專利名稱：用于檢測網(wǎng)絡中終端位置的系統(tǒng)和方法
背景技術：
發(fā)明領域本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)，以及一種用于檢測移動終端或固定終端位置的位置檢測方法。
背景技術：
在近年來以移動電話為代表的移動通信系統(tǒng)領域，GPS(全球定位系統(tǒng))是眾所周知的。GPS工作原理如下一個GPS接收機接收來自多個GPS衛(wèi)星的無線電波，從而確定到這些衛(wèi)星的距離，然后，通過三邊測量技術計算一個終端的接收位置。還有一種使用DGPS(差分GPS)的方法也是眾所周知的，其工作原理為一個位置已知的固定GPS接收機接收來自多個GPS衛(wèi)星的無線電波，通過比較檢測到的位置與已知位置來測量一個測量誤差，然后消除相鄰GPS接收者的誤差。
在使用GPS或DGPS的位置檢測方法中，至少需要接收來自GPS衛(wèi)星的無線電波，所以，當一個終端無法接收到GPS信號時，也就無法進行位置檢測。
日本專利申請247737/1997號(專利文檔3)描述了一種不使用GPS或DGPS的位置檢測方法。該文檔披露了一種應用估算距離的三邊測量方法，該方法通過測量來自一個移動通信系統(tǒng)的多個基站的信號的電場，從而估計出這些基站和終端之間的距離。該文檔還披露了另一種通過確定與終端通信的多個基站的位置來檢測該終端位置的方法。但是，在應用接收電場的位置檢測方法中，由于電平波動，如多徑衰落和陰影效應，出現(xiàn)了很大的誤差，因此，位置檢測的準確度大大降低。
日本專利申請93650/1994號(專利文檔1)給出了一個用于改善測量準確度的現(xiàn)有技術參考實例。在該文檔中，接收電場電平的場強圖原本用于從多個基站圖中確定一個終端的位置。但是，在該方法中地圖的生成很困難，并且，當相鄰布局發(fā)生變化時，地圖也需要再次生成。
日本專利申請244967/2000號(專利文檔2)給出了另一個用于改善測量準確度的現(xiàn)有技術參考實例。在該文檔中，由于通過接收電場強度估計的距離存在很大的誤差，我們可以利用這樣的事實來提高測量的準確度，即相互通信的基站和終端的往返傳播時間誤差很小。此外，為了提高通過接收電場強度估計距離的準確度，還需要根據(jù)使用GPS系統(tǒng)所確定的準確位置信息，對無線電波傳播的一個參數(shù)進行修改。
電子、信息與通信工程師協(xié)會的2003年3月學會會議論文集中，Ogino等人的“無線LAN綜合接入系統(tǒng)(1)”B-5-203(非專利文檔1)和Tsunehara等人的“無線LAN綜合接入系統(tǒng)(2)”B-5-204(非專利文檔2)，進一步給出了用于提高測量準確度的現(xiàn)有技術實例。這些文檔描述了，通過使用LAN(無線局域網(wǎng))系統(tǒng)，測量從一個終端到各個基站的TDOA(到達時間差)，從而利用三邊測量技術確定終端的位置。日本專利申請244967/2000號描述了，當距離是根據(jù)到達時間差估計出來的時候，其誤差要小于根據(jù)接收功率強度估計的距離的誤差。因此，日本專利申請244967/2000號中的方法只有在測量互相通信的基站和終端之間的距離時，才使用到達時間差。在根據(jù)TDOA、采用無線LAN的位置檢測方法中，需要測量所有相鄰基站和該終端之間的到達時間差，從而可以提高位置檢測的準確度。
但是，在使用LAN系統(tǒng)的位置檢測方法中，每一次測量時，工作于異步時鐘的基站之間的到達時間差的調(diào)制以及所有基站和該終端之間的到達時間差的計算，都需要執(zhí)行，從而根據(jù)三邊測量技術確定解。所以，在位置檢測之前，多次計算過程需要花費很長的時間。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上描述可知，本發(fā)明的一個目的就是提供一種在保持位置檢測的準確度的同時、還能縮短無線通信系統(tǒng)中位置檢測時間的無線系統(tǒng)、一個服務器、多個基站、用于配置該無線系統(tǒng)的一個終端、以及一種用于檢測該無線通信系統(tǒng)中終端位置的方法。
為解決上述問題、實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)包括至少一個終端，一個基站，一個數(shù)據(jù)庫，以及一個服務器。該終端具有用于測量來自多個基站的接收功率的裝置，以及用于對來自與該終端進行通信的基站的信號做出響應的裝置；該基站具有用于收集來自該基站的信號和來自該終端的響應信號的信號到達時間信息的裝置；該數(shù)據(jù)庫用于存儲在終端中測量的接收功率的信息和在基站中收集的信號到達時間信息；該服務器具有用于通過搜索數(shù)據(jù)庫從接收功率信息確定位置信息的裝置和用于根據(jù)三邊測量技術從信號到達時間信息確定位置信息的裝置。上述用于通過搜索數(shù)據(jù)庫確定位置信息的裝置和用于根據(jù)三邊測量技術確定位置信息的裝置是并行處理的，從而提供了一種縮短位置檢測時間的位置檢測方法。
按照本發(fā)明，當根據(jù)三邊測量技術從信號到達時間信息確定位置信息時，使用了接收功率信息，所以，位置信息的計算范圍可以被縮小，從而縮短了計算時間。
多個基站都具有用于測量從終端到與該終端通信的基站的響應信號的接收功率的裝置。上述用于通過搜索基站收集的接收功率信息(作為數(shù)據(jù)庫元素)確定位置信息的裝置和用于根據(jù)三邊測量技術從信號到達時間信息差確定位置信息的裝置是并行處理的，所以縮短了位置檢測時間。
按照本發(fā)明，由于終端不必從多個基站收集接收功率信息，所以該終端無需具有太多的功能，從而簡化了終端的結構。
按照本發(fā)明，應用該終端和與該終端相鄰的多個基站之間的信號到達時間差的位置檢測方法，和應用從與該終端相鄰的多個基站到該終端周期性地發(fā)送的信標或從該終端到與其相鄰的各個基站發(fā)送的信號的接收功率信息的位置檢測方法，是并行處理的。所以，使用較早確定的位置檢測結果，可以縮短位置檢測時間。
在應用信號到達時間差的位置檢測方法中，使用接收功率信息數(shù)據(jù)庫對位置進行粗略計算，以縮小結果的搜索范圍，所以可以大大減少計算量，進而利用信號到達時間差縮短位置檢測時間。
此外，通過應用信號到達時間差的位置檢測所確定的點信息和接收功率信息是相互對應的，所以，可以自動生成數(shù)據(jù)庫。因此，在安裝基站之前，接收功率圖無需手工生成。此外，當相鄰布局發(fā)生變化時，會更新數(shù)據(jù)庫，從而，自動修改地圖。
在應用從該終端到與其相鄰的多個基站發(fā)送的信號的接收功率信息的位置檢測的實施例中，當提供ICMP協(xié)議時，不必增加其他特別的功能，所以，通用多功能終端也可以實現(xiàn)位置檢測。
本發(fā)明還包括一種方法、設備和系統(tǒng)的其他實施例，該實施例如上所述進行配置，并具有其他特征和功能。
附圖簡述通過以下結合附圖的詳細說明，本發(fā)明將變得更易于理解。為了便于說明，相同的標號表示相同的結構單元。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于檢測終端位置的無線通信系統(tǒng)的配置；圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用接收功率的位置檢測方法的原理；圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用接收功率的位置檢測方法的控制流程；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用信號到達時間差的位置檢測方法的原理；圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用信號到達時間差的位置檢測方法的控制流程；圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的位置檢測方法的控制流程；圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的位置檢測方法的控制流程；圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的加速位置計算方法和數(shù)據(jù)庫自動生成的解釋圖；圖9所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的服務器的配置；圖10所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的基站的配置；圖11所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的終端的配置；具體實施方式
本發(fā)明披露了一種用于檢測網(wǎng)絡中終端位置的系統(tǒng)和方法。為了全面地理解本發(fā)明，本文檔給出了大量具體詳細的描述。但本領域技術人員應當明白，本發(fā)明也可以通過其他具體技術細節(jié)得以實現(xiàn)。
圖1所示為本發(fā)明中一個無線通信系統(tǒng)的配置以及用于檢測終端位置的系統(tǒng)配置。
該無線通信系統(tǒng)包括多個基站102a、102b和102c；位于基站102a、102b和102c覆蓋范圍內(nèi)的一個終端103；以及一個服務器101，其中存儲了數(shù)據(jù)庫104，該服務器用于收集計算終端103位置所需的信息。終端103或基站102a、102b和102c中的任意一個包含數(shù)據(jù)庫和位置計算功能的系統(tǒng)配置也是可以的，所以，服務器101并非是必需的。
在本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)中，通過應用接收功率的位置檢測方法和應用信號到達時間差的位置檢測方法(這兩種方法將在下文進行詳細說明)，可以縮短位置檢測的時間，并且自動生成數(shù)據(jù)庫104，從而減少設備安裝的工時。
圖2是應用接收功率的位置檢測的原理的解釋圖。在各個位置上接收來自多個基站102a、102b、102c和102d周期性發(fā)射的信標信號。接收的信標信號的接收功率值記錄在數(shù)據(jù)庫中，以標明各個已知位置的坐標值和接收功率的相關性。圖2的例子給出了一段固定時間內(nèi)接收功率的平均值。例如，也可以記錄顯示接收功率波動的方差。
為了檢測位置，需要檢查所生成的數(shù)據(jù)庫104的信息和終端測量的接收功率的均值/方差之間的相關性。然后，將假定具有最大相關性的那個位置的坐標值確定為位置信息。例如，使相應的數(shù)據(jù)之間的差值的平方和最小化的最小平方誤差法可以被用于確定相關性。
圖3是應用接收功率的位置檢測方法的控制流程圖。前面描述的位置檢測方法被分為兩個階段一個階段是生成數(shù)據(jù)庫104的信息；另一個階段是使用該信息。
在生成數(shù)據(jù)庫104的信息的階段中，終端接收來自多個基站周期性發(fā)射的信標信號，從而確定信標信號接收功率的均值和方差，并將這些確定的數(shù)據(jù)作為接收功率信息通知給服務器，并且這些數(shù)據(jù)被注冊到數(shù)據(jù)庫中。將表示終端所處位置的點信息通知給服務器，從而獲取該點信息與接收功率信息之間的相關性。
在上述現(xiàn)有技術中，為了獲取終端的點信息，在位置檢測服務之前，需要將每個點的數(shù)據(jù)都注冊到數(shù)據(jù)庫中。在本發(fā)明中，通過使用信號到達時間差的以下所述的位置檢測方法所確定的位置信息，可以自動生成位置信息和接收功率信息之間的相互關系。
在使用數(shù)據(jù)庫104的階段中，終端接收到來自多個基站周期性發(fā)射的信標信號，從而確定各個信標信號接收功率的均值和方差。將此接收功率信息和一個位置請求通知給服務器。服務器搜索數(shù)據(jù)庫104，以確定與從終端發(fā)送來的接收功率信息高度相關的一個位置，所確定位置的坐標值被確定為位置信息，例如，將該確定的位置信息通知給終端。
圖4是使用信號到達時間差的位置檢測方法的原理的解釋圖。當終端103接收到基站102a發(fā)送的一個定位信號時，向基站102a返回一個定位信號響應。如果使用同步時鐘的基站102a和102b能夠測量出來自終端103的定位信號響應的到達時間，就可以確定從終端103到基站102c的到達時間T3和從終端103到基站102b的到達時間T2之間的到達時間差T3-T2。如果從終端103到基站102b的距離為D2，從終端103到基站102c的距離為D3，則下面的等式成立D3-D2＝c×(T3-T2) (1)對于基站102c和102d，下面的等式也成立D4-D2＝c×(T4-T2) (2)如果終端的坐標值為(X，Y，Z)，基站i的坐標值為(Xi，Yi，Zi)，則基站i和終端之間的距離Di可由下面的等式(3)確定
Di=(Xi-X)2+(Yi-Y)2+(Zi-Z)2---(3)]]>將等式(3)代入等式(1)和等式(2)，求解聯(lián)立方程，就可以確定終端的坐標值(X，Y，Z)。
此時，由于從終端到基站i的定位信號響應的到達時間Ti具有誤差，所以采用最小平方誤差法和最陡梯度法確定具有最小誤差的坐標的解。例如，當多個基站中作為測量標準的時鐘彼此異步時，到達時間差T3-T2具有異步誤差。
當?shù)仁絝i(t)＝t+Oi成立時，基站i的時鐘fi(t)為絕對時間t和誤差Oi之和，當在絕對時間t0發(fā)送的信號在絕對時間ti到達時，到達時間差Ti由下面的等式(4)確定Ti＝fi(ti)-fi(to)(4)所以，到達時間差可以由下面的等式(5)表示T3-T2＝{f3(t3)-f3(t0)}-{f2(t2)-f2(t0)}＝t3-t2+O3-O2(5)為了消除該差值，基站102b和102c從基站102a接收一個定位信號，從而測量到達時間Tab和Tac，到達時間差Tab-Tac由下面的等式(6)確定Tab-Tac＝{f2(tab)-f2(t0)}-{f3(tac)-f3(t0)}＝tab-tac+O2-O3(6)如果從基站102a到基站102b的距離為Dab，從基站102a到基站102c的距離為Dac，則下列等式(7)成立Dab-Dac＝c×((tab-t0)-(tac-t0))＝c×(tab-tac) (7)由于這些基站的坐標值是已知的，所以，可以通過將等式(5)、(6)和(7)中的誤差去除，從而確定絕對時間差t3-t2。使用絕對時間差t3-t2而不是到達時間差T3-T2的測量值，求解上述的聯(lián)立方程(1)、(2)和(3)，可確定該終端的坐標位置。
圖5所示為信號到達時間差的位置檢測方法的控制流程。在下面的說明中，終端和服務器通過基站1(被稱為標準基站)進行通信。基站2至4(被稱為測量基站)接收終端和標準基站之間傳送的信號，從而測量出接收時間。當服務器接收到來自終端的位置請求時，向該終端相鄰的多個基站(測量基站)發(fā)送一個定位準備請求的控制信號，其中包括與終端進行通信的基站(標準基站)的頻道信息。
當各測量基站接收到該定位準備請求時，被切換到該定位準備請求中指明的頻道上，并在準備接收定位信號和定位信號響應時，通知服務器定位準備完成。
當服務器接收到來自所有測量基站的定位準備完成消息時，向終端發(fā)送定位信號。當終端接收到定位信號時，向服務器返回定位信號響應。當與該終端相鄰的多個測量基站接收到定位信號和定位信號響應時，將接收時間以及接收到的信號作為信號到達時間信息通知給服務器。
服務器通過求解聯(lián)立方程(1)至(7)計算出終端的位置。然后，服務器將確定的坐標作為位置信息通知而通知給終端。
圖6所示為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的位置檢測方法的控制流程。當一條位置請求從終端傳送到服務器時，服務器的一個位置計算線程使用到達時間差來執(zhí)行位置檢測。由于位置計算需要很長的時間，所以，當服務器在位置計算過程中接收到一個位置請求時，它通過一個數(shù)據(jù)庫搜索線程來執(zhí)行接收功率的位置檢測，然后將位置檢測的結果通知給終端。應用接收功率的位置檢測和應用信號到達時間差的位置檢測是并行執(zhí)行的，從而使得終端可以很快地獲悉位置檢測的結果。
此外，由位置檢測線程請求的終端的位置信息和接收功率信息是相互對應的，以更新數(shù)據(jù)庫或生成一個新的數(shù)據(jù)庫。新生成或更新的數(shù)據(jù)庫被作為后續(xù)位置檢測的數(shù)據(jù)庫。
基站剛剛安裝時，數(shù)據(jù)庫中無信息，需要執(zhí)行以下各步驟。收集各個位置接收功率的測量數(shù)據(jù)，并將其手工注冊到數(shù)據(jù)庫中。在沒有數(shù)據(jù)庫搜索線程的情況下執(zhí)行位置檢測，直到數(shù)據(jù)庫中存儲了用于位置檢測的足夠數(shù)據(jù)，從而根據(jù)位置計算線程的結果自動生成數(shù)據(jù)庫。在后面的情況下，即使是直到構建了足夠的數(shù)據(jù)庫才有來自終端的位置請求，也可以根據(jù)服務器的判斷通過將定位信號發(fā)送到另一個合適的終端來執(zhí)行位置檢測，進而構建數(shù)據(jù)庫。該合適的終端指的是，例如，未執(zhí)行數(shù)據(jù)通信或假定為不經(jīng)常改變通信目標基站并且移動范圍不大的終端。在該合適的終端內(nèi)，執(zhí)行位置檢測和接收功率測量，并且將測量結果通知給服務器。
圖7所示為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的位置檢測方法的控制流程。當一個位置請求從終端傳送到服務器時，執(zhí)行應用信號到達時間差的位置檢測，并基本上同時從服務器向終端發(fā)送一個功率測量信號，以測量接收功率。當收到該功率測量信號時，終端向服務器返回一個功率測量信號響應。
與該終端相鄰的多個基站接收來自該終端的功率測量信號響應，從而測量接收功率，并將測量結果作為接收功率信息通知給服務器。當服務器從與該終端相鄰的多個基站收集接收功率信息時，它首先搜索數(shù)據(jù)庫以確定該終端的位置，然后將此位置作為位置信息通知而通知給該終端。
其中終端位置信息(通過位置計算線程確定的信息)和多個基站接收的接收功率信息互相對應的數(shù)據(jù)庫被重新生成或更新。
使用該方法，終端不必具有測量接收功率的功能，所以其結構可以得到簡化。
圖8是在本發(fā)明的一個實施例中的加速位置檢測方法和數(shù)據(jù)庫自動生成的解釋圖。在執(zhí)行應用信號到達時間差的位置檢測時，由于需要求解聯(lián)立方程(1)至(7)，所以計算量會很大。在最小平方誤差方法中，由于終端有很多候選坐標，所以，計算會耗時很長。在最陡梯度方法中，由于根據(jù)一些最初設置的坐標，將局部最小點確定為解，所以，在有些情況下并不能獲得正確的解。根據(jù)本發(fā)明，由于與終端或多個基站測量的接收功率信息高度相關的候選點可以通過數(shù)據(jù)庫104確定，所以，評估與高度相關點相鄰的多個位置的聯(lián)立方程的位置檢測誤差來確定一個具有最小誤差的位置，結果，減少了計算量。此外，通過將應用信號到達時間差確定的解反饋給數(shù)據(jù)庫104，數(shù)據(jù)庫104可以隨時得到更新，這也提高了應用接收功率的位置檢測的準確度。
圖8所示為一個記錄在數(shù)據(jù)庫104中的接收功率值的實例。在應用信號到達時間差的位置檢測計算之后，各個基站和終端之間的信號到達時間差信息可以被確定，并被記錄在數(shù)據(jù)庫104中。
圖9所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的服務器的配置。服務器101包括一個有線接口906，用于處理與多個基站的通信；一個控制信號處理部分901，用于處理控制多個基站和終端來執(zhí)行位置檢測的協(xié)議；一個信號到達時間數(shù)據(jù)收集部分904，用于從多個基站收集信號到達時間信息；一個接收功率數(shù)據(jù)收集部分905，用于從多個終端或基站收集接收功率信息；一個數(shù)據(jù)庫104，用于存儲所收集的數(shù)據(jù)；一個位置計算線程902，用于應用到達時間差、根據(jù)三邊測量技術、使用存儲在數(shù)據(jù)庫104中的數(shù)據(jù)執(zhí)行位置計算；以及一個數(shù)據(jù)庫搜索線程903，用于通過應用接收功率信息的數(shù)據(jù)庫搜索確定一個位置。
由于位置計算線程902和數(shù)據(jù)庫搜索線程903是并行處理的，所以，控制信號處理部分901可以將較早確定的信息通知給終端。
此外，控制信號處理部分901可以將一個位置請求發(fā)送給位置計算線程902和數(shù)據(jù)庫搜索線程903，以并行確定位置，或者，只傳遞給二者之一，以確定位置?？紤]到這種切換情況，可以采用根據(jù)事先設定的模式定期地執(zhí)行位置計算方法的方法，以及動態(tài)地切換位置計算方法的方法。以下說明后一種方法。
首先，位置計算線程902和數(shù)據(jù)庫搜索線程903都執(zhí)行位置計算。數(shù)據(jù)庫搜索線程903通過應用從接收功率數(shù)據(jù)收集部分905獲得的接收功率作為搜索主題來搜索數(shù)據(jù)庫104。具體來說，檢查數(shù)據(jù)庫中記錄的接收功率值和測量的接收功率值之間的差值平方和，從而將最小平方和確定為該位置。數(shù)據(jù)庫搜索線程903也可以選擇通過應用從信號到達時間差數(shù)據(jù)收集部分904獲得的信號到達時間差作為搜索主題來搜索數(shù)據(jù)庫104。確定信號到達時間差和測量的信號到達時間差的差值平方和，從而將最小平方和確定為該位置。
當該平方和超過門限值時，數(shù)據(jù)庫搜索線程903的位置計算結果無法確定。在這種情況下，數(shù)據(jù)庫搜索線程903就會終止，而由位置計算線程902執(zhí)行位置計算。當位置計算線程902執(zhí)行的位置計算超過試驗的預定次數(shù)時，則判斷數(shù)據(jù)庫已經(jīng)存儲了足夠的數(shù)據(jù)，然后重新啟動數(shù)據(jù)庫搜索線程903的位置搜索。當該平方和等于或低于該門限值時，則判斷數(shù)據(jù)庫搜索線程903確定的位置檢測結果是可靠的。在這種情況下，位置計算線程902終止。當該平方和超過該門限值時，位置計算線程902重新啟動。此外，由于在剛開始激活時，數(shù)據(jù)庫104中沒有存儲數(shù)據(jù)，所以位置計算線程902的位置計算執(zhí)行試驗的預定次數(shù)，以便在數(shù)據(jù)庫104中存儲足夠的數(shù)據(jù)。此后，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫搜索線程903的位置計算。
圖10所示為本發(fā)明一個實施例中的基站的配置?；?02a包括一個有線接口1012，用于處理與服務器101的通信；一個控制信號處理部分1011，用于處理位置檢測協(xié)議；一個天線1001，用于發(fā)射/接收無線信號；一個無線模塊1002，用于處理通過天線1001發(fā)射/接收的信號；一個接收功率測量部分1009，用于測量無線模塊1002中處理的信號的接收功率；一個具有存儲器1008的位置檢測模塊1007，用于存儲來自無線模塊1002的用于位置檢測的信號；以及一個到達時間收集部分1010，用于從位置檢測模塊1007中選擇/提取定位信號及定位信號響應。
無線模塊1002包括一個基帶發(fā)射部分1005，用于使用特定的無線通信方法，調(diào)制從有線接口1012發(fā)送到無線部分的信號；一個無線發(fā)送部分1003，用于執(zhí)行D/A轉換、濾波和功率放大功能，該數(shù)模轉換是將來自基帶發(fā)送部分1005的數(shù)字信號轉換為模擬信號；一個無線接收部分1004，用于對來自天線1001的接收信號進行濾波以及將模擬信號轉換為數(shù)字信號的A/D轉換；一個基帶接收部分1006，用于使用特定的無線通信方法，解調(diào)來自無線接收部分1004的信號。
在基帶接收部分1006中完成解調(diào)之后，到達時間收集部分1010檢查接收信號中指明的基站地址、終端地址以及數(shù)據(jù)類型(其中，數(shù)據(jù)類型標明接收信號是定位信號還是定位信號響應)；然后，比較存儲器中存儲的時間戳和基帶接收部分1006中存儲的時間戳，以便于從存儲器中獲得所需的數(shù)據(jù)。
接收功率測量部分1009生成接收功率信息。到達時間收集部分1010生成到達時間信息。服務器通過有線接口1012獲知該生成的信息。
控制信號處理部分1011被設置到包含在定位準備請求的控制信號中的一個頻道上，并將定位準備完成的控制信號通知給服務器。
圖11所示為本發(fā)明一個實施例中的終端的配置。終端103包括一個天線1101，用于發(fā)射/接收無線模塊的信號；一個無線模塊1002，用于處理與基站102a的無線通信；一個控制信號處理部分1107，用于處理位置檢測信號的協(xié)議；一個接收功率測量部分1108，用于測量無線模塊1002接收的信號的接收功率。
無線模塊1102的組成與基站102a的無線模塊1002的組成基本相同。
控制信號處理部分1107的功能是響應于定位信號返回一個定位信號響應，和響應于功率測量信號返回一個功率測量信號響應。例如，任何一個基于ICMP(網(wǎng)絡控制消息協(xié)議)并將ICMP Echo功能作為其標準功能的終端都可以使用ping命令，作為其定位信號和功率測量信號。在這種情況下，確切地說，不需要在終端中增加控制信號處理部分1107。
接收功率測量部分1108測量來自相鄰多個基站的信標信號的接收功率，并通過與該終端通信的基站，將該測量的接收功率信息通知給服務器。當基站收集接收功率信息并將其通知給服務器時，接收功率測量部分1108的功能就不是必須的，這樣就簡化了終端的結構。
上文結合具體的實施例對本發(fā)明進行了詳細的描述。但是很明顯，可以不脫離本發(fā)明的更廣泛的精神和范圍做出各種修改和改變。因此，說明書和附圖只是解釋本發(fā)明，而非對其進行限制。
權利要求
1.一種用于確定系統(tǒng)中的一個終端位置的方法，該系統(tǒng)包含終端裝置、與所述終端裝置進行通信的多個基站以及經(jīng)由網(wǎng)絡連接到該多個基站的一個服務器裝置，該方法包括經(jīng)由該服務器裝置，通過第一位置檢測處理或第二位置檢測處理中的至少一個，檢測該終端裝置的位置；執(zhí)行第一位置檢測處理，包括在該多個基站中的其他基站接收在該多個基站中的一個基站和該終端裝置之間傳送的信號；在該服務器裝置收集該多個基站中的所述其他基站中的每一個基站所接收信號的接收時間信息；以及使用該多個基站中的所述其他基站的多個接收時間和位置信息，計算該終端裝置的位置；執(zhí)行第二位置檢測處理包括在該服務器裝置收集該終端裝置和該多個基站中的所述其他基站之間傳送的信號的接收功率測量信息；以及使用關于這些接收功率的多個測量信息，搜索以前存儲在該服務器裝置中的一個接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫，并基于該搜索，確定該終端裝置的位置；經(jīng)由接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫，存儲來自該多個基站中的所述其他基站的位置信息和接收功率測量信息，其中，這些其他基站對應于該位置信息中顯示的位置，該位置信息對應于該接收功率測量信息，該接收功率測量信息是接收信號的接收功率或接收時間；以及經(jīng)由該服務器裝置，根據(jù)存儲在該接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫中的信息確定是否執(zhí)行該第二位置檢測處理。
2.如權利要求1所述的方法，還包括以下步驟經(jīng)由該服務器裝置，并行執(zhí)行該第一位置檢測處理和該第二位置檢測處理；經(jīng)由該服務器裝置，輸出該終端裝置的位置信息；以及根據(jù)較早完成的位置檢測處理的結果，確定該位置信息；
3.如權利要求1所述的方法，還包括以下步驟通過該第一位置檢測處理，確定該終端裝置的位置；當該終端裝置位于所確定的位置時，經(jīng)由該服務器裝置收集關于所述接收信號功率測量信息；以及經(jīng)由所述接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫存儲所確定的位置以及接收信號功率的接收功率測量信息，該確定的位置對應于該測量信息。
4.如權利要求1所述的方法，還包括在服務器裝置執(zhí)行以下步驟通過執(zhí)行該第二位置檢測處理，確定一位置范圍；評估該位置范圍內(nèi)的多個位置的位置檢測誤差；以及將具有最小誤差的位置確定為該終端裝置的位置。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述接收功率測量信息是關于從多個基站向該終端裝置發(fā)送的信號的接收功率的信息，這些接收功率是在該終端裝置測量得到的。
6.如權利要求1所述的方法，其中，所述接收功率測量信息是關于從該終端裝置向多個基站發(fā)送的信號的接收功率的信息，這些接收功率是在該多個基站測量得到的。
7.如權利要求1所述的方法，還包括在服務器裝置執(zhí)行如下步驟確定執(zhí)行該第一位置檢測處理還是該第二位置檢測處理；以及從多個基站請求所確定的位置檢測處理所需的信息。
8.一種用于檢測一個終端位置的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括終端裝置；與所述終端裝置進行無線通信的多個基站；一個經(jīng)由網(wǎng)絡與該多個基站連接的服務器裝置，其中該服務器裝置包括一個位置檢測處理部分，以及一個包含接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫的存儲裝置；其中該位置檢測處理部分被配置為通過第一或第二位置檢測處理中的至少一個檢測該終端裝置的位置；其中該第一位置檢測處理包括在該多個基站中的其他基站接收在該多個基站中的一個基站和該終端裝置之間傳送的信號；在該服務器裝置收集該多個基站中的所述其他基站中的每一個接收的信號的接收時間信息；以及使用該多個基站中的所述其他基站的多個接收時間和位置信息，計算該終端裝置的位置；其中該第二位置檢測處理包括在該服務器裝置收集該終端裝置和該多個基站中的所述其他基站之間傳送的信號的接收功率測量信息；使用關于這些接收功率的多個測量信息，搜索以前存儲在該服務器裝置中的一個接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫；以及基于該搜索，確定該終端裝置的位置；其中所述接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫被配置為存儲來自該多個基站中的所述其他基站的位置信息和接收功率測量信息，其中，這些基站對應于該位置信息中顯示的位置，該位置信息對應于接收功率測量信息，該接收功率測量信息是該接收信號的接收功率或接收時間；以及其中該位置檢測處理部分包括根據(jù)存儲在該接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫中的信息確定是否執(zhí)行該第二位置檢測處理。
9.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，該服務器裝置的位置檢測處理部分被配置為基本上并行執(zhí)行該第一和第二位置檢測處理，并輸出關于該終端裝置的位置信息，該位置信息是根據(jù)較早完成的位置檢測處理的結果而確定的。
10.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，該第一位置檢測處理被配置為確定該終端裝置的位置，其中，該服務器裝置被配置為當該終端裝置處于所該確定的位置時，收集關于接收信號功率的測量信息；并且該接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫被配置為存儲所該確定的位置以及該接收信號功率的測量信息，該確定的位置對應于該測量信息。
11.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，該位置檢測處理部分被配置為執(zhí)行該第二位置檢測處理，從而確定一個位置范圍，評估該位置范圍內(nèi)的多個位置的位置檢測誤差，以及將具有最小誤差的位置確定為該終端裝置的位置。
12.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，該接收功率測量信息是關于從多個基站向該終端裝置發(fā)送的信號的接收功率的信息，這些接收功率是在該終端裝置測量得到的。
13.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，該接收功率信息是關于從該終端裝置向多個基站發(fā)送的信號的接收功率的信息，這些接收功率是在該多個基站測量得到的。
14.一種用于檢測系統(tǒng)中一個終端位置的服務器裝置，該系統(tǒng)包括終端裝置；多個與所述終端裝置進行無線通信的基站；以及一個與多個基站連接的服務器裝置，該服務器裝置包括一個位置檢測處理部分，其配置為用于通過第一或第二位置檢測處理中的至少一個檢測所述終端裝置的位置；以及一個包含測量信息數(shù)據(jù)庫的存儲裝置；其中，該服務器裝置包括一個位置檢測處理部分，以及一個包含接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫的存儲裝置；其中，該位置檢測處理部分被配置為通過第一或第二位置檢測處理中的至少一個檢測所述終端裝置的位置；其中，該第一位置檢測處理包括在該多個基站中的其他基站接收在該多個基站中的一個基站和所述終端裝置之間傳送的信號；在該服務器裝置收集該多個基站中的所述其他基站中的每一個基站接收的信號的接收時間信息；使用該多個基站中的所述其他基站的多個接收時間和位置信息，計算該終端裝置的位置；其中，該第二位置檢測處理包括在該服務器裝置收集所述該終端裝置和該多個基站中的所述其他基站之間傳送的信號的接收功率的測量信息；使用關于接收功率的多個測量信息，搜索以前存儲在該服務器裝置中的一個接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫；基于該搜索，確定該終端裝置的位置；其中，該接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫被配置為存儲來自該多個基站中的所述其他基站的位置信息和接收功率測量信息，其中，這些基站對應于該位置信息中顯示的位置，該位置信息對應于該接收功率測量信息，該接收功率測量信息是接收信號的接收功率或接收時間；其中，該位置檢測處理部分包括根據(jù)存儲在該接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫中的信息確定是否執(zhí)行該第二位置檢測處理。
15.如權利要求14所述的服務器裝置，其中，該位置檢測處理部分被配置為并行執(zhí)行該第一和第二位置檢測處理，以及輸出關于該終端裝置的位置信息，該位置信息是根據(jù)較早完成的位置檢測處理的結果而確定的。
16.如權利要求14所述的服務器裝置，其中，該第一位置檢測處理被配置為確定該終端裝置的位置，其中，該服務器裝置被配置為當該終端裝置處于所確定的位置時，收集關于接收信號功率的測量信息；以及該接收功率測量信息數(shù)據(jù)庫被配置為存儲所確定的位置以及所述接收信號功率的測量信息，所確定的位置對應于該測量信息。
17.如權利要求14所述的服務器裝置，其中，該位置檢測處理部分被配置為執(zhí)行該第二位置檢測處理，從而確定一個位置范圍，評估該位置范圍內(nèi)的多個位置的位置檢測誤差，將具有最小誤差的位置確定為該終端裝置的位置。
18.如權利要求14所述的服務器裝置，其中，該接收功率信息是關于從多個基站向該終端裝置發(fā)送的信號的接收功率的信息，這些接收功率是在該終端裝置測量得到的。
19.如權利要求14所述的服務器裝置，其中，該接收功率測量信息是關于從該終端裝置向多個基站發(fā)送的信號的接收功率的信息，這些接收功率是在所述多個基站測量得到的。
全文摘要
在一種檢測無線通信系統(tǒng)中終端裝置位置的位置檢測系統(tǒng)中，通過使用一種確定該終端裝置和與該終端裝置相鄰的基站之間的信號到達時間的位置檢測方法，可以縮短位置檢測時間。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于生成數(shù)據(jù)庫的裝置，在該數(shù)據(jù)庫中，關于該終端裝置和與該終端裝置相鄰的基站之間的信號的接收功率信息對應于該終端裝置的位置信息，該裝置還從數(shù)據(jù)庫中搜索通過位置檢測獲得的接收功率信息，從而確定位置信息；和一種通過使用信號到達時間確定位置的裝置；這兩個裝置是并行執(zhí)行的。這樣，通過使用較早檢測出的位置的裝置的結果，位置檢測時間可以得到縮短。
文檔編號G01S5/10GK1607858SQ20041006356
公開日2005年4月20日 申請日期2004年7月12日 優(yōu)先權日2003年10月14日
發(fā)明者玉木剛, 荻野敦, 雅樂隆基, 山崎良太 申請人:株式會社日立制作所