专利名称：用于移动站位置估计的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在无线网络中确定移动站位置的方法和装置。
背景技术：
移动电话系统，也被称作蜂窝电话系统，正逐渐地变得流行起来。这些系统通常由小区站点组成，配置这些站点使之服务于相关联的覆盖区域(被称作小区)。小区站点位于安装有诸如天线和无线基站的通信硬件的小区内。在系统中特定小区内工作的移动站通过相关联的小区站点与移动电话系统进行通信。小区站点与移动交换中心进行通信，移动交换中心将移动电话系统连接到陆线电话网络。
蜂窝电话流行的一个原因是它们能够用于紧急事件中。例如，汽车司机在车辆失灵的情况下可以使用移动电话请求辅助。许多地区都提供了专用的紧急事件蜂窝电话号码。在其它地区，如同从常规的陆线电话呼叫一样，用户可以呼叫911。
使用移动电话用于紧急事件的问题之一就来源于电话的移动性。公共服务提供者(诸如警察)并不知道呼叫紧急事件号码的移动电话的位置。此外，呼叫紧急事件号码的用户通常不能够提供足够的位置信息以使公共服务提供者能找到他们。因此，希望提供一种移动电话系统，其能够确定移动电话的位置并将该信息提供给公共服务提供者。
除了紧急事件响应的情况之外，其它的一些场合也会需要这样的移动电话位置服务。例如，迷路的移动电话用户可以向移动电话系统提供者请求得到位置信息。位置信息可以从系统传送到用户。另外一种使用该系统的用户可能是操纵交通工具车队的公司。公司用于操纵的总部可以通过使用移动电话位置服务来留意其交通工具的位置。当然，对于这项服务，也存在着许多其它的应用。
在已知的用于移动电话定位的技术中，可以通过分析小区站点天线和移动电话之间的通信信号的信号强度来确定移动电话和小区站点中移动电话系统的天线之间的距离。计算出了移动电话和多个小区站点天线之间的距离之后，就可以通过几何处理(诸如三角方法)来确定移动电话的大致位置。
美国专利4,891,650描述了一种交通工具定位系统，其通过使用蜂窝电话系统来确定交通工具的大致位置。当交通工具向附近的小区站点发射警报信号时，就将启动该定位功能。接收该警报信号的小区站点分析接收到的警报信号以确定其信号强度。之后，小区站点通过移动电话系统向警报中心站发送信号强度信息。然后，警报中心站使用从不同小区报告的信号强度来确定交通工具的大致位置。通过向由中心站计算出的大致位置派遣实际搜索交通工具，来获得更为精确的定位。这种系统的一个缺点是每个小区站点都需要连接的组件，这些连接组件将产生并向移动电信交换部门发送适当的信号强度报告消息。移动电信交换部门也需要专门的功能来发送适当的信息到中心搜索站，该中心搜索站使用信号强度来确定交通工具的大致位置。
美国专利5,218,367描述了一种交通工具搜索系统，其使用从附近小区接收到的信号强度来计算出大致的交通工具位置。在这种系统中，一种专用移动电话确定从附近小区接收到的信号强度，并且产生和通过移动电话系统向中心站发送包括信号强度信息在内的适当的警报消息。随后，中心站使用这个信息来确定交通工具的大致位置。如果将小区分块并在这些分块的小区中使用有关天线的特定的信息，则可以改善该系统的大致位置的精确性。一旦找到了大致位置，就可以通过向由中心站计算出的大致位置派遣实际的搜索交通工具来获得更为精确的定位。
美国专利4,891,650中描述的技术在小区站点中需要附加的组件以产生和发送适当的信号强度报告消息。因为在移动电话系统中有许多这样的小区，所以不希望有这样附加组件。因此，需要一种移动电话定位系统，其中在每个小区站点都不需要附加组件。在美国专利5,724,660和美国专利5,732,354中描述了其它的方法。
上述专利中描述的某些定位技术没有计算出移动电话的精确位置。通过派遣(send out)实际的搜索交通工具可以改善定位的精确性。但是，对这种交通工具的需要将使得这样的技术非常昂贵。因此十分需要用于移动站位置估计的改进方法和装置。
发明内容
移动站定位方法包括基于由移动站报告的报告信号强度(RSS)值来确定地理位置。RSS值与通过例如信号强度测量或信号强度计算获得并储存在存储器中的RSS值的组进行比较。根据典型的例子，该方法包括通过与移动站相关联的全球定位系统处理器来建立纬度或经度坐标。将报告的RSS值同预设的与纬度和经度坐标相关联的RSS值进行比较。在另外的例子中，可以基于由移动站报告的GPS位置坐标来修正预设的RSS值的组。
移动站定位处理器包括一个输入端，其被用于接收与移动站的至少两个连接点相关联的连接指示(indicator)。存储器被用于储存与至少两个连接点相关联的预设的连接指示的组，估计单元被用于基于对接收到的连接指示和至少两个预设连接指示中的至少一组进行比较来提供移动站位置的估计。根据另外的例子，接收到的连接指示值是由移动站报告的。在其它例子中，连接指示值是由一个或多个连接点报告的。在典型的例子中，连接指示值是由移动站报告的接收到的信号强度值。
移动定位模块包括一个处理器，该处理器被用于将至少两个报告的接收到的信号强度值同至少两个预设的与无线网络中至少两个地理位置相关联的接收到的信号强度值进行比较。移动定位模块还包括一个输出端，其被用于基于上述的比较来提供移动位置估计。根据典型的例子，处理器被用于确定与报告的接收到的信号强度值和预设的接收到的信号强度值之间的比较相关联的分数(score)。在另外的例子中，报告的和接收到的信号强度值涉及移动辅助(mobile-assosted)越区切换(hand-off)。
用于估计移动站的地理位置的定位单元包括一个被用于接收与移动站相关联的连接指示值的输入端，和一个被用于基于预设的与网络连接点相关联的连接指示等高线(contour)来提供移动站位置估计的处理器。根据典型的例子，连接指示值是由移动站报告的接收到的信号强度值，而连接指示等高线是接收到的信号强度等高线。
定位移动站的方法包括获取一组接收到的与移动站相关联的信号强度值，并且基于对接收到的信号强度与特征信号强度值的比较来确定移动站的位置。在典型的例子中，通过选择与特征信号强度值(与选择的误差分数相关联)相关联的位置来确定移动站的位置。在其它的例子中，该方法包括储存特征信号强度值以及从存储器中取出特征值。
在地理服务区域内定位移动站的方法包括获取移动站的连接指示值。移动站连接指示值与一系列连接点相关联，并将同与一系列连接点相关联的特征连接指示值进行比较，以获取移动站位置估计。根据另外的典型例子，该方法包括报告估计的移动站位置。在其它例子中，移动站的连接指示值是与相应的无线基站相关联并由移动站报告的接收到的信号强度值。在典型的例子中，可以通过确定分数来比较移动站连接指示值和特征连接指示值，估计的移动站位置是基于这个分数选择的。
定位移动站的方法包括基于全球定位系统获取纬度和经度位置估计中的至少一个。移动站位置的估计是基于在与纬度和经度估计相关联的区域中对移动站连接指示值与特征连接指示值进行的比较而提供的。
估计移动站位置的方法包括接收由移动站报告、与多个天线相关联的信号强度值。计算移动站的第一定位区，作为服务小区站点的地理覆盖区域，移动站的第二定位区是基于对报告的接收到的信号强度值与预设的、与地理覆盖区域中至少一个位置相关联的信号强度值进行的比较而计算的。根据典型的例子，预设的信号强度值被表示为信号强度等高线，移动站位置估计是基于将一个或多个信号强度等高线与报告的接收到的信号强度值关联起来而做出的。
可以基于地理位置与连接点之间的传播特性来确定特征连接指示值。在典型的例子中，传播特性可以是传播路径斜率、天线模式转降(roll-off)或其它值。
被用于为移动站提供位置估计的网络包括移动站模块，其接收与连接点相关联的连接指示值。该网络包括数据库，该数据库包括网络服务区域中的地理位置的特征连接指示值。基于对接收到的连接指示值和特征连接指示值进行的比较，来提供移动位置估计。在某些例子中，接收到的连接指示值是从移动站报告的接收到的信号强度值。在另外的例子中，这个比较是基于与特征连接指示值和接收到的连接指示值相关联的计算出的分数的。在其它的例子中，特征连接指示值被配置为连接指示值等高线，移动站位置估计就是基于这些等高线做出的。
提供了计算机可读媒质，包括用于确定移动站位置估计的计算机可执行的指令。该媒质包括计算机可执行的指令，其被用于将报告的连接指示值同与相应的地理位置相关联的特征连接指示值进行比较。在某些例子中，提供了用于确定特征值的指令。
提供移动位置信息的方法包括基于对报告的连接指示值同与各自的地理位置相关联的特征连接指示值进行的比较来确定移动位置。在某些例子中，移动位置被报告给服务提供者，在另外的例子中，将基于更新的报告的连接指示值来重复移动位置的确定，以获取报告给服务提供者的更新的移动位置。
下面将结合附图阐明这些和其它的特点。
图1说明了无线网络的地理服务区域。
图2是说明移动电话系统的框图。
图3示出了一个包括接收到的信号强度的示例的移动辅助越区切换(MAHO)列表。
图4说明了Hata传播损耗模型。
图5说明了作为圆的交集部分的位置区域，其中各圆的半径都高估了(overestimate)移动站距离。
图6说明了作为圆的交集部分的位置区域，其中各圆的半径都低估了移动站距离。
图7说明了作为圆的交集部分的位置点，其中各圆的半径都是对移动站距离的准确估计。
图8说明了减小计算距离的误差分量的方法。
图9是由GPS接收器/处理器在时间间隔上计算出的纬度和经度坐标的图。
图10是计算移动站位置的方法的框图。
图11是无线通信系统的示意性框图。
图12是将地理服务区域划分成地带的示意性框图。
图13是将地理服务区域划分成多个地带(zone)的另一种方案的示意性框图。
图14是移动站定位模块的示意性框图。
图15是包括移动站定位模块的无线网络的示意性框图。
图16是说明基于接收到的、与无线网络的小区相关联的信号强度值而做出的接收到的信号强度等高线的示意图。
图17是说明用于向紧急事件服务提供者提供移动站位置的无线网络的示意性框图。
具体实施例方式
图1示出了移动电话系统的地理服务区域100。示出的服务区域100具有7个六边形小区，分别被标号为1-7。小区7在中央示出，由相邻的小区1-6环绕着。典型地，移动电话系统的服务区域100可包括不止7个小区，但是为了参考引用的方便，在图1中只示出了7个小区。小区1-7中的每个都包括各自的天线101-107，该天线用于向/从移动电话(诸如移动电话系统服务区域100内的移动电话120)发射和接收信号。
图2中示出了移动电话系统200。示出的小区7包括连接到无线基站(RBS)214的天线107。小区7内示出的移动电话120通过空中中接口202与移动电话系统200进行通信。例如，移动电话120可以是根据依照IS-55标准的北美时分多址(TDMA)系统和依照IS-54或IS-136标准的空中接口工作的数字移动电话。例如，可参见TIA/EIAInterim Standard IS-55-A“Recommended Minimum PerformanceStandards of 800MHz Mode Mobile Station，”September 1993(1993年9月的TIA/EIA临时标准IS-55-A“800MHz模式移动站的建议最小化性能标准”)；EIA/TIA Interim Standard IS-54-B“Cellular System Dual-Mode Mobile Station-Basestation Compatibility Standard，”April 1992(1992年4月的TIA/EIA临时标准IS-54-B“蜂窝系统双模式移动站-基站兼容性标准”)；TIA/EIA Interim Standard IS-136“Cellular SystemDual-Mode Mobile Station-BasestationDigital Control ChannelCompatibility Standard，”April 1995(1995年4月的TIA/EIA临时标准IS-136“蜂窝系统双模式移动站-基站数字控制信道兼容性标准”)；在此通过引用将它们结合进来。此外，可以在将要定位的移动电话120中(或与移动电话120相关联)提供全球定位系统(GPS)接收器/处理器单元125。下面将会对移动电话120中的GPS接收器/处理器125的使用做详细的说明。小区1-7包括各自的连接到相应的无线基站(RBS)的天线，RBS与移动交换中心(MSC)220进行通信。
小区1-7分配有用于发射和接收话音信号的多个话音信道和用于发射和接收控制数据信号的各自的控制信道。参看图1-2，考虑工作在小区7中的移动电话120。移动电话120正在基于空中接口202通过天线107和RBS 214与移动电话系统200进行通信。通过小区的话音信道之一在移动电话120和天线107之间传送话音信号，而通过小区的控制信道在移动电话120和天线107之间传送控制数据信号。在这种情况中，小区7是服务小区，因为话音数据是通过这个小区进行传送的。除了与服务小区的通信之外，移动电话120还监控附近小区的控制信道。用于根据IS-54和IS-136标准的移动辅助越区切换的移动电话120测量这些附近小区的控制信道的信号强度。这些控制信道信号强度的测量值将被发送到MSC 220，下面将有进一步详细的描述。此外，移动电话120会测量从服务小区站点天线正在接收的话音信号的信号强度。这个话音信道信号强度的测量将被移动电话120通过服务小区的反向话音信道周期性地发送到MSC 220。
当移动电话120在地理服务区域100内漫游时，天线107和移动电话120之间的话音信道信号的信号强度将会不断地变化。当移动电话120进入诸如临近小区5的另一个小区时，来自天线105的控制信道信号的信号强度将变得比来自天线107的话音信道信号的信号强度更强。在这一点，移动电话120希望终止在话音信道上与小区7进行的通信并通过小区5的话音信道开始通信。这个操作被称为越区切换(hand-off)，用于当移动电话120在地理服务区域100内漫游时改变其服务小区以使移动电话120可以通过天线以最强的信号保持话音信道通信。
在基于IS-54和IS-136空中协议的移动电话中，这种越区切换操作得到了移动电话本身的辅助。这种功能被称作移动辅助越区切换(MAHO)。移动电话120支持MAHO列表，该列表包含移动电话120在附近小区的控制信道上接收到的信号的信号强度。每个小区站点都具有一个预设的MAHO列表。MSC 220根据服务小区站点储存这些小区站点的MAHO列表并将适当的列表发送到移动电话120。这些预设的MAHO列表通常是由与服务小区邻近的小区组成的。例如，假定小区7是服务小区，图3中示出了示例的MAHO列表300。MSC 220将用于测量并包括在MAHO列表中的信道列表传送到移动电话120。列表300包括本例中每个相邻小区1-6的入口，以及相应的信号强度(RSSI)，该信号强度代表了由小区1-6发射的、由移动电话120接收的控制信道的信号强度。因此，RSSI1代表了移动电话120从小区1中的天线101接收到的控制信道信号强度；RSSI2代表了移动电话120从小区2中的天线102接收到的控制信道信号强度；等等。
通过服务小区的反向话音信道，周期性地将MAHO测量值从移动电话120发送到MSC 220。MAHO列表的内容是由IS-54标准确定的，因此所有遵从这个空中协议的数字移动电话都将支持一个MAHO列表。
通常希望确定移动电话(诸如地理服务区域100内的移动电话120)的特定地理位置。移动定位模块(MLM)230可以被包括到移动电话系统200中，以提供移动站位置。MLM 230包括处理器232和存储器234。MLM 230连接到MSC 220，可以由MSC 220按如下方法启动MLM 230的定位功能。
当移动电话120发起电话呼叫时，RBS 214向MSC 220发送移动电话的电话号码(A号码)以及正在被移动电话(B号码)呼叫的电话的电话号码。MSC 220可以被配置用于进行A/B号码分析，以确定是否要进行定位功能。例如，每当移动电话拨叫911时MSC 220可以启动定位功能。此外，移动电话系统提供者可以将这项定位功能作为对其用户提供的服务。在这种情况中，如果移动电话120的用户拨叫某一个号码，MSC 220将可以启动这个定位功能，并且该移动电话的位置可以被传送到移动电话用户。进一步地，MSC 220可以通过参考储存在MSC 220的用户基本情况来确定是否请求定位功能。例如，使用交通工具车队的公司每当从其移动电话之一发起呼叫时可能都会需要进行定位功能。正如这些例子所示，通过进行A/B号码分析，MSC220可以基于不同的标准来启动定位功能。本领域技术人员应该可以认识到，也可以进行多种其它的A/B号码分析以确定是否请求启动定位功能。如果MSC 220确定请求了定位功能的话，将请求MLM 230中的定位功能。无论定位功能是否启动，信号的话音部分都可以被发送到适当的目标。例如，如果移动电话120呼叫陆线电话的话，那么话音信号将可以被发送到公共交换电话网(PSTN)。因此，引起定位功能启动的呼叫并不需要在MLM 230终止。话音信息可以基于所拨叫的号码而被传送到适当的位置。
在一个例子中，地理服务区域100内的移动电话120的位置可以由MLM 230按照如下方法确定。MSC 220将下面的信息传送到MLM230。移动电话120发送包含RSSI1-6的MAHO列表300。识别当前正在向移动电话120提供服务的小区站点。移动电话120将测量并发送来自服务小区站点的话音信道信号的信号强度(记作RSSIV)。
之后，MLM处理器232运行储存在存储器234中的计算机程序代码238。计算机程序代码238描述了将要由处理器232运行的定位算法。图10的流程图中示出了这个算法。第一步骤1002是计算两个定位地带地带1和地带2。地带1是由当前向移动电话120提供服务的小区的地理覆盖区域所定义的。例如，如果服务小区是小区7(参见图1)，那么地带1就将是包括在小区7内的地理覆盖区域。地带2是由MLM 230计算出来的，如下面结合图4-8所述。
计算地带2的第一个步骤是估计RSSIV和RSSI1-6，以确定三个最强的信号强度。对于这个例子，假定小区7是服务小区，并且最强的信号强度是基于天线107传送的话音信道信号强度(RSSIV)、通过天线102传送的、与小区2的控制信道相关联的信号强度(RSSI2)以及经天线104传送的、与小区4的控制信道相关联的信号强度(RSSI4)。通过使用这些信号强度，有可能使用下面的公式估计出移动电话120到天线102、104和107中每个的距离RSSI(dBm)＝EIRP(dBm)-传播损耗(dB) (1)在上面的公式中，RSSI是由移动电话从天线接收到的已知的信号强度。EIRP是天线的有效各向同性辐射功率，其取决于发射机的功率(TxPower)和天线的增益(天线增益)，因此EIRP(dBm)＝TxPower(dBm)+天线增益(dBi)。对于每个天线102、104和107，TxPower(dBm)和天线增益(dBi)是固定的常数，因此每个天线的EIRP都是一个已知值。例如，参见C.A.Belanis，Antenna TheoryAnalysisand Design，John Wiley & Sons，New York，1982。
公式(1)中的第二个项“传播损耗”是基于Hata模型建模的，在图4中说明了该模型。该模型是这样组成的传播损耗(dB)＝A+Blogd，其中，A是1km交点(intercept point)，其取决于天线的高度和发射的频率，并且包括一个有关天线离地高度的分量。B是传播路径的斜率，d是移动电话与天线之间的距离(单位千米)。如图4中所示，EIRP(dBm)-A是线402在d＝1km处的RSSI值，B是线在402处的斜率。关于Hata模型的进一步的信息请参见M.Hata，“EmpiricalFormula for Propagation Loss in Land Mobile Radio Services”，IEEETrans.Vehicular Tech.Vol.VT-29(August 1980)。
因此，公式(1)变为RSSI＝EIRP-(A+Blogd) (2)距离d的解为d=101B[EIRP-RSSI-A]---(3)]]>在公式(3)中，EIRP对于每个小区站点天线来说是已知常数；基于移动电话120进行的测量，RSSI值是已知；基于天线的高度和发射的频率，1km交点A也是已知的。因此，公式(3)中只有传播路径斜率B是未知的。众所周知，B是取决于环境的，通常限制为20dB/dec(视线)≤B≤45dB/dec(大型城市)典型地，传播路径斜率是根据地形和建筑物密度给定的。典型地，种类有郊区B＝30，城市B＝35，市区B＝40。因此，通过估计每个天线的B值，移动电话120与天线102、104和107的距离可以分别由下述公式计算出来log(d2)=1B2[EIRP2-RSSI2-A2]]]>log(d4)=1B4[EIRP4-RSSI4-A4]]]>log(d7)=1B7[EIRP7-RSSI7-A7]]]>其中，EIRPn是小区n中天线的有效各向同性辐射功率，An是移动电话120和小区n之间的1km交点，B是估计的小区n中环境的传播路径斜率。
计算出距离d2、d4和d7之后，如图5所示，将通过绘制下面的圆来确定定位区域
圆心为102，半径为d2的圆502；圆心为104，半径为d4的圆504；和圆心为107，半径为d7的圆507。
圆502、504、507的交集区域510估计了地理服务区域100内的移动电话120的位置。因为这些值或者B2、B4和B7都是估计值，所以得到的距离d2、d4和d7都将基于对B的估计而具有一定的误差分量。计算的距离d2除了基于传播路径斜率，还将基于小区特征而具有其它的误差分量。这种小区特征的例子是移动电话到每个小区站点天线的相对高度和由于天线模式转降而造成的增益衰减。这里描述的算法没有考虑这些其它的误差分量。在图5中，d2、d4和d7高估了移动电话120到每个天线102、104和107的距离，因此得到的位置只能够确定在区域510之内。
也有可能得到的距离d2、d4和d7低估了移动电话120到每个天线102、104和107的距离。图6中示出了这样的情况，此时位置估计是在区域602之内。区域602是通过画三条线606、607和608而确定的，这三条线分别是圆616、617和618的切线。调整这三条线606、607和608使得它们能够定义一个减小区域的三角形。通过这样的三角形定义的区域就是位置估计区域，在图6中示为区域602。
如果得到的距离d2、d4和d7是移动电话120到每个天线102、104和107的距离的准确估计的话，那么画出的圆将相交于一点。图7中示出了这种情况，其中位置估计被示为点702。
由于在距离公式中唯一的变量就是传播路径斜率B，所以有可能通过改变估计值或B2、B4和B7来减小计算的距离d2、d4和d7的误差分量，从而改善位置估计的准确度。
这种技术的基础如图8所示。画出了表示天线102、104和107之间距离的线。线L2-7表示天线102和107之间的距离。线L4-7表示天线104和107之间的距离。因为小区站点天线的位置(纬度和经度坐标)是已知的，所以线L2-4、L2-7和L4-7的长度也是已知的。如前所述，线d2、d4和d7分别表示计算的移动电话120到每个天线102、104和107的距离。角度m、n和o可以作为距离d2、d4和d7的函数通过下面的基于余弦定理的表达式而获得L2-4＝d22+d42-2d2d4cos(m)L2-7＝d22+d72-2d2d7cos(o)L4-7＝d42+d72-2d4d7cos(n)。
回过头来参看图8，角度m、n和o的和是360度，从而使得360-(∠m+∠n+∠o)＝0。
当这些角度中的每个都是正的并且角度和为360度时，距离d2、d4和d7的计算就将趋向于最精确。d2、d4和d7的计算中唯一的变量分别是传播路径斜率B2、B4和B7，这些值通常处于大约20dB/dec到45dB/dec之间。因此，当传播路径斜率B2、B4和B7在大约20dB/dec到45dB/dec之间变化时，通过使用公式4、5和6可以计算出值d2、d4和d7。然后，将得到的距离d2、d4和d7用于估计角度m、n和o的和。其和最接近360并且其所有项均为正的用于d2以及d4和d7的值将给出具有减小的误差分量的用于d2以及d4和d7的值。
如果找到了具有减小的误差分量的距离d2、d4和d7，就可以通过绘制适当的圆来确定移动电话120的位置区域，如上所述。地理服务区100中的天线102、104、107的地理位置(即经纬度)是已知的，并且在一个实施例中，是作为小区站点信息236而储存在MLM 230的存储器234中的。MLM 230使用这些已知的小区站点位置，通过(例如)在地图上绘制估计的位置区域来确定估计的位置区域的地理位置。这个计算的位置区域是地带2的位置。MLM 230也可以包括一个数据库250，其被用于提供对应于网络的地理服务区域中移动站位置的多组RSS值。
如上所述，可以使用一个GPS接收器/处理器单元125，作为要定位的移动电话120的一个组件。如本领域技术人员所公知的，GPS接收器/处理器从地球轨道卫星接收信号，并将这些信号转换成GPS接收器/处理器的位置的经纬度坐标。典型的GPS接收器/处理器可精确到大约50英尺之内。MLM 230使用移动电话120中的GPS接收器所提供的信息以增加地理位置估计的准确度。
GPS接收器的一个已知的问题是，定位的准确度要求视线与多个卫星相联系，如果到卫星接收器的视线受阻的话就不会返回准确的经纬度坐标。例如，典型地，当在建筑物或在森林区域定位时，GPS接收器不会报告准确的经纬度坐标。这个限制可以通过使用预设置信度内的最新GPS坐标位置而得到校正。其可以通过使用如下的计算的平均经纬度位置以及经纬度误差而完成。
图9示出了由GPS接收器/处理器125基于时间间隔(t1-15)而计算的经纬度坐标图。在每个时间间隔tn，GPS接收器/处理器125都会计算移动电话120的当前坐标。在时间tn，Lat(tn)表示纬度坐标，Long(tn)表示经度坐标。由GPS接收器/处理器125计算出的Lat(tn)和Long(tn)通常将会基于时间平稳地变化。但是，如果到卫星的视线受阻，例如，如果移动电话120进入到一个建筑物内，计算的坐标就将是不准确的。图9中在时间间隔t8-12示出了这种情况。
GPS接收器/处理器125被用于基于预设的变化时间窗来计算经纬度坐标的平均值，其中在时间间隔tn的用于窗结束处的平均纬度和经度分别被表示为Lat_Avg(tn)和Long_Avg(tn)。变化时间窗的长度被编程到GPS接收器/处理器125之中，并且能够根据例如期望的准确度和/或特殊的应用而变化。如果该变化时间窗被定义为N个时间间隔，则在tn用于时间窗结束处的平均纬度和经度坐标Lat_Avg(tn)和Long_Avg(tn)分别是与时间tn-N+1，…，tn相关联的N个纬度坐标的平均值和N个经度坐标的平均值。
GPS接收器/处理器125可以在连续的时间间隔上连续地计算Lat_Avg(tn)和Long_Avg(tn)的值。例如，如果变化时间窗N的时间间隔设置为5个时间间隔的话，那么时间间隔t8的时间窗结束将在图9中由905示出。GPS接收器/处理器125将在时间t8计算出Lat_Avg(t8)和Long_Avg(t8)的值，作为与时间t4，…，t8相关联的5个值的平均值。
除了平均坐标之外，GPS接收器/处理器125还将计算时间窗内的经纬度坐标峰值误差。在时间间隔tn的用于时间窗结束处的纬度坐标峰值误差被表示为Error_Lat(tn)，在时间间隔tn的用于时间窗结束处的经度坐标峰值误差被表示为Error_Long(tn)。这些峰值误差是通过将时间窗内的每个时间间隔的瞬时经纬度坐标与时间窗的平均坐标进行比较而通过如下方法计算出来的Error_Lat(tn)＝max{|Latn-N+1…n-(Lat_Avg(tn))|}Error_Long(tn)＝max{|Longn-N+1…n-(Long_Avg(tn))|}例如，要计算时间t8的时间窗结束处的峰值误差，计算式应该是Error_Lat(t8)＝max{|Lat4…8-(Lat_Avg(t8))|}Error_Long(t8)＝max{|Long4…8-(Long_Avg(t8))|}因此，瞬时纬度坐标Lat(t4)、Lat(t5)、Lat(t6)、Lat(t7)和Lat(t8)都与Lat_Avg(t8)进行比较，与平均纬度的最大偏差就是峰值纬度误差。类似地，瞬时经度坐标Long(t4)、Long(t5)、Long(t6)、Long(t7)和Long(t8)都与Long_Avg(t8)进行比较，与平均经度的最大偏差就是峰值经度误差。作为说明，考虑图9中时间间隔t12中的时间窗916结束处。Lat_Avg(t12)的值由线910表示。与线910的最大偏差是在点914处表示的瞬时纬度Lat(t10)。因此，时间窗916内的峰值误差Error_Lat(t12)被表示为Lat(t10)914和Lat_Avg(t12)910之间的距离912。
GPS接收器/处理器125使用Error_Lat(tn)和Error_Long(tn)的误差值以如下所述方法在存储寄存器中储存最后的可靠的坐标。这些存储寄存器可以是位于GPS接收器/处理器中的存储器。另外，这些存储寄存器也可以是位于GPS接收器/处理器125可访问的独立存储单元中的存储器。在每个时间间隔tn，GPS接收器/处理器125都会将峰值误差值Error_Lat(tn)和Error_Long(tn)与编制好的误差门限Err_Thresh_Lat和Err_Thresh_Long进行比较。如同可编程的变化时间窗一样，这些门限可以根据期望的准确度和/或特殊的应用而变化。定义这些门限以使如果峰值误差值Error_Lat(tn)和Error_Long(tn)分别处于门限Err_Thresh_Lat和Err_Thresh_Long之内的话，那么可以假定瞬时坐标值Lat(tn)和Long(tn)都处于可接受的可靠限制之内。在每个时间间隔tn，如果经纬度的峰值误差都在门限值之内的话，那么就将瞬时坐标值分别储存在存储寄存器Lat_reg和Long_reg中。如果纬度或者经度的峰值误差不在门限值之内的话，那么就不会将瞬时坐标值分别储存在存储寄存器Lat_reg和Long_reg中。这种技术确保了存储寄存器Lat_reg和Long_reg包含最新的可靠的经纬度坐标。
除了如上所述的由移动电话120发送的信息之外，在每个时间间隔tn还会将基于空中接口202的下面的这些GPS信息发送到移动电话系统200Lat(tn)和Long(tn)；Lat_reg和Long_reg；Error_Lat(tn)和Error_Long(tn)；以及Err_Thresh_Lat和Err_Thresh_Long。
MSC 220如上所述地进行操作，以在一定条件下启动MLM 230的定位功能。储存在MLM 230的存储器234中的算法238通知处理器232按照如下结合图10所述的方法来进行操作。因此，基于对定位功能的启动，MLM 230可根据图10的流程图操作，以计算移动电话120的位置。
如上所讨论的，地带1是由当前向移动电话120提供服务的小区的地理覆盖区域定义的，而地带2是由MLM 230如上结合图4-8所述计算出的位置区域。地带1通常将定义一个比地带2更大的区域。参看图10，在步骤1004，MLM 230判断当前时间窗的峰值经纬度误差值是否在预设的门限误差值之内。如果是的话，那么将认为瞬时纬度和经度坐标Lat(tn)和Long(tn)具有可以接受的准确度并在步骤1012将它们用于进一步的处理。在步骤1012，判断瞬时GPS坐标是否定义了地带1内的位置。如果否的话，那么MLM 230就会在步骤1010返回具有中等置信度的地带2位置估计。如果步骤1012判断出该瞬时GPS坐标定义了地带1内的位置的话，那么在步骤1020将判断该瞬时GPS坐标是否定义了地带2内的位置。如果是的话，那么MLM 230就会在步骤1024将该瞬时坐标作为一个高置信度的位置估计返回。如果瞬时GPS坐标并没有定义一个地带2内的位置的话，那么MLM230就会在1018将该瞬时坐标作为一个中等置信度的位置估计返回。
如果在步骤1004中，MLM 230确定当前时间窗的峰值经纬度误差值不在预设的门限误差值之内的话，那么将认为该瞬时纬度和经度坐标Lat(tn)和Long(tn)不具有可以接受的准确度，并且将在步骤1006中把储存在存储寄存器Lat_reg和Long_reg中的纬度和经度值用于进一步的处理。在步骤1006中，判断储存在存储寄存器中的GPS坐标是否定义了地带1内的位置。如果否的话，那么MLM 230就会在步骤1008返回一个具有低置信度的地带2位置估计。如果储存在存储寄存器中的GPS坐标定义了一个地带1内的位置的话，那么在步骤1014就会判断储存在存储寄存器中的该GPS坐标是否定义了地带2内的位置。如果否的话，那么MLM 230就会在步骤1016将存储寄存器坐标作为具有中等置信度的位置估计返回。如果储存在存储寄存器中的该GPS坐标定义了地带2内的位置的话，那么MLM 230就会在步骤1022将存储寄存器坐标作为具有高置信度的位置估计返回。
一旦确定了地理位置区域，MLM 230就会将信息发送到适当的终端用户目标。在一个实施例中，适当的路由信息240储存在MLM 230的存储器234中。例如，如果定位功能由于一个来自移动电话120的911呼叫而启动的话，MLM 230将把这个位置信息发送到适当的公共服务提供者。如果位置功能因为MSC确定蜂窝电话号码属于车队公司而启动的话，位置信息就将发送至适当的车队公司。进一步地，如果位置信息的请求来自移动电话120的用户的话，那么位置信息可以传达到移动电话120本身。
移动站所获得并在MAHO中使用的功率级或者其它的接收到的信号强度、功率级或者通信参数的组可以用于基于功率等高线或者其它与小区排列(arrangment)相关联的预设功率级而定位一个移动站。例如，如图11中所示，移动站1102将一组诸如图2中所示的接收到的信号强度(RSS)值发送到网络1104，该网络1104被配置用于向移动定位模块(MLM)1106提供报告的RSS值。移动定位模块1106包括处理器1108，其被配置用于接收RSS值的组并基于与多个覆盖区内的位置相关联的RSS值的组来识别移动站位置。如图11中所示，RSS值的组储存在数据库1110中。典型地，MLM 1106与基站相关联，数据库1110包括特征或者与由特殊基站提供服务的地理区域相关联的预设的RSS值的组。虽然在图1中小区被示为相邻而不重叠，但是网络可以包括重叠的小区或者小区间的地理间隔。与多个小区相关联的数据库可以包括类似的预设RSS值。
在典型的例子中，网络服务区域1200或网络服务区域的一部分(诸如小区)被划分成服务网格1202，如图12中所示。服务网格1202与分别对应于坐标(XI，YJ)的地带ZIJ的矩形阵列相关联，其中I、J是分别与多个行和多个列相关联的整数。方便起见，图12中示出了形成16个矩形地带的划分，当然服务区域也可以被划分成更少或更多的地带。这些地带可以与一个或多个小区的服务区域相关联，或者整个网络服务区域可以被划分成单独的一组地带。这些地带也可以基于三角形、正方形、六角形、曲线形或其它的非矩形的网格而建立。此外，该划分可以包括多种规则的和不规则的形状。服务区域划分也可以具有不同的区域。
移动站位置估计可以基于接收到的信号强度RSS的预设组{RSS}，通过对使报告的RSS值与一组与地带相关联的RSS值相匹配的地带进行识别而获取。可以基于例如对报告的RSS值(或这些值中的一些)与预设的、储存的地带的RSS值之间的均方差之和的计算而确定匹配。典型地，虽然移动站报告了多个RSS值，但地带匹配可以基于这样的计算该计算仅仅使用了选取的RSS值。选取了地带之后，与地带相关联的坐标将作为移动站位置的估计而被提供。地带的大小可用于提供位置误差估计。
图13示出了网络服务区域或者小区服务区域的另一种典型划分。在图13的例子中，地带1301-1312与对应于地带的角的预设坐标(X，Y)相关联。例如，地带1301与预设坐标(X1，Y1)、(X2，Y1)、(X1，Y2)和(X2，Y2)相关联，这些预设坐标分别对应于接收到的信号强度值的组{RSS(1，1)}、{RSS(2，1)}、{RSS(1，2)}和{RSS(2，2)}。基于由移动站报告的RSS值(报告的RSS值或者RSS(移动))可以识别移动站位置估计。如果对于预设的移动站位置估计中的定位准确度来说，地带区域大到了不可接受的地步的话，就可以基于插值来进行移动站定位，其中该插值使用了预设的与一个或多个地带相关联的RSS值的组{RSS}。
移动定位模块1106处理报告的接收到的信号强度的组{RSS(移动)}，通过将在数据库1110中的组{RSS(移动)}与接收到的信号强度的一个或多个组{RSS}相关联，从而提供对移动站位置的估计。对移动站位置的估计对应于与选取的存储的RSS值的组相关联的坐标。
在一个例子中，如上所述，基于例如使用三个RSS值的三角测量法来估计移动站位置。具有诸如如上所述的附加误差校正的三角测量方法可用于建立初始移动站位置估计(Xest，Yest)。移动定位模块1106随后将报告的RSS值同与诸如网格1200、1300的网格相关联的RSS值的组进行比较，或者同靠近初始移动站位置估计(Xest，Yest)的地理区域中的一个或多个位置上的RSS值进行比较。典型地，这些RSS值储存在诸如图11的数据库1110的数据库中。基于预设的组{RSS}，可以获得第二移动位置估计。
参看图14，移动定位模块1400包括数据库1401，其被用于储存与网格位置14021，…，1402G相关联的RSS值的组。处理器1404与数据库1401进行通信，用于接收诸如移动辅助越区切换数据的数据，典型地，还可以接收由移动站报告的一组RSS值。处理器1404基于报告的RSS值，为所有的或者从数据库1401中选取的RSS组计算出一个分数。可以配置该分数的值，使得高分数与并不对应于选取的位置的RSS值相关联，而低分数则表示报告的RSS值类似于选取的位置的值，或者以其它方式配置分数的值。在一个特殊的例子中，选取了与有利的分数值(favorable score values)相关联的四个网格位置，并将其储存在存储器1406中，将这些网格值被传到在输出端1412提供插值位置值的插值器1410。典型地，插值和分数计算是通过微处理器、工作站、嵌入式处理器或者专用处理硬件和软件完成的，从而可以在相同的硬件中提供处理器1404和插值器1410。
在某些例子中，第一移动位置估计是基于储存的RSS值的组，并没有使用基于三角形测量的估计，或者结合RSS值使用基于三角形测量的估计。另外，与移动站相关联的GPS系统可以用于建立第一移动位置估计(Xest，Yest)，储存的RSS值的组用于产生第二移动位置估计。
在其它的例子中，移动位置估计是基于RSS值的组的，GPS、三角形方法或者其它方法用于基于第一估计产生第二估计。如上所提到的，组{RSS}可以包括两个或更多功率级，并且典型地包括六个或更多的RSS值，可以基于一个或多个RSS值来进行移动位置估计，而同时可能不会使用到某些RSS值。
可以基于例如对报告的RSS值与储存的、与一个或多个地理位置相关联的RSS值之差的平方和的计算，来对报告的RSS值与在数据库中储存的RSS值的组进行比较。典型地，可选取一个或多个与最小的或相对小的平方和相关联的地理位置(X，Y)，作为移动站位置估计。如果选取了多个位置的话，可以使用诸如基于三角形测量的方法的附加方法来在多个位置估计中进行选取。另外，可使用基于GPS的定位来选取可能的移动站位置。虽然未必不能从多个位置估计中提取单一的估计，但是可以把多个移动站的位置估计报告给紧急事件响应者或者其它的接收者。
根据某些例子，移动网络定位模块可以基于一个或多个接收到的信号强度(RSS)等高线而建立移动站的定位，其中RSS等高线是通过例如接收到的信号强度的测量或计算出的接收到的信号强度而获取的。参看图15，无线通信系统1500包括移动站1502，诸如便携式数字助理或者其它通过空中接口1503与移动交换中心(MSC)1504进行通信的移动设备。MSC 1504与移动网络定位模块(MLM)1506进行通信，MLM 1506用于基于与无线基站相关联的接收到的信号强度(RSS)等高线来估计移动站位置。可以在数据库1508中将该等高线存储为对应于相应的无线基站的RBS(1)...RBS(N)，其中N是无线基站的数量。
图16说明了典型的小区1602、1604、1606以及分别相关联的无线基站(RBS)1610、1612、1614。例如，示出了与小区1602、1604相关联的接收到的信号强度(RSS)等高线1620-1623和1630-1633。一般地，也会使用与其它RSS值相关联的附加的等高线(即附加的无线基站)，但是图16中并没有示出这些等高线。等高线1620-1623和1630-1633关联于与分别来自相应的无线基站的接收到的功率级(power level)大致相等的位置。在一个例子中，移动站通过小区1602(RBS 1610)通信，并将报告来自与等高线1623相关联的RBS 1610的接收到的信号强度。移动定位模块将与等高线1623相关联的地理位置选取作为移动站的可能位置。因为移动站1604报告了一组RSS值，所以可以使用与附加无线基站相关联的附加功率等高线来定位移动站。例如，移动站报告与无线基站1612相关联的RSS值。作为一个例子，如果该RSS值可以与等高线1630相关联的话，那么移动站位置估计就可以被改善，并且估计的位置将与地区1650、1652相关联。对于附加的RSS值，这个步骤是可以重复的，可以基于识别的等高线来报告估计的移动站的位置。
可以基于可接受的空间分辨率来设置等高线的间距，从而使得具有相应的报告的RSS值的相应的一个或多个等高线允许移动位置估计具有预设的空间分辨率。另外，可以使用插值或者其它方法来增加空间分辨率并建立等高线之间的移动定位。
通过使用基于三角形测量的方法、基于GPS的方法或者基于RSS模式的方法，可以增强或者验证基于接收到的信号强度等高线的移动站位置估计。典型地，RSS值的组包括六个或更多个接收到的信号强度值，但是只有一个或多个这些值可以被用于建立移动定位。在某些例子中，基于第一RSS值对等高线的识别被用于建立一个定位的范围。此外，移动站可以报告接收到的话音功率级RSSV，其将用于在这种或其它方法中的移动站位置估计的准备。
虽然可以计算与报告的RSS值和预设的测量或计算出的RSS值的组之间的比较相关联的误差分数，从而用于估计移动站的位置，但是也可以基于信号强度模式来准备这样的估计。例如，报告的RSS值的比率可以与预设的RSS值的比率进行比较。另外，可以使预设的RSS值和报告的RSS值的组相关，从而识别一组类似于报告的RSS值的预设RSS值及被提供作为移动站位置估计的相应的位置。也可以使用其它模式识别方法。
图17说明了由无线网络提供的紧急事件服务，其用于报告移动站位置。移动站1702(诸如蜂窝电话、PDA或者其它移动或者便携式设备语音、数据或者语音/数据设备)通过使用空中接口1704将一个或多个接收到的信号强度值报告给移动交换中心(MSC)1706。移动交换中心1704将报告的RSS值提供给移动定位中心(MPC)1708，MPC与定位确定处理器(PDP)1710进行通信。移动定位中心1708还与公共安全应答点(PSAP)1712进行通信，PSAP用于与紧急事件服务(911-选择性)路由器1714进行通信。MSC 1706也与911-选择性路由器1714进行通信。
在操作中，移动站1702发起一个紧急事件服务(911)请求，该请求通过空中接口1704传送至MSC 1706。MSC 1706将消息发送到MPC 1708，表示已经发生911呼叫，并且MSC1706将配置用于移动定位服务。MPC 1708将路由指令返回到MSC 1706，以使呼叫通过911选择性路由器被发送到PSAP 1712。MPC 1708向MSC 1706询问RSS值，并且请求移动站报告RSS值。MSC 1706将报告的RSS值转发到MPC 1708，PDP将移动位置估计提供给MPC 1708。PSAP 1712向MPC1708询问由MPC 1708传送到的移动位置。紧急服务请求继续时，可以对移动定位的附加请求提供服务，从而使得可以追踪请求者的运动。基于这些附加的位置估计，可以获取诸如运动方向等其它的信息。
虽然确定无线网络中蜂窝电话的位置对于基于紧急事件服务号码(诸如911服务)而提供紧急事件服务是至关重要的，但是移动位置估计也可以包括在其它的应用之内，这样的应用诸如关于移动网络的其它用户的移动位置的识别或者有关诸如用餐、购物、住宿、娱乐、运输等服务的用户位置的确定。不考虑诸如GPS和GPS硬件的专用定位系统是否必需，也可以建立这样的定位。因为GPS信号相对较弱，所以基于MAHO参数的位置确定甚至可以在室内或者GPS信号接收困难或不能覆盖的区域内进行。但是GPS可以结合基于MAHO的方法使用。
也可以在其它包括移动辅助越区切换的网络中类似地实现位置确定。例如，可以配置基于所谓蓝牙技术或者基于IEEE 802.11的无线网络，使得移动设备可以报告接收到的信号强度。此外，使用TDMA、CDMA、FDMA或其它协议的无线网络可用于实现移动辅助定位服务。这样的网络可以包括控制信道、话音信道、数据信道或者其它通信信道，并且可以在移动定位中使用这些信道中的任意一个信道中的报告的功率级。
上面结合选取的通信标准描述了移动站定位方法和装置，但是在其它的例子中可以使用另外的系统。例如，可以提供基于全球数字移动电话系统(GSM)、IS-95、IS-54、通用分组无线服务(GPRS)、数字无线欧洲电信(DECT)服务或蜂窝式数字分组数据(CDPD)服务、GERAN(GSM/EDGE)服务或者它们的组合的系统。定位方法和装置可被用于提供广域语音覆盖、本地语音覆盖、广域数据服务、局域数据服务或者它们的组合。
上面结合基于基站的话音网络中的越区切换描述了越区切换的典型例子。一般地，会在所谓的连接点进行移动或便携式设备与网络之间的连接。在蜂窝电话网络中，通常由基站充当连接点，而在无线局域网(WLAN)中，由所谓的接入点充当连接点。在某些例子中，移动设备可以连接到具有基站或接入点的网络。接收到的信号强度(RSS)值可以与网络连接点相关联，但是也可以使用诸如路径损耗、误符号率、误码率、信号干扰比、载波干扰比、码组出错率等其它的参数。方便起见，这些参数被称为连接指示。
在移动站周期性地报告功率级的无线网络中，可以在语音或数据通信进行的同时更新或搜索移动站的位置，而不会干扰通信。因此，移动站的运动是可以被追踪的，这一点将在紧急事件服务的提供中显得尤为重要。在某些TDMA系统中，将以每秒钟一次的频率来报告这种接收到的功率级。
可以用多种方式来建立信号强度等高线和/或网格。因为可以用尖端的射频(RF)设计软件，所以RSS或者其它特征连接指示值可以作为具有大小为50米或更小的空间网格的位置的一个函数来计算。多个RF因素将用于计算中，包括天线高度、天线类型、停机时间(down-tilt)、波束宽度、有效辐射功率和地物反射波。这种计算可以包括对地理因素的考虑，诸如地面地形和其它因素。这样计算出的RSS值可以由现场测量确认，预测值中的不足可以基于现场测量得到校正或者补偿。另外，RSS值可以是基于一系列测量的，这些测量值可以通过例如在地理服务区域内驾驶交通工具并记录RSS值而获取。在另一种情况中，某些值可以是使用RF设计软件预测得到的，而其它值是测量得到的。此外，因为结合实际的GPS值来报告RSS值，所以在网络使用期间，等高线或者网格值可以基于这些测量值得到修正，而无需使用专用硬件或额外的支持人员。
以上描述了根据与一个或多个连接到网络的连接点相关联的接收到的信号强度的方法和装置。在其它的例子中，错误率、传播延时或其它的参数可以与连接点相关联，并用于估计位置。此外，典型地，这些估计是基于对与三个或更多个连接点相关联的信号强度的比较而做出的，但在某些例子中，也可以使用与两个连接点相关联的信号强度。在某些例子中，计算或测量出与连接点相关联的连接指示值，并将其储存在数据库中。在其它例子中，根据基于传播特性的计算或基于储存值的插值所需而建立适当的连接指示值。与地理位置相关联的连接指示值被称作特征连接指示值，该值是可以被储存、计算或测量的。
因为移动站的定位可以是基于在正常网络运作期间报告的RSS值的，所以这种定位方法是可靠的。此外，任何将削弱移动站位置估计的网络故障都是与常规网络使用中的其它网络错误相关联的，从而使得这样的故障是易于被快速检测出来的。基于RSS级的移动位置确定的其它优点在于移动站不需要是网络订制用户，因为可以由非订制用户进行RSS级的报告。因此，对于非订制用户或者没有启动或不具有相应电话号码的移动站来说，也是可以获得诸如911呼叫的紧急事件服务的。
与网络或者网络的一部分相关联的特征值可以储存在存储器中。如这里所使用的，存储器包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘、软盘、磁带和其它存储媒质。
上面结合典型的移动设备和无线网络描述了一些例子。这些例子是说明性的，并且可以在排列或者具体细节上进行修改。我们要求保护所附权利要求书中所包括的全部范围。
权利要求
1.一种移动站定位处理器，其包括输入端，用于接收与所述移动站的至少两个连接点相关联的连接指示；存储器，用于储存与所述至少两个连接点相关联的预设的连接指示的组；和估计单元，用于基于对所述接收到的连接指示与所述至少两个预设的连接指示中的至少一组进行的比较来提供对所述移动站位置的估计。
2.如权利要求1所述的移动站定位处理器，其中所述的估计单元用于基于对所述接收到的连接指示值同所述的与所述至少两个连接点相关联的连接指示值的组进行的比较而提供对所述移动站位置的估计。
3.如权利要求2所述的移动站定位处理器，其中所述接收到的连接指示值由所述移动站报告。
4.如权利要求3所述的移动站定位处理器，其中所述的连接指示值是接收到的信号强度值。
5.如权利要求1所述的移动站定位处理器，其中所述的连接指示值是由所述移动站报告的接收到的信号强度值。
6.一种移动定位模块，其包括处理器，用于将至少两个报告的接收到的信号强度值同与无线网络中至少两个地理位置相关联的接收到的信号强度值进行比较；和输出端，用于基于所述比较传送移动位置估计。
7.如权利要求6所述的移动站定位模块，其中所述处理器用于确定与所述报告的接收到的信号强度值同所述预设的接收到的信号强度进行的所述比较相关联的分数。
8.如权利要求6所述的移动站定位模块，其中所述报告的和接收到的信号强度值与移动辅助越区切换相关。
9.一种用于估计移动站的位置的定位单元，其包括输入端，用于接收与所述移动站相关联的连接指示值；和处理器，用于基于与网络连接点相关联的预设的连接指示等高线来提供移动站位置估计。
10.如权利要求9所述的移动站定位模块，其中所述连接指示值是由所述移动站报告的接收到的信号强度值，所述连接指示等高线是接收到的信号强度等高线。
11.一种定位移动站的方法，其包括获取一组与所述移动站相关联的接收到的信号强度；基于对所述接收到的信号强度同预设信号强度进行的比较来确定移动站位置。
12.如权利要求11所述的方法，其进一步包括基于所述接收到的信号强度和所述预设信号强度来确定误差分数；其中，所述移动站位置是通过选取与所选定的误差分数相关联的位置而确定的。
13.如权利要求11所述的方法，其进一步包括储存所述预设信号强度。
14.一种在地理服务区域内定位移动站的方法，其包括获取与用于所述移动站的一系列连接点相关联的连接指示值；和将所述移动站的连接指示值同与所述一系列连接点相关联的预设连接指示值进行比较，以获取移动站位置估计。
15.如权利要求14所述的方法，其进一步包括报告所述的估计的移动站位置估计。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述用于所述移动站的连接指示值由所述移动站报告。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述连接指示值是与相应的无线基站相关联的接收到的信号强度值。
18.如权利要求14所述的方法，其中所述连接指示值是与相应的无线基站相关联的接收到的信号强度值。
19.如权利要求14所述的方法，其中通过确定与所述预设连接指示值相关联的分数而对所述移动站的连接指示值与所述预设连接指示值进行比较，所述估计的移动站位置是基于所述相关联的分数而选取的。
20.一种定位移动站的方法，其包括基于全球定位系统获取至少一个纬度和经度位置估计；和基于对移动站连接指示值同与所述纬度和经度估计相关联的区域内的预设连接指示值进行的比较来提供对移动站位置的估计。
21.一种估计移动站位置的方法，其包括接收与由移动站从多个天线接收的信号相关联的信号强度值；计算所述移动站的第一定位区域，作为服务小区站点的地理覆盖区域；和基于对所述接收到的信号强度值同与所述覆盖区域中的至少一个位置相关联的预设信号强度值进行的比较来计算所述移动站的第二定位区域。
22.如权利要求21所述的方法，其进一步包括基于至少一个传播特性计算所述特征连接指示值。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述至少一个传播特性是从由发射功率、传播路径斜率和天线模式转降在内的组中选取的。
24.一种被配置用于为移动站提供位置估计的网络，其包括处理器，用于基于所述网络的特征连接指示值和与所述移动站相关联的报告的连接指示值来产生所述位置估计；和输出端，用于传送所述移动估计。
25.如权利要求24所述的网络，其进一步包括一个数据库，该数据库包括所述特征连接指示值。
26.如权利要求24所述的网络，其中所述处理器用于基于至少一个传播特性来确定特征连接指示值。
27.一种用移动站请求来自公共安全应答点(PSAP)的服务的方法，其包括从所述移动站提供消息到所述PSAP；和基于对移动站连接指示值同特征连接指示值进行的比较来向所述PSAP提供移动站位置的估计。
28.一种为网络中的非订制用户移动站提供位置估计的方法，其包括从所述移动站接收一系列连接指示值；和基于与所述网络相关联的特征连接指示值来估计移动站位置。
29.一种为无线网络的至少一部分确定特征连接指示值的方法，其包括测量所述特征连接指示值；和将所述特征连接指示值储存在数据库中。
30.如权利要求29所述的方法，其进一步包括将至少一个全球定位系统坐标与所述测量的特征连接指示值关联起来。
31.一种修正网络特征连接指示值的数据库的方法，其包括基于对由所述移动站报告的连接指示值同所述特征连接指示值进行的比较来估计移动站的位置；从所述移动站获取相关的全球定位系统(GPS)位置估计；和基于对所述移动站位置估计同所述GPS位置估计进行的比较来修正至少一个特征连接指示值。
全文摘要
本发明公开一种用于估计移动站位置的方法和装置，其包括从移动站接收报告的信号强度或其它连接指示值。将报告的信号强度与移动网络覆盖区域内的接收到的特征信号强度值进行比较。移动交换中心判断是否请求了定位功能，并且通过移动定位模块(MLM)启动位置估计过程。MLM接收与连接点相关联的报告的信号强度等高线。基于对报告的连接指示值与特征值的比较，MLM提供移动位置估计。
文档编号G01S5/06GK1528101SQ02807712
公开日2004年9月8日 申请日期2002年4月3日 优先权日2001年4月3日
发明者艾伦·D·麦克唐纳, 艾伦 D 麦克唐纳, W 萨瑟, 马克·W·萨瑟, 斯纳普, 约翰·斯纳普 申请人:美国电报电话无线通讯公司