用于使用网络信息计算移动台的位置估计的方法和装置转让专利
申请号 : CN200480040354.3
文献号 : CN1902957B
文献日 : 2010-10-06
发明人 : 克里斯托弗·帕特里克
申请人 : 高通股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于计算一移动台的一位置估计的方法，其包含：
在一移动台中收集由一定位节点传输的在一个或多个消息中的位置估计信息PEI，所述一个或多个消息在一公共信道或一专用信道的至少一者上携带，且其中在所述一个或多个消息中的所述PEI包括一定位节点识别及所述定位节点的经度纬度信息；
在所述移动台中基于所述PEI产生PEI参数，其中所述PEI参数包括能用来唯一地定位或识别所述定位节点的信息；和将所述PEI参数从所述移动台发送到一位置确定实体，其中所述PEI参数允许计算所述位置估计，且其中所述位置确定实体接收所述PEI参数和利用含在所述PEI参数中的信息来计算所述位置估计。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
在所述移动台中接收一来自所述位置确定实体的定位请求消息；和响应于所述定位请求消息而起始所述位置估计信息PEI参数的产生。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
响应于由所述移动台产生的一定位请求而起始所述位置估计信息PEI参数的产生。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数包括所述定位节点的纬度和经度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数包括所述移动台接收所述PEI的时间。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数指示所述移动台当前是否在所述定位节点的视野内。
7.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述移动台当前不在所述定位节点的视野内，那么所述位置估计信息PEI参数包括与所述移动台在所述定位节点的视野外已逝去的时间有关的信息。
8.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述移动台当前不在所述定位节点的视野内，那么所述位置估计信息PEI参数包括所述移动台的速度估计。
9.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述移动台当前在所述定位节点的视野内，那么所述位置估计信息PEI参数包括与所述移动台相对于所述定位节点的接近性有关的信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其中与所述移动台相对于所述定位节点的所述接近性有关的所述信息包含所述定位节点的信号强度。
11.根据权利要求9所述的方法，其中与所述移动台相对于所述定位节点的所述接近性有关的所述信息包含所述定位节点的一信号干扰比。
12.根据权利要求9所述的方法，其中与所述移动台相对于所述定位节点的所述接近性有关的所述信息包含一往返时延RTD测量。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数包括所述移动台的一运动方向。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数包括所述移动台与所述定位节点通信处的信道识别。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数包括识别所述移动台的一设备类型的信息。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数包括识别所述定位节点的一发射器类型的信息。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置确定实体是在一码分多址CDMA网络中操作的一位置确定实体PDE。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置确定实体是在一全球移动通信系统GSM网络中操作的一服务移动定位中心SMLC。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述定位节点是一基站。
20.根据权利要求1所述的方法，其中所述定位节点是一无线接入点。
21.根据权利要求1所述的方法，其中所述定位节点是一GPS卫星。
22.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包含：
在所述移动台中收集由复数个定位节点传输的位置估计信息PEI；和在所述移动台中基于从所述复数个定位节点收集的所述PEI而产生所述PEI参数，其中所述PEI参数包括识别所述复数个定位节点中至少一个定位节点的一定位的信息。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述复数个定位节点中的每一个定位节点具有一不同类型的传输实体。
24.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置估计信息PEI包含一系统参数消息SPM。
25.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置估计信息PEI包含一标准码分多址CDMA系统参数消息SPM。
26.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置估计信息PEI为一来自所述定位节点的广播消息。
27.一种用于计算一移动台的一位置估计的方法，所述移动台已基于一定位节点传输的位置估计信息PEI产生PEI参数，所述方法包含：在一位置确定实体中接收已由所述移动台发送的所述PEI参数，所述PEI参数包括能够用来定位或识别所述定位节点的信息，且其中所述PEI参数包含从所述定位节点接收的所述PEI中的一些或全部以及附加信息，所述附加信息能够基于包含在所述PEI中的经度和纬度信息由所述移动台识别；和基于所述PEI参数来计算所述移动台的所述位置估计。
28.根据权利要求27所述的方法，其进一步包含：
将一定位请求消息发送到所述移动台，从而使所述移动台发送所述位置估计信息PEI参数。
29.根据权利要求27所述的方法，其进一步包含：
将所述位置估计发送到所述移动台。
30.根据权利要求27所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数包括所述定位节点的纬度和经度。
31.根据权利要求27所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数指示所述移动台当前是否在所述定位节点的视野内。
32.根据权利要求27所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数包括所述定位节点的一伪随机噪声PN代码索引。
33.根据权利要求27所述的方法，其中如果所述移动台当前不在所述定位节点的视野内，那么所述位置估计信息PEI参数包括与所述移动台在所述定位节点的视野外已逝去的时间有关的信息。
34.根据权利要求27所述的方法，其中如果所述移动台当前不在所述定位节点的视野内，那么所述位置估计信息PEI参数包括所述移动台的速度估计。
35.根据权利要求27所述的方法，其中如果所述移动台当前在所述定位节点的视野内，那么所述位置估计信息PEI参数包括与所述移动台相对于所述定位节点的接近性有关的信息。
36.根据权利要求35所述的方法，其中与所述移动台相对于所述定位节点的所述接近性有关的所述信息包含所述定位节点的信号强度。
37.根据权利要求35所述的方法，其中与所述移动台相对于所述定位节点的所述接近性有关的所述信息包含所述定位节点的一信号干扰比。
38.根据权利要求35所述的方法，其中与所述移动台相对于所述定位节点的所述接近性有关的所述信息包含一往返时延RTD测量。
39.根据权利要求27所述的方法，其中所述位置确定实体是在一码分多址CDMA网络中操作的一位置确定实体PDE。
40.根据权利要求27所述的方法，其中所述位置确定实体是在一全球移动通信系统GSM网络中操作的一服务移动定位中心SMLC。
41.根据权利要求27所述的方法，其中所述位置估计信息PEI参数包括识别所述移动台与之通信的复数个定位节点中至少一个定位节点的一定位的信息。
42.一种用于计算一移动台的一位置估计的系统，所述系统包含：一定位节点，其经配置用于将在一个或多个消息中的位置估计信息PEI传输到所述移动台，所述一个或多个消息在一公共信道或一专用信道的至少一者上携带，且其中在所述一个或多个消息中的所述PEI包括一定位节点识别及所述定位节点的经度纬度信息；
一位置确定实体，其用于接收由所述移动台发送的PEI参数，所述移动台已基于所述PEI产生所述PEI参数，且其中所述PEI参数包括能用来定位或识别所述定位节点的信息；和一与所述位置确定实体关联的处理器，所述处理器基于所述PEI参数计算所述移动台的所述位置估计。
43.根据权利要求42所述的系统，其中所述位置确定实体将一位置请求消息发送到所述移动台，从而使所述移动台产生所述位置估计信息PEI参数。
44.根据权利要求42所述的系统，其中所述位置估计信息PEI参数包括所述定位节点的纬度和经度。
45.根据权利要求42所述的系统，其中所述位置估计信息PEI参数指示所述移动台当前是否在所述定位节点的视野内。
46.根据权利要求42所述的系统，其中如果所述移动台当前不在所述定位节点的视野内，那么所述位置估计信息PEI参数包括与所述移动台在所述定位节点的视野外已逝去的时间有关的信息。
47.根据权利要求42所述的系统，其中如果所述移动台当前不在所述定位节点的视野内，那么所述位置估计信息PEI参数包括所述移动台的速度估计。
48.根据权利要求42所述的系统，其中如果所述移动台当前在所述定位节点的视野内，那么所述位置估计信息PEI参数包括与所述移动台相对于所述定位节点的接近性有关的信息。
49.根据权利要求48所述的系统，其中与所述移动台相对于所述定位节点的所述接近性有关的所述信息包含所述定位节点的信号强度。
50.根据权利要求48所述的系统，其中与所述移动台相对于所述定位节点的所述接近性有关的所述信息包含所述定位节点的一信号干扰比。
51.根据权利要求48所述的系统，其中与所述移动台相对于所述定位节点的所述接近性有关的所述信息包含一往返时延RTD测量。
52.根据权利要求42所述的系统，其中所述位置确定实体是在一码分多址CDMA网络中操作的一位置确定实体PDE。
53.根据权利要求42所述的系统，其中所述位置确定实体是在一全球移动通信系统GSM网络中操作的一服务移动定位中心SMLC。
54.根据权利要求42所述的系统，其进一步包含：
复数个定位节点，每一定位节点将位置估计信息PEI传输到所述移动台；和其中所述移动台基于从所述复数个定位节点的每一个定位节点收集的所述PEI而产生所述PEI参数，且其中所述PEI参数包括识别所述复数个定位节点中至少一个定位节点的一定位的信息。
55.根据权利要求54所述的系统，其中所述复数个定位节点中的每一定位节点具有一不同类型的传输实体。
56.根据权利要求42所述的系统，其中所述位置估计信息PEI包含一系统参数消息SPM。
57.根据权利要求42所述的系统，其中所述位置估计信息PEI包含一标准码分多址CDMA系统参数消息SPM。
58.根据权利要求42所述的系统，其中所述位置估计信息PEI为一来自所述定位节点的广播消息。
59.根据权利要求42所述的系统，其中所述定位节点是一基站。
60.根据权利要求42所述的系统，其中所述定位节点是一无线接入点。
61.根据权利要求42所述的系统，其中所述定位节点是一GPS卫星。
62.一种用于计算一移动台的一位置估计的系统，所述系统包含：用于将在一个或多个消息中的位置估计信息PEI传输到所述移动台的传输装置，所述一个或多个消息在一公共信道或一专用信道的至少一者上携带，且其中在所述一个或多个消息中的所述PEI包括识别一定位节点及所述定位节点的经度纬度信息；
用于接收由所述移动台发送的PEI参数的定位装置，所述移动台已基于所述PEI产生所述PEI参数，且其中所述PEI参数包括能用来定位或识别所述定位节点的信息，且其中所述PEI参数包含从所述定位节点接收的所述PEI中的一些或全部以及附加信息，所述附加信息能够由所述移动台识别；和与所述定位装置关联的处理装置，所述处理装置基于所述PEI参数计算所述移动台的所述位置估计。
说明书 :
技术领域
本发明一般涉及移动通信领域，且更明确地说，本发明涉及使用网络信息来估计移动台的位置。
背景技术
除FCC命令外，服务提供商已开始认识到定位服务(即，识别无线设备的位置的服务)可用于各种应用中，以提供可使服务提供商获得额外收入的增值特征。举例而言，服务提供商可使用定位服务来实施定位敏感性计帐，使得可对源自不同地域的呼叫收取不同费率。服务提供商还可使用定位服务来提供定位敏感性信息，例如驾驶方向、交通本地信息、加油站、饭店、旅馆，和其类似物。使用定位服务可提供的其它应用包括资产跟踪服务、资产监控和恢复服务、车队和资源管理、个人定位服务、博弈和人身担保，以及其它。
无线通信网络正经历提供用于确定网络内的无线设备的位置的越来越高级的能力的过程。举例而言，在码分多址(CDMA)数字蜂窝网络中，位置确定能力可由先进前向链路三角算法(AFLT)技术来提供，所述技术从所测量的传输自地面基站的无线电信号的抵达时间来计算无线设备的定位。更先进的技术为混合位置确定，其中无线设备采用全球定位系统(GPS)接收器，并基于AFLT和GPS测量来计算位置。
对于采用AFLT、GPS和混合接收器的CDMA位置确定存在许多已知消息协议和格式。现有位置确定技术已通过快速精确地提供定位测量获得了重大成功。
发明内容
根据其它实施例，一种计算位置估计的系统包括一定位节点和一位置确定实体。所述定位节点将PEI传输到移动台。所述移动台产生含有可用来定位或识别所述定位节点的信息的PEI参数。MS基于由定位节点传输的PEI而产生所述PEI参数。所述位置确定实体接收由移动台发送的PEI参数。一与位置确定实体关联的处理器基于所述PEI参数计算位置估计。
附图说明
图2展示用于计算位置估计的过程。
图3为展示在图1中所示的混合位置确定系统的若干网络实体之间的消息传递流动的方框图。
图4展示用于计算位置估计的过程。
图5为可在图1中所示的混合位置确定系统中实施的各实体的简化方框图。
具体实施方式
图1为包括许多位置确定子系统的混合位置确定系统10的图。一个所述位置确定子系统为卫星定位系统(SPS)。可用于系统10中的可能的SPS的实例包括美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯Glonass系统和欧洲伽利略系统。将参考各种类型的卫星系统，但应了解，所述教示同样可适用于利用伪卫星或卫星、伪卫星和/或其它发射器和/或接收器的组合的定位系统。
举例而言，伪卫星为陆基发射器，其广播在L带(或其它频率)载波信号上调制的伪随机噪声(PN)代码(类似于GPS信号)，一般与GPS时间同步。每一所述发射器可分配有唯一PN代码，所述PN代码允许由远端接收器识别。伪卫星在可能不可利用来自轨道卫星的GPS信号的地点中有用，所述地点例如隧道、矿井、建筑物、城市峡谷(urban canyon)或其它封闭区域。因此，本文中将使用术语“GPS”来包括已识别的替代性SPS，其中包括使用伪卫星的系统。同样，术语“GPS信号”包括来自这些替代定位系统的信号和来自伪卫星的信号。可在系统10中构建的另一可能的位置确定子系统为无线通信系统(有时称为网络)。此一子系统的一个实例为码分多址(CDMA)通信系统。可设计此一CDMA系统以实施一个或一个以上标准，所述标准包括(例如)cdma2000、IS-856、IS-95、W-CDMA和类似标准。
本文中将使用术语“定位节点”以指代任何传输可据以确定与定位相关的信息的信号的实体。定位节点的特定实例包括各种SPS的卫星、CDMA无线通信系统的基站，以及其它系统的传输实体，所述其它系统包括全球移动通信系统(GSM)、蓝牙(Bluetooth)、WI-FI(例如，无线接入点)、无线射频识别(RFID)、数字电视或能够传输其信息可用于确定传输定位节点的定位的信号的任何其它系统。
因此，虽然图1中所描述的具体实施例展示了使用GPS和CDMA通信系统构建的混合位置确定系统10，但是基于此描述中所提供的教示，可替代地使用其它类型和组合的位置确定子系统和其它类型的定位节点。此外，某些实施例不需要使用GPS位置确定子系统进行位置确定。这些实施例将因此不需要GPS卫星45和支持组件。
仍参考图1，图示的系统10具有一公共网络15、一移动交换中心(MSC)20和一位置确定实体(PDE)25。MSC与至少一个基站控制器(BSC)30通信，所述基站控制器如图示与两个基站(BS)35保持联系。出于此描述的目的，基站的组件和功能与基站收发器的组件和功能之间没有任何区别。每一BS向一个或一个以上移动台(MS)40提供无线通信。MS 40如图示接收来自BS 35和多个GPS卫星45的信号。为方便起见，位置确定系统10如图示具有两个BS 35和一个MS 40。然而，应理解，可以有许多BS 35，其每一个向复数个MS 40提供通信。
公共网络15可为公共交换电话网络(PSTN)、综合服务数字网络(ISDN)、公共陆地移动网络(PLMN)、线路交换公共数据网络(CSPDN)、包交换公共数据网络(PSPDN)或任何其它此类网络。PDE 25如图示与MSC和公共网络15二者进行通信，但是此并非为必要条件。PDE可替代地与这些组件中的仅一个组件连接，使得PDE与MSC或公共网络进行通信。
MSC 20协调所有通信信道和处理，并向MS提供对例如公共网络15的网络的接入。BSC 30管理与BS 35关联的电信功能。BSC可提供功率控制、呼叫资源分配和移动管理功能性，当必需时所述移动管理功能性包括BS 35之间的交递的配合。
MS 40可为能够接收并处理来自位置确定子系统的信号，以获得定时、测距、定位信息、位置估计信息(PEI)和其任何组合的任何设备。可实施用于MS的设备的特定实例包括蜂窝电话、无线设备、接入终端、移动设备、计算机终端、个人数字助理(PDA)和移动导航系统，以及其它。
术语“位置估计信息”或“PEI”表示由一个或一个以上定位节点(例如BS 35)传输的信息，且所述信息可用于定位和/或识别传输定位节点。PEI可从复数个同一类型的定位节点(例如CDMA BS)传输。或者，定位节点可具有不同类型，例如，一个定位节点可能为传输PEI的BS 35，而另一定位节点可能为WI-FI网络的无线接入点。在另一实例中，单独的PEI从BS 35、WI-FI网络的无线接入点和GPS卫星45传输。
不同定位处的定位节点通常将传输不同的PEI。定位节点可经配置以将PEI广播到任何存在于定位节点的通信范围内的移动台，或定位节点可替代地以点对点通信的形式将PEI传输到特定移动台。此点对点通信可由MS 40所发送的请求来起始，或其可由传输定位节点来起始。
现将就电信工业协会/电子工业协会(TIA/EIA)标准IS-2000和IS-856中限定的消息传递标准来描述各种类型PEI的传输。然而，应理解，位置确定系统10不需要用于将PEI传达到例如MS 40的移动台的任何特定标准或协议。另外，PEI无需包括与传输BS的定位或识别有关的任何特定类型或数量的信息。
根据IS-2000或IS-856，可在公用信道(即，用于所有移动台的信道)以及专用信道(即，分配给具体移动台的信道)上发送含有PEI的消息。由BS 35传输的PEI消息可经设计以使完整的IS-2000协议或完整的IS-856协议得到补充。或者，PEI包括这些可能的信息类型的子集。表1提供可由BS 35作为PEI传输的各种类型信息的实例。
表1
MS 40可设计用于接收或者收集由一个或一个以上定位节点(例如BS 35)传输的PEI。由于BS在周期的基础上传输此信息，因而MS通常在不断进行的基础上收集并更新所接收的信息。在某一时间，通常将计算MS 40的位置的估计(下文简称为“位置估计”)。触发对此计算的需要的决定可(例如)由从PDE 25所接收的通信、在MS处执行的应用、某些消逝时间的流逝、确定MS位置认识的精确度超出某一极限值的MS或来自某一其它实体的通信而引起。将结合下文参考的图式更详细地描述有关各种类型的所述触发的细节。
MS将汇编或者产生用于传达到位置确定实体(例如PDE 25)的消息。一旦从MS接收到所述消息，位置确定实体便可使用含在所述消息内的信息来计算位置估计。MS 40产生用于计算位置估计的信息被称为“PEI参数”。PEI参数包括允许计算位置估计的任何信息。对于所计算的位置估计不要求任何具体的精确度。举例而言，位置估计所覆盖的区域可很大，使得位置估计仅可识别MS当前位于哪一半球、大陆、国家、州或城市。另一方面，位置估计可更精确，例如将MS定位在从几千米到几米范围的区域的位置估计。
在所揭示方法和装置的一实施例中，传达到PDE 25的PEI参数包括所有含在从传输BS 35接收的PEI中的信息。在MS 40接收来自复数个BS的PEI的情形下，接着PEI参数还可包括从各BS接收的额外的PEI。替代实施例为，其中的PEI参数仅包括从所接收的PEI获得的信息的子集。
在所揭示方法和装置的另一实施例中，MS发送含有推导自PEI的信息(例如，表1中识别的某些或所有信息)和为MS 40所知或可由MS 40确定的其它信息的PEI参数。在另一实施例中，MS使用表2中呈现的某些或所有各种类型的信息来创建含有PEI参数的消息。
表2
在一个实施例中，PEI参数包括SERVING_BASE_ID。在某些实例中，此信息可足以精确地识别当前服务于MS 40的BS 35。如果可精确地识别BS 35或定位节点，那么BS或定位节点的定位可从查找表格或者使基站或定位节点与定位匹配的其它此类索引来确定，从而提供位置估计。即，可假定MS处在服务BS或定位节点的传输范围内的某处。
然而，可能会出现无法容易地确定服务定位节点的识别的情形，且因此，不能够精确地估计MS 40的定位。举例而言，考虑其中基站为定位节点且SERVING_BASE_ID(PEI参数的一个信息元素)基于BS所传输的PEI中提供的SID/NID/BASE_ID信息(表1)而产生的情形。由于某些网络将同一SID、NID和BASE_ID分配给多个BS，因而由于SID/NID/BASE_ID组合不是唯一的而不能够精确估计MS 40的定位。为解决此一问题，PEI参数可包括额外的信息，例如表2中识别的一个或一个以上额外参数。一具体实例为使用SERVING_BASE_ID，连同可用来识别BS 35基站的纬度和经度的信息(例如，表2的LAT和LONG元素)一起形成PEI参数。此信息组合将允许位置确定实体计算出充分精确的位置估计，现将对此进行描述。
无论由MS 40形成的PEI参数的内容怎样，含有PEI参数的消息可传送到PDE。所述PDE通常为能够计算位置估计的网络实体或设备。在其中系统10包括CDMA网络的实施例中，可使用PDE 25来构建PDE。
一替代实施例为一其中系统10包括GSM网络的实施例。在此一实施例中，可将PDE构建为服务移动定位中心(SMLC)。
举例而言，利用常规位置估计技术，PDE可接着利用含在PEI参数中的信息来计算位置估计。举例而言，如果PEI参数含有识别当前MS 40正与之通信的定位节点的信息，那么PDE可通过访问查找表格或含有定位节点标识符和所述节点的关联定位的数据库来确定定位节点的定位。或者，如果PEI参数含有直接识别定位节点的定位的信息(例如，节点的纬度和经度)，那么所述信息可由PDE直接用于计算位置估计。
应理解，已基于由BS 35传输的PEI创建了PEI参数。由PDE计算的位置估计因此基于由另一网络实体提供的信息，且更具体地说，基于一例如BS 35的定位节点。
在某些情况下可能不精确的位置估计为很有用的信息，且因此被许多不同网络实体和应用所需要。在某些情形下，位置估计可用作更精确的位置确定计算的基础。所述计算可由PDE、MS或某一其它实体来执行。
以图1中所描绘的实施例为例，可基于所计算的位置估计来提供MS的更精确的位置确定。此改进的位置计算通常比上文所论述的位置估计更精确，且可(1)仅基于GPS；(2)仅基于CDMA通信系统；或(3)基于利用GPS和CDMA通信系统二者的混合方案。
GPS系统包括一群24个绕地球运行的适当隔开的卫星。图1中，展示三个所述GPS卫星45。每一卫星传输标记有唯一识别所述卫星的1023个芯片的重复PN代码的信号。所述1023个芯片每一毫秒重复。所述信号还使用以允许地球上的接收器(例如含在MS40中的GPS接收器)相对于任意时间点来测量所接收的信号的抵达时间的信息进行编码的数据位来调制。此相对的抵达时间测量可接着被转换成虚拟距离。
对充分多的GPS卫星45的虚拟距离测量和这些卫星的定位通常被提供到一算法。所述算法基于此信息计算MS的位置。假定可获得充分多的虚拟距离测量，那么可精确估计GPS接收器的位置且因此精确估计MS 40的位置(对于许多GPS接收器而言精确到10到100米内)。确定MS的位置的计算可由MS、PDE、BS或某一其它实体来执行。
对于基于地面的解决方案，没有使用来自GPS卫星45的测量，且仅可根据从存在于CDMA通信系统中的BS 35获得的测量来确定MS的位置。可使用许多不同的位置确定技术，包括(例如)MS辅助的、基于MS的和网络辅助的定位方法。可实施的适当方法的具体实例包括定时提前(TA)、抵达时间(TOA)、抵达角度(AOA)、观测时间差(OTD)、抵达时间差(TDOA)、先进前向链路三角算法(AFLT)(有时称为增强型观测时间差(EOTD))、抵达观测时间差(OTDOA)、地理接近性检测(例如，RFID)、小区扇区(cell sector)、混合小区扇区、经由信号强度的测距、这些和其它此类方法的组合。
对于基于来自GPS和CDMA通信系统的测量的混合解决方案，来自一个或一个以上BS 35的一个或一个以上测量可用于代替从GPS卫星45获得的测量。在混合方案中，每一BS 35和每一GPS卫星45代表一传输节点。为确定例如MS 40的远程终端的位置，对来自三个或三个以上非空间对准的节点(BS和/或GPS卫星)的传输进行处理。第四节点可用于提供高度且还可提供增加的精确度。可为传输节点确定信号抵达时间且可将其用于计算虚拟距离，其接着可用于(例如，使用三角算法技术)确定MS的位置。对于没有充分多的GPS卫星可用于计算基于GPS的解决方案的情形，混合解决方案通常提供可得到的最高精确度。
MSC 20、PDE 25、BSC 30和BS 35的功能性分布式地展示于图1中。然而，应理解，一个或一个以上这些组件的功能性同样可集中于一单一模块中。此外，这些组件的连接可与图1中所示的连接不同。举例而言，PDE可连接到一个以上MSC 20或BSC 30，并服务于一个以上MSC 20或BSC 30。
图2展示用于计算位置估计的过程100。在方框105，MS收集由定位节点(例如BS 35)传输的位置估计信息(PEI)。如先前所描述，BS可使用周期的或连续的广播信号或作为点对点通信(例如，MS起始或BS起始的)来传输PEI。所收集的PEI包括可用于定位或识别传输BS的信息。图1中描绘可包括于PEI中的各种类型信息的某些类型的实例。以CDMA网络为例，可使用IS-801消息传递标准来传输PEI。在某些实施例中，MS收集来自复数个传输BS的PEI。
在方框110，MS 40基于所收集的PEI而产生PEI参数。注意，PEI通常在计算PEI参数之前被收集并存储于MS。如有需要，MS可收集并存储从一个或一个以上BS收集的许多PEI。MS可响应许多不同的触发而起始PEI参数的产生。所述触发包括(例如)某些预定时间或其它时间段的流逝、MS确定其位置确定的精确度超出某一极限值、响应在MS处执行的应用、MS用户的手动请求或由另一网络实体传达的请求(例如，PDE25)。
具体的触发为这样一个触发，其中位置确定实体(例如PDE 25)将定位请求消息传输到MS。在其它实施例中，MS可产生对导频阶段测量的请求或对GPS虚拟距离的请求。对此信息的请求也可用于触发符合方框110的PEI参数的产生。
无论怎样触发方框110的操作，MS均将汇编、计算或产生PEI参数，用以传达到例如PDE 25的位置确定实体。如上文所描述，PEI参数包括允许计算位置估计的任何信息，且不要求任何特定类型或数量的信息。另外，PEI参数可包括从一个或一个以上传输BS 35接收的某些或所有PEI，或已为MS 40所知或可由MS 40确定的信息，或其组合。表1和2描述可包括在含有所产生的PEI参数的消息中的具体类型的信息。
一旦产生PEI参数，MS便将PEI参数发送到位置确定实体(方框115)。在CDMA网络中，位置确定实体可为PDE 25。在接收PEI参数后，位置确定实体利用含在PEI参数中的信息来计算位置估计(方框120)。位置确定实体可使用已知技术来计算位置估计，所述已知技术的细节这里不必描述。位置估计的精确度通常将取决于例如PEI和PEI参数的类型、数量和精确度的因素。
位置估计是很有用的信息，且因此被许多不同网络实体和应用所需要。应理解，所计算的位置估计即使在所述估计仅可以非常粗糙的精确度(例如，100-1000千米)定位MS时也有用。在某些实施例中，所述位置估计可用作更精确的位置确定计算的基础。PDE、MS或某一其它实体可执行所述计算。
图3为展示在混合位置确定系统10的若干网络实体之间的消息传递流程的方框图。在操作200，BS 35将PEI传输到MS 40。在操作205(可选)，PDE 25将定位请求消息传达到MS以请求PEI参数。此一请求可(例如)在每当PDE或某一其它网络实体需要了解位置估计时起始。在某一时间点，MS使用(例如)任何先前所描述的技术来计算PEI参数。注意，PEI参数可响应由PDE发送的请求而产生(操作205)，或PEI参数可响应由MS产生的特定触发而产生，如关于图2所描述。在操作210，MS将PEI参数发送到PDE 25。下面，在操作215，PDE计算位置估计。如有需要，所计算的位置估计可接着被发送到例如MS 40的其它网络实体(操作225)。
图4展示用于计算位置估计的过程。在方框125，MS确定需要位置估计。此操作可使用先前所描述的任何基于MS的或基于PDE的触发来完成。在方框100(图2中)，使用(例如)图2中所描述的过程来确定位置估计。下面，在方框130，位置确定实体(例如，PDE 25)发送所计算的位置估计。
尽管可使用图2-4中描述的操作系列来实施本发明的实施例，但所属领域的一般技术人员将意识到，可执行额外的或更少的操作。此外，应理解，这些图式中展示的操作顺序仅为一个实例，且不要求单一的操作顺序。
图5为可在系统10中实施的各实体的简化方框图。MS 40与BS 35进行无线通信，BS 35如图所示与PDE 25操作性耦合。为简化起见，此图中省略BSC 30、MSC 20和公共网络15。
在前向链路上，将由BS 35传输的数据、导频和信令由调制器/发射器(Mod/TMTR)200处理(例如，编码、调制、过滤、放大、正交调制和向上转换)，以提供前向链路调制信号。此信号接着经由天线205传输到BS覆盖区域内的移动台。此种通信的一具体实例为PEI的传输。
MS 40接收来自一个或一个以上定位节点(例如BS 35)的前向链路调制信号。此信号在天线210处接收并被选路到接收器/解调器(RCVR/Demod)215。RCVR/Demod 215接着以互补的方式处理所接收的信号以提供可用于(尤其用于)计算PEI参数的各种类型的信息。明确地说，RCVR/Demod 215将PEI提供到处理器220，处理器220随后计算PEI参数。RCVR/Demod 215可实施能够同时地处理许多所接收的BS的接收信号中的多个信号实例(或多路径组件)的耙式接收器。典型的耙式接收器包括许多手指处理器(或手指)，可分配每一手指处理器以处理并跟踪特定的多路径组件。
在反向链路上，将由MS 40传输的数据、导频和/或信令由调制器/发射器(Mod/TMTR)225处理，以提供反向链路调制信号。PEI参数为可在反向链路调制信号中传输的信息的具体实例。反向链路调制信号接着经由天线210传输到BS 35。BS在天线205处接收来自MS 40的反向链路调制信号。所接收的信号接着选路到接收器/解调器(RCVR/Demod)230，RCVR/Demod 230以互补的方式处理所接收的信号以将各种类型的信息提供到处理器235。
在图5所示的实施例中，BS 35内的通信端口240操作性地耦合到PDE 25的通信端口245。通信端口240和245允许BS 35和PDE 25交换与位置估计有关的相关信息以及其它类型数据。举例而言，这些端口可用于支持BS 35将PEI参数传达到PDE。PDE包括处理器250，所述处理器250使用由MS产生的PEI参数计算位置估计。在某些实例中，PDE可将所计算的位置估计传达到BS，BS又将此信息传达到MS。
如先前指出的，某些实施例利用位置估计作为对MS的改进的且通常更精确的位置确定计算的一部分。在此实施例中，对MS 40的改进的位置固定可在MS 40、BS 35、PDE 25或某一其它网络实体处计算。执行改进的位置确定的实体具备推导改进的位置固定所需的相关信息。所述信息可包括(例如)先前计算的位置估计、将用于确定组合的预期区域的所测量的BS的身份(例如，BASE_ID)、对于每一测量的BS的预期区域(例如，中心、尺寸和形状)、对于每一测量的BS所接收的信号强度或所接收的功率，和其类似物。
对MS 40的改进的位置固定可由MS 40内的处理器220、BS 35内的处理器235或PDE 25内的处理器250执行。存储单元255、260和265可用于存储估计MS的位置所需的各种类型的信息，例如PEI和PEI参数。存储单元255、260和265还可分别存储用于处理器220、235和250的程序代码和数据。
MS 40如图示选择性地配置有GPS接收器270。由GPS卫星45传输的GPS信号经由GPS天线275接收，并输入到获取用于各种所接收卫星的伪随机噪声(PN)代码的GPS接收器。由GPS接收器产生的数据由处理器220处理，用以由Mod/TMTR 225传输。MS 40如图所示具有单独的通信和GPS天线210和275。然而，如有需要，这两个天线的功能性可组合到单一天线中。
本文中所描述的方法和装置可使用(例如)计算机软件、硬件或其某一组合而在计算机可读媒介中实施。对于硬件实施而言，本文所描述的实施例可在一个或一个以上应用特定集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其它设计用于执行本文所述功能的电子单元或其选择性组合中实施。
对于软件实施而言，本文所描述的实施例可使用单独的软件模块(例如程序、功能和其类似物)来实施，每一软件模块执行本文中所描述的一个或一个以上功能和操作。软件代码可使用以任何适当的编程语言编写的软件应用来实施，且可存储于存储单元(例如，存储单元255、260和265)中，并由处理器(例如，处理器220、235和250)执行。存储单元可在处理器内部或处理器外部实施，在此情况下可使用已知通信技术用通信方式将其耦合到处理器。图5中所示的存储单元可使用任何类型的适当挥发性和非挥发性存储器或存储设备(或组合)来实施，包括随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、磁存储器、快闪存储器、磁盘或光盘、或其它类似存储器或数据存储设备。
虽然已参考所揭示实施例详细描述本发明，但是在本发明范畴内的各种修改将为所属技术领域的一般技术人员所明了。应了解，关于一个实施例所描述的特征通常可应用到其它实施例。因此，应仅参考权利要求书来正确地解释本发明。
相关申请案
本申请案主张2003年11月26日申请的美国临时申请案第60/525,594号的优先权。