Способ и устройство для гибридного определения местоположения в беспроводной сети связи

Способ и устройство для гибридного определения местоположения в беспроводной сети связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

По данной заявке испрашивается приоритет в соответствии с временной заявкой № 60/483094 от 27 июня 2003 г., поданной в Патентное ведомство США.

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к системам определения местоположения и, более конкретно, к гибридному определению местоположения с использованием радиосигналов (сигналов беспроводной связи).

Уровень техники

Для выполнения определения местоположения в сотовых сетях беспроводной связи (например, сотовая телефонная сеть) несколько подходов выполняют трилатерацию на основании использования информации о времени (временной характеристики), посылаемой между каждой из нескольких базовых станций и мобильным устройством, таким как сотовый телефон. Один подход, названный расширенной передовой трилатерацией линии связи (AFLT) в CDMA или усовершенствованной наблюдаемой разностью времен (EOTD) в GSM или наблюдаемой разностью времен прибытия (OTDOA) в WCDMA, измеряет в мобильном устройстве относительные времена прибытия сигналов, переданных от каждой из нескольких базовых станций. Эти времена передаются на сервер определения местоположения (например, объект определения местоположения (PDE) в CDMA), который вычисляет местоположение мобильного устройства, используя эти времена приема. Времена передачи на этих базовых станциях координированы из условия, чтобы в конкретный момент времени, истинные времена, связанные с множеством базовых станций являлись в пределах указанной границы погрешности. Точные значения местоположения базовых станций и времен приема используются для определения местоположения мобильного устройства.

Фиг.1 изображает в качестве примера систему AFLT, где значения (TR1, TR2 и TR3) времени приема сигналов от сотовых базовых станций 101, 103 и 105 измеряются в мобильном сотовом телефоне 111. Затем эти временные характеристики могут быть использованы для вычисления местоположения мобильного устройства. Такое вычисление может быть сделано непосредственно в мобильном устройстве или на сервере определения местоположения, если информация о времени, полученная мобильным устройством, передана на сервер определения местоположения через линию связи. Как правило, значения времени приема передаются на сервер 115 определения местоположения через одну из сотовых базовых станций (например, через базовую станцию 101, 103 или 105). Сервер 115 определения местоположения соединен для приема данных от базовых станций через мобильный коммутационный блок 113. Сервер определения местоположения может включать в себя сервер каталога базовых станций (BSA), который обеспечивает определение местоположения базовых станций и/или зону обслуживания базовых станций. Альтернативно, сервер определения местоположения и сервер BSA могут быть отдельными друг от друга, а сервер определения местоположения обмениваться информацией с базовой станцией для получения каталога базовых станций для определения местоположения. Мобильный коммутационный блок 113 предоставляет сигналы (например, речевую связь) Коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) наземной линии связи, а также от нее, для того, чтобы сигналы могли быть переданы на мобильный телефон и от него на другие телефоны (например, на телефоны в PSTN наземной линии связи или на другие мобильные телефоны). В некоторых случаях сервер определения местоположения может также обмениваться информацией с мобильным коммутационным блоком через линию сотовой связи. Сервер определения местоположения может также контролировать излучение от нескольких базовых станций для определения относительного времени этого излучения.

В другом подходе, названном Uplink Time of Arrival (UTOA), значения времени приема сигнала от мобильного устройства измеряются в нескольких базовых станциях (например, измерения осуществляются в базовых станциях 101, 103 и 105). Фиг.1 относится к этому случаю, если стрелки TR1, TR2 и TR3 полностью инвертированы. Затем эти временные характеристики могут быть переданы на сервер определения местоположения для вычисления местоположения мобильного устройства.

Кроме того, третий способ выполнения определения местоположения включает в себя использование в мобильном устройстве схемы для Глобальной спутниковой системы определения местоположения (GPS) США или других Спутниковых систем определения местоположения (SPS), таких как российская система GLONASS и предложенная система European Galileo, или комбинации спутников и псевдоспутников. Псевдоспутники представляют собой наземные передатчики, рассылающие код PN (подобный сигналу GPS), смодулированный в сигнале несущей частоты в диапазоне сверхвысоких частот, в целом, синхронизируемом со временем SPS. Каждому передатчику может быть назначен (задан) уникальный код PN для того, чтобы разрешить идентификацию посредством мобильного устройства. Псевдоспутники полезны в ситуациях, в которых сигналы SPS от орбитального спутника могут быть недоступны, например, в тоннелях, подземных коммуникациях, зданиях или других закрытых областях (зонах). Используемый в данном документе термин «спутник» включает в себя псевдоспутник или эквиваленты псевдоспутников, а используемый в данном документе термин «сигналы GPS» включает в себя сигналы, подобные GPS от псевдоспутников или эквивалентов псевдоспутников. Способы, которые используют приемник SPS для определения местоположения мобильной станции, могут быть полностью независимыми (автономными) (в которых приемник SPS самостоятельно определяет местоположение мобильной станции), или могут использовать беспроводную сеть связи для обеспечения вспомогательными данными или совместного использования в вычислении местоположения. Примеры таких способов описаны в Патентах США 6208290, 5841396, 5874914, 5945944 и 5812087. Например, Патент США № 5945944, среди прочего, описывает способ получения точной информации о времени из сигналов передачи сотового телефона, которая используется в комбинации с сигналами SPS для определения местоположения приемника; Патент США № 5874914, среди прочего, описывает способ передачи доплеровских сдвигов по частоте в поле зрения спутников на приемник мобильного устройства через линию связи для определения местоположения мобильного устройства; Патент США № 5874914, среди прочего, описывает способ передачи данных каталога спутника (или эфемеридные данные) на приемник через линию связи для помощи приемнику в определении его местоположения; Патент США № 5874914, среди прочего, также описывает способ синхронизации точного сигнала несущей частоты сотовой телефонной сети для обеспечения опорного сигнала в приемнике для получения сигнала SPS; Патент США № 6208290, среди прочего, описывает способ использования приблизительного местоположения приемника для определения приблизительного доплеровского сдвига по частоте для сокращения времени обработки сигналов SPS; а Патент США № 5812087, среди прочего, описывает способ сравнения разных записей информационного сообщения спутника, принятых для определения времени, за которое одна из записей была принята приемником, для того, чтобы определить местоположение приемника. В практических недорогих вариантах исполнения, и мобильный приемник сотовый связи и приемник SPS объединены в одном корпусе и, фактически, могут совместно использовать общую электронную схему.

В еще одном варианте вышеупомянутых способов, двухстороннюю задержку (задержку на подтверждение) (RTD) обнаруживают для сигналов, которые посылают от базовой станции на мобильное устройство, а затем возвращают. В подобном, но альтернативном способе, двухстороннюю задержку обнаруживают для сигналов, которые посылают от мобильного устройства на базовую станцию, а затем возвращают. Каждую из этих двухсторонних задержек разделяют на две, для определения оценки односторонней задержки распространения. Знание местоположения базовой станции и односторонней задержки ограничивает местоположение мобильного устройства в окружности на земле. Затем два таких измерения от разных базовых станций приводят к пересечению двух окружностей, которое в свою очередь ограничивает местоположение до двух точек на земле. Третье измерение (даже угол входа электромагнитных волн в приемник или идентификация сектора соты) решает двусмысленность.

Комбинация AFLT или U-TDOA с системой SPS может быть названа «гибридной» системой. Например, Патент США № 5999124, среди прочего, описывает гибридную систему, в которой местоположение сотового приемопередатчика определяется из комбинации, по меньшей мере: i) измерения времени, которое представляет время перемещения сообщения в сигналах сотовой связи между сотовым приемопередатчиком и системой связи; и ii) измерения времени, которое представляет время перемещения сигнала SPS.

Вспомогательная высота использовалась в различных способах определения местоположения мобильного устройства. Вспомогательная высота обычно основана на псевдоизмерении высоты. Знание высоты местоположения мобильного устройства ограничивает возможные местоположения мобильного устройства на поверхности сферы (или эллипсоида) с его центром, расположенным в центре земли. Это знание может быть использовано для уменьшения числа независимых измерений, требуемых для определения местоположения мобильного устройства. Например, Патент США № 6061018, среди прочего, описывает способ, где предполагаемая высота определяется из информации соты объекта, которая может быть базовым блоком мобильного телефона, который имеет передатчик в связи с мобильным устройством.

Раскрытие изобретения

Далее описаны способы и устройства для гибридного определения местоположения и/или другие типы операций с радиосигналами. В этом разделе подытожены некоторые из вариантов осуществления данного изобретения.

В одном аспекте данного изобретения, мобильная станция использует радиосигналы от множества различных беспроводных сетей связи (например, с разными радиоинтерфейсами, основными технологиями и/или управляемыми разными поставщиками услуг) для определения местоположения (например, для обмена данными, для получения информации о времени и/или частоте, для измерения определения местоположения, для оценки сектора или высоты). В некоторых других аспектах данного изобретения, мобильные станции используются для сбора статистических данных о беспроводных точках доступа (например, местоположения мобильных станций, которые приняли сигналы от беспроводных точек доступа, таких как сотовые базовые станции, точки доступа беспроводной локальной вычислительной сети, передатчиков связи персонального пространства, повторителей (промежуточных усилителей линии связи) или маяков для сигналов определения местоположения, или других передатчиков беспроводной связи) и для получения информации о местоположении (например, зона обслуживания и/или местоположения беспроводных передатчиков, идентификационная информация беспроводного передатчика, такая как SID/NID/BASE-ID, MSC-ID, IP-адрес, МАС-адрес, логическое имя и т.д.), для беспроводных сетей связи из собранных статистических данных. Следует отметить, что в данной заявке беспроводные передатчики обычно представляют собой наземные передатчики в противоположность орбитальным спутникам, которые являются передатчиками.

В одном аспекте изобретения, иллюстративный способ работы мобильной станции включает в себя: определение, в мобильной станции, идентификационную информацию первого беспроводного передатчика, который представляет собой точку доступа первой беспроводной сети связи, которая является доступной для мобильной станции; и передачу, через второй беспроводный передатчик второй беспроводной сети связи, идентификационной информации от мобильной станции на удаленный сервер в течение процесса определения местоположения мобильной станции. Первая беспроводная сеть связи, в этом иллюстративном способе, является отличной от второй беспроводной сети связи. Первая и вторая беспроводные точки доступа используют разные протоколы связи и/или радиоинтерфейсы, и/или архитектуру. Например, первая беспроводная точка доступа служит для обращения к локальной вычислительной сети (LAN) первой беспроводной сети связи, используя технологию доступа, такую как одна из a) UWB (Ультраширокая полоса пропускания); или b) Wi-Fi (стандарт Wi-Fi на беспроводную связь), поддерживаемую разными стандартами IEEE 802 (например, 802.11, 802.15, 802.16, 802.20); а вторая беспроводная точка доступа представляет собой сотовую базовую станцию для беспроводной телефонной системы глобальной вычислительной сети (WAN), такая система использует один из следующих стандартов: a) TDMA (Множественный доступ с временным разделением каналов); b) GSM (Глобальная система мобильной связи); с) CDMA (Множественный доступ с кодовым разделением каналов); d) W-CDMA (Широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов); e) TD-SCDMA (Режим временного разделения каналов синхронного множественного доступа с кодовым разделением каналов); f) CDMA2000 1xEV-DO (только эволюционные данные) или CDMA2000 1xEV-DV (Эволюционные данные и речевая информация); и g) другие сети связи, такие как ANSI 41, GSM-MAP, IS-136, iDEN (Интегрированная цифровая усовершенствованная сеть связи), GERAN, UTRAN, CDMA DSMAP, CDMA MC-41, CDMA DS-41, CDMA MC-MAP и т.д. Первый поставщик услуг может управлять первой беспроводной сетью связи, а второй поставщик услуг может управлять второй беспроводной сетью связи. Первая беспроводная точка доступа может поддерживать дуплексную (одновременную двухстороннюю) связь. В одном примере этого способа, мобильная станция определяет информацию о местоположении, которая указывает расстояние между мобильной станцией и первой беспроводной точкой доступа; а мобильная станция передает, через вторую беспроводную точку доступа, информацию о местоположении на сервер для определения местоположения мобильной станции. Информация о местоположении может включать в себя, например, показание уровня сигнала для сигналов, которые передаются от первой беспроводной точки доступа и принимаются мобильной станцией. Измерение псевдодальности до спутника SPS (Спутниковой системы определения местоположения) может быть определено в приемнике SPS мобильной станции и передано через вторую беспроводную точку доступа от мобильной станции на сервер для определения местоположения мобильной станции. В одном примере, местоположение первой беспроводной точки доступа принимается от сервера только после того, как идентификационная информация первой беспроводной точки доступа была передана на сервер.

В другом аспекте данного изобретения, способ работы мобильной станции включает в себя: прием мобильной станцией первичных сигналов, передающихся от первой беспроводной точки доступа первой беспроводной сети связи, которая поддерживает дуплексную (одновременную двухстороннюю) связь; определение измерения дальности, используя первичные сигналы (например, измерение дальности, которое указывает расстояние между мобильной станцией и первой беспроводной точкой доступа); передачу вторичных сигналов между мобильной станцией и второй беспроводной точкой доступа второй беспроводной сети связи, которая является отличной от первой беспроводной сети связи; обмен информацией между мобильной станцией и сервером через вторую беспроводную точку доступа второй беспроводной сети связи для определения местоположения мобильной станции. В одном примере, согласно этому аспекту, гетеродин мобильной станции может быть калиброван, используя первичные сигналы (например, гетеродин синхронизирует сигнал несущей частоты в первичных сигналах, передающихся от первой беспроводной точки доступа первой беспроводной сети связи). Кроме того, точная информация о времени (например, маркер времени или системное время) может быть получена из первичных сигналов. Вторая беспроводная точка доступа может обмениваться информацией с мобильной станцией, в соответствии со стандартом для беспроводной локальной вычислительной сети, или она может обмениваться информацией с мобильной станцией, в соответствии со стандартом для беспроводной глобальной вычислительной сети. В одном примере первая беспроводная точка доступа представляет собой базовую станцию (например, мобильный телефон «tower») сотовой телефонной системы беспроводной связи.

Данное изобретение включает в себя способы и устройства, выполняющие эти способы, включая в себя системы обработки данных, которые выполняют эти способы, и машиночитаемые носители, которые при выполнении на системах обработки данных заставляют системы выполнять эти способы. А также, описанные здесь изобретения, могут быть осуществлены на разных (других) узлах в пределах системы, такие узлы включают в себя мобильную станцию, базовую станцию (такую как беспроводная точка доступа) или сервер определения местоположения или другие узлы в сети или беспроводной сети связи.

Другие особенности данного изобретения будут очевидны из сопроводительных чертежей и из подробного описания, которые изложены ниже.

Краткое описание чертежей

Данное изобретение иллюстрировано в качестве примера, а не ограничения на фигурах сопроводительных чертежей, на которых в качестве ссылок указывают подобные элементы.

Фиг.1 изображает пример предшествующего уровня техники сотовой сети связи, которая определяет местоположение мобильного сотового устройства.

Фиг.2 изображает пример сервера, который может быть использован с данным изобретением.

Фиг.3 изображает представление блок-схемы мобильной станции, согласно одному варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.4 изображает один пример системы гибридного определения местоположения, согласно одному варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.5 изображает другой пример системы гибридного определения местоположения, согласно одному варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.6 иллюстрирует один способ определения местоположения беспроводной точки доступа, согласно одному варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.7 иллюстрирует другой способ определения информации о местоположении беспроводной точки доступа, согласно одному варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.8 изображает способ гибридного определения местоположения, используя множество беспроводных сетей связи, согласно одному варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.9 изображает способ гибридного определения местоположения, используя две беспроводные сети связи для связи с сервером, согласно одному варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.10 изображает способ генерирования информации о местоположении беспроводной точки доступа, согласно одному варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.11 изображает способ гибридного определения местоположения, используя одну беспроводную сеть связи для связи, а другую беспроводную сеть связи для измерения параметров местоположения, согласно одному варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.12 - блок-схема, изображающая другой иллюстративный вариант осуществления изобретения.

Фиг.13 - блок-схема, изображающая другой иллюстративный вариант осуществления изобретения.

Фиг.14 - блок-схема, изображающая другой иллюстративный вариант осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

Нижеследующее описание и чертежи являются иллюстрацией изобретения, и не должны быть рассмотрены в качестве ограничения изобретения. Многие конкретные детали описаны для обеспечения полного понимания данного изобретения. Однако, в определенных примерах, широко известные или обычные детали не описаны во избежание затруднения понимания описания данного изобретения. Ссылки на одинаковый или вариант осуществления в данном раскрытии не являются необходимостью для того же самого варианта осуществления; и такие ссылки означают, по меньшей мере, одинаковый.

Современное развитие технологий беспроводной связи приводит к внедрению многих других беспроводных сетей связи с существенной зоной перекрытия в некоторых областях (зонах). В данной заявке, беспроводная сеть связи относится к ряду беспроводных точек доступа (например, базовых станций) с одинаковым радиоинтерфейсом, которым управляет один поставщик услуг (например, «Verizon Wireless» или «Спринт»), таким образом, мобильный модуль может обратиться к сети связи через одну из ряда беспроводных точек доступа, если он находится в зоне обслуживания сети связи; а объединение зон обслуживания беспроводных точек доступа беспроводной сети связи является зоной обслуживания сети связи. Кроме того, передача данных относится к передаче данных в системе дуплексной (одновременной двухсторонней) связи, хотя, в определенных вариантах осуществления, передача данных может быть односторонней связью или может включать в себя извлечение информации, внедренной в сигнал, который рассылается независимо от того, нуждается ли приемник в нем или нет. Предположительно, беспроводная точка доступа может являться сотовой башенной антенной или базовой станцией или другим беспроводным передатчиком или приемником, который соединен с сетью других узлов (например, беспроводная точка доступа соединена беспроводной или проводной линией с другими узлами).

В определенных зонах, особенно в городских (столичных) зонах, разные беспроводные сети связи имеют существенно перекрывающуюся зону. Например, разные поставщики услуг могут предложить тот же самый тип услуг беспроводной связи (например, связь сотового телефона) в той же самой зоне. Кроме того, разные типы услуг беспроводной связи, таких как услуги беспроводной телефонной связи (например, услуги связи сотового телефона для данных, речевой информации или для совокупности этого) и услуги беспроводной цифровой связи (например, беспроводные локальные вычислительные сети, такие как сети Wi-Fi, bluetooth, ультраширокополосная) могут иметь перекрытие в зоне обслуживания. Например, точки доступа беспроводной LAN (Локальной вычислительной сети) (например, для беспроводной сети связи, базируемой на IEEE 802.11) могут быть расположены в пределах зоны обслуживания беспроводных сетей дальней (телефонной) связи (например, на основании стандартов Ассоциации промышленности средств связи (TIA)/Ассоциации электронной промышленности (EIA), таких как IS-95, IS-856 или IS-2000), например, на основании TDMA (Множественного доступа с временным разделением каналов), GSM (Глобальной системы мобильной связи), CDMA (Множественного доступа с кодовым разделением каналов), W-CDMA (Широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов), UMTS (GPS мобильной связи), TD-SCDMA (Режимом временного разделения каналов синхронного множественного доступа с кодовым разделением каналов), iDEN (Интегрированной усовершенствованной цифровой сети), HDR (Высокоскоростной передачи данных), или других подобных сотовых сетей связи.

По меньшей мере, один вариант осуществления данного изобретения прибегает к комплексной системе, которая поддерживает определение местоположения, используя эти несоизмеримые источники радиосигналов для определения измерений и получения вспомогательной информации (например, местоположение и зона обслуживания точки доступа, доплеровские сдвиги по частоте для находящихся в поле зрения спутников SPS, эфемеридные данные SPS) для формирования гибкого и повсеместного навигационного решения. В этой комплексной системе в случае, когда информация о точке доступа (например, в каталоге базовых станций, такая как местоположение и зона обслуживания базовой станции) доступна, она используется и может быть расширена. Если эта информация не доступна, то система может автоматически собрать и расширить такую информацию в пользу будущих попыток определения местоположения.

По меньшей мере, один вариант осуществления данного изобретения использует радиосигналы связи, передающиеся от точек доступа более чем одной беспроводной сети связи, для объединения информации, такой как данные (результаты) наблюдения SPS, данные наблюдения беспроводной сети связи, информация о высоте ландшафта и др., для получения решения для определения местоположения мобильной станции. В одном варианте осуществления данного изобретения, мобильная станция гибридной системы определения местоположения передает информацию на точки доступа более чем одной беспроводной сети связи (при дуплексной (одновременной двухсторонней) связи) для помощи в получении сигналов SPS, отметки времени для измерений и других операций в мобильной станции. В одном варианте осуществления данного изобретения, мобильная станция гибридной системы определения местоположения выполняет измерения, используя сигналы от точек доступа разных беспроводных сетей связи, обмениваясь информацией с удаленным сервером, используя одну или несколько беспроводных сетей связи.

Как правило, информация, описывающая идентификацию, местоположение и зону обслуживания секторов беспроводной сети связи, сохраняется в каталоге базовой станции, который используется в гибридной системе определения местоположения, которая использует отдельную беспроводную сеть связи. Однако, когда разные беспроводные сети связи (например, разные поставщики услуг или разные типы сетей связи) имеют перекрывающуюся зону обслуживания, типичная мобильная станция не имеет доступа к такой информации для точек доступа разных беспроводных сетей связи, даже при том, что радиосигналы, передающиеся от точек доступа разных беспроводных сетей связи, находятся в эфире и доступны мобильной станции. Этот случай является обычным, в связи с тем, что мобильной станции разрешено или санкционировано иметь доступ только к одной беспроводной сети связи. Один простой пример этого случая - сотовый телефон, который имеет санкционированный доступ к первой беспроводной сети связи (например, телефонной сотовой сети, которой управляет поставщик услуг, такой как «Verizon Wireless»), но не имеет санкционированного доступа ко второй беспроводной сети связи (например, телефонной сотовой сети связи «Спринт») или к третьей беспроводной сети связи (например, «горячая точка» Wi-Fi).

В одном варианте осуществления данного изобретения, если доступна информация от маленьких и ограниченных в распространении передатчиков, таких как точка доступа IEEE 802.11 беспроводной локальной вычислительной сети (LAN), то она включается в решение беспроводной навигации. В некоторых случаях, информация о местоположении для этих передатчиков неизвестна. В некоторых случаях, информация «каталога», описывающая физические характеристики беспроводной сети связи (например, идентификатор, местоположение и зона обслуживания точек доступа), недоступна для пользователей, которые желали бы ее использовать. Некоторые провайдеры сети (поставщики сетевых услуг) могут предпочитать не использовать совместно такую информацию, в то время, как другим, возможно, она не доступна. В одном варианте осуществления данного изобретения, информация для получения физических характеристик сети связи собирается от мобильных станций, которые для связи используют другую беспроводную сеть связи. В одном варианте осуществления данного изобретения, использование радиосигналов, доступных в эфире от разных беспроводных сетей связи, и возможностей (способностей) мобильной станции для определение местоположения (например, сотовый телефон с приемником GPS или с частью приемника GPS), мобильные станции собирают информацию о точках доступа разных беспроводных сетей связи, которые, возможно, не находятся под управлением оператора беспроводной сети связи, через которую мобильные станции обычно выполняют передачу данных. Собранная информация используется для получения информации о местоположении (например, местоположение, зона обслуживания), о точках доступа, которые могут быть использованы для помощи в гибридном определении местоположения для будущих определений местоположения.

В одном варианте осуществления данного изобретения, сигналы используются для обеспечения информации о времени и/или информации о частоте к мобильной станции, не являющейся той, по которой выполнены транзакции передачи данных.

Мобильная станция, которая поддерживает множество интерфейсов беспроводной связи (например, IEEE 802.11 (и другие стандарты IEEE 802, такие как 802.15, 802.16 и 802.20), bluetooth, (Ультраширокополосный) UWB, TDMA, GSM, CDMA, W-CDMA, UMTS, TD-SCDMA, IDEN, HDR или другие подобные сети связи), используется в одном варианте осуществления данного изобретения для использования множества беспроводных сетей связи. Такая мобильная станция может иметь, например, несколько разных частей в секции связи, которые поддерживают передачу и/или прием данных для этих разных интерфейсов связи. Таким образом, одна часть может обрабатывать передачу и/или прием сигналов Wi-Fi (например, IEEE 802.11 или 802.16), а другая часть секции связи может поддерживать интерфейс мобильного телефона, такой как интерфейс CDMA. Это также предоставляет пользователю возможность выбора альтернативных путей связи, когда он решает общаться. Например, доступность, покрытие, расход (трата), скорость передачи данных и легкость в использовании могут быть учтены при выборе пути связи для использования.

В одном варианте осуществления данного изобретения, первая беспроводная сеть связи используется для связи и определения местоположения, в то время как вторая беспроводная сеть связи используется для определения местоположения и опциональной (необязательной) передачи информации. Например, каждая из этих беспроводных сетей связи может полностью использовать разный радиоинтерфейс (например, разные стандарты TIA/EIA), такой как радиоинтерфейс для обычного беспроводного сотового телефона (например, TDMA, GSM, CDMA, W-CDMA, UMTS, TD-SCDMA, IDEN, HDR или других подобных сотовых сетей связи) или некий другой радиоинтерфейс, в соответствии с IEEE 802.11, bluetooth или UWB. Множество этих беспроводных сетей связи используются в целях определения местоположения, даже в случае, когда только одна беспроводная сеть связи может быть использована для передачи информации. Преимущества гибридного подхода, согласно, по меньшей мере, некоторым из вариантов осуществления данного изобретения, включают в себя: улучшенную избыточность для более отказоустойчивого решения, более высокую доступность определения местоположения, лучшую точность и более быстрое время для определения местоположения.

Фиг.4 изображает один пример гибридной системы определения местоположения, согласно одному варианту осуществления данного изобретения. На Фиг.4, мобильная станция 407 для определения местоположения использует сигналы в эфире, которые передаются и от беспроводной точки 403 доступа беспроводной сети А связи и от беспроводной точки 405 доступа беспроводной сети В связи. В одном варианте осуществления данного изобретения, мобильная станция включает в себя приемник для приема сигналов SPS от спутников SPS (например, спутников GPS, не показанных на Фиг.4). Измерения времени (например, псевдодальность, время на подтверждение, времена прибытия сигналов, разность времен прибытия сигналов) на основании радиосигналов от одной или обеих беспроводных сетей связи A и В (и сигналов SPS) могут быть использованы для определения местоположения мобильной станции. Должно быть понятно, что, в целом, каждая из беспроводных сетей связи A и В включает в себя множество точек доступа (например, сотовые базовые станции, такие как беспроводные точки 403 и 405 доступа). Беспроводные сети связи A и В могут использовать тот же самый тип радиоинтерфейса, которым управляют разные поставщики услуг, или они могут работать с теми же самыми протоколами связи, но на разных частотах. Однако беспроводные сети связи A и B могут также использовать разные типы радиоинтерфейсов (например, TDMA, GSM, CDMA, W-CDMA, UMTS, TD-SCDMA, IDEN, HDR, bluetooth, UWB, IEEE 802.11 или другие подобные сети связи), управляемые тем же самым поставщиком услуг или разными поставщиками услуг.

В одном варианте осуществления данного изобретения, определение местоположения выполняется на сервере 411 определения местоположения, показанного в качестве примера на Фиг.4. Мобильная станция 407 передает информацию, извлеченную из наблюдаемых сигналов SPS (например, измерений псевдодальности SPS, запись сообщения SPS для сравнения определения времени приема сигнала), и информацию, извлеченную из наблюдаемых радиосигналов (например, идентификация точки доступа, время на подтверждение или одностороннее измерение времени между мобильной станцией 407 и, по меньшей мере, одной из беспроводных точек доступа, принятые уровни сигнала) на сервер определения местоположения через одну из беспроводных сетей связи, такую как беспроводная сеть связи А (например, когда мобильная станция является абонентом беспроводной сети связи A, но не является абонентом беспроводной сети связи B). Серверы 413 и 415 обслуживают (хранят) данные каталога для беспроводных сетей связи A и В, соответственно. Эти данные каталога могут быть просто в одном иллюстративном выполнении, база данных, вносящая в список широту и долготу для каждой беспроводной точки доступа, которая определена идентификационной информацией (например, МАС-адрес или идентификатор сотовой вышки и т.д.). Сервер 411 определения местоположения использует информацию, переданную от мобильной станции, и данные в серверах 413 и 415 каталога для определения местоположения мобильной станции. Сервер 411 определения местоположения может определить местоположение мобильной станции множеством разных способов. Например, он может отыскать в серверах 413 и 415 местоположения беспроводных точек 403 и 405 доступа и использовать те местоположения и измерения дальности, которые указывают расстояние между мобильной станцией 407 и точками 403 и 405, и измерения псевдодальности SPS и эфемеридную информацию SPS для вычисления местоположения мобильной станции 407. Патент США № 5999124 обеспечивает обсуждение того, как измерения дальности от одной беспроводной сети связи и измерения псевдодальности SPS могут быть объединены для вычисления местоположения мобильной станции. Альтернативно, сервер 411 определения местоположения может использовать только наземные измерения дальности (или другие типы измерений, такие как измерения уровня сигнала) к множеству беспроводных точек доступа множества беспроводных сетей связи для вычисления местоположения, если могут быть сделаны многие (например, более трех) такие измерения дальности; в этом случае, не существует потребности в приеме псевдодальности SPS или эфемеридной информации SPS. Если псевдодальности SPS для спутников SPS доступны, то эти псевдодальности могут быть объединены с эфемеридной информацией SPS, полученной или мобильной станцией или набором упомянутых приемников GPS, как описано в Патенте США № 6185427, для обеспечения дополнительной информации в вычислениях местоположения.

Сеть 401 может включать в себя локальные вычислительные сети, одну или несколько интрасетей (внутренних сетей предприятия) и сеть Интернет для обмена информацией между различными объектами. Должно быть понятно, что серверы 411, 413 и 415 могут быть реализованы в качестве отдельной серверной программы или разных серверных программ в отдельной системе обработки данных или в отдельных системах обработки данных (например, обслуживаемых и управляемых разными поставщиками услуг).

В одном варианте осуществления данного изобретения, разные поставщики услуг управляют беспроводными сетями связи A и B, которые используются мобильной станцией для определения местоположения. Типичная мобильная станция является абонентом только одной из них, и таким образом мобильной станции разрешено использовать (и иметь доступ к) только одну беспроводная сеть связи. Однако часто все еще возможно, по меньшей мере, получать сигналы от беспроводной сети связи, не являясь ее абонентом, и таким образом, все еще возможно осуществить измерения дальности или измерения уровня сигнала относительно беспроводных точек доступа в беспроводной сети связи, не являясь ее абонентом. Один конкретный пример этой ситуации касается пользователя трехрежимного сотового телефона CDMA, который может принимать сигналы полосы частот PCS (такие как, например, от беспроводной сети связи, которой управляет «Спринт», который является первым поставщиком услуг), а также может принимать другие сигналы CDMA