BRPI0609683A2 - sistema de localização sem fio, método para localizar uma estação móvel e sistema móvel - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE LOCALIZAçãO SEM FIO, MéTODO PARA LOCALIZAR UMA ESTAçãO MóVEL E SISTEMA MóVEL. LMUs móveis podem ser usadas em um Sistema de Localização Sem Fio para proporcionar cobertura de detecção em áreas desprovidas de cobertura de receptor adequada. As LMU móveis podem ser usadas para detectar transmissões de rádio frequência (RE) vindas de aparelhos e dispositivos sem fio durante um período de tempo para permitir a determinação de sua localização. O tempo, posição e velocidade das LMU móveis são calculados e transmitidos para um SMLC juntamente com quaisquer transmissões recebidas a partir dos dispositivos sem fio. O SMLC analisa e resolve o componente Doppler do dispositivo sem fio enquanto equilibra a componente Doppler da LMU móvel. A posição e velocidade do dispositivo sem fio podem ser comparadas com imagem em tempo real tomada pela plataforma de LMU móvel para determinar com exatidão a localização do dispositivo sem fio. Para aumentar a capacidade da LMU móvel detectar um sinal de interesse, que pode ser muito fraco e/ou corrompido por ruído, pode ser empregado um processo pelo qual sinais de terminais móveis de baixa potência são recebidos nos locais de recepção e armazenados na memória. Então, uma réplica mais poderosa do SOI é recebida um período mais tarde a partir de um controlador de rede, ou BTS, e esta é empregada para aumentar a correlação de processamento do SOI na memória.

Description

SISTEMA. DE LOCALIZAÇÃO SEM FIO, MÉTODO PARA. LOCALIZARUMA ESTAÇÃO MÓVEL E SISTEMA MÓVEL

Referência Remissiva

Este pedido reivindica o beneficio do pe-dido de patente provisório U.S. No. 60/669.831, deposi-tado em 8 de abril de 2005, e do pedido U.S. depositadoem 6 de abril de 2006 por Etiqueta de Mala ExpressaEV670673760, os dois intitulados "Aumento de Sistema deLocalização Sem Fio (WLS) com Sensores Móveis e/ou Aé-reos para Precisão de Localização aumentada e Uso deImagem Auxiliar em Tempo Real para Identificação de Lo-calizações de Dispositivos Sem Fio", que ficam incorpo-rados neste contexto por referência na sua totalidade.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se de uma ma-neira geral aos métodos e aparelhos para localização detransmissores sem fio, tais como aqueles usados em sis-temas celulares analógicos ou digitais, sistemas de co-municações pessoais (PCS), rádios móveis especializadosaumentados (ESMRs), e outros tipos de sistemas de comu-nicações sem fio, e mais particularmente, sendo que nãoexclusivamente, a presente invenção refere-se ao uso deuma estação receptora móvel (por exemplo, unidade demedição de localização (LMU)) em um Sistema de Locali-zação Sem Fio (WLS).

Antecedentes

Trabalho anterior referente a Sistemas deLocalização Sem Fio encontra-se descrito na patenteU.S. No. 5.327.144, 5 de julho de 1994 "Sistema de Lo-calização de Telefone Celular" que expõe um sistema pa-ra localizar telefones celulares utilizando novas téc-nicas de diferença de tempo de chegada (TDOA). Outrosdesenvolvimentos do sistema expostos na patente *144encontram-se expostos na patente U.S.No. 5.608.410, 4de março de 1977, "Sistema para Localizar uma Fonte deTransmissões Repentinas".

Nos últimos anos mãos recentes, a indústria de celulares aumentou o número de protocolos deinterface de ar disponíveis para o uso por telefonessem fio, aumentou o número de bandas de freqüência emque os telefones sem fio ou móveis podem operar, e ex-pandiu o número de termos que se referem ou relacionamcom os telefones móveis para incluir "serviços de comu-nicações pessoais", "sem fio" e outros. Os protocolosde interface de ar incluem, agora, AMPS, N-AMPS, TDMA,CDMA, GSM, TACS, ESMR, GPRS, EDGE, UMTS, WCDMA, e ou-tros. As mudanças na terminologia e os aumentos no nú-mero de interfaces de ar não alteram os princípios bá-sicos e as invenções descobertas e aumentadas pelos in-ventores.. Entretanto, em concordância com a terminolo-gia atual da indústria, os inventores agora chamam osistema descrito neste contexto de um Sistema de Loca-lização Sem Fio.

O valor e importância do Sistema de Loca-lização Sem Fio foi reconhecida pela indústria de comu-nicações sem fio. Em junho de 1996, a Federal Communi-cations Commission publicou requisitos para a indústriade comunicações sem fio para desenvolver sistemas lo-cais para o uso na localização de chamadores 9-1-1 semfio, com uma data final de outubro de 2001. A locali-zação de chamadores E9-1-1 sem fio economizará tempo deresposta, economiza vidas e economiza custos enormespor causa do uso reduzido de recursos de resposta deemergência. Além disso, avaliações e estudos concluí-ram que várias aplicações sem fio, tais como faturamen-to sensível a local, gerenciamento de frota e outros,terão grande valor comercial nos anos vindouros.

A TruePosition continuou a desenvolversistemas e técnicas para aperfeiçoar mais a exatidãodos Sistemas de Localização Sem Fio enquanto reduziasignificativamente o custo destes sistemas. Por exem-plo, as patentes cedidas em comum expostas em seguidaforam concedidas para várias aperfeiçoamentos no campo da Localização Sem Fio:

Patente U.S.1 No. 5.327.144, 5 de julho de1994, Sistema de Localização de Telefone Celular;

Patente U.S. No. 5.608.410, 4 de março de1997, Sistema Para Localizar Uma Fonte de TransmissõesRepentinas;

Patente U.S. No. 6.047.192, 4 de abril de2000, Sistema de Localização Robusto, Eficiente; e

Patente U.S. No. 6.782.264 B2, 24 de agos-to de 2004, Monitoração de Informação de Chamada em umSistema de Localização Sem Fio.

Tal como mencionado, existem numerososprotocolos de interface de ar usados para sistemas decomunicações sem fio. Estes protocolos são usados emdiferentes bandas de freqüência, tanto nos Estados Uni-dos como internacionalmente. A banda de freqüênciasgeralmente não afeta a eficiência do Sistema de Locali-zação Sem Fio na localização de telefones sem fio.

Os protocolos, de interface de ar usam doistipos de "canais". 0 primeiro tipo inclui canais decontrole que são usados para transportar informação a-cerca do telefone sem fio ou transmissor, para iniciarou terminar chamadas, ou para transferir dados repenti-nos. Por exemplo, alguns tipos de serviços de mensa-gens curtos transferem dados sobre o canal de controle.Em interfaces de ar diferentes, os canais de controlesão conhecidos por terminologia diferente, mas o usodos canais de controle em cada interface de ar é seme-lhante. Os canais de controle geralmente têm informa-ção de identificação acerca do telefone sem fio outransmissor contido na transmissão. 0 segundo tipo decanal inclui canais de voz, também conhecidos como ca-nais de tráfego, que são tipicamente usados para trans-portar comunicações de voz ou dados sobre a interfacede ar. Estes canais são usados depois de uma chamadater sido estabelecida utilizando-se os canais de con-trole . Canais de dados de voz e usuário utilizarão ti-picamente recursos dedicados dentro do sistema de comu-nicações sem fio enquanto os canais de controle utili-zarão recursos compartilhados. Esta distinção pode fa-zer uso dos canais de controle para propósitos de loca-lização sem fio de custo mais efetivo do que o uso decanais de voz,muito embora existam algumas aplicaçõespara as quais se deseja localização regular do canal devoz. Os canais de voz geralmente não têm informação deidentificação sobre o telefone sem fio ou transmissorna transmissão.

Algumas das diferenças nos protocolos deinterface de ar são discutidas em seguida:

AMPS - Este é o protocolo de interface dear original usado para comunicações celulares nos Esta-dos Unidos. No sistema AMPS, canais dedicados separa-dos são designados para o uso por canais de controle(RCC) . De acordo com TIA/EIA Standard IS-553A, cadabloco de canal de controle deve começar no canal celu-lar 313 ou 334, mas o bloco pode ser de comprimento va-riável. Nos Estados Unidos, por convenção, o bloco decanais de controle AMPS tem 21 canais de largura, mastambém é conhecido o uso de um bloco de 26 canais. Umcanal de voz inverso (RVC) pode ocupar qualquer que nãoestej a atribuído a um canal de controle. A modulaçãode canais de controle é FSK (chaveamento de deslocamen-to de freqüência), enquanto os canais de voz são modu-lados utilizando-se FM (modulação de freqüência) .

N-AMPS - Esta interface de ar é uma expan-são do protocolo de interface de ar AMPS, e é definidaem IS-88 padrão EIA/TIA. Os canais de controle sãosubstancialmente os mesmos que para AMPS, mas os canaisde voz são diferentes. Os canais de voz ocupam menosdo que 10 KHz da largura de banda, contra so 30 KHz u-sados para AMPS, e a modulação é FM.

TDMA - Esta interface também é conhecidacomo D-AMPS, e é definida em EIA/TIA standard IS-136.Esta interface de ar é caracterizada pelo uso de sepa-ração de freqüência e tempo. Os canais de controle sãoconhecidos como Canais de Controle Digitais (DCCH) esão transmitido sem rajadas em aberturas de tempo de-signadas para o uso por DCCH. Diferente do AMPS, oDCCH pode ser designado em qualquer parte na banda defreqüência, muito embora existam geralmente algumas de-signações de freqüência que são mais atraentes do queoutras com base no uso de blocos de probabilidade. Oscanais de voz são conhecidos como Canais de Tráfego Di-gital (DTC) . O DCCH e o DTC podem ocupar as mesmas de-signações de freqüência, mas não a mesma designação deabertura de tempo em uma determinada designação de fre-qüência. O DCCH e DTC usam o mesmo esquema de modula-ção, conhecido como 7i/4 DQPSK (chaveamento de desloca-mento de fase de quadratura diferencial). Na banda ce-lular, uma portadora pode usar os dois protocolos AMPSe TDMA, desde que as designações de freqüência para ca-da protocolo sejam mantidas separadas.

CDMA - Esta interface de ar é definida porEIA/TIA standard IS-95A. Esta interface de ar é carac-terizada pelo uso de separação de freqüência e código.Entretanto, uma vez que locais de células adjacentespodem usar os mesmos ajustes de freqüência, a CDMA tam-bém á caracterizada por controle de potência muito cui-dadoso. Este controle de potência cuidadoso conduz auma situação conhecida daqueles versados na técnica co-mo o problema próximo-distante, o que torna a localiza-ção de sem fio difícil para a maior parte das aborda-gens para funcionar apropriadamente (mas vide patenteU.S. No. 6.047.192, 4 de abril de 2000, Sistema de Lo-calização Robusto, Eficiente, para uma solução para es-te problema. Canais de controle são conhecidos comoCanais de Acesso, e canais de voz são conhecidos comoCanais de Tráfego. Os Canais de Acesso e Tráfico podempartilhar da mesma banda de freqüência, mas separadospor código. Canais de Acesso e Tráfego utilizam o mes-mo esquema de modulação conhecido como OQPSK.

GSM - Esta interface de ar é definida peloSistema Global padrão internacional para ComunicaçõesMóveis. Da mesma forma que TDMA, o GSM é caracterizadopelo uso de separação de freqüência e tempo. A largurade banda de canal é de 200 KHz, que é mais larga do queos 30 KHz usados para TDMA. Os canais de controle sãoconhecidos como Canais de Controle Dedicados de Auto-governo (SDCCH), e são transmitidos em "bursts" nos in-tervalos de tempo designados para o uso por SDCCH. OSDCCH pode ser designado em qualquer parte na banda defreqüência. Os canais de voz são conhecidos como Ca-nais de Tráfego (TCH) . 0 SDCCH e TCH podem ocupar asmesmas designações de freqüência, mas não a mesma de-signação de intervalo de tempo em uma dada designaçãode freqüência, SDCCH e TCH usam o mesmo esquema de mo-dulação, conhecido como GMSK. 0 Serviço de Rádio dePacote Geral GSM (GPRS) e taxas de Dados Aumentados pa-ra sistemas de Evolução GSM (EDGE) reutilizam a estru-tura de canal GSM, mas podem usar múltiplos esquemas demodulação e compressão de dados para proporcionar ren-dimento de dados mais elevado.

Dentro deste relatório, uma referência acanais de controle ou canais de voz será referência atodos os tipos de canais de controle e voz, seja qualfor a terminologia preferida para uma interface de arparticular- Além disso, existem muitos mais tipos deinterfaces de ar (por exemplo, IS-95 CDMA, CDMA 2000,UMTS e W-CDMA) usados em todo o mundo, e, a não ser queindicado em contrário, não é intenção excluir qualquerinterface de ar dos conceitos inventivos descritos den-tro deste relatório. Naturalmente, aqueles versados natécnica reconhecerão que outras interfaces usadas emoutros locais são derivativos ou semelhantes em classeàquelas descritas anteriormente.

Os sistemas de localização sem fio atuaispodem sofrer de um número de problemas potenciais.Primeiro, os Sistemas de Localização Sem Fio atuais sãodesenvolvidos utilizando receptores baseados na terraestáticos ou estacionários. Muito embora os receptoresestáticos proporcionem cobertura na sua área particu-lar, sua área de cobertura particular é limitada- Damesma forma, com relação aos sistemas de superposiçãoem que os receptores do Sistema de Localização Sem Fiosão co-localizados nas estações de base ou locais decélulas de um sistema de comunicações sem fio, em mui-tas áreas por todos os Estados Unidos e na comunidadeinternacional faltam locais de células suficientes paradesenvolvimento do Sistema de Localização Sem Fio. Fi-nalmente, os receptores estáticos, baseados na terra,põem não ser adaptados para proporcionarem imagem quepossa ser de auxilio na determinação do local de umdispositivo sem fio.

O sumário apresentado em seguida propor-ciona uma visão geral dos vários aspectos da invenção.Não se pretende proporcionar uma descrição exaustiva detodos os aspectos importantes da invenção, ou definir oescopo da invenção. Em vez disso, este sumário preten-de servir como uma introdução para a descrição detalha-da que se segue.

Um WLS exemplificativo é compreendido deum número de receptores de rádio que são distribuídospor toda a área geográfica onde se deseja a capacidadede localização. De um modo geral, os receptores de rá-dio são estacionários e de localização conhecida. adi-cionalmente, eles são sincronizados em tempo e freqüên-cia uns com os outros por meio de um receptor de sin-cronização de Sistema de Posicionamento Global (GPS) .Tipicamente, estes rádios são colocados com equipamentode local de célula para permitir o compartilhamento derecursos, tais como antenas e linhas de transmissão,multi-acopladores, espaço de encerramento controladoambientalmente, e equipamento potência bem como de co-municações de retorno para comunicar informação dos lo-cais de célula para o local central ou de local de cé-lula para local de célula. Estes rádios recebem astransmissões de rádio freqüência (RF) a partir de com-binados de mão e dispositivos sem fio durante um perío-do de tempo para permitir a determinação de sua locali-zação (isto é, latitude e longitude) bem como a sua ve-locidade e preâmbulo por meio de processamento de dife-rença de tempo de chegada (TDOA) e diferença de fre-qüência de chegada (FDOA).

A determinação de localização, velocidadee preâmbulo de um transmissor sem fio via TDOA/FDOA re-quer que um número de sensores receba a transmissão du-rante um periodo de tempo e que a localização, veloci-dade e preâmbulo de cada um dos sensores seja conhecidodurante o tempo em que os sensores adquirem o sinal. Odesenvolvimento de WLS tipico utiliza muitos sensoresestáticos e estacionários e, portanto, a sua velocidadeé zero e o seu preâmbulo é indefinido e irrelevante- Apresente invenção argumenta o desenvolvimento de WLStipico por ter um ou mais sensores, que não são coloca-dos com o equipamento de local de célula, mas são partede uma plataforma móvel. A plataforma móvel pode ser,sendo que não fica a ele limitada, um veiculo terres-tre, uma embarcação, uma aeronave, um veiculo anfibio,e/ou um satélite. A plataforma móvel preferentementeinclui uma unidade de medição de localização (LMU), queé aumentada com um receptor de sincronização GPS paraproporcionar uma referência de freqüência e tempo, bemcomo a posição de LMU (isto é, latitude, longitude eelevação), velocidade e preâmbulo tridimensional emtempos precisos. Uma antena e receptor para recebertransmissões de ligação de descida a partir de uma es-tação de base, uma antena e receptor para recebertransmissões de ligação de subida a partir da unidademóvel, e uma antena e receptor para receber os sinaisde GPS são também preferentemente proporcionados. Umenlace de comunicações sem fio também pode ser usadopara proporcionar sinais de comando e controle para aLUM e para transferir uma representação do sinal de in-teresse transmitido pelo dispositivo móvel a ser loca-lizado.

Além disso, o uso de um ou mais sensoresmóveis pode proporcionar imagem de tempo real, e no ca-so de um sensor aéreo, imagem auxiliar da área geográ-fica onde o dispositivo sem fio está localizado. Essasimagens podem ser usadas para aperfeiçoar a precisão delocalização do WLS porque a localização do dispositivosem fio quando determinada por medições de TDOA e/ouângulo de chegada (AOA) pode ser relacionada com as i-magens em tempo real. Por exemplo, se o local de umdispositivo sem fim, proporcionado pelo Sistema de Lo-calização Sem Fio, for coincidente com o local de umautomóvel, proporcionado por uma imagem auxiliar, entãopode supor-se que o dispositivo sem fio está com efeitodentro do automóvel. Desta forma, o aumento de senso-res aéreos com infravermelho de tempo real e/ou imagemaérea da área geográfica visada pode aumentar a identi-ficação do usuário do dispositivo sem fio.

Um outro aspecto descrito neste contextorefere-se a um método que podem ser empregado por umaLMU móvel para aumentar a sua capacidade de detectar edeterminar eficientemente o tempo de chegada (TOA) e/oudiferença de tqmpo de chegada (TDOA) e/ou diferença defreqüência de chegada (FDOA) de uma transmissão a par-tir de uma estação móvel a ser localizada - Este métodoenvolve o uso de um receptor configurado para recebertransmissões de freqüência de rádio (RF) a partir de umdispositivo sem fio, e memória para armazenamento deamostras de dados das transmissões recebidas. Alémdisso, a LMU pode incluir ou ser associada com um pro-cessador para relacionar dados armazenados representa-tivos de uma transmissão recebida com uma réplica datransmissão recebida. Em uma implementação exemplifi-cativa, a LMU móvel inclui meios para receberem um si-nal de enlace de descida transmitido por uma estação detransceptor de base ou controlador de rede (estes ter-mos sendo por vezes usados permutavelmente neste con-texto) e para derivar a réplica a partir do sinal deenlace de descida.

Aspectos e vantagens adicionais da inven-ção serão evidenciados a partir da descrição detalhadaseguinte de concretizações ilustrativas.

Descrição Breve dos Desenhos

0 sumário precedente, bem como a descriçãodetalhada seguinte, é mais bem compreendida quando lidaem conjunto com os desenhos anexos. Para o propósitode ilustração da invenção, ilustram-se nos desenhosconstruções exemplificativas da invenção; entretanto, ainvenção não fica limitada aos métodos específicos einstrumentalidades expostas. Nos desenhos:

A Figura 1 é um desenho esquemático exem-plif ica ti vo que ilustra um Sistema de Localização SemFio desenvolvido como uma superposição em uma rede GSMcomercial de acordo com a presente invenção.

A Figura 2 é um desenho esquemático exem-plif icativo que ilustra um Sistema de Localização SemFio de acordo com a presente invenção.

A Figura 3 é um desenho esquemático exem-plif ica ti vo que ilustra uma configuração de desenvolvi-mento de uma LMU móvel de acordo com a presente invenção .

A Figura 4 é um traçado exemplificativoque representa distâncias possíveis do conjugado de mãosem fio como captado por receptores de acordo com apresente invenção.A Figura 5 é uma representação exemplifi-cativa de uma tela de display que ilustra uma interse-ção de hipérboles de enlace ascendente TDOA (U-TDOA) deacordo com a presente invenção.

A Figura 6 é um fluxograma de uma imple-mentação ilustrativa de um processo para aumentar si-nais de potência baixos através das suas réplicas re-tardadas de potência mais altas.

Descrição Detalhada de Concretizações Ilustrativas

O WLS de LMU aumentada móvel proporcionauma solução de localização única que permite a operaçãode tecnologias de localização sem fio em uma variedadede plataformas móveis, incluindo operações aéreas e debase terrestre. Também, o WLS de LMU aumentada podeproporcionar usuários com uma nova classe de capacida-des de localização para aumentar a funcionalidade e ca-racterísticas das plataformas existentes. Uma soluçãobaseada em rede pode usar receptores chamados unidadesde medição de localização (LMUs), que podem ser insta-ladas nas estações de base celular. A localização defones sem fio ou outros dispositivos envolve um proces-so, semelhante à triangulação de sinais de rádio, co-nhecido como Diferença de Chegada de Tempo de EnlaceAscendente, ou U-TDOA.

A Figura 1 mostra a arquitetura de um WLS100 ilustrativo desenvolvido como uma superposição emuma rede GSM comercial. Os componentes do WLS 100 in-cluem uma LMU 120, um centro de localização móvel deatendimento (SMLC) 160, que inclui um processador delocalização sem fio (WLP) 17 0 e uma porta de localiza-ção sem fio (WLG) 180, e um sistema de monitoração Abis(MAS) 150. A LMU 120 é o componente principal desen-volvido nos locais de células de portadora. A LMU 120sintoniza as freqüências encaminhadas para coletar da-dos para o sistema. A LMU 120 então envia os dados co-letados para o SMLC 160. As LMU 120 em uma rede sãopreferentemente sincronizadas em tempo e freqüência a-través do uso da Rede de Posicionamento Global (não ilustrada).

O WLS utiliza a identidade de assinante,desiqnação de canal de rádio, e outra informação decontrole detectada na interface Abis 190 para identifi-car qual saida brusca de rádio GSM deve ser medida paradeterminar uma posição de chamador. Os dados de sinalde rádio usados para calcular esta posição podem sertransferidos entre a LMU 120 e SMLC (WLP) 170 via re-torno El/Tl. O sistema também compreende uma estaçãode transceptor de base (BTS) 110, um controlador de es-tação de base (BSC) 140 e uma unidade de comutação mó-vel (MSC) 130.

Os dois subsistemas de SMLC principais, oprocessador de localização sem fio (WLP) 170 e a portade localização sem fio (WLG) 180, podem ser construídosa partir de componentes de prateleira comerciais. ASMLC 160 fica localizada tipicamente no local de comu-tação de portadora, mas ela pode ser distribuída remo-tamente em qualquer local.

0 processador de localização sem fio (WLP)170 é preferentemente uma plataforma de processamentode localização de alto volume. O WLP 170 contém U-TDOAe algoritmos de mitigação de muitipercurso para compu-tação de localização, intervalo de confidencia, veloci-dade, e direção de percurso. O WLP 170 também pode de-terminar quais fones sem fio a localizar com base nodisparo proveniente do sistema de monitoração Abis(MAS) 150 ou pedidos provenientes da interface Lb paraum controlador de estação de base de (BSC) 140 de ven-dedor de infra-estrutura (ou MSC 130 em alguns casos).O WLP 170 fica tipicamente co-localizado no BSV 140 deoperador, mas também pode ser distribuído remotamente.

As funções principais do WLP 17 0 consistem em receberrelatórios na detecção de sinais provenientes da LMU120, para desempenhar processamento de localização,cálculo da estimativa de cada localização para cada si-nal, e comunicação com o WLG 170 com relação a regis-tros de localização.

A WLG 180 gerencia a rede e proporcionaacesso de portador nos registros de localização. A WLG180 é responsável pela coleta e distribuição de regis-tros de localização. A WLG 180 também mantém informa-ção de configuração e suporta gerenciamento de rede.Uma WLG 180 pode ser localizada em qualquer instalaçãocentralizada, tal como, por exemplo, um centro de ope-rações de rede, instalações de comutação, ou outrasinstalações de segurança.

O AMS 150 monitora continuamente todos osenlaces de sinalização Abis 190 (e em alguns casos en-laces de interface-A 195) em uma rede de GSM à qual oAMS 150 está conectado. a função do AMS 150 é capturarmensagens no procedimento de estabelecimento de chama-das GSM para dispositivos sem fio. O AMS 150 então en-via os dados contidos nessas mensagens para a WLG 18 0para subseqüente processamento de localização. (Videpatente U.S. No 6.782.264 B2, 24 de agosto de 2004, Mo-nitoração de Informação de Chamada em um Sistema de Lo-calização Sem Fio).

Um componentes de sistema de gerenciamentode elemento (EMS) (não ilustrado) é a interface de ope-rador principal para o WLS. O EMS possibilita que osoperadores de WLS executem gerenciamento de rede, ge-renciamento de configuração de sistema limitado, geren-ciamento de alarme, e isolamento de falhas. O EMS in-clui um servidor e múltiplos clientes, e conecta-se aoWLS utilizando a WLG 180. Os clientes de EMS, que ser-vem como consoles de operador de EMS, podem proporcio-nar niveis de acesso variado a todos os elementos den-tro da rede.

A Figura 2 mostra a arquitetura exemplifi-cativa para um WLS 200 aumentado por LMU. A Figura 2contém elementos semelhantes àqueles descritos anteri-ormente com relação à Figura 1. Estes elementos estãorotulados de forma idêntica e a sua descrição é omitidapor brevidade. A Figura 2 funciona de forma assemelha-da ao WLS 100 exemplificativo descrito anteriormentecom referência à Figura 1, exceto que uma LMU móveltransmite dados de localização por meio de um transmis-sor/receptor 226 para o transmissor/receptor 276 do WLP170 no sistema exemplificativo 200. Nesta configura-ção, transceptores vinculados à LMU 225 e WLG 180 pro-porcionam a função de retorno para o sistema. A LMU225 móvel pode ser a LMU 120 regular minimamente alte-rada para incluir um módulo de GPS externo (não ilus-trado). O módulo de GPS pode proporcionar a posiçãotridimensional da LMU móvel. O módulo de GPS tambémpode proporcionar preâmbulos de vetores tridimensionaise a velocidade da LMU móvel 225 bem como a referênciade freqüência, temporização e sincronização requeridaspor uma LMU 120 não modificada.

O SMLC 160 analisa e resolve o componenteDoppler do fone móvel visado a partir dos dados propor-cionados pela LMU, tanto estacionaria 120 quanto móvel225, que participa na estimativa de localização e velo-cidade. O SMLC 160 desempenha esta função para norma-lizar a freqüência detectada de todas as LMU que detec-tam as transmissões de fone móvel (isto é, cada LMUpreferentemente responde peia freqüência de Doppler du-rante o processo de correlação transversa). O SMLC 160também executa esta função para proporcionar a informa-ção de velocidade e direção de valor adicionado de a-poio da unidade móvel visada para aplicações de usuáriofinal.

Quando a própria LMU móvel 225 está em mo-vimento, a componente Doppler adicional da LMU móvel225 é preferentemente determinada e compensada durantea avaliação da posição e velocidade de fone móvel visa-do . Cada LMU móvel 225 que transmite para o SMLC 160pode incluir informação adicional incluindo as leiturasde posição e velocidade da LMU móvel 225 em suas comu-nicações padrão com o SMLC 160. O enlace de comunica-ções entre a LMU móvel 225 e o SMLC 160 pode ser um ca-nal de baixa latência de 64kbps (DSO), por exemplo.Armazenamento intermediário pode ser adicionado nas du-as extremidades do enlace para acomodar perdas de paco-te e retransmissão.

Uma LMU móvel 225 exemplificativa pode sercolocada em várias plataformas para proporcionar cober-tura flexível. Por exemplo, se a LMU móvel 225 exem-plif icativa for colocada em uma aeronave, a aeronavepode incluir determinadas interligações para auxiliarna sua operação- Adicionalmente, a plataforma móvelpode ser equipada com equipamento de formação de ima-gens (não ilustrado) para proporcionar formação de ima-gem em tempo real da área circundante dentro da vistada, plataforma móvel. A formação de imagem pode ser u-sada em conjunto com os dados de localização recebidospela LMU para detectar com exatidão a localização de umdispositivo sem fio.

A Figura 3 é um desenho esquemático queilustra uma configuração de desenvolvimento exemplifi-cativa de uma LMU móvel 330 de acordo com a presenteinvenção. As interligações podem incluir potência paraa LMU móvel 330 de banda dupla, um receptor de GPS ex-terno 320, um dispositivo de antena GPS 370 montado nafuselagem externa, equipamento de formação de imagem350 e unidade de processamento de formação de imagem355, um conduto de ligação para a antena GPS aérea 37 0em uma posição na aeronave que pode proporcionar umavista desobstruída do céu, um acessório de antena 380PCS celular montado na fuselagem externa para a unidadede interface de antena de enlace ascendente/enlace des-cendente de banda dupla 340 em uma posição na aeronaveque pode proporcionar uma vista desobstruída do solo, euma interligação de antena 390 para o enlace de comuni-cações 360 para comunicação ao SMLC baseado em terra(não ilustrado). O equipamento baseado em terra tambémpode proporcionar comunicação terra-ar com o enlace decomunicações baseado em aeronave 360. No interfacea-mento com o SMLC baseado em terra, este equipamento po-de permitir que o SMLC controle e sobrecarregue a LMUmóvel 330 para obter dados provenientes da LMU móvel330 para processamento de localização.

A LMU móvel 330 pode adquirir conectivida-de para o S<LC por meio de um enlace de rádio. Por e-xemplo, um enlace de comunicação de banda X de alta ve-locidade 802.11b pode proporcionar essa conectividade.Além disso, pode ser usado um tubo de dados de 64 kbpsde baixa latência, único, para a LMU móvel. Estes doiselementos de sistema podem ser alterados com um armaze-namento intermediário de 30 milissegundos para permitirretardamentos de perda de pacote e de retransmissão. Aaeronave também pode ser equipada com equipamento deformação de imagem 350 e uma unidade de processamentode formação de imagem 355 para auxiliar na detecção dalocalização de um dispositivo sem f io. 0 equipamentode formação de imagem 350 e a unidade de processamentode imagem 355 podem ser usados em conjunto com a LMUmóvel 330 ou podem ser usados para suplementar somentea LMU estática 120. A unidade de processamento de ima-gens também pode incluir um dispositivo de gravação eunidade de armazenamento para registro de imagens e ar-mazenamento de imagens para posterior visualização.

O algoritmo de localização de U-TDOA cal-cula a localização de um fone móvel ou dispositivotransmitindo pela medição da diferença em tempo de che-gada de sinais em diferentes locais de receptor. A u-nidade móvel transmite um sinal que é recebido por di-ferentes receptores em tempos que são proporcionais àdistância do percurso de transmissão entre o fone móvele cada receptor. 0 algoritmo U-TDOA não requer conhe-cimento quando o fone móvel transmite;em vez disso, eleusa a diferença de tempo entre pares de receptores comoa medição da linha de base, gerando dados hiperbólicostais como ilustrados esquematicamente na Figura 4. AFigura 4 representa uma vista exemplificativa de todasas distâncias possíveis de um conjugado de mão em rela-ção a cada receptor para uma diferença de tempo medida.A interseção de duas ou mais marcações hiperbólicas re-presenta a posição do fone móvel transmitindo.

A Figura 5 ilustra um traçado exemplifica-tivo da determinação de WLS da localização de um fonesem fio em transmissão. A localização do dispositivosem fio está ilustrada pelas interseções das hipérbolesU-TDOA.

O WLS é preferentemente projetado paraserviços baseados em localização de alto volume. 0 WLSpode usar quaisquer recursos de localização disponíveis(U-TDOA, AO A, AGPS (GPS assistido) , e medições de po-tência) para desempenhar a localização requerida para aexatidão e rendimentos mais altos possíveis. Na ante-cipação de diversas aplicações e serviços de localiza-ção acionados pelo mercado, o sistema ilustrativo uti-liza um principal de abstração para tornar todos os pe-didos locais em uma série de disparos e tarefas, alo-cando recursos de localização necessários, conforme fornecessário. Como um resultado, o sistema pode trataras LMU móveis e funções de segurança pública exatamentecom um outro serviço baseado em localização.

0 sistema pode ser usado em uma variedadede casos de uso de segurança pública. Por exemplo, osistema pode ser usados em casos que requerem "Suportede Rede Pleno" onde uma rede de operador sem fio contémum WLS sob condições de desenvolvimento comercial nor-mais e a área visada está atualmente coberta por um de-senvolvimento de LMU comercial. 0 sistema também podeser usado em casos que requerem "Suporte de Rede Parci-al" onde a instalação de sistema compreende apenas oSMLC e AMS baseado em escritório central. Muito emboraas LMU desenvolvidas comercialmente possam estar pre-sentes, a área de cobertura das LMU pode não coincidircom a área de cobertura visada. Assim, LMUs adicionais(isto é, LMUs móveis) podem ser necessárias para cobrisas áreas de interesse. Neste caso, o operador sem fiopode não proporcionar retorno LMU móvel-para-SMLC etransferência de arquivos. Além disso, o sistema podeser usado em casos designados como tendo "Não Suportede Rede", onde o WLS é desenvolvido independentemente.

Neste caso, o WLS obtém quaisquer dados necessários apartir da rede de operador sem fio através de um siste-ma de monitoração de intercessão/decifração sinal deterceiros ou a partir de um sistema semelhante.

A LMU móvel pode ser requerida para satis-fazer casos de uso de suporte de rede parcial e não-rede. As LMU móveis proporcionam flexibilidade pelofato de que elas podem ser desenvolvidas para regiõesque podem não ter atualmente, por exemplo, LMUs desen-volvidas comercialmente na área visada onde a coberturaé imediatamente desejada. As LMU móveis também podempreencher lacunas no WLS onde, por exemplo, uma LMU co-mercial é desativada para propósitos de manutenção.

As LMU móveis podem ser terrestres bem co-mo aéreas. As LMU moveis podem ser implementadas comoinstalações plenamente móveis (por exemplo, montadas emuma aeronave) ou como temporárias (por exemplo, Localde célula em Rodas ou COW, ou montadas em blimpe).

Será descrito em seguida um método que po-de ser usado para aperfeiçoar a capacidade das LMU mó-veis para detectar um sinal de interesse ruidoso cor-rompido fraco, ruidoso e/ou de interferência.

Melhoria de Sinais de Baixa Potência Através de SuasRéplicas Retardadas de Potência Mais Alta

Muitos controladores de rede em redes decomunicações de múltiplos usuários retransmitem dadosrecebidos a partir de transmissões provenientes de ter-minais de usuário de volta aos terminais como um métodode verificação para o assinante que é o terminal queestá se comunicando com o controlador de rede. Istopode ser usado com vantagem para ajudar na localizaçãode terminais sem fio (por exemplo, fone móvel ou dispo-sitivo sem fio assemelhado) pela melhoria do sinal doterminal com relação à interferência e ruido indesej á-veis. (No caso de uma rede de comunicações sem fio,tal como uma rede GSM, o BTS atendente pode funcionarcomo um controlador de rede e desempenhar assim a fun-ção de retransmissão). Isto acontece porque o sinal decontrolador de rede é freqüentemente mais acessível epotente do que o sinal transmitido diretamente a partirde um terminal móvel de potência limitada. 0 exemplosseguinte ilustra o conceito.Considere-se uma rede de GSM sem fio quecompreende diversas estações transceptoras de base dis-tribuídas em torno de uma área geográfica sobre a quala rede GSM proporciona cobertura de comunicações semfio. A densidade das estações de base na rede sem fioé determinada por um número de fatores. Tipicamente,uma estação de base pode servir muitos terminais semfio na sua vizinhança geral e, portanto, a densidade determinais sem fio é muito maior do que a densidade dasestações de base. A localização de um terminal sem fiocom diferença de tempo de chegada (TDOA) pode implicarem um processo que inclui receber o sinal do terminalsem fio em vários locais de recepção sincronizados emtempo e relacionar os sinais em cada um desses locaiscom uma réplica do sinal para medir um tempo de chegadaexato (TOA), que por sua vez pode ser usado para compu-tar o TDOA. (Vide, por exemplo, a patente U.S.5.327.144, 5 de julho de 1994, Sistema de Localizaçãode Telefone Celular; e Patente U.S. No. 6.047.192, 4 deabril de 2000, Sistema de Localização Robusto, Eficien-te). Entretanto, freqüentemente é dificil conseguiruma boa réplica do sinal de interesse (SOI), isto é, osinal de terminal sem fio, porque os locais receptoresestão localizados a uma distância significativa do ter-minal sem fio e o SOI é caracterizado por uma relaçãode sinal para ruido baixa (SNR) , isto é, o SOI pode serbaixo em potência e corrompido por interferência de ou-tros terminais sem fio, bem como outros ruidos. Entre-tanto, estes sinais fracos, corrompidos por interferên-cia, podem ser detectados com êxito e marcado em tempode maneira a permitir a localização do terminal sem f i-o, pela incorporação de memória marcada em tempo noslocais de recepção da maneira descrita pelas patentesU.S. citadas anteriormente.

Um processo assemelhado pode ser empregadode acordo com a presente invenção, pela recepção do SOIe armazenando o mesmo na memória e um tempo mais tarderecebendo o sinal a partir do controlador de rede. Atransmissão de controlador de rede de uma repetiçãomais potente do SOI, depois que o terminal sem fio játransmitiu seu sinal para o controlador de rede, podeser nivelada para facilitar a correlação de réplicacomparada, a fim de detectar eficientemente o SOI ondeele pode ser de outro modo excessivamente fraco ou cor-rompido para o uso no processamento de localização.Isto é possível porque o sinal de controlador de rede éfreqüentemente mais poderoso e menos corrompido por in-terferência. Desta forma, a transmissão de terminaissem fio pode ser reconstruída a partir da informaçãorecebida a partir do sinal de controlador de rede e su-ado no processo de correlação para melhorar o SOI arma-zenado na memória marcada em tempo em cada um dos lo-cais de recepção. Em síntese, um aspecto chave destaabordagem é receber os sinais de terminais móveis debaixa potência nos locais de recepção, armazenar osmesmos em memória marcada em tempo, receber a réplicamais poderosa dos SOI em um tempo posterior a partir docontrolador de rede, e melhorar o processamento de cor-relação dos SOI na memória através do uso das réplicasde fidelidade mais elevada do controlador de rede dosSOI. Este processo pode incluir desmodulação do sinal"forte" para recuperar os dados digitais transmitidospelo sinal de RF, e então remodular os dados a fim deproporcionar uma réplica de alta fidelidade do SOI comooriginalmente transmitido pelo terminal móvel a ser lo-calizado. O tempo de chegada exato dos SOI pode serdeterminado por correlação, ou correlação transversa, aréplica de sinal de RF de alta fidelidade com a cópiaarmazenada do sinal de RF recebido pela LMU. Isto per-mite a determinação de localização via TDOA em cenáriosonde isso não seria possivel.

Será visado agora o problema de localiza-ção de terminais móveis (MSs) que utilizam redes comer-ciais sem fio GSM baseadas em terra a partir de veiculoaéreos e veiculos aéreos não atendidos (UAV) sem qual-quer conexão, ou cooperação, a partir da rede. istopode ser feito, por exemplo, para aplicações de aplica-ção da lei/militar/informações. Este problema pode serconsiderado pela determinação das características doSOI de forma que ele pode ser usado no processamento desinal de TDOA/FDOA, e assemelhado. A técnica descritaanteriormente pode ser empregada para extrair caracte-rísticas do SOI pela monitoração das transmissões deestação transceptora de base (BTS) para a móvel. Nasredes GSM, a estação móvel (MS) interage com o BTS pormeio dos sinais de canal de controle para efetuar comêxito chamadas de fone sem fio e transmissões de dados.0 BTS repete os dados recebidos da MS em um canal decontrole, imediatamente após ele receber os mesmos, pa-ra determinadas transações sem fio. Por exemplo, quan-do uma móvel origina uma chamada, os dados que a móveltransmitem para o BTS em um canal de controle na mensa-gem CM_SERV_REQ são repetidos de volta à móvel natransmissão mais próxima do BTS para a móvel. Uma vezque a densidade de BTS sobre uma área geográfica é ti-picamente muito menor do que aquela das móveis sobre amesma área geográfica, e os BTS transmitem com maiorpotência do que as móveis e utilizam antenas mais efi-cientes do que as móveis, as transmissões de BTS serãotipicamente mais facilmente recebidas em uma plataformaaérea sobre a área geográfica do que as transmissõesdas móveis. Desta forma, as transmissões provenientesdo BTS para a móvel serão recebidas pelos UAV e a in-formação das móveis é extraída destas transmissões re-cebidas. Esta informação pode ser usada para melhorara recepção das transmissões das móveis pelos receptoresde rádio nos UAV. Entretanto, o BTS transmite esta in-formação depois que a móvel a transmitiu de forma que éempregado um mecanismo para registrar as transmissõesdas móveis nos UAV de modo que estas podem ser proces-sadas depois da informação ser recebida pelos UAV apartir dos BTS. As etapas básicas neste processo são(1) receber e registrar as transmissões a partir da mó-vel no UAV: (2) receber e registrar a transmissão pro-veniente do BTS nos UAV; (3) extrair a informação dasmóveis a partir das transmissões provenientes do BTS; e

(4) utilizar esta informação para melhorar a transmis-são recebida a partir do móvel.

Esta abordagem também pode ser aplicada aouso de arranj os de antenas adaptativas nos UAV para me-lhorar simultaneamente . o sinal dos móveis no UAV, aomesmo tempo em que reduz o efeito da interferência dosmóveis indesejados na mesma freqüência através de fil-tragem espacial proporcionada pelos arranj os de antenasadaptativas.

Uma implementação ilustrativa de um pro-cesso para aperfeiçoar detecção de sinais em uma LMUaérea (ou móvel baseada em terra) pode envolver o usode receptores de enlace ascendente e enlace descendenteem todos os UAV envolvidos que cobrem as faixas de fre-qüências de interesse. Isto está ilustrado no fluxogra-ma da Figura 6. Os receptores de enlace ascendente ede enlace descendente são sincronizados em tempo e fre-qüência um com os outro através do uso de receptores detemporização GPS. As etapas incluem:

1. Sincronizar os receptores nos UAV com oquadro da rede de GSM de interesse (400).

2. Receber a transmissão de AGCH provenientedo BTS no UAV principal, que relata ao móvel deinteresse a freqüência e intervalo de tempo parautilizar a comunicação com o BTS (410) .

3. Sintoniza os receptores de enlace ascen-dente para a freqüência e informação de intervalode tempo derivada do AGCH e inicia a gravação dosdados de enlace ascendente (420).

4. Inicia o registro dos dados de enlace des-cendente de BTS (430).

5. Recebe transmissões provenientes do BTSnos UAVs que são as réplicas dos dados transmiti-dos anteriormente, e agora registrados a partirdas suas transmissões de enlace ascendente, apartir do móvel (440).

6. Extrai a informação da móvel provenientedas transmissões de enlace descendente e utilizaa mesma para melhorar o SOI armazenado em cadaUAV (450).

7. Localiza a móvel com TDOA/FDOA e/ou técni-cas assemelhadas (460).

Conclusão

O escopo real da presente invenção não fi-ca limitado às concretizações ilustrativas e presente-mente preferidas expostas neste contexto. Por exemplo,a exposição precedente de um sistema de localização semfio utiliza termos explanatórios, tais como controladorde rede, LMU, BTS, BSC, SMLC, e assemelhados, que nãodeverão ser considerados como limitativos do escopo deproteção desta invenção, ou de outro modo implicar emque os aspectos inventivos do sistema de localizaçãosem fio estão limitados aos métodos e aspectos particu-lares expostos- Além disso, tal como será compreendidopor aqueles versados na técnica, muitos dos aspectosaqui expostos podem ser. aplicados em sistemas de loca-lização que não são baseados em técnicas de TDOA. Nes-ses sistemas não-TDOA, não será necessário que o SMLCdescrito anteriormente desempenhe cálculos de TDOA. Deforma assemelhada, a invenção não fica limitada a sis-temas que empregam. LMÜs construídas de uma maneira par-ticular, ou a sistemas que empregam tipos de recepto-res , computadores, processadores de sinais e outros es-pecíficos. Os LMU, SNLC e outros são dispositivos decoleta e processamento de dados essencialmente progra-máveis que poderão supor uma variedade de formas semescapar dos conceitos inventivos expostos neste contex-to. Dado o custo rapidamente declinante do processa-mento de sinais digitais e outras funções de processa-mento, é facilmente possível, por exemplo, transferir oprocessamento para uma função particular de um dos ele-mentos funcionais (tais como o SMLC) descritos nestecontexto para outro elemento funcional (tal como a LMU)sem alterar a operação inventiva do sistema. Em muitoscasos, o local de implementação (isto é, o elementofuncional) descrito neste contexto é meramente uma pre-ferência do projetista e não um requisito inflexível.Conseqüentemente, exceto quando assim estiver expressa-mente limitado, o escopo de proteção não pretende serlimitado às concretizações especificas descritas ante-riormente.

Além disso, qualquer referência neste con-texto a canais de controle ou canais de voz fará refe-rência a todos os tipos de canais de controle ou devoz, seja qual for a terminologia preferida para umainterface de ar particular. Além disso, existem muitosmais tipos de interfaces de ar (por exemplo, IS-95CDMA, CDMA 2000 e UMTS WCDMA) usados em todo o mundo e,a não ser seja. indicado em contrário, não é intençãoexcluir qualquer interface de ar dos conceitos inventi-vos descritos dentro deste relatório. Certamente, a-queles versados na técnica reconhecerão que outras in-terfaces usadas em outros pontos são derivativos ou se-melhantes em classe àquelas descritas anteriormente.

Claims (35)

1. - Sistema de localização em fio (WLS) ,caracterizado pelo fato de compreender:uma plataforma móvel que suporta uma uni-dade de medição de localização móvel (LMU) e um módulode Sistema de Posicionamento Global (GPS), em que o mó-dulo de GPS é configurado de forma a proporcionar umareferência de tempo e freqüência bem como dados repre-sentativos da posição e velocidade da LMU móvel.

2. - Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fita plataforma mó-vel compreende uma aeronave.

3. - Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fita plataforma mó-vel compreende um veiculo baseado em terra.

4. - Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita LMU móvel com-preende um receptor configurado para receber transmis-sões de freqüência de rádio (RF) a partir de um dispo-sitivo sem fio, e memória para armazenar amostras dedados das transmissões recebidas.

5. - Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender ainda um pro-cessador para relacionar dados armazenados que repre-sentam uma transmissão recebida com uma réplica da ditatransmissão recebida.

6. - Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de compreender ainda meiospara receberem um sinal de enlace descendente proveni-ente de uma estação de transceptor de base e para deri-var a dita réplica a partir do dito sinal de enlacedescendente.

7. - Sistema de acordo com a reivindicação-5, caracterizado pelo fato de compreender ainda meiospara receberem um sinal de enlace descendente proveni-ente de um controlador de rede e para derivar a ditaréplica a partir do dito sinal de enlace descendente.

8. - Sistema de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de compreender ainda pelomenos uma LMU estacionaria em uma localização conheci-da, em que a pelo menos uma LMU estacionaria e a LMUmóvel são configuradas para serem sincronizadas em tem-po e freqüência uma com a outra.

9. - Sistema de acordo com a reivindicação-8, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos umaLMU estacionaria é colocada com equipamento de local decélula para permitir compartilhamento de recursos in-cluindo uma antena, espaço de encerramento controladoambientalmente, potência, e recursos de comunicações deretorno.

10. - Sistema de acordo com a reivindicação-8, caracterizado pelo fato de que a LMU móvel e a LMUestacionaria são configuradas para receberem transmis-sões de rádio freqüência (RF) a partir de dispositivossem fio durante um periodo de tempo para permitir a de-terminação de sua localização e velocidade via proces-samento de diferença de tempo de chegada (TDOA) e dife-rença d freqüência de chegada (FDOA).

11. - Sistema de acordo com a reivindicação-10, caracterizado pelo fato de que, para a determinaçãoda localização e velocidade de dispositivos sem fio viaprocessamento TDOA e FDOA, o sistema é configurado deforma tal que uma pluralidade de LMU recebe um sinalproveniente do dispositivo sem fio durante um periodode tempo, e que a localização e velocidade de cada LMU éconhecida durante o tempo em que o sinal está sendo re-cebido .

12. - Sistema de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que a plataforma móvelcompreende ainda antenas e receptores configurados parareceberem transmissões de enlace descendente provenien-tes de uma estação de base, transmissões de enlace as-cendente provenientes de uma estação móvel, e sinais deGPS.

13 - Sistema de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que a plataforma móvelcompreende ainda um enlace de comunicações sem fio con-figurado para receber sinais de comando e controle pro-venientes de uma estação de terra e para proporcionaros ditos sinais de comando e controle para a LMU móvel.

14. - Sistema de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma plata-forma móvel compreende um dispositivo de formação deimagem configurado de modo a proporcionar imagens daárea geográfica em que um dispositivo sem fio a ser lo-calizado é desenvolvido.

15. - Sistema de acordo com a reivindicação-14, caracterizado pelo fato de compreender ainda meiospara associarem a localização do dispositivo sem fioproporcionado pelo WLS com a formação de imagem, peloque é proporcionada informação adicional sobre a loca-lização do dispositivo sem fio.

16. - Sistema de acordo com a reivindicação-14, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de i-magem é capaz de formação de imagem em infravermelho.

17. - Sistema de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que a dita plataforma mó-vel compreende uma aeronave; em que a dita LMU móvelcompreende um receptor configurado para receber trans-missões de freqüência de rádio (RF) a partir de um dis-positivo sem fio, e memória para armazenar amostras dedados de transmissões recebidas; que compreende aindaum processador para relacionar dados armazenados querepresentam uma transmissão recebida com uma réplica dadita transmissão recebida; que compreende ainda meiospara receberem um sinal de enlace descendente proveni-ente de uma estação de transceptor de base e para deri-var a dita réplica a partir do dito sinal de enlacedescendente; que compreende ainda pelo menos uma LMUestacionaria em um local conhecido, em que a pelo menosuma LMU estacionaria e a LMU móvel são configuradas pa-ra serem sincronizadas em tempo e freqüência uma com aoutra; em que a dita pelo menos uma LMU estacionaria écolocada com o equipamento de local de célula para per-mitir compartilhamento de recursos incluindo uma ante-na, espaço de encerramento controlado ambientalmente,potência, e recursos de comunicações de retorno; em quea LMU móvel e a LMU estacionaria são configuradas parareceberem transmissões de freqüência de rádio (RF) pro-venientes de dispositivos sem fio durante um período detempo para permitir determinação da sua localização evelocidade por meio de processamento de diferença detempo de chegada (TDOA) e diferença de freqüência dechegada (FDOA); em que, para a determinação da locali-zação e velocidade dos dispositivos sem fio por meio deprocessamento TDOA e FDOA, o sistema é configurado deforma tal que uma pluralidade de LMU recebe um sinalproveniente do dispositivo sem fio durante um periodode tempo e que a localização e velocidade de cada LMU éconhecida durante o tempo em que o sinal está sendo re-cebido; em que a plataforma móvel compreende antenas ereceptores configurados para receber transmissões deenlace descendente a partir de uma estação de base,transmissões de enlace ascendente provenientes de umaestação móvel, e sinais de GPS; em que a plataforma mó-vel compreende ainda um enlace de comunicações sem fioconfigurado de modo a receber sinais de comando e con-trole provenientes de uma estação da terra e proporcio-nar os ditos sinais de comando e controle para a LMUmóvel; em que a pelo menos uma plataforma móvel compre-ende um dispositivo de formação de imagem configuradode modo a proporcionar formação de imagem da área geo-gráfica em que um dispositivo sem fio a ser localizadoé desenvolvido; e compreende ainda meios para associa-rem a localização do dispositivo sem fio proporcionadopelo WLS com a formação de imagem.

18. - Método para localizar uma estação mó-vel (MS) que opera dentro de uma região coberta por umSistema de localização sem fio (WLS), caracterizado pelo fato de compreender:receber uma transmissão proveniente da MSem pelo menos três locais de coleta de sinal geografi-camente separados; eprocessar as transmissões recebidas paraavaliar a localização da MS utilizando diferença detempo de chegada (TDOA), em que pelo menos um dos ditoslocais de coleta de sinal compreende uma unidade de me-dição de localização móvel (LMU) desenvolvida por umaplataforma móvel.

19. - Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de compreender ainda pro-porcionar imagens da área que circunda o local da MSpara comparação com a localização estimada da MS,

20. - Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que as imagens são re-gistradas e salvas.

21. - Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de compreender ainda pro-porcionar uma referência de tempo e freqüência bem comouma posição tridimensional e velocidade da LMU móvelatravés do uso de um módulo de GPS montado na plataforma móvel.

22. - Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de compreender ainda com-pensar a posição tridimensional e velocidade da LMU mó-vel quando se avalia a localização da MS utilizando-sediferença de tempo de chegada (TDOA).

23. - Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de compreender ainda digi-talizar e armazenar a transmissão de MS quando recebidapela LMU móvel, e então relacionar a transmissão arma-zenada com uma réplica da transmissão de MS.

24. - Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de compreender ainda deri-var a dita réplica a partir de uma transmissão de enla-ce descendente a partir de uma estação de transceptor.

25. - Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de compreender ainda deri-var a dita réplica a partir de uma transmissão de enla-ce descendente proveniente de um controlador de rede.

26. - Sistema móvel para o uso em um siste-ma de localização sem fio (WLS) , caracterizado pelo fa-to de compreender: uma unidade de medição de localiza-ção (LMU) desenvolvida por uma plataforma móvel; e ummódulo de GPS desenvolvido pela dita plataforma móvel eacoplado operacionalmente à dita LMU móvel, em que odito modulo de GPS determina a posição tridimensional evelocidade da LMU móvel.

27. - Sistema móvel de acordo com a reivin-dicação 2 6, caracterizado pelo fato de que a plataformamóvel compreende uma aeronave.

28. - Sistema móvel de acordo com a reivin-dicação 2 6, caracterizado pelo fato de que a LMU móvelé configurada para receber transmissões de freqüênciade rádio (RF) a partir de dispositivos sem fio.

29. - Sistema móvel de acordo com a reivin-dicação 28, caracterizado pelo fato de que a dita pla-taforma móvel compreende antenas configuradas para re-ceberem transmissões de enlace de descida provenientesde uma estação de transceptor de base, transmissões deenlace ascendente provenientes de uma estação móvel, esinais de GPS.

30. - Sistema móvel de acordo com a reivin-dicação 29, caracterizado pelo fato de que a plataformamóvel compreende ainda um enlace de comunicações semfio configurado para proporcionar sinais de comando econtrole para a LMU móvel,

31. - Sistema móvel de acordo com a reivin-dicação 26, caracterizado pelo fato de que a plataformamóvel compreende ainda um dispositivo de, formação deimagens.

32. - Sistema móvel de acordo com a reivin-dicação 31, caracterizado pelo fato de compreender ain-da meios para associarem a localização do dispositivosem fio com a imagem obtida pelo dito dispositivo deformação de imagens.

33. - Sistema móvel de acordo com a reivin-dicação 31, caracterizado pelo fato de que o dispositi-vo de formação de imagens é configurado de modo a pro-porcionar imagens em infravermelho.

34. - Sistema móvel de acordo com a reivin-dicação 2 6, caracterizado pelo fato de que a dita LMUmóvel compreende um receptor configurado para recebertransmissões de freqüência de rádio (RF) a partir de umdispositivo sem fio, e memória para armazenar amostrasde addos de transmissões recebidas; e compreender aindaum processador para relacionar dados armazenados querepresentam uma transmissão recebida com uma réplica dadita transmissão recebida.

35. - Sistema móvel de acordo com a reivin-dicação 34, caracterizado pelo fato de compreender ain-da meios para receberem um sinal de enlace descendentee para derivarem a dita réplica a partir do dito sinalde enlace descendente.