高效执行增强的移动设备定位过程的系统和方法

专利名称：高效执行增强的移动设备定位过程的系统和方法
技术领域：
本发明一般涉及利用移动电子设备的技术，并且更具体地涉及用于高 效地执行增强的移动设备定位过程的系统和方法。
背景技术：
实现用于使用移动电子设备的有效方法是当代电子系统的设计者和制 造商需要考虑的一件重要事情。然而，有效地移动设备可能给系统设计者 带来重大挑战。例如，对提高系统功能和性能的日益增强的需求可能需要 更多的设备处理能力，并且需要额外的设备资源。在处理或设备需求方面 的增长还可能会由于增长的生产成本和操作的低效而导致相应的不利经济 冲击。
此外，虽然用于执行各种高级操作的增强的设备能力可以给设备用户 提供额外的益处，但是也可能使得对各种设备部件的控制和管理的需求增 加。例如，实现高效地向设备用户提供精确设备位置信息的增强电子设备 可能因可能会遇到的物理位置和操作环境的不可预测的差异而带来某些困 难。
由于对系统资源的日益增长的需求以及预测变化的设备操作条件和环 境时极大困难，显然，开发用于实现和使用移动电子设备的新技术是相关 电子技术所关注的事情。因此，出于所有上述原因，开发用于实现和使用 移动电子设备的有效系统仍然是当代电子设备的设计者、制造商及用户需 要考虑的重要事情。

发明内容
根据本发明，公开了用于高效地执行增强移动设备定位过程的系统和 方法。根据本发明一个实施例，电子系统被配置为包括至少一个移动设备、多个卫星、多个基站、位置服务器以及多个接入点。卫星可以被实现
为发送诸如粗略捕获(Coarse Acquisition, C/A)信号之类的卫星信标信号 的全球定位系统的一部分。基站可以被实现为发送导频信号并接收GPS辅 助数据的陆地无线广域网设备。接入点可以被实现为发送诸如物理层会聚 过程(PHY Convergence Layer Procedure, PLCP)前同步码(Preamble) 之类的接入点信标信号的无线局域网设备。
在一个实施例中，移动设备首先被加电，并且卫星接收特征被激活。 另外，移动设备的无线广域网(WWAN)功能也被激活。移动设备的卫星 模块随后在电子网络中搜索任何可用卫星信标信号以识别当前可用的卫 星。卫星模块针对包括但不限于信号强度和信号质量在内的预先定义的信 号特性来测量每个所接收到的卫星信标信号。卫星模块还可以确定已知卫 星中的哪些当前因任何原因而不可用。
卫星模块将从可用卫星测得的所有数据和统计信息本地存储为卫星信
息。移动设备的位置检测器判断在当前移动设备定位过程期间是否将远程 位置服务器用来执行某些计算和分析。如果将在当前移动设备定位过程期 间使用位置服务器，则移动设备利用任何有效的手段将所测得的卫星信息 发送到位置服务器。例如，移动设备可以通过基站之一将卫星信息无线地 发送到位置服务器。
在本实施例中，移动设备的基站模块可以类似地在电子网络中搜索任 何可用的基站导频信号以识别当前可用的基站。基站模块针对包括但不限 于信号强度和信号质量在内的预先定义的信号特性来测量每个所接收到的 基站信标信号。基站模块还可以确定已知基站中的哪些当前因任何原因而 不可用。基站模块将从可用基站测得的所有数据和统计信息本地存储为基 站信息。如果将在当前移动设备定位过程期间使用位置服务器，则移动设 备利用任何有效的手段将所测得的基站信息发送到位置服务器。
接下来，位置检测器或任何其它适当实体(例如位置服务器)分析卫 星信息和基站信息。具体地，位置检测器或位置服务器可以分析卫星信息 以确定当前多少卫星向移动设备提供有效卫星信标信号。位置检测器或位 置服务器随后判断当前是否存在足够数目的可用卫星来成功地执行精确的移动设备定位过程。在某些实施例中，位置检测器可以将当前可用卫星的 总数与预定最小卫星阈值相比较。
如果当前存在足够数目的可用卫星来成功地执行精确的移动设备定位 过程，则位置检测器或位置服务器可以评估卫星信息和基站信息以确保可 以仅利用一个或多个卫星和一个或多个基站来形成用于成功执行当前移动 设备定位过程的系统配置。如果卫星信息和基站信息的信号特性(信号强
度、信号质量等)不足，则移动设备激活其无线局域网(WLAN)功能。
移动设备的接入点模块随后在电子网络中搜索任何可用接入点信标信 号以识别当前可用接入点，并且实现时间同步，由此获取到一个或多个接 入点的一个或多个距离。接入点模块针对包括但不限于信号强度和信号质 量在内的预先定义的信号特性来测量每个所接收到的接入点信标信号。接 入点模块还可以确定已知接入点中的哪些当前因任何原因而不可用。接入 点模块将从可用接入点测得的所有数据和统计信息本地存储为接入点信 息。如果将在当前移动设备定位过程期间使用位置服务器，则移动设利用 任何有效的手段将所测得的接入点信息发送到位置服务器。
接下来，位置检测器或另外的适当实体(例如位置服务器)利用用于 对所有存储的信息(卫星信息、基站信息和接入点信息)执行系统配置分 析过程的某种预定选择标准，来确定用于执行当前移动设备定位过程的最 优系统配置。在某些实施例中，可用系统配置包括但不限于仅具有卫星的 第一配置、具有一个或多个卫星和一个或多个基站的任意有效组合的第二 配置、具有一个或多个基站和一个或多个接入点的任意有效组合的第三配 置、仅具有接入点的第四配置。最后，位置检测器可以利用所选的最优系 统配置来精确地确定移动设备的当前物理位置。由于至少前述原因，本发 明因此提供了用于高效地执行增强移动设备定位过程的改进的系统和方 法。


图1是根据本发明一个实施例的电子系统的框图2是根据本发明的图1的接入点的一个实施例的框图；图3是根据本发明的图1的移动设备的一个实施例的框图4是根据本发明的图3的MD存储器的一个实施例的框图5是根据本发明的系统配置表的一个实施例；
图6A-6D呈现出了根据本发明一个实施例用于高效地执行增强的移动 设备定位过程的方法步骤的流程图。
具体实施例方式
本发明涉及对高效利用移动电子设备的改进。下面的描述被呈现来使 得本领域普通技术人员能够制造和使用本发明，并且是在专利申请及其要 求的背景中提供的。本领域技术人员容易想到对所公开的实施例的各种修 改，并且也可以将这里的一般原理应用到其它实施例中。因此，不希望将 本发明限制为所示实施例，而是与符合这里描述的原理和特征的最宽范围 一致。
本发明在这里被描述为用于高效地执行增强的设备定位过程以确定移 动设备的当前物理位置的系统和方法，并且包括无线地发送卫星信标信号 的多个卫星、无线地发送导频信号的多个基站以及无线地发送接入点信标 信号的多个接入点。移动设备的位置检测器通过测量卫星信标信号、导频 信号以及接入点信标信号以生成相应的卫星信息、基站信息和接入点信 息，来协调设备定位过程。位置检测器分析卫星信息、基站信息和接入点 信息以根据最有效的卫星、基站和接入点选择最佳系统配置。位置检测器 随后利用最佳系统配置来精确地计算移动设备的当前物理位置。
现在参考图1,示出了根据本发明一个实施例的电子系统110的框 图。在图1实施例中，电子系统110可以包括但不限于至少一个移动设备 114、多个卫星118、多个基站122、位置服务器126以及多个接入点 130。在替代实施例中，可以使用除了结合图1实施例讨论的那些组件和 配置之外的其它各种组件和配置来实现电子系统110，或者不用结合图1 实施例讨论的那些组件和配置而用其它各种组件和配置来实现电子系统 110。
为了说明的目的，利用一个电子设备114、四个卫星118、两个基站122、 一个位置服务器126以及三个接入点130来实现图1实施例。然而， 在各种其它实施例中，电子网络110还可以被实现为包括任何所希望数目 (包括零)的移动设备114、卫星118、基站122、位置服务器126以及接 入点130。
在图1实施例中，移动设备114可以被实现为可有利地确定其当前物 理位置并传送给设备用户或其它适当实体的任何类型的电子设备。例如， 在某些实施例中，移动设备114可以包括但不限于膝上型计算机设备、个 人数字助理(PDA)、蜂窝电话，或汽车中或其它地方的全球定位系统 (GPS)设备。下面将结合图3-6进一步讨论关于移动设备114的实现和 使用的其它细节。
在图1实施例中，卫星130包括但不限于利用任何适当技术实现来执 行任何所希望功能或操作的卫星A 118 (a)、卫星B 118 (b)、卫星C 118 (c)和卫星D 118 (d)。例如，在某些实施例中，卫星118可以被实 现为公知的或增强的全球定位系统(GPS)的一部分。在图1实施例中， 卫星118通常发送各自的卫星信标信号，移动设备114可接收并利用已知 的位置计算过程(例如三边测量和/或三角测量)来分析这些卫星信标信号 以便可能确定移动设备114的当前物理位置(例如经度、维度和高度信 息)。
然而，在某些情形中，移动设备114可能不能从足够数目的卫星130 接收卫星信标信号以成功地执行位置计算过程。例如，移动设备114可能 位于妨碍一些或所有卫星信标信号到达移动设备114的建筑或其它结构内 部。或者， 一个或多个卫星信标信号可能不具有足够的信号质量特性。为 了从除了卫星130之外的位置提供另外的信号源，图1实施例可以包括基 站A 122 (a)和基站B 122 (b)，两者均被实现为发送可由移动设备114 接收的导频信号的陆地设备。与前述的卫星信标信号一样，移动设备114 可以利用类似位置计算过程来分析来自基站122的导频信号，以便可能确 定移动设备114的当前物理位置。
在图1实施例中，可以利用执行任何所希望功能或操作的任何适当技 术来实现基站122。例如，在某些实施例中，可以利用任何适当技术将基站122实现为已知的或增强的无线广域网(WWAN)系统的一部分。此 外，在某些实施例中，卫星118和基站122可以被实现为已知或增强的辅 助全球定位系统(AGPS)网络的一部分。在某些实施例中，基站122可 以以包括但不限于0.8千兆赫兹或1.9千兆赫兹的发送频率来发送导频信 号。在某些实施例中，电子网络110还可以包括可选位置服务器126，可 选位置服务器126被移动终端114用来执行各种类型的计算或处理功能， 以由此来节约移动设备114的处理资源。
然而，在某些操作环境中，移动设备114可能仍然不能接收来自卫星 130的卫星信标信号与来自基站122的导频信号的满意组合，以成功地执 行位置计算过程从而精确地定位移动设备114。例如，移动设备114可能 位于妨碍一些或所有卫星信标信号和导频信号到达移动设备114的混凝土 停车建筑或购物中心内部。或者， 一个或多个卫星信标信号或基站导频信 号可能不具有足够的信号质量特性(信号强度、信号噪声比，等)。
根据本发明，为了从除卫星130和基站122之外的信号源提供另外的 信标信号，图1实施例有利地包括接入点130，接入点130被实现为将接 入点信标信号发送给移动设备114的陆地设备。与先前讨论的卫星信标信 号和导频信号一样，移动设备114也可以利用类似的位置计算过程来分析 接入点信标信号，以更精确更高效地确定移动设备114的当前物理位置。
在图l实施例中，接入点130包括但不限于接入点A 130 (a)、接入 点B130 (b)和接入点C130 (c)，可以利用任何适当的技术将这些接入 点实现来执行任何所希望功能或操作。例如，在某些实施例中，可以利用 任何适当的技术将接入点130实现为已知或增强的无线局域网(WLAN) 系统的一部分。在某些实施例中，可以根据包括但不限于任何已知的 802.11 WLAN标准(例如802.11a、 802.11b、 802.11g禾口 802.11n)在内的 WLAN标准来实现接入点130。另外，接入点130可以以包括但不限于 2.4千兆赫兹或5.0千兆赫兹在内的发送频率来发送接入点信标信号。
在将接入点130实现为部署在公共场所的WiFi "热点"(hotpot)或 其它类似WLAN节点/系统的某些实施例中，这种WLAN网络的普遍存在 在许多公共位置处提供了容易获得的预先存在的潜在接入点130。下面将结合图2以及5-6进一步讨论关于电子系统110中的移动设备114和接入 点130的实现和使用的其它细节。
现在参考图2，示出了根据本发明的图1的接入点130的一个实施例 的框图。在图2实施例中，接入点130可以包括但不限于AP中央处理单 元(CPU) 212、 AP收发器214、 AP显示装置216、 AP存储器220以及一 个或多个AP输入/输出接口 (1/0接口) 224。从接入点130的前述组件中 选出的组件可以被耦合到AP总线228并通过AP总线228通信。在替代实 施例中，可以使用除了结合图2实施例讨论的组件和配置中的某些之外的 其它各种组件和配置来实现接入点130，或者不用结合图2实施例讨论的 组件和配置中的某些而用其它各种组件和配置来实现接入点130。
在图2实施例中，APCPU212可以被实现为包括优选地执行软件指令 从而控制和管理接入点130的操作的任何适当且兼容的微处理器设备。在 图2实施例中，AP存储器220可以被实现为包括所希望的存储设备的任何 组合，所希望的存储设备包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存 储器(RAM)，以及诸如软盘、闪存或硬盘之类的各种类型的非易失性存 储器。在图2实施例中，AP 1/0接口 224优选地可以包括为接入点130接 收和/或发送任何所需类型的信息的一个或多个输入和/或输出接口。例 如，在图2实施例中，接入点130可以利用AP 1/0接口 224与任何所希望
类型的外部实体进行双向通信，以利用任何适当且有效的技术来接收或发 送电子信息。
在图2实施例中，接入点130可以利用AP显示装置216，用于通过利 用任何有效类型的显示技术来显示任何所希望类型的信息。在图2实施例 中，AP收发器214可以包括用于利用无线通信技术在接入点130与其它设 备之间双向地传送(发送和/或接收)电子信息的任何适当的装置。例如， 接入点130可以利用AP收发器214将任何所希望类型的接入点信标信号 发送给移动设备114，如上结合图1所讨论的。
在图2实施例中，AP收发器214可以生成包括增强捕获码(enhanced acquisition code)在内的某些类型的增强接入点信标信号，这些信号随后 可以被移动设备114分析来识别特定接入点130，并且评估该特定接入点130的信号质量特性。在某些实施例中，增强捕获码可以包括但不限于具 有最优互相关特征的伪随机数。在某些实施例中，增强捕获码可能与有时
被卫星118用作其卫星信标信号的一部分的"黄金代码"(gold code)或 某些粗略/捕获码类似。在下面将结合图6A-6D进一步讨论关于接入点130 的实现和使用的其它细节。
现在参考图3，示出了根据本发明的图1的移动设备114的一个实施 例的框图。在图3实施例中，移动设备114可以包括但不限于MD中央处 理单元(CPU) 312、 MD收发器314、 MD显示装置316、 MD存储器320 以及一个或多个MD输入/输出接口 (1/0接口) 324。从移动设备114的前 述组件中选出的组件可以被耦合到MD总线328并且通过MD总线328通 信。在替代实施例中，可以使用除了结合图3实施例讨论的那些组件和配 置中的某些之外的其它组件和配置来实现移动设备114，或者不用结合图 3实施例讨论的那些组件和配置中的某些而用其它组件和配置来实现移动 设备114。
在图3实施例中，MD CPU 312可以被实现为包括优选地执行软件指 令从而控制和管理移动设备114的操作的任何适当且兼容的微处理器设 备。在图3实施例中，MD存储器320可以被实现为包括所希望的存储设 备的任何组合，所希望的存储设备包括但不限于只读存储器(ROM)、随 机存取存储器(RAM)，以及诸如软盘、闪存或硬盘之类的各种类型的非 易失性存储器。在下面将结合图4进一步讨论关于MD存储器320的实现 和使用的其它细节。
在图3实施例中，MD 1/0接口 324优选地可以包括为移动设备114接 收和/或发送任何所需类型的信息的一个或多个输入和/或输出接口。例 如，在图3实施例中，移动设备114可以利用MD 1/0接口 324与任何所 希望类型的外部实体进行双向通信，以利用任何适当且有效的技术来接收 或发送电子信息。在图3实施例中移动设备114可以利用MD显示装置 316，用于利用任何有效类型的显示技术来显示任何所希望类型的信息。
在图3实施例中，MD收发器314可以包括用于利用无线通信技术在 移动设备114与其它设备之间双向地传送(发送和/或接收)电子信息的任何适当的装置。在某些实施例中，MD收发器314可以包括但不限于用于 与卫星118通信的卫星收发器、用于与基站122通信的基站收发器，以及 用于与接入点130通信的接入点收发器。在下面将结合图4-6进一步讨论 关于移动设备114的实现和使用的其它细节。
现在参考图4，示出了根据本发明的图3的MD存储器320的一个实 施例的框图。在图4实施例中，MD存储器320包括但不限于应用程序 412、位置检测器416、卫星模块420、基站模块424、接入点模块428、 卫星信息432、基站信息436以及接入点信息440。在替代实施例中，可 以使用除了结合图4实施例讨论的那些组件和配置中的某些之外的其它组 件和配置来实现MD存储器320，或者不用结合图4实施例讨论的那些组 件和配置中的某些而用其它组件和配置来实现MD存储器320。
在图4实施例中，应用程序412可以包括优选地由MD CPU 312 (图 3)执行以执行移动设备114的各种功能和操作的程序指令。应用程序412 的特定性质和功能通常随着诸如相应移动设备114的具体类型和特定功能 之类的因素而变化。
在图4实施例中，位置检测器416可以被用来通过利用任何有效的技 术协调并管理增强移动设备定位过程以确定移动设备114的当前物理位 置。在某些实施例中，位置服务器126 (图1)也可具有类似于位置检测 器416的软件模块，以远程地执行某些所需要的处理功能。将结合图1以 及5-6进一步讨论使用位置检测器416的其它细节。在图4实施例中，卫 星模块424可以用来管理卫星118 (图1)。类似地，基站模块424可以 用来管理与基站122 (图1)之间的通信，并且接入点模块428可以用来 管理与接入点130 (图1)之间的通信。
在图4实施例中，卫星信息432、基站信息436和接入点信息440可 以包括任何类型的测量结果、数据，或者与卫星118、基站122和接入点 130 (图1)中的各个有关的其它信息。这种信息的示例包括但不限于卫星 信标信号、导频信号或接入点信标信号的存在/可用性、信号强度、信号与 噪声比值、信号质量特性、信号延时等。
在图4实施例中，公开了位置检测器416和各个模块420、 424以及428并且讨论它们被实现为软件。然而，在替代实施例中，还可以用被配
置用于执行与这里所讨论的软件模块的那些功能相当的各种功能的适当电
子硬件电路来执行一些或所有的这些功能。下面将结合图5-6进一步讨论 位置检测器416的实现和使用。
现在参考图5，示出了根据本发明一个实施例的系统配置表514。在 图5实施例中，示出了配置l-4 (518 (a-d))。在替代实施例中，可以利 用除了结合图5实施例讨论的那些组件和配置中的某些之外的其它组件和 配置来实施本发明，或者可以不用结合图5实施例讨论的那些组件和配置 中的某些而用其它组件和配置来实施本发明。
在图5实施例中，位置检测器416可以根据某些预定选择规则和选择 标准从系统配置表514中选择系统配置518之一来执行移动设备定位过 程。在图5实施例中，系统配置518包括仅用卫星118执行移动设备定 位过程的配置1 (518 (a))，以及利用一个或多个卫星118和一个或多 个基站122的任何有效组合来执行移动设备定位过程的配置2 (518
(b) )。
另外，图5的系统配置518包括利用一个或多个基站122和一个或 多个接入点130的任何有效组合来执行移动设备定位过程的配置3 (518
(c) );仅利用接入点130执行移动设备定位过程的配置4 (518
(d) );以及利用一个或多个卫星118、 一个或多个基站122和一个或多 个接入点130的任何有效组合来执行移动设备定位过程的配置5 (518
(e) )。在某些其它实施例中，还可以使用卫星118、基站122和接入点 130的任何其它所希望组合。例如，在某些实施例中，另外的系统配置 518可以包括但不限于利用一个或多个卫星118和一个或多个接入点130 的任何有效组合的配置6。
根据本发明，位置检测器416 (图4)或其它适当实体(例如图1的 位置服务器126)可以执行电子系统110的系统配置分析过程，以最优地 选择一个或多个系统配置518用于执行相应的增强移动设备定位过程。在 图5实施例中，位置检测器416可以基于可被定义为包括任何有效且适当 的信息的某些预先定义的选择规则和选择标准来选择系统配置518。例如，系统配置518的每个都可以被指派各自的优先值。位置检测器
416可以评估在当前操作条件下目前具有可用信号源的系统配置518，并 且随后可以选择具有最高优先值的可用配置518。可以基于任何所希望的 设计考虑，包括但不限于各种系统配置518的总配置功耗，来指派前述的 优先值。
在某些实施例中，可以选择最优系统配置518来确保相应移动设备定 位过程的最精确性能。例如，位置检测器416可以评估不同系统配置518 的信号特性，并且随后选择具有最好的评估得分的系统配置518。所评估 的信号特性可以包括卫星信标信号、基站导频信号和接入点信标信号的任 何所希望特性，包括但不限于信号强度和信号质量。在某些实施例中，在 组合成为最终的评估得分之前，可以利用相应的各自的权重值来修改前述 的信号特性。下面将结合图6A-6D进一步讨论使用系统配置518的其它细
现在参考图6A-6D，示出了根据本发明一个实施例的用于高效地执行 增强移动设备定位过程的方法步骤的流程图。图6A-6D的示例被呈现用于 说明的目的，并且在替代实施例中，本发明还可以使用除了结合图6A-6D 讨论的那些步骤和序列之外的步骤和序列。
在图6A实施例中，在步骤614，移动设备114首先被加电，并且卫星 接收特征被激活。另外，移动设备114的无线广域网(WWAN)功能也被 激活。在步骤618，移动设备114的卫星模块420在电子网络110中搜索 任何可用的卫星信标信号以识别当前可用卫星118 (图1)。在步骤622， 卫星模块420针对包括但不限于信号强度和信号质量在内的预先定义的信 号特性来测量每个所接收到的卫星信标信号。卫星模块420还可以确定已 知卫星118中的哪些当前因任何原因而不可用。
在步骤626，卫星模块420将从可用卫星130测得的所有数据和统计 信息本地存储为卫星信息432 (参见图4)。在步骤630，移动设备114的 位置检测器416判断在当前移动设备定位过程期间是否将位置服务器126 用来执行某些计算和分析。如果将在当前移动设备定位过程期间使用位置 服务器126，则在步骤634，移动设备114利用任何有效的手段将所测得的卫星信息432发送到位置服务器126。例如，移动设备114可以通过基 站A 122 (a)将卫星信息432无线地发送到位置服务器126，如图1所 示。图6A的处理随后通过连接字母"A"前进到图6B的步骤638。
在步骤638，移动设备114的基站模块424在电子网络110中搜索任 何可用的基站导频信号以识别当前可用的基站122 (图1)。在步骤642， 基站模块424针对包括但不限于信号强度和信号质量在内的预先定义的信 号特性来测量每个所接收到的基站信标信号。基站模块424还可以确定已 知基站122中的哪些当前因任何原因而不可用。
在步骤646，基站模块424将从可用基站122测得的所有数据和统计 信息本地存储为基站信息436 (参见图4)。在步骤650，移动设备114的 位置检测器416判断在当前移动设备定位过程期间是否将位置服务器126 用来执行某些计算和分析。如果将在当前移动设备定位过程期间使用位置 服务器126，则在步骤654，移动设备114利用任何有效的手段将所测得 的基站信息436发送到位置服务器126。例如，移动设备114可以通过基 站A 122 (a)将基站信息436无线地发送到位置服务器126，如图1所 示。图6B的处理随后通过连接字母"B"前进到图6C的步骤658。
在步骤658，移动设备114的位置检测器416或任何其它适当实体 (例如位置服务器126)分析卫星信息432和基站信息436。具体地，在 步骤662，位置检测器416或位置服务器126可以分析卫星信息432以确 定当前多少卫星118向移动设备114提供有效卫星信标信号。位置检测器 416或位置服务器126随后判断当前是否存在足够数目的可用卫星118来 成功地执行精确的移动设备定位过程。在某些实施例中，位置检测器416 可以将当前可用卫星118的总数与预定最小卫星阈值相比较。
如果当前不存在足够数目的可用卫星118来成功地执行精确的移动设 备定位过程，则图6C的处理前进到步骤670。然而，如果当前存在足够数 目的可用卫星118来成功地执行精确的移动设备定位过程，则在步骤 666，位置检测器416或位置服务器126可以评估卫星信息432和基站信息 436以确保可以仅利用一个或多个卫星118和一个或多个基站122来形成 用于成功执行当前移动设备定位过程的系统配置518。如果卫星信息432和基站信息436的信号特性(信号强度、信号质量等)足够，则图6C的 处理可以通过连接字母"D"前进到图6D的步骤694。
然而，如果卫星信息432和基站信息436的信号特性不足，则在步骤 670，移动设备114激活其无线局域网(WLAN)功能。因此，根据图6 实施例，移动设备114通过仅在需要时才激活其WLAN功能来节省操作 电能。在某些其它实施例中，可以在图6过程的开始处激活移动设备114 的WLAN特征，从而可以省略步骤658、 662、 666和670。图6C随后可 以通过连接字母"C"前进到图6D的步骤674。
在步骤674，移动设备114的接入点模块428在电子网络110中搜索 任何可用接入点信标信号以识别当前可用接入点130 (图1)。在步骤 678，接入点模块428针对可包括但不限于信号强度和信号质量在内的预 先定义的信号特性来测量每个所接收到的接入点信标信号。接入点模块 428还可以确定已知接入点130中的哪些当前因任何原因而不可用。
在步骤682，接入点模块428将从可用接入点130测得的所有数据和 统计信息本地存储为接入点信息440 (参见图4)。在步骤686，移动设备 114的位置检测器416判断在当前移动设备定位过程期间是否将位置服务 器126用来执行某些计算和分析。如果将在当前移动设备定位过程期间使 用位置服务器126，则在步骤690，移动设备114利用任何有效的手段将 所测得的接入点信息440发送到位置服务器126。例如，移动设备114可 以通过基站A 122 (a)将接入点信息440发送到位置服务器126，如图1 所示。
在步骤694，位置检测器416或另外的适当实体(例如位置服务器 126)对所有存储的信息(卫星信息432、基站信息436和接入点信息 440)执行系统配置分析过程，以确定用于执行当前移动设备定位过程的 最优系统配置518 (图5)，如上结合图5所讨论的。最后，在步骤698， 位置检测器416可以利用所选系统配置518来精确地执行移动设备定位过 程。因此，本发明提供了用于高效地执行增强移动设备定位过程的改进的 系统和方法。
已经参考某些实施例说明了本发明。根据本公开，本领域技术人员将会清楚其它实施例。例如，可以利用除了在上述实施例中描述的那些配置 和技术以外的某些配置和技术来实现本发明。另外，可以结合除了上述那 些系统以外的系统来有效地使用本发明。因此，本发明意图涵盖对上述实 施例的这些和其它变体，本发明仅仅由所附权利要求来限定。
权利要求
1.一种用于执行设备定位过程的系统，包括多个电子设备，所述多个电子设备无线地发送设备位置信号；多个接入点，所述多个接入点无线地发送接入点信标信号；位置检测器，所述位置检测器通过测量所述设备位置信号和所述接入点信标信号来协调所述设备定位过程，以确定移动设备的当前物理位置。
2. 如权利要求1所述的系统，其中，所述多个电子设备包括发送卫星 信标信号的卫星以及发送导频信号的基站。
3. 如权利要求1所述的系统，其中， 信标信号的卫星。
4. 如权利要求1所述的系统，其中， 信号的基站。
5. 如权利要求2所述的系统，其中，的一部分。
6. 如权利要求2所述的系统，其中， 系统的一部分。
7. 如权利要求2所述的系统，其中， 实现的。
8. 如权利要求2所述的系统，其中， 术实现的。
9. 如权利要求2所述的系统，其中， 术实现为部署在公共场所的WiFi热点。
10. 如权利要求1所述的系统，其中，所述位置检测器是在所述移动 设备中实现的。
11. 如权利要求2所述的系统，还包括位置服务器，所述位置服务器 为所述移动设备执行分析功能。
12. 如权利要求11所述的系统，其中，所述位置服务器通过所述基站 中的一个基站与所述移动设备无线地通信。所述多个电子设备包括发送卫星 所述多个电子设备包括发送导频 所述卫星被实现为全球定位系统 所述基站被实现为辅助全球定位 所述基站是利用无线广域网技术 所述接入点是利用无线局域网技 所述接入点被利用无线局域网技
13. 如权利要求2所述的系统，其中，所述位置检测器通过测量所述卫星信标信号而生成卫星信息，通过测量所述导频信号而生成基站信息， 并且通过测量所述接入点信标信号而生成接入点信息。
14. 如权利要求13所述的系统，其中，所述卫星信息、所述基站信息 和所述接入点信息包括信号强度测量结果和信号质量测量结果。
15. 如权利要求14所述的系统，其中，所述位置检测器分析所述卫星 信息、所述基站信息和所述接入点信息，以从所述卫星、所述基站和所述 接入点的某些中选择最优系统配置，所述位置检测器随后利用所述最优系 统配置来确定所述移动设备的所述当前物理位置。
16. 如权利要求15所述的系统，其中，所述位置检测器从一组预定系 统配置中选择所述最优系统配置，所述一组预定系统配置包括仅具有所 述卫星的第一配置、具有所述卫星和所述基站的任意组合的第二配置、具 有所述基站和所述接入点的任意组合的第三配置、仅具有所述接入点的第 四配置，以及具有所述卫星、所述基站和所述接入点的任意组合的第五配 置。
17. 如权利要求15所述的系统，其中，所述位置检测器基于包括信号 传输可用性、指派的配置优先值和信号评估得分在内的预定选择标准来选 择所述最优系统配置。
18. 如权利要求2所述的系统，其中，所述位置检测器仅在利用所述 卫星信标信号和所述导频信号不能精确地执行所述设备定位过程时，激活 WLAN特征以检测所述接入点信标信号。
19. 如权利要求18所述的系统，其中，如果所述卫星的可用数目少于 预定最小卫星阈值，以及如果不足数目的所述导频信号和所述卫星信标信 号测得了高于预定最小信号质量阈值的信号质量，则所述位置检测器激活 所述WLAN特征。
20. 如权利要求1所述的系统，其中，所述接入点发送包括增强捕获 码的所述接入点信标信号，所述增强捕获码被所述移动设备分析来评估所 述接入点信标信号的信号质量特性，所述增强捕获码具有优化的互相关特 征。
21. —种用于执行设备定位过程的方法，包括以下步骤 从多个电子设备无线地发送设备位置信号；从多个接入点无线地发射接入点信标信号；利用位置检测器来协调所述设备定位过程，所述位置检测器测量所述 设备位置信号和所述接入点信标信号以确定移动设备的当前物理位置。
22. 如权利要求21所述的方法，其中，所述多个电子设备包括发送卫 星信标信号的卫星以及发送导频信号的基站。
23. 如权利要求21所述的方法，其中， 星信标信号的卫星。
24. 如权利要求21所述的方法，其中， 频信号的基站。
25. 如权利要求22所述的方法，其中， 统的一部分。
26. 如权利要求22所述的方法，其中， 位系统的一部分。
27. 如权利要求22所述的方法，其中， 术实现的。
28. 如权利要求22所述的方法，其中， 技术实现的。
29. 如权利要求22所述的方法，其中， 技术实现为部署在公共场所的WiFi热点。
30. 如权利要求21所述的方法，其中， 设备中实现的。
31. 如权利要求22所述的方法，还包括位置服务器，所述位置服务器 为所述移动设备执行分析功能。
32. 如权利要求31所述的方法，其中，所述位置服务器通过所述基站 中的一个基站与所述移动设备无线地通信。
33. 如权利要求22所述的方法，其中，所述位置检测器通过测量所述 卫星信标信号而生成卫星信息，通过测量所述导频信号而生成基站信息，所述多个电子设备包括发送卫 所述多个电子设备包括发送导 所述卫星被实现为全球定位系 所述基站被实现为辅助全球定 所述基站是利用无线广域网技 所述接入点是利用无线局域网 所述接入点被利用无线局域网 所述位置检测器是在所述移动并且通过测量所述接入点信标信号而生成接入点信息。
34. 如权利要求33所述的方法，其中，所述卫星信息、所述基站信息 和所述接入点信息包括信号强度测量结果和信号质量测量结果。
35. 如权利要求34所述的方法，其中，所述位置检测器分析所述卫星 信息、所述基站信息和所述接入点信息，以从所述卫星、所述基站和所述 接入点的某些中选择最优系统配置，所述位置检测器随后利用所述最优系 统配置来确定所述移动设备的所述当前物理位置。
36. 如权利要求35所述的方法，其中，所述位置检测器从一组预定系 统配置中选择所述最优系统配置，所述一组预定系统配置包括仅具有所 述卫星的第一配置、具有所述卫星和所述基站的任意组合的第二配置、具 有所述基站和所述接入点的任意组合的第三配置、仅具有所述接入点的第 四配置，以及具有所述卫星、所述基站和所述接入点的任意组合的第五配 置。
37. 如权利要求35所述的方法，其中，所述位置检测器基于包括信号 传输可用性、指派的配置优先值和信号评估得分在内的预定选择标准来选 择所述最优系统配置。
38，如权利要求22所述的方法，其中，所述位置检测器仅在利用所述 卫星信标信号和所述导频信号不能精确地执行所述设备定位过程时，激活 WLAN特征以检测所述接入点信标信号。
39. 如权利要求38所述的方法，其中，如果所述卫星的可用数目少于 预定最小卫星阈值，以及如果不足数目的所述导频信号和所述卫星信标信 号测得了高于预定最小信号质量阈值的信号质量，则所述位置检测器激活 所述WLAN特征。
40. 如权利要求21所述的方法，其中，所述接入点发送包括增强捕获 码的所述接入点信标信号，所述增强捕获码被所述移动设备分析来评估所 述接入点信标信号的信号质量特性，所述增强捕获码具有优化的互相关特 征。
41. 一种用于执行设备定位过程的系统，包括 用于无线地发送设备位置信号的装置；用于无线地发射接入点信标信号的装置；用于通过测量所述设备位置信号和所述接入点信标信号来协调所述设 备定位过程，以确定移动设备的当前物理位置的装置。
42. —种为移动设备执行设备定位过程的系统，包括 多个卫星，所述多个卫星无线地发送卫星信标信号； 多个基站，所述多个基站无线地发送导频信号； 多个接入点，所述多个接入点无线地发送接入点信标信号； 位置检测器，所述位置检测器通过测量所述卫星信标信号、所述导频 信号和所述接入点信标信号以生成卫星信息、基站信息和接入点信息，来 协调所述设备定位过程，所述位置检测器分析所述卫星信息、所述基站信 息和所述接入点信息来从所述卫星、所述基站和所述接入点的某些中选择 最优系统配置，所述位置检测器随后利用所述最优系统配置来确定所述移 动设备的当前物理位置。
全文摘要
用于高效地执行增强设备定位过程以确定移动设备的当前物理位置的系统和方法包括无线地发送卫星信标信号的多个卫星；无线地发送导频信号的多个基站；以及无线地发送接入点信标信号的多个接入点。移动设备的位置检测器通过测量卫星信标信号、导频信号和接入点信标信号以生成相应的卫星信息、基站信息和接入点信息来协调设备定位过程。位置检测器分析卫星信息、基站信息和接入点信息来从最有效的卫星、基站和接入点中选择最优系统配置。位置检测器随后利用最优系统配置来精确地计算移动设备的当前物理位置。
文档编号G01C21/00GK101646920SQ200880010431
公开日2010年2月10日 申请日期2008年2月5日 优先权日2007年3月30日
发明者易 周 申请人:索尼株式会社;索尼电子有限公司