根據(jù)信號(hào)構(gòu)造分組，用于通知無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1位置信息不能提供的事實(shí)，并且將該分組發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖解在通信系統(tǒng)中，無(wú)線基站AP和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1-STA4在無(wú)線LAN環(huán)境下互相通信位置信息的原理圖。參照?qǐng)D6，無(wú)線基站500_1-500_n通過(guò)有線連接到中心GPS處理單元(CGPU)400。CGPU 400提供有天線410，用于從GPS衛(wèi)星100接收衛(wèi)星信號(hào)。每一個(gè)無(wú)線基站500_1-500_n包括CGPU接口510和無(wú)線收發(fā)信機(jī)520。CGPU 400包括一個(gè)接口和一個(gè)無(wú)線收發(fā)信機(jī)，并分析通過(guò)天線410接收的衛(wèi)星信號(hào)，確定GPS信息和位置信息，并且將確定的GPS信息和位置信息發(fā)送給無(wú)線基站500_1-500_n。每個(gè)無(wú)線基站500_1-500_n和多個(gè)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信。換句話說(shuō)，無(wú)線基站500_1和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA11-STA1I進(jìn)行通信。無(wú)線基站500_2和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA21-STA2j進(jìn)行通信。無(wú)線基站500_n和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STAn1-STAnk進(jìn)行通信。
例如，當(dāng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA11請(qǐng)求無(wú)線基站AP1發(fā)送位置信息時(shí)，無(wú)線基站500_1操作如下。無(wú)線基站AP1的CGPU接口510將從CGPU400接收并存儲(chǔ)在內(nèi)置存儲(chǔ)器(未示出)中的GPS信息和位置信息發(fā)送到無(wú)線收發(fā)信機(jī)520。無(wú)線收發(fā)信機(jī)520根據(jù)GPS信息和位置信息構(gòu)造一個(gè)分組并且將該分組發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1。
圖7圖解無(wú)線基站600_1包括共享處理器630和存儲(chǔ)器640的CGPU接口610和無(wú)線收發(fā)信機(jī)620。參照?qǐng)D7，每個(gè)無(wú)線基站600_1-600_n包括CGPU接口610、無(wú)線收發(fā)信機(jī)620、處理器630和存儲(chǔ)器640。處理器630在存儲(chǔ)器640中存儲(chǔ)通過(guò)CGPU接口610從CGPU410接收的GPS信息和位置信息，并當(dāng)任何一個(gè)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA11-STAli請(qǐng)求位置信息時(shí)，通過(guò)無(wú)線收發(fā)信機(jī)620將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器640中的GPS信息和位置信息發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。
圖8是圖解圖6中所示的無(wú)線基站的方法的流程圖。在步驟S 300中，無(wú)線基站500確定是否從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA11-STA1I收到位置信息請(qǐng)求。如果從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA11-STA1I收到位置信息請(qǐng)求，無(wú)線基站執(zhí)行步驟S 310。在步驟S 310中，無(wú)線基站500根據(jù)從CGPU 400提供的位置信息構(gòu)造分組，并將該分組發(fā)送給請(qǐng)求位置信息的無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。
圖9圖解在無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收的分組格式。根據(jù)IEEE802.11規(guī)范，在一個(gè)媒體訪問(wèn)控制(MAC)幀中，幀控制區(qū)域的子類(lèi)型包括4個(gè)比特，幀主體包括2,312×8個(gè)比特，也就是18,496比特。在圖9所示的例子中，在子類(lèi)型中定義指示位置信息請(qǐng)求或響應(yīng)的類(lèi)型。幀主體包括位置信息或響應(yīng)內(nèi)容。例如，當(dāng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求無(wú)線基站發(fā)送GPS信息時(shí)，子類(lèi)型包括‘1000’。當(dāng)無(wú)線基站向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)提供GPS衛(wèi)星信息時(shí)，子類(lèi)型包括‘1010’并且?guī)黧w包括GPS衛(wèi)星信息。當(dāng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求無(wú)線基站發(fā)送位置信息時(shí)，子類(lèi)型包括‘1001’。當(dāng)無(wú)線基站向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)提供位置信息時(shí)，子類(lèi)型包括‘1011’并且?guī)黧w包括位置信息。
圖10圖解無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收的另一種分組格式。參照?qǐng)D10，在幀主體區(qū)域的高8位或者頭部定義指示位置信息請(qǐng)求或響應(yīng)的類(lèi)型，剩下的2311×8比特包括位置信息或請(qǐng)求內(nèi)容。例如，當(dāng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求無(wú)線基站GPS信息時(shí)，頭部包括‘11111111’。當(dāng)無(wú)線基站向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)提供GPS信息時(shí)，子類(lèi)型包括‘11111101’，并且?guī)黧w包括GPS衛(wèi)星信息。當(dāng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)向無(wú)線基站提供GPS信息時(shí)，子類(lèi)型包括‘11111101’，并且?guī)黧w包括GPS衛(wèi)星信息。當(dāng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求無(wú)線基站發(fā)送位置信息時(shí)，子類(lèi)型包括‘11111110’。當(dāng)無(wú)線基站向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)提供位置信息時(shí)，子類(lèi)型包括‘11111100’，并且?guī)黧w包括位置信息。當(dāng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求無(wú)線基站發(fā)送位置衛(wèi)星信息，而無(wú)線基站不能向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)提供位置信息時(shí)，子類(lèi)型包括‘11111011’。
圖11圖解定義用于使用CDMA 2000規(guī)范的L3消息的數(shù)據(jù)突發(fā)信息，在基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收GPS衛(wèi)星信息的協(xié)議的IS-801標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)該IS-801標(biāo)準(zhǔn)，所有信息由最多270個(gè)字節(jié)(2,156比特)來(lái)表示。根據(jù)IEEE 802.11規(guī)范，可以在無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收的媒體訪問(wèn)控制(MAC)消息的最大幀長(zhǎng)度是2,346字節(jié)，包括頭部和幀主體，或者2,312字節(jié)不包括頭部和幀主體。因此，由IS-801標(biāo)準(zhǔn)定義的270字節(jié)的信息可以在根據(jù)IEEE 802.11規(guī)范的幀主體中進(jìn)行發(fā)送。因此，用IS-801標(biāo)準(zhǔn)定義的方法構(gòu)造位置信息和GPS衛(wèi)星信息，可以定義在無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收的分組。
圖12圖解了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通信系統(tǒng)，包括一個(gè)沒(méi)有GPS接收機(jī)的無(wú)線基站和一個(gè)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。參考圖12，無(wú)線基站700在其中包括一個(gè)用于存儲(chǔ)位置信息的存儲(chǔ)器720。當(dāng)從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1收到位置信息請(qǐng)求時(shí)，無(wú)線基站700中的無(wú)線收發(fā)信機(jī)710向無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1提供存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器720中的位置信息。
圖13中所示的無(wú)線基站800的無(wú)線收發(fā)信機(jī)810不包括如無(wú)線收發(fā)信機(jī)710的SOC處理器。因此，無(wú)線基站800還包括一個(gè)處理器820。當(dāng)無(wú)線收發(fā)信機(jī)810從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1收到位置信息請(qǐng)求時(shí)，從處理器820請(qǐng)求位置信息。處理器820響應(yīng)無(wú)線收發(fā)信機(jī)810的請(qǐng)求，將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器830中的位置信息發(fā)送給無(wú)線收發(fā)信機(jī)810。無(wú)線收發(fā)信機(jī)810根據(jù)通過(guò)處理器820提供的位置信息構(gòu)造一個(gè)分組，并且將該分組發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1。
圖14是圖13所示的無(wú)線基站700的操作步驟的流程圖。在步驟S 400，收發(fā)信機(jī)710確定是否從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1收到位置信息請(qǐng)求。如果收到位置信息請(qǐng)求，無(wú)線基站執(zhí)行步驟S 410。在步驟S 410，無(wú)線收發(fā)信機(jī)710讀取存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的位置信息，根據(jù)讀出的位置信息構(gòu)造一個(gè)分組，并且將該分組發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)STA1。
在本發(fā)明的描述中，無(wú)線LAN環(huán)境的通信系統(tǒng)作為一個(gè)例子進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明可以適合于各種通信環(huán)境。
圖15圖解了一種按照本發(fā)明的實(shí)施例的藍(lán)牙環(huán)境的通信系統(tǒng)。PICONET中的從屬設(shè)備SL1-SL4以藍(lán)牙定義的方式和主設(shè)備M進(jìn)行無(wú)線通信。主設(shè)備M包括GPS接收機(jī)(未示出)，用于從GPS衛(wèi)星100接收衛(wèi)星信號(hào)。例如在建筑物的外面安裝一個(gè)連接到GPS接收機(jī)的天線(未示出)，用于接收衛(wèi)星信號(hào)。當(dāng)主設(shè)備M從任何一個(gè)從屬設(shè)備SL1-SL4收到位置信息請(qǐng)求時(shí)，主設(shè)備M將從GPS衛(wèi)星100提供的位置信息提供給相應(yīng)的從屬設(shè)備。因此，即使從屬設(shè)備SL1-SL4被安裝在不能從GPS衛(wèi)星100接收衛(wèi)星信號(hào)的室內(nèi)，也可以通過(guò)主設(shè)備M來(lái)找到從屬設(shè)備的位置。
雖然，本發(fā)明描述的是典型的優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)該理解，本發(fā)明的范圍并不局限于所述的實(shí)施例的范圍。而且，本發(fā)明的范圍還包括對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改和變化。因此，權(quán)利要求書(shū)將被解釋為覆蓋本發(fā)明的所有修改和變化。
根據(jù)本發(fā)明，盡管移動(dòng)臺(tái)被置于難以接收衛(wèi)星信號(hào)的環(huán)境中，或移動(dòng)臺(tái)不包括衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)，也可以通過(guò)能夠接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的基站來(lái)確定移動(dòng)臺(tái)的位置。
很顯然的，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明中可以進(jìn)行各種不同的修改和變化。因此，本發(fā)明試圖覆蓋所附權(quán)利要求和其等效范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括無(wú)線移動(dòng)臺(tái)；以及無(wú)線基站，通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與所述無(wú)線移動(dòng)臺(tái)連接；其中，所述無(wú)線基站響應(yīng)所述無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求，將位置信息發(fā)送給所述無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其中，所述無(wú)線基站包括用于從衛(wèi)星接收衛(wèi)星信號(hào)的接收機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其中，所述無(wú)線基站響應(yīng)所述無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求，分析衛(wèi)星信號(hào)，確定位置信息并且將確定的位置信息提供給所述無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。
4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其中，在所述無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收的信號(hào)滿(mǎn)足IEEE802.11規(guī)范。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其中，所述無(wú)線基站包括用于存儲(chǔ)位置信息的存儲(chǔ)器。
6.如權(quán)利要求5所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其中，所述無(wú)線基站響應(yīng)所述無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求，向所述無(wú)線移動(dòng)臺(tái)提供存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的位置信息。
7.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，還包括基站，用于從衛(wèi)星接收衛(wèi)星信號(hào)，根據(jù)接收的衛(wèi)星信號(hào)確定位置信息，并通過(guò)有線將確定的位置信息發(fā)送給所述無(wú)線基站。
8.如權(quán)利要求7所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其中，所述無(wú)線基站響應(yīng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求，將從所述基站接收的位置信息提供給所述無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。
9.一種確定無(wú)線移動(dòng)臺(tái)位置信息的方法，其中，所述無(wú)線移動(dòng)臺(tái)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)連接到無(wú)線基站，該方法包括下列步驟從無(wú)線基站請(qǐng)求位置信息；從無(wú)線基站接收位置信息；估計(jì)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)和無(wú)線基站之間的距離；以及根據(jù)接收的位置信息和估計(jì)的距離確定位置。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括所述無(wú)線基站的接收機(jī)從衛(wèi)星接收衛(wèi)星信號(hào)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，請(qǐng)求位置信息的步驟包括確定接收機(jī)是否可以訪問(wèn)衛(wèi)星信號(hào)；以及在確定接收機(jī)不能訪問(wèn)衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，請(qǐng)求無(wú)線基站發(fā)送位置信息。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括請(qǐng)求所述無(wú)線基站發(fā)送信息；以及從所述無(wú)線基站接收信息。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在無(wú)線基站和無(wú)線移動(dòng)臺(tái)之間發(fā)送和接收的信號(hào)滿(mǎn)足IEEE 802.11規(guī)范。
14.一種方法，其中無(wú)線基站通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信，以將位置信息提供給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)配備有用于接收衛(wèi)星信號(hào)的GPS接收機(jī)，該方法包括下列步驟從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)接收位置信息請(qǐng)求；根據(jù)由GPS接收機(jī)接收的衛(wèi)星信號(hào)確定位置信息；以及將確定的位置信息發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)接收信息請(qǐng)求；以及將從GPS接收機(jī)接收的信息發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。
16.一種方法，其中無(wú)線基站通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信，以將位置信息提供給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)配備存儲(chǔ)位置信息的存儲(chǔ)器，該方法包括下列步驟從無(wú)線移動(dòng)臺(tái)接收位置信息請(qǐng)求；讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的位置信息；以及將讀取的位置信息發(fā)送給所述無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。
全文摘要
一種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括無(wú)線移動(dòng)臺(tái)和通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信的無(wú)線基站，其中，無(wú)線移動(dòng)臺(tái)從無(wú)線基站請(qǐng)求位置信息。無(wú)線基站響應(yīng)無(wú)線移動(dòng)臺(tái)的請(qǐng)求，將位置信息發(fā)送給無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。盡管移動(dòng)臺(tái)被置于難以接收衛(wèi)星信號(hào)的環(huán)境或者移動(dòng)臺(tái)不包括衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)，也可以通過(guò)可以一直收到衛(wèi)星信號(hào)的基站來(lái)確定移動(dòng)臺(tái)的位置信息。
文檔編號(hào)G01S5/00GK1520227SQ20041000741
公開(kāi)日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2004年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月29日
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