BRPI0719758A2

BRPI0719758A2 - Sistema e método para localizar um dispositivo sem fio móvel e dispositivo sem fio configurado para cooperar com um nó de processamento de localização

Info

Publication number: BRPI0719758A2
Application number: BRPI0719758-6A
Authority: BR
Inventors: Robert J Anderson
Original assignee: Trueposition Inc
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2014-01-21
Also published as: US7797000B2; JP2010512064A; CA2671344C; WO2008070494A2; US7974640B2; EP2098058A4; US8145238B2; EP2098058A2; GB2457622B; US20110033002A1; MX2009005777A; IL199044A; KR20090116696A; CN101601270B; AU2007329622A1; WO2008070494A3; GB0910981D0; GB2457622A; US20100304763A1; US20120082255A1

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA LOCALIZAR UM DISPOSITIVO SEM FIO MÓVEL E DISPOSITIVO SEM FIO CONFIGURADO PARA COOPERAR COM UM NÓ DE PROCESSAMENTO DE LOCALIZAÇÃO

Referência Remissiva 5 o presente pedido reivindica a prioridade do

pedido U.S. N0.11/607.42 0, depositado em 1 de dezembro de 2006, intitulado "Sistema para Determinar Automati- camente Parâmetros de Transmissor de Células para Faci- litar a Localização de Dispositivos Sem Fio", que fica 10 incorporado neste contexto por referência na sua tota- lidade .

Campo Técnico

A presente invenção refere-se de uma maneira geral ao campo de comunicações sem fio, e mais particu- larmente à localização de dispositivos dentro da área de cobertura de uma rede de comunicações sem fio. Antecedentes

Diversas técnicas para localizar dispositivos sem fio envolvem a Estação Móvel (MS) realizando medi- 20 ções dos sinais transmitidos pelas estações de base de uma rede de comunicações sem fio. (O termo MS ou Esta- ção Móvel, tal como usado neste contexto, refere-se a qualquer tipo de telefone sem fio ou outro dispositivo móvel que é dotado de uma capacidade de comunicações de 25 rádio). Estas técnicas são conhecidas pelos acrônimos EOTD, AFLT, OTD e ECID.

• Diferença de Tempos Observada Aumentada (EOTD) é uma técnica de localização definida na Espe- cificação Técnica ETSI 3GPP 43.059 em que uma GSM MS realiza medições de diferenças de tempos relativas dos sinais de radiofaróis transmiti- dos por estações de base distribuídas geografi- camente, onde estas medições são usadas para computar uma posição.

Trilateração de Enlace Antecipada Avançada (A- FLT) é uma técnica definida nos padrões TIA IS- 95 e CDMA 2 000, em que uma CDMA MS realiza me- dições de diferenças de tempo relativas dos si- nais piloto transmitidos por estações de base CDMA distribuídas geograficamente, onde estas medições são usadas para computar uma localiza- ção .

Diferença de Tempos Observada (OTD) é uma téc- nica de localização definida na ETSI 3GPP Tech- nical Specification 23.271, em que o Equipamen- to de Usuário (UE) , que é essencialmente uma Estação Móvel em uma rede UMTS, realiza medi- ções das diferenças de tempos relativas dos si- nais transmitidos por meio de Nós Bs distribuí- dos geograficamente (estações de base em um sistema UMTS), onde estas estações são usadas para computar uma localização.

Identificação de Célula Aumentada (ECID) é uma técnica usada para localizar GSM MSs em que as MSs realizam medições de níveis de potência re- cebida dos sinais transmitidos por estações de base GSM distribuídas geograficamente, onde es- tas medições são usadas para computar localiza- ções .

Todas estas técnicas de localização envolvem sinais de medição de MS cujas características variam como uma função da distância entre a MS e as estações de base que transmitem os sinais. Além disso, todas es- tas técnicas de localização requerem conhecimento de informação de local de célula chave. Essa informação de local de célula chave pode incluir informação de iden- tificação de célula e transmitir localização de antena. Além disso, algumas destas técnicas de localização re- querem informação adicional acerca dos transmissores, tais como sincronização de sinal de transmissor, potên- cia de transmissão de sinal, e propagação de sinal ou perda de sinal no ambiente. Esta informação pode ser difícil de obter-se a partir de operadores de rede sem fio, porque ela é dinâmica e distribuída através de di- versas bases de dados. Esta informação pode ser difícil de obter-se e de ser mantida através de diversos opera- dores de rede sem fio, uma vez que alguns operadores podem não desejar cooperar e proporcionar esta informa- ção. A exatidão de cada uma das técnicas de localização descritas anteriormente será aperfeiçoada se for usado um maior número dos sinais de estação de base na solu- ção de localização, que é possível quando estão dispo- níveis os sinais de transmissão através das diversas redes sem fio. A exatidão de cada uma destas técnicas é dependente do número e da qualidade dos sinais disponí- veis para a medição, e desta forma a capacidade para uma solução de localização utilizar estes sinais atra- vés de várias redes sem fio proporcionará melhor desem- 5 penho do que podia ser alcançado se as medições fossem limitadas aos sinais de uma única rede sem fio.

Um objetivo da presente invenção é o de propor- cionar uma maneira automática para detectar a existên- cia de um ou mais transmissores sem fio de utilidade, 10 determinar a informação de identificação de célula de maneira que cada transmissor pode ser referido mais tarde, determinar as localizações de antenas de trans- missor, determinar a sincronização de transmissor, de- terminar o nível de potência de transmissor, e determi- 15 nar a perda de potência de sinal como uma função da f localização, de maneira que qualquer um desses trans- missores sem fio pode ser usado para localizar as esta- ções móveis.

Sumário

0 sumário exposto em seguida destina-se a expor

diversos aspectos das concretizações ilustrativas des- critas adiante de uma maneira mais detalhada. Este su- mário não pretende abranger todos os aspectos inventi- vos da matéria em apreço exposta, nem tem por finalida- 25 de limitar o escopo de proteção das reivindicações que se encontram expostas adiante.

De acordo com uma concretização ilustrativa, a presente invenção proporciona um sistema para localizar um dispositivo sem fio móvel. 0 sistema inclui um nó de processamento de localização, pelo menos um dispositivo sem fio, e um servidor. Em uma concretização exemplifi- cativa, o dispositivo sem fio é configurado para comu- 5 nicar-se com o nó de processamento de localização via um vínculo de comunicações, e para executar medições de varredura de sinais a partir de um ou mais transmisso- res distribuídos geograficamente. Além disso, o pelo menos um dispositivo sem fio é ainda configurado para 10 auxiliar o nó de processamento de localização na deter- minação da informação de transmissor chave pelo recebi- mento e medição das características dos sinais e provi- são de informação acerca destas características por in- termédio do vínculo de comunicações para o nó de pro- 15 cessamento de localização. O servidor é configurado pa- ra comunicar-se com um dispositivo sem fio a ser loca- lizado, e fazer com que o dispositivo sem fio efetue medições de sinal dos sinais provenientes de um ou mais transmissores e proporcione informação de medição para 20 o nó de processamento de localização. As característi- cas medidas por meio do pelo menos um dispositivo sem fio são de utilidade para determinarem a informação de transmissor chave.

Em uma concretização ilustrativa, o pelo menos um dispositivo sem fio é ainda configurado para comuni- car a informação de transmissor chave ao nó de proces- samento de localização, em que a informação pode ser usada pelo nó de processamento de localização para com- putar a localização de um ou mais dispositivos sem fio. Além disso, o sistema é configurado para operar com o um ou mais transmissores, e pelo menos um transmissor é parte de uma primeira rede de comunicações sem fio e 5 pelo menos um transmissor é parte de uma segunda rede de comunicações sem fio. O servidor também pode ser configurado para comunicar por meio de um canal de da- dos de plano de usuário com o pelo menos um dispositivo sem fio, e o dispositivo sem fio pode ser configurado 10 para proporcionar informação de medição por intermédio do canal de dados para o nó de processamento de locali- zação .

A informação de transmissor chave preferentemente inclui informação de identificação de célula, que pode incluir pelo menos um elemento do gru- po que consiste de ID de Célula, canal de freqüência, código de identidade de estação de base, Identidade Global de Célula, e ID de Estação de base. A informação de transmissor chave também pode incluir informação de localização de transmissor de célula, que pode incluir latitude e longitude, e possivelmente altitude. Além disso, a informação de transmissor chave pode incluir informação de sincronização de sinal de transmissor de célula, e as medições de sinal podem incluir sincroni- zação de sinal relativo e/ou de sinal absoluto.

A presente invenção também proporciona, e pode ser concretizada nos mesmos, métodos, dispositivos sem fio, e meios capazes de serem lidos por computador que compreendem software para a realização das funções e atividades descritas neste contexto.

Outros aspectos e concretizações da presente invenção encontram-se descritos adiante.

Descrição Breve dos Desenhos

O sumário precedente, bem como a descrição de- talhada seguinte são mais facilmente compreendidos quando lidos em conjunto com os desenhos anexos. Para o propósito de ilustração da invenção, ilustram-se nos 10 desenhos construções exemplificativas da invenção; en- tretanto, a invenção não fica limitada aos métodos es- pecíficos e instrumentações expostas. Nos desenhos:

A Figura 1 é um diagrama de blocos que ilustra um ambiente, incluindo duas redes de comunicações sem fios, em que a presente invenção pode ser desenvolvida.

A Figura IA ilustra esquematicamente como um dispositivo sem fio móvel (que poderia ser um disposi- tivo LDP ou qualquer outra espécie de MS) , pode ser configurado para comunicar-se por meio de um canal de 20 dados com um servidor (que poderia ser um Servidor Ca- pacitador de Localização ou outro tipo de servidor). 0 servidor pode ser configurado para comunicar-se por meio do canal de dados com dispositivos sem fio a serem localizados, e para fazer com que os dispositivos efe- 25 tuem medições de sinais a partir de um ou mais trans- missores e para proporcionar informação de medição para um nó de processamento de localização (que poderia ser o mesmo nó que o LES, ou um nó diferente). A Figura 2 é um fluxograma de um processo de acordo com uma concretização ilustrativa da presente invenção.

A Figura 3 é um diagrama de blocos referenciado adiante na explicação de como a localização de uma Es- tação Móvel (MS) pode ser computada utilizando-se as medições e parâmetros de estação de base obtidos de a- cordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada de Concretizações Ilustrativas Serão descritas em seguida concretizações ilus-

trativas ou presentemente preferidas da presente inven- ção. Primeiramente proporciona-se um aspecto geral e, então, uma descrição mais detalhada.

Aspecto Geral

A presente invenção proporciona um sistema para

localizar dispositivos dentro da área de cobertura de uma rede sem fio. A invenção pode ser concretizada em um sistema que emprega grande parte da infra-estrutura existente em uma rede sem fio. Por exemplo, o sistema 20 pode utilizar a rede sem fio para facilitar a comunica- ção entre as MS e um servidor de localização. 0 sistema pode empregar um plano de usuário, ou Plano de Usuário Seguro (SUPL), conexão entre a MS e o servidor de loca- lização. Um exemplo de tal plano de usuário é definido 25 pelo padrão técnico Open Mobile Alliance (vide www.openmobilealliance.org).

0 pedido de patente co-pendente N°. 11/53 3.310, depositado em 19 de setembro de 2006, intitulado "PLANO DE USUÁRIO UPLINK TIME DIFFERENCE OF ARRIVAL (U-TDOA)," ["Diferença de Chegada no Tempo de Conexão Ascendente em Plano de Usuário (U-TDOA)"], descreve uma abordagem de plano de usuário para localização sem fio baseada em 5 rede. As soluções de U-TDOA típicas são freqüentemen- te baseadas na arquitetura de plano de controle, que pode requerer modificações extensas da infra-estrutura de rede móvel na linha com os padrões de serviços de localização ANSI/3GPP (por exemplo, ANSI/ETSI J-STD-036 10 e ANSI ESTI GSM 03.17). A abordagem de plano de contro- le envolve o uso de informação transportada nos canais de controle ou de voz (também conhecidos, respectiva- mente, como canal de acesso e canais de tráfego, entre outros nomes) para localizar o dispositivo móvel. Em 15 contraste, em uma arquitetura de plano de usuário, o servidor de localização pode comunicar-se diretamente com o dispositivo móvel por meio de uma ligação de da- dos ou IP (Protocolo da Internet) transportada pela re- de de rádio do operador sem fio, mas não parte das es- 20 truturas de canais de controle/voz (ou acesso/tráfego), não requerendo assim modificações para o núcleo ou rede de rádio. 0 pedido '310 descreve um sistema que pode ser usado para instruir o sistema localização sem fio (WLS) de como localizar um dispositivo móvel (tal como 25 um dispositivo LDP, onde o LDP significa a plataforma do dispositivo de localização). Na abordagem de plano de controle, o WLS aguarda a informação proveniente da rede de comunicações sem fio antes de calcular uma po- sição, seja por meio de U-TDOA, Célula-ID, Célula- ID+Avanço de Sincronização, ou Célula-ID com Diferença de Potência de Chegada. Na abordagem de plano de usuá- rio, o dispositivo móvel proporciona para um LES (tam- 5 bém chamado de Servidor Capacitador de Localização, ou LES) informação suficiente sobre o canal de dados para realizar o cálculo de localização. A informação propor- cionada para o LES é conhecida do dispositivo móvel (isto é, Dispositivo LDP) e este conhecimento é alavan- 10 cado para facilitar o cálculo de localização. Além dis- so, a informação móvel também pode ser usada para en- carregar, por exemplo, dar tarefa ao U-TDOA/AoA WLS uma vez que a informação enviada sobre a conexão de dados pode incluir informação de célula servidora, células 15 vizinhas, freqüência, e padrão de alimentação. Na abor- dagem do plano de controle anterior, esta informação é obtida a partir da rede por intermédio da interface E5, Lb ou Iupc (por exemplo) e não a partir do móvel sobre um canal de dados.

A Figura 1 mostra um ambiente ilustrativo em

que a presente invenção pode ser usada. Nesta figura, uma primeira rede sem fio inclui um escritório central 41 e Estações Transceptoras de Base (BTSs) 10, 11, 12. Dispositivos móveis, ou MSs 31, 32, e 33, podem comuni- 25 car voz e dados utilizando esta primeira rede sem fio. As MS (31, 32, 33) e o servidor de localização 51 são conectados por uma conexão IP proporcionada pela pri- meira rede sem fio. Em uma solução de plano de usuário, um aplicativo é executado na MS, que realizará as medi- ções de sinal quando comandado pelo servidor 51 através da conexão de IP e reporta os resultados destas medi- ções através da conexão de IP. A vantagem da implemen- 5 tação de um plano de usuário é que ela não requer um operador de rede sem fio para colocar recursos adicio- nais e infra-estrutura na rede sem fio para suportar mensagens relacionadas com localização entre a MS e o servidor de localização 51. As MS realizam medições dos 10 sinais transmitidos pelos BTS 10, 11, 12 da primeira rede sem fio, bem como dos sinais transmitidos pelos BTS 21, 22, 23 da segunda rede sem fio, que inclui um segundo escritório central 42. Estas medições, junta- mente com a informação de local de célula derivada, são 15 utilizadas para se determinarem as posições do disposi- tivo móvel. A Figura 1 também mostra as ligações sem fio 61, 62 e 63.

A Figura IA ilustra como um servidor e nó de processamento de localização, que pode ser parte do 20 servidor ou um nó diferente, pode ser configurado ou programado para comunicar-se com um ou mais dispositi- vos sem fio sobre uma ligação de dados de plano de usu- ário 300. Para realizar uma localização baseada em rede aumentada, uma MS 31 pode ser configurada para receber 25 dados de aquisição de difusão, registrar no sistema de comunicações sem fio (se for necessário) e então pedir serviço de dados a partir da rede sem fio para estabe- lecer uma ligação ou canal de dados 300 conforme ilus- trado. Em contraste com os canais de controle e sinali- zação do sistema de comunicações sem fio (o plano de controle), o canal de dados 300 (o plano de usuário) suporta uma modulação para suportar transmissões de da- dos (a sinalização de dados não é recodificada e com- primida pelo sistema de comunicações sem fio como com a sinalização de voz, mas em vez disso ele passa, porém pelo sistema sem fio conforme ilustrado na Figura IA). O conteúdo de carga útil do canal de dados 300 não re- quer exame ou modificação pelos elementos funcionais do sistema de comunicações sem fio. A carga útil do canal de dados não informa, controla, ou modifica as opera- ções dos elementos do sistema de comunicações sem fio como ocorre com os dados de canal de controle. 0 canal de dados 3 00 pode ser carregado como carga útil em um canal de dados designado seja como dados binários bru- tos ou em um canal de voz como uma série de tons de freqüência de voz. A conexão de dados pode ser roteada pela rede de dados (número de referência 3 00 na Figura IA) para um servidor 51 e/ou nó de processamento de lo- calização 52. Quando da conexão com o servidor ou nó de processamento de localização, a MS 31 então transmite seus dados. Similarmente, o canal de dados pode ser u- sado para transmitir comandos a partir de um servidor para a MS.

Aspectos exemplificativos do sistema da inven- ção incluem os seguintes:

1. A informação chave para cada transmissor de estação de base é determinada através de uma ou mais redes sem fio. Esta informação chave pode incluir:

• Informação de identificação de célula;

• Localização de transmissor, que inclui la- titude, longitude e altitude;

• Sincronização de sinal;

• Potência de transmissão de sinal; e

• Propagação de sinal.

2. Esta informação chave é proporcionada para um nó capaz de computar uma localização. Este nó podia ser uma MS, o servidor de localização, ou algum outro nó.

3. A MS a ser localizada efetua medições de si- nais transmitidos. As medições de sinal podem incluir sincronização, medições de nível de potência, ou medi- ções de relação de sinal para ruído.

4. As medições de sinais realizadas pela MS são proporcionadas para um nó que é capaz de computar a lo- calização .

A etapa de proporcionar informação para cada estação de base pode incluir as seguintes etapas:

1. Dispositivos fixos ou sem fio realizam a varredura de sinais de estação de base sem fio;

2. Dispositivos determinam informação de iden- tificação de célula ou estação de base;

3. Dispositivos realizam medições dos sinais de estação de base recebidos. Tais medições podem incluir nível de fase e potência de sinal de sincronização. 4. Os parâmetros de transmissor chave são de- terminados com base nestas medições de sinais.

Este conceito é diferente em relação aos diver- sos conceitos de localização definidos na técnica ante-

rior, que geralmente requer que sejam conhecidas a lo- calização e sincronização de transmissor e a potência de transmissão. Vide, por exemplo, as patentes U.S. N°s. 5.293.645 (Sood); 6.529.165 (Duffet-Smith); 5.646.632 (Khan); 5.045.861 (Duffet-Smith); e 6.094.168 10 (Duffet-Smith) . Por exemplo, a patente U.S. N°. 6.529.165 identifica um método para determinar a posi- ção de uma MS, bem como a sincronização de sinal de es- tação de base, através de uma solução de matriz comple- xa. Esta solução requer que as ID de célula e posições 15 de célula sejam conhecidas a priori. A presente inven- ção proporciona a determinação automática de informação de local de célula relevante, que pode incluir identi- ficação dos locais de células, posições para a antena de transmissão de célula, potência de transmissão e 20 propagação de sinal.

Descrição Detalhada do Sistema para Determinar Automaticamente Parâmetros de Transmissor de Células

Tal como discutido anteriormente, a Figura 1 é um diagrama de alto nível de uma concretização presen- 25 temente preferida. Os elementos 10, 11, e 12 são BTSs, que são parte de uma primeira rede sem fio. Os elemen- tos 21, 22, e 23 são BTSs que são parte de uma segunda rede sem fio. Os elementos 31, 32, e 33 são dispositi- vos que existem dentro da primeira rede sem fio, e es- tes dispositivos são capazes de realizar medições de sinais, que incluem medições de diferença de tempo e/ou nível de potência. Os dispositivos podiam ser disposi-

tivos fixos com posição conhecida, ou dispositivos mó- veis com posições conhecidas ou desconhecidas. Os ele- mentos 41 e 42 constituem o equipamento de escritório central da primeira e segunda redes sem fio, e o ele- mento 51 é um servidor de localização, que é conectado

às MS 31, 32, e 33 por meio das ligações sem fio 61, 62, e 63, através da primeira rede sem fio.

0 servidor de localização 51 incumbe as MS 31, 32, e 33 por meio de comandos através da rede sem fio de examinar todas as bandas sem fio disponíveis quanto

a sinais de difusão da estação de base. Na América do Norte, isto podia incluir a banda de celular (800 MHz) e a banda de PCS (1900 MHz). Na Europa, isto podia in- cluir a banda GSM (900 MHz) e a banda PCN (1800 MHz) , ou a banda UMTS (2100 MHz) . Em outras regiões, estas

bandas podem ser diferentes, e com o tempo o conjunto de bandas pode mudar como licenças para desenvolvimento de serviço sem fim. Durante este processo de varredura, a MS armazenará informação para cada uma das estações de base que ela pode detectar. A MS pode ser comandada

para explorar e reportar informação de célula para cé- lulas fora da sua rede doméstica, já que estas células são precisamente tão úteis quanto as células da rede doméstica na sustentação das medições relacionadas com localização. Esta informação de célula pode incluir: informação de identificação de célula, número ou fre- qüência de canal de difusão, potência de sinal recebi- do, e diferença de tempo relativa dos sinais recebidos. Esta informação pode ser então proporcionada para o servidor de localização 51. Se a MS tiver qualquer ou- tra informação de posição relevante, tal como uma posi- ção determinada a partir de um receptor de GPS embuti- do, ou se a posição da MS for fixa e for conhecida, ou se a sincronização do dispositivo puder ser mapeada pa- ra sincronização derivada no dispositivo por GPS, esta informação também pode ser proporcionada para o servi- dor. Esta informação proveniente de muitas MS pode ser coletada pelo servidor de localização 51 e usada para determinar informação que pode ser usada para localizar estas MS, e outras MS na área, no futuro.

A Figura 2 é um fluxograma de um processo de alto nível que concretiza esta técnica de localização. O processo pode ser descrito como se segue:

Etapa I: A informação chave para o transmissor de estação de base é determinada através de u8ma ou mais redes sem fio. Esta informação chave inclui:

• Informação de identificação de célula

• Localização de transmissor, que inclui lati- tude, longitude e altitude

• Sincronização de sinal

• Potência de transmissão de sinal

• Propagação de sinal. Etapa 2: Esta informação chave é proporcionada para um nó capaz de computar uma localização. Este nó podia ser uma MS, o servidor de localização, ou algum outro nó.

Etapa 3: A MS realiza medições de sinais trans- mitidos. As medições de sinais podem incluir sincroni- zação, medições de nível de potência, ou medições de relação de sinal para ruído.

Etapa 4: As medições de sinal realizadas pela MS são proporcionadas para o nó capaz de computar a lo- calização .

Etapa 5: A localização de MS é computada.

A Etapa 1, proporcionar informação de local chave inclui preferentemente o seguinte: Dispositivos fixos ou sem fio varrem os sinais de estação de base sem fio. Os dispositivos determinam informação de iden- tificação de célula ou de estação de base, e realizam medições dos sinais de estação de base recebidos, in- cluindo sincronização/fase de sinal e nível de potên- cia. As medições de sinal executadas por estes disposi- tivos são proporcionadas para um nó de localização, juntamente com a informação de identificação de célula ou estação de base determinada são proporcionadas para um nó, onde esta informação é usada para determinar a localização de transmissor de local de célula, sincro- nização de sinal de transmissor de célula, potência de transmissão de sinal, e perda de potência de transmis- são de sinal como uma função da localização. Varredura de GSM

Para um sistema de GSM tal como definido nas especificações ETSI 3GPP, o processo de varredura pôde incluir muitos dos métodos já utilizados pelas GSM MS para adquirir sinais de radiofarol, e células dentro de uma rede GSM. Por exemplo: A MS promoverá a varredura de cada canal de 200 kHz em cada banda que ela suporta. Em cada canal, a MS procura detectar o Canal de Corre- ção de Freqüências (FCH) para identificar sinais de ra- diofarol de ligação de origem e para realizar ajustagem de freqüência de forma a auxiliar ainda na aquisição dos sinais de ligação de origem. 0 FCH contém um sinal de tom único, que aparece no canal de radiofarol de li- gação de origem sob um intervalo regular. 0 canal podia ser detectado, por exemplo, através de um filtro de comparação ou um processo de correlação. 0 Número de Canal de Freqüência de Rádio Absoluta (ARFCN) para cada FCH detectado é informação de utilidade para medições futuras. Se for encontrado um FCH, ou possivelmente mesmo que não seja encontrado, a MS procurará detectar um Canal de Sincronização (SCH), que contém um quadro com um padrão de dados conhecido o qual se repete no canal de radiofarol sob um intervalo regular. Este si- nal podia ser detectado com um filtro de comparação ou técnicas de correlação. 0 SCH contém uma mensagem de informação de SCH que contém o Código de Identificação de Estação de Base (BSIC) e os parâmetros TI, T2, e T3, que descrevem o número de quadro de GSM. Neste período, podia ser realizada uma medição de sincronização, em relação a um relógio de MS interno ou a outro sinal me- dido. A potência de sinal podia ser igualmente medida. Este canal pode ser usado pela MS para determinar a sincronização de quadro do sinal de radiofarol a fim de permitir maior análise do sinal de radiofarol de liga- ção de origem.

Em seguida, a MS pôde demodular o Canal de Con- trole de Difusão (BCCH) para colher informação adicio- nal acerca da célula. O BCCH contém mensagens de infor- mação de sistema que puderam ser usadas para identifi- cação de célula, bem como auxiliar de varredura adicio- nal. Por exemplo, a informação de sistema Tipo 2, ou mensagem Tipo 2bis, contém a Lista de Freqüências BCCH, que contém os ARFCNs dos canais de radiofarol das célu- las vizinhas. Esta pôde ser usada para orientar a MS para o conjunto de canais seguintes a submeter à varre- dura. A informação de sistema Tipo 3 contém a Identifi- cação de Célula, que pode ser usada para identificar esta célula, para relacionar esta medição com outras medições realizadas pela mesma ou por MSs diferentes, feitas simultaneamente ou em tempos diferentes. A in- formação de sistema Tipo 6 também contém a Identifica- ção de Célula, que pode ser usada para identificar esta célula, para relacionar esta medição com outras medi- ções realizadas pela mesma ou por MSs diferentes, rea- lizadas simultaneamente ou em tempos diferentes.

Portanto, pela varredura dos canais, a MS é ca- paz de determinar o ARFCN, o BSIC, a Célula ID, a lista de freqüências de células vizinhas, sincronização de células, e potência de sinal recebido.

Varredura IS-95/CDMA-2 000 Um processo de varredura similar podia ser usa-

do por um sistema IS-95 ou CDMA-2000. Por exemplo: Pri- meiro a MS efetua a varredura do Canal Piloto de liga- ção de avanço. Cada célula transmite o Canal Piloto, mas em deslocamentos de tempos diferentes em relação a um tempo absoluto. 0 Canal Piloto é detectado pela MS através de técnicas de correlação ou de filtros combi- nados. Neste período, pôde ser realizada uma medição de sincronização, em relação a um relógio de MS interno ou em relação a outro sinal medido. A potência de sinal também pôde ser medida.

Uma vez que o Canal Piloto é obtido, a MS pode decodificar o Canal de Sincronização. O Canal de Sin- cronização proporciona a hora do dia em curso, bem como o Estado de Código Longo e o deslocamento aplicado ao Canal Piloto.

Uma vez que a MS decodificou o Canal de Sincro- nização, ela pode decodificar o Canal de Paginação. O Canal de Paginação contém a mensagem de Parâmetros de Sistema, que contém a Estação de base ID. O Canal de Paginação também contém a mensagem de Lista Vizinha, que define o conjunto de canais e deslocamentos de Ca- nal Piloto que a MS pode usar para pesquisar as células vizinhas. Varredura de UMTS

Um processo de varredura assemelhado pode ser usado em um sistema de UMTS, tal como é usado em um sistema IS-95/CDMA 2000 sistema. Por exemplo: Primeiro a UE adquire o Canal de Sincronização Primário. 0 canal de sincronização primário é comum a todas as células e transmite o Código de Sincronização Primário (PSC). O canal pode ser adquirido através de técnicas de filtro de comparação ou de correlação. Uma vez que a UE adquiriu o PSC, ela é capaz de

adquirir o Canal de Sincronização secundário (S-SCH). O S-SCH permite que a UE determine sincronização de qua- dro, e identifique o código de cruzamento de sinais u- sado pelo BCCH para essa célula. Neste tempo, uma medi- ção de sincronização pôde ser realizada, em relação a um relógio de MS interno ou a outro sinal medido. A po- tência de sinal pôde ser igualmente medida.

Uma vez que é determinado o código de cruzamen- to de sinais para a célula, a UE é capaz de despropagar o Canal Físico de Difusão, e obter informação de siste- ma a partir do BCCH. O BCCH contém informação de iden- tificação de célula bem como informação de célula vizi- nha .

O processo de varredura pode repetir-se, ou mó- veis particulares podem ser interrogados quanto a todos os canais novamente explorados, ou quanto a canais par- ticulares para aperfeiçoar a confiabilidade e exatidão das medições. A técnica de varredura em geral é comum a todas as air interfaces, e não fica limitada às air interfa- ces especificamente discutidas neste contexto, mas a- plicam-se a WiFi, WiMAX, WiBro, e outras air interfa- ces, sejam elas atualmente usadas ou definidas no futu- ro. A varredura pode ser realizada por dispositivos mó- veis (MSs) onde a localização do dispositivo é desco- nhecida, ou por dispositivos fixos, tais como Estações Móveis ou Unidades de Medição de Localização (LMUs) de- senvolvidas em localizações conhecidas.

As medições e informação determinada a partir da varredura de MS são proporcionadas para um nó, que as utiliza para determinar a informação de local de cé- lula chave restante, incluindo localizações de trans- missor de célula, sincronização de transmissor de célu- la, potência de transmissão de célula e propagação de sinal.

Determinação de Informação de Local de Célula Cha- ve

Para um sistema de localização baseado em medi-

ções de sincronização de ligação de origem, a informa- ção chave adicional inclui posição de transmissor e sincronização de transmissor. Esta informação chave po- de ser derivada da forma exposta adiante. A Figura 3 mostra um cenário de um receptor,

dois transmissores simples, com transmissores de célula

SS M

cB bjuntamente com uma única estação móvel

»τ - . OTDmeas„. ,. c

Neste cenário, aJ>>c representa a diferen- ça de tempo medido de chegada de sinais a partir dos

SS M

locais de transmissor ce b para a estação móvel " .

Toffb ^ o deslocamento tempo do transmissor^ de localização de célula, em relação a determinado tempo absoluto.

Toffc ^ o deslocamento de tempo de transmissor^c de localização de célula, em relação a determinado tempo

absoluto.

(Latm,Lon Ma)

são coordenadas potenciais para uma Mn

medição de estação móvel

[Latsb,Lonsb) g~o COOrdenadas potenciais do transmis-

sor de localização de célula b .

[LatSc,Lonsc) gão COOrdenadas potenciais de transmis- sor de localização de célula c.

c é a velocidade de propagação de uma onda ele-

tromagnética no ar (ou um vácuo).

aa,b,c ® ° desvio padrão esperado da medição OTD.

Um erro é computado para cada medição de OTD, ao computar-se a diferença entre a diferença de tempo

medido (OTDmeas) e a diferença de tempo teórico (OTDtheor)f supondo-se uma dada posição para cada transmissor de localização de célula (Tatsb,Lonsb) e (LatscLonsc) t uma posição a partir da qual é realizada a medição de estação móvel ' LonM<>), e um deslocamento

de tempo ^^e ^^para cada localização.

Errorabc = OTDtheorab c-OTDmeas abc

Em que

OTDtheorabc = -* [dist(S c, M a)-dist(Sb, Ma)]+ Toffb-Toffc c Em que

dist(Sx,Mv)

é a distância entre a antena de localização de cé-

c M

lula e MS

Muitas destas medições são realizadas por tan-

tas MSs quantas localizações. Cria-se uma função de er- ros combinada a partir do conjunto de erros para todas as medições. Isto podia ser uma soma de erros ao qua- drado, erros ao quadrado ponderados ou alguma outra função. A função de erro ao quadrado ponderada seria:

Erro (Lats, Lon „ Latsgl LonM,Toff) = £ Υσ (PTHtheora^-OTDmeasap ff

jm&úsuratents ' a^f

Em que

Lat y, Lon s, OTDoff são vetores que descrevem as coordenadas e deslo- camentos de tempo para o conjunto pleno de transmisso- res de localização de células, e

Lat M, Lon M

são vetores que descrevem as coordenadas das MSs para o conjunto total de medições. É possível que alguns dos dispositivos que rea-

lizam medições tenham um relógio que é sincronizado com alguma base de tempo conhecida, tal como tempo de GPS. Para tais dispositivos, e Tempo de Chegada (TOA) pode ser preparado para sinais individuais, em vez de dife- renças de tempo observadas. Neste caso a função de erro é explicada: TOAmeasab é o tempo medido de um sinal proveniente do transmissor Sb que chega à estação móvel Ma . aab

é o desvio padrão esperado da medição de OTD.

Então, efetua-se a computação de um erro para cada medição, pela computação da diferença entre o tem- po de chegada medido (TOAmeas ) e o tempo de chegada te- órico (TOAtheor), supondo-se uma determinada posição para o transmissor de localização de célula (Latsb,Lonsb)

e uma posição a partir da qual é realizada a medição de estação móvel (LatMa,LonMa), e um deslocamento de tempo Toffb para a localização.

Erro ^ - TOAtheor0Jl - TOAmeasajl

Em que

TOAtheorab =-*[dist(Sb,M J]-Toffb c

A função de erros combinados para um sistema

que utiliza medições de tempos de chegada absolutos se- rá :

Erro (Lqt s, Lons, Lqtlti, LonM, Iqff) Σ V CTOAtheorM - TOAmeasafi)2

AliTOAMeiisiremeats ■' a^i

Ou, se houver uma combinação de estações móveis com algumas realizando medições de tempos de chegada, e outras realizando medições de diferenças de tempos de chegada, a função de erros será:

Erro {Lqt s, Lons,Lqthi,Lonlii,Ύο£) = Σ %- iTOAtheor^ ~TOAmeasaj,)2

AÜTOAl&axremexte /

+

AiQTDHvteaiiranente

Σ (OTHtheor^ - OTDmeas^J2

'vteaniremente'

Neste exemplo, a função de erros apropriada é então reduzida ao mínimo sobre o possível conjunto de coordenadas para cada transmissor de localização de cé- lula, o possível conjunto de coordenadas da para cada medição, e os possíveis valores para deslocamentos de tempos de transmissor. Este conjunto produz o mínimo erro elevado ao quadrado. A invenção não fica limitada à função de mínimos erros elevados ao quadrado. Outras funções de erro podiam ser usadas.

Cada uma das diferenças de tempo, ou medições de tempo de chegada é informação que pode ser usada pa- ra solucionar todas as variáveis desconhecidas. Se o número de medições total for maior do que o número to- tal de variáveis desconhecidas, então as medições podem proporcionar uma solução única para cada variável. Além disso, se houver muitas mais medições do que variáveis desconhecidas, o sistema é sobre determinado, e é i- gualmente possível uma solução, com a vantagem de que os efeitos de erros de medições individuais serão redu- zidos .

Por exemplo, cada MS podia fazer 10 OTD medi-

ções por tentativa de medição em média. Esta função de erro podia tornar-se plenamente complexa, uma vez que existem mais de 1000 células em uma rede ampla, e mais de 100.000 tentativas de medição de MS requeridas para a obtenção de uma medição altamente sobre determinada do sistema. Neste exemplo, será da ordem de um milhão de erros de medição de OTD (-10 por tentativa de medi- ção) , que serão otimizados sobre cerca de 203.000 va- riáveis desconhecidas, que incluem a latitude e longi- tude para cada uma das 100.000 tentativas de medição, e o valor de latitude e longitude e valor de deslocamento de tempo para cada um dos 1000 transmissores de locali- zação de células. Esta será uma função não linear muito grande para reduzir ao mínimo, mas não é um problema difícil, e pode ser solucionado com os computadores da atualidade. A configuração da função de erro para um valor de zero produz uma equação não linear muito gran- de para solucionar. Muitos artigos e publicações dispo- níveis proporcionam métodos para solucionar equações não lineares.

Para as funções de erro anteriores proporciona- rem valores válidos das desconhecidas, o deslocamento de tempo dos transmissores de localização de células devem ter uma pequena variação durante o tempo em que as medições são feitas e usadas. Muitas vezes este é o caso quando a sincronização do transmissor de estação base é baseada em ligações de comunicação de volta a um escritório central, que são por último todos conectados a uma base de tempos muito estável. A estabilidade da base de tempos limitará a quantidade de tempo em que um determinado conjunto de deslocamentos de tempo é váli- do. Além disso, a variação dos deslocamentos de tempo pode ser modelada como uma função de tempo; por exem- plo, como uma função linear de tempo modelada como um deslocamento mais uma taxa de desvio multiplicada por uma diferença de tempo. Este modelo, que é mais comple- xo do que um deslocamento simples, criará uma variável adicional para solucionar, tal como uma taxa de desvio de tempo, mas poderá proporcionar medições de desloca- mento de tempo, as quais são válidas, por um período de tempo mais longo, aperfeiçoando a exatidão.

Este processo pode ser enormemente simplificado uma vez que alguma desta informação já pode ser conhe- cida. Por exemplo, muitas das MSs podem ter uma posição precisa determinada com um GPS ou outra capacidade de localização quando da realização de medições, ou os dispositivos podem ser fixados em localizações conheci- das e funcionar como Unidades de Medição de Localiza- ção, tais como aquelas definidas em 3GPP Technical Spe- cifications. No exemplo acima, a mesma função de erro podia ser usada, mas o número de variáveis desconheci- das seria reduzido por 200.000, porque as variáveis de transmissores de localização de células foram determi- nadas utilizando-se somente medições a partir das MSs ou LMUs que têm um GPS preciso ou de outro modo têm uma posição conhecida.

Outro exemplo de simplificação é que algumas das coordenadas de localização de célula são conheci- das. Este deve ser o caso se o sistema for desenvolvido com cooperação de um ou mais operadores sem fio que proporcionam informação de posição de célula, enquanto são usadas localizações a partir de um ou mais operado- res adicionais que não proporcionam coordenadas de cé- lula. Neste caso, o exemplo supra poderá ser reduzido em 1000 variáveis se metade (1/2) das 1000 células ori- ginais tiverem coordenadas conhecidas.

Outra simplificação que ajuda drasticamente o desempenho de tempo real é que as posições das antenas de localização de células não variam com o tempo. Uma vez estabelecido um conjunto de posições de transmisso- res de células, pode supor-se estar correto no futuro, e não precisa ser solucionado quanto a tempo real em uma base freqüente. Pode-se colocar lógica no lugar que verifica periodicamente quanto a novos IDs de localiza- ção de célula, ou identifica transmissores de localiza- ções de células particulares onde medições do sinal proveniente dessa localização são particularmente im- precisas, possivelmente indicando que as coordenadas estão erradas. As coordenadas para esta nova célula ou células com coordenadas incorretas podem ser determina- das dentro do método descrito anteriormente, com medi- ções de MS com coordenadas conhecidas ou desconhecidas, e com as coordenadas de localizações muito próximas também conhecidas.

Para alguns sistemas, tais como os sistemas GSM e UMTS WCDMUm, os transmissores de localização de célu- las tipicamente não são sincronizados. Entretanto, nos sistemas IS-95 e CDMA 2000, os transmissores de locali- zação de células são sincronizados, ou em alguns casos os transmissores de célula em um sistema GSM ou UMTS podiam ser sincronizados. No caso sincronizado, pode supor-se o deslocamento de tempo constante, ou medido com pouca freqüência, e então supor-se ser estável du- rante longos períodos de tempo de uma forma semelhante às suposições que podiam ser feitas acerca das posições de localização de célula no exemplo supra.

0 problema também pode ser reduzido para con- juntos menores de medições móveis, ande transmissores de localização de células em uma área particular. Este conjunto menor de desconhecidos e medições seria usado para solucionar subconjuntos das variáveis, que são posteriormente combinadas para criarem uma solução ple- na. Por exemplo, este método podia ser usado para solu- cionar a informação chave para apenas um transmissor de célula de cada vez. Neste caso, somente um primeiro conjunto de medições de MS envolvendo o transmissor de localização de célula particular de interesse, bem como quaisquer transmissores de localização de células re- portados pelo conjunto de MSs que são reportados, seri- am incluídos na solução. Opcionalmente, qualquer medi- ção de MS adicional que inclui qualquer um dos trans- missores de localização de células encontrado no pri- meiro conjunto de medições podia ser incluída. Neste caso, a solução seria limitada a uma área geográfica menor, talvez incluindo somente 10-20 transmissores de células, e 100-200 medições de MS, um conjunto muito menor quando comparado com o primeiro exemplo. Então, a informação chave para o único transmissor é determinada e rotulada como conhecida. Depois disso, repete-se o mesmo processo em uma segunda célula neste conjunto o- riginal, mas utilizando a informação conhecida da pri- meira célula, na solução da informação da segunda célu- la, bem como todas as medições de MS que incluem esta segunda célula. Todo este processo será então repetido em 3a e 4a célula, de cada vez utilizando-se a informa- ção conhecida para as células anteriores, até ser de- terminada a informação chave para todas as células. Es- te processo podia ser generalizado para selecionar sub- conjuntos de medições de MS e transmissores de células incluídos nestas medições para solucionar subconjuntos de informação desconhecida que são então marcados como conhecidos, e que podem ser usados na solução de sub- conjuntos subseqüentes de informação.

A 3GPP Technical Specification 44.031 define os parâmetros necessários para a MS realizar medições de diferença de tempo, bem como o conjunto de informação de transmissor de célula requerida para realizar uma localização de EOTD. Isto inclui o transmissor de célu- la ARFCN, o ID de Célula, o BSIC, a informação de sin- cronização de quadro, e a localização de transmissor. Os procedimentos acima determinam automaticamente toda esta informação. Juntamente com as medições de sincro- nização efetuadas pela MS a ser localizada, toda a in- formação encontra-se disponível para executar uma Ioca- lização de EOTD.

As especificações técnicas IS-95 e CDMA 2000 definem os parâmetros necessários para executarem uma localização de AFLT. Isto inclui os deslocamentos de PN Piloto, as localizações de transmissor, e os números de canais de rádio. Os procedimentos expostos anteriormen- te determinam automaticamente toda a informação. Junta- mente com as medições de sincronização realizadas pela MS a ser localizada, toda a informação encontra-se dis- ponível para realizar uma localização de AFLT.

A 3GPP Technical Specification 25.331 define os parâmetros necessários por parte da EU para realizar medições de diferença de tempo, bem como a informação de transmissor de conjunto de células requerida para realizar uma localização de OTD em uma rede UMTS. Isto inclui o transmissor de célula, o canal de freqüência, a informação de identificação de célula, a informação de sincronização de quadro, e a localização de trans- missor. Os procedimentos supra determinam automatica- mente toda a informação. Juntamente com as medições de sincronização realizadas pela UE a ser localizada, toda a informação encontra-se disponível para realizar uma localização de OTD. Este sistema pode ser implementado com um plano

de usuário ou conexão de Plano de Usuário Segura (SUPL) entre a MS e o servidor de localização conforme defini- do por OMA. A MS e o servidor de localização são conec- tados por uma conexão de IP, que é proporcionada por um operador sem fio de celular, através de uma rede 802.11 WiFi, ou mesmo através de uma conexão instalada. Em uma solução de plano de usuário, um aplicativo operando na MS podia realizar as medições de sinal quando comandado pelo servidor através da conexão de IP, e reportar os resultados destas medições através da conexão de IP. A vantagem de uma implementação de plano de usuário é que ela não requer um operador sem fio para colocar recur- sos e infra-estrutura adicional na rede sem fio para suportar envio de mensagens relacionadas com localiza- ção entre a MS e o servidor de localização.

Conclusão

0 escopo verdadeiro da presente invenção não fica limitado às concretizações ilustrativas expostas neste contexto. Por exemplo, a exposição precedente de um Sistema de Localização Sem Fio (WLS) utiliza termos explicativos, tais como dispositivo sem fio, Estação Móvel, cliente de nó de processamento de localização, estação de rede, e assemelhados, os quais não deverão ser considerados como limitativos do escopo de proteção do presente pedido, ou de outro modo implicar em que os aspectos inventivos do WLS são limitados aos métodos e aparelhos particulares expostos. Por exemplo, os termos Dispositivo LDP e LES não pretendem subentender que as estruturas exemplificativas específicas ilustradas nas Figuras 1 e 2 devem ser usadas na prática da presente invenção. Uma concretização específica da presente in- venção pode utilizar qualquer tipo de dispositivo sem fio móvel bem como qualquer tipo de computador servidor que pode ser programado para realizar a invenção tal como descrita neste contexto. Além disso, em muitos ca- sos, o local de implementação (isto é, o elemento fun- cional) descrito neste contexto é meramente uma prefe- rência do projetista e não constitui um requisito. Con- seqüentemente, exceto na medida em que ele se encontre expressamente assim limitado, o escopo de proteção não pretende ficar limitado às concretizações específicas descritas anteriormente neste contexto.

Claims

1. Sistema para localizar um dispositivo sem fio móvel, caracterizado por compreender: um nó de processamento de localização; pelo menos um dispositivo sem fio, em que o di- to pelo menos um dispositivo sem fio é configurado para comunicar-se com o dito nó de processamento de locali- zação por meio de um enlace de comunicações, e para re- alizar medições de varredura de sinais a partir de um ou mais transmissores distribuídos geograficamente, em que o dito pelo menos um dispositivo sem fio é ainda configurado para auxiliar o nó de processamento de lo- calização na determinação de informação de transmissor chave pelo recebimento e medição das características dos ditos sinais e pela provisão de informação referen- te às ditas características por intermédio do enlace de comunicações ao dito nó de processamento de localiza- ção; e um servidor configurado para comunicar-se com um dispositivo sem fio a ser localizado, e para fazer com que o dito dispositivo sem fio a ser localizado re- alize medições de sinal dos sinais a partir de um ou mais transmissores e proporcione informação de medição para o dito nó de processamento de localização; em que as ditas características medidas pelo dito pelo menos um dispositivo sem fio são proveitosas, em combinação com as características medidas por outros dispositivos sem fios, para determinar a informação do transmissor chave.

2.Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio ser ainda configurado para comunicar a dita infor- mação de transmissor chave ao dito nó de processamento de localização, em que a dita informação pode ser usada pelo dito nó de processamento de localização para com- putar a localização de um ou mais dispositivos sem fio.

3.Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o sistema ser configurado para operar com o dito um ou mais transmissores, e em que pelo me- nos um transmissor é parte de uma primeira rede de co- municações sem fio e pelo menos um transmissor é parte de uma segunda rede de comunicações sem fio.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito servidor ser configurado para comunicar-se por meio de um canal de dados de plano de usuário com o dito pelo menos um dispositivo sem fio, e em que o dito dispositivo sem fio é configurado de ma- neira a proporcionar a informação de medição por meio do dito canal para o dito nó de processamento de loca- lização .

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a dita informação de transmissor cha- ve incluir informação de identificação de célula.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a dita informação de identificação de célula incluir pelo menos um elemento do grupo que con- siste de ID de Célula, canal de freqüência, código de identificação de estação de base, Identificação Global de Célula, e ID de Estação de Célula.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a dita informação de transmissor cha- ve incluir informação de localização de transmissor de célula.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a dita informação de localização de transmissor de célula incluir latitude e longitude.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a dita informação de transmissor cha- ve incluir informação de sincronização de sinal de transmissor de célula.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as ditas medições de sinal incluírem sincronização de sinal relativa.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as ditas medições de sinal incluírem sincronização de sinal absoluta.

12.Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as ditas medições de sinal incluírem nível de potência recebida.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar uma solução de loca- lização baseada em medições de diferença de tempo.

14. Sistema,' de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio ser um dispositivo móvel.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio ser um dispositivo fixo.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio estar em uma localização conhecida.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio estar em uma localização desconhecida.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar uma solução de loca- lização que utilize as ditas medições e informação pre- viamente conhecida para solucionar informação desconhe- cida .

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar uma função de erro com base em informação conhecida e desconhecida, e para solucionar a informação desconhecida mediante redução ao minimo da função de erro.

20.Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar o erro de cada uma das medições como uma função de informação desconheci-

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar uma função de erro para medições de diferença de tempo, em que a dita fun- 5 ção de erro é a diferença entre uma diferença de tempo medida e uma diferença de tempo teórica, supondo-se um conjunto hipotético de posições de transmissor, parti- das de sincronização de transmissor e posições de re- ceptor .

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar o erro quadrado de cada uma das medições com base na informação desconhe- cida .

23.Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para ponderar o erro quadrado de cada uma das medições com base na qualidade da medição, e para somar os erros ponderados para criar um valor de erro que é uma função dos dados desconhecidos.

24.Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para solucionar os dados desconhe- cidos pela redução ao mínimo da função de erro.

25.Sistema, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para marcar valores de dados como conhecidos uma vez determinados, e utilizar os valores conhecidos para simplificar a solução de informação desconhecida.

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por a informação conhecida incluir infor- mação de posição de transmissor previamente determina- da .

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por a informação conhecida incluir sin- cronização de um transmissor conhecido como estando sincrono com relação a uma fonte de sincronização co- mum.

28. Sistema, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por a informação conhecida incluir posi- ções de receptores fixos.

29.Sistema, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por a informação conhecida incluir posi- ções de receptores móveis.

30. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para limitar uma parte de uma so- lução de localização a uma região geográfica, e então mais tarde combinar os dados provenientes de várias re- giões para simplificar a solução dos dados desconheci- dos .

31. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação compreender um computador.

32. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação compreender um dispositivo sem fio.

33. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio ser ainda configurado para comunicar a dita infor- mação de transmissor chave ao dito nó de processamento de localização, em que a dita informação é utilizável pelo dito nó de processamento de localização para com- putar a localização de um ou mais dispositivos sem fio; em que o dito servidor é configurado para comunicar-se por intermédio do dito canal de dados de plano de usuá- rio com o dito pelo menos um dispositivo sem fio, e em que o dito dispositivo sem fio a ser localizado é con- figurado de maneira a proporcionar informação de medi- ção por meio do canal de dados para o dito nó de pro- cessamento de localização; em que a dita informação de transmissor chave inclui informação de identificação de célula, informação de localização de transmissor de cé- lula, e informação de sincronização de sinal de trans- missor de célula; e em que as ditas medições de sinal incluem sincronização de sinal e nível de potência re- cebida .

34. Método para localizar um dispositivo sem fio móvel, caracterizado por compreender: instruir pelo menos um dispositivo sem fio para comunicar-se com um nó de processamento de localização por intermédio de um enlace de comunicações, e realizar medições de varredura de sinais a partir de um ou mais transmissores distribuídos geograficamente, e ainda instruir o dito pelo menos um dispositivo sem fio para auxiliar o nó de processamento de localização na deter- minação de informação de transmissor chave pelo recebi- mento e medição de características dos ditos sinais e proporcionar informação sobre as ditas características por meio do enlace de comunicações para o dito nó de processamento de localização, em que as ditas caracte- rísticas são de utilidade para determinar a informação de transmissor chave; instruir um dispositivo sem fio a ser localiza- do para realizar medições de sinais a partir de um ou mais transmissores e proporcionar informação de medição para o dito nó de processamento de localização; e no nó de processamento de localização, utilizar a dita informação de transmissor chave e a dita medição de informação para determinar a localização geográfica do dito dispositivo sem fio a ser localizado.

35. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por compreender instruir o dito pelo me- nos um dispositivo sem fio para comunicar a dita infor- mação de transmissor chave ao dito nó de processamento de localização, em que a dita informação é usada pelo dito nó de processamento de localização para computar a localização de um ou mais dispositivos sem fio.

36. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o método ser realizado com pelo menos um transmissor de uma primeira rede de comunicações sem fio e pelo menos um transmissor de uma segunda rede de comunicações sem fio.

37. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por as comunicações entre um ou mais dis- positivos sem fio e o dito nó de processamento de loca- lização serem realizadas por meio de um canal de dados no plano de usuário.

38. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por a dita informação de transmissor cha- ve incluir informação de identificação de célula.

39. Método, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado por a dita informação de identificação de célula incluir pelo menos um elemento do grupo que con- siste de ID de Célula, canal de freqüência, código de identificação de estação de base, Identificação Global de Célula, e ID de Estação de Célula.

40. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por a dita informação de transmissor cha- ve incluir informação de localização de transmissor de célula.

41. Método, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado por a dita informação de localização de transmissor de célula incluir latitude e longitude.

42. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por a dita informação de transmissor cha- ve incluir informação de sincronização de sinal de transmissor de célula.

43. Sistema, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por as ditas medições de sinal incluírem sincronização de sinal relativa.

44. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por as ditas medições de sinal incluírem sincronização de sinal absoluta.

45. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por as ditas medições de sinal incluírem nível de potência recebida.

46. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar uma solução de loca- lização baseada em medições de diferença de tempo.

47. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio ser um dispositivo móvel.

48. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio ser um dispositivo fixo.

49. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio estar em uma localização conhecida.

50. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio estar em uma localização desconhecida.

51. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar uma solução de loca- lização que utilize as ditas medições e informação pre- viamente conhecida para solucionar informação desconhe- cida .

52. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar uma função de erro com base em informação conhecida e desconhecida, e para solucionar a informação desconhecida mediante redução ao mínimo da função de erro.

53. Método, de acordo com a reivindicação 52, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar o erro de cada uma das medições como uma função de informação desconheci- da .

54. Sistema, de acordo com a reivindicação 53, 1 caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar uma função de erro para medições de diferença de tempo, em que a dita fun- ção de erro é a diferença entre uma diferença de tempo medida e uma diferença de tempo teórica, supondo-se um conjunto hipotético de posições de transmissor, parti- das de sincronização de transmissor e posições de re- ceptor .

55. Método, de acordo com a reivindicação 54, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para computar o erro quadrado de cada uma das medições com base na informação desconhe- cida .

56.Método, de acordo com a reivindicação 55, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para ponderar o erro quadrado de cada uma das medições com base na qualidade da medição, e para somar os erros ponderados para criar um valor de erro que é uma função dos dados desconhecidos.

57. Método, de acordo com a reivindicação 56, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para solucionar os dados desconhe- cidos pela redução ao mínimo da função de erro.

58. Método, de acordo com a reivindicação 57, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para marcar valores de dados como conhecidos uma vez determinados, e utilizar os valores conhecidos para simplificar a solução de informação desconhecida.

59. Método, de acordo com a reivindicação 58, caracterizado por a informação conhecida incluir infor- mação de posição de transmissor previamente determina- da .

60. Método, de acordo com a reivindicação 58, caracterizado por a informação conhecida incluir sin- cronização de um transmissor conhecido como estando síncrono com relação a uma fonte de sincronização co- mum.

61. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por a informação conhecida incluir posi- ções de receptores fixos.

62. Método, de acordo com a reivindicação 58, caracterizado por a informação conhecida incluir posi- ções de receptores móveis.

63. Método, de acordo com a reivindicação 51, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação ser programado para limitar uma parte de uma so- lução de localização a uma região geográfica, e então mais tarde combinar os dados provenientes de várias re- giões para simplificar a solução dos dados desconheci- dos .

64. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação compreender um computador.

65. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o dito nó de processamento de locali- zação compreender um dispositivo sem fio.

66. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio ser ainda instruído para comunicar a dita informa- ção de transmissor chave ao dito nó de processamento de localização, em que a dita informação é usada pelo dito nó de processamento de localização para computar a lo- calização de um ou mais dispositivos sem fio; em que os ditos dispositivos sem fio são operacionais de forma a se comunicarem por meio de um canal de dados em plano de usuário, e em que o dito dispositivo sem fio a ser localizado é operacional de forma a proporcionar infor- mação de medição por meio do canal de dados para o dito nó de processamento de localização; em que a dita in- formação de transmissor chave inclui informação de i- dentificação de célula, informação de localização de transmissor de célula, e informação de sincronização de sinal de transmissor de célula; e em que as ditas medi- ções de sinal incluem sincronização de sinal e nível de potência recebida.

67.Dispositivo sem fio configurado para coo- perar com um nó de processamento de localização na rea- lização de um método para localizar um dispositivo sem fio móvel, caracterizado por compreender: um processador; e instruções capazes de serem executadas para instruírem o processador a controlar o dispositivo sem fio na comunicação com um nó de processamento de Ioca- lização, e realizar medições de varredura de sinais a partir de um ou mais transmissores distribuídos geogra- ficamente, e auxiliar o nó de processamento de locali- zação na determinação de informação de transmissor cha- ve mediante a recepção e medição de características dos ditos sinais e proporcionar informação relacionada com as ditas características por meio de um enlace de comu- nicações para o dito nó de processamento de localiza- ção .

68. Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por compreender ainda ins- truções capazes de serem executadas para instruir o processador para controlar o dispositivo sem fio na re- alização de medições de sinais a partir de um ou mais transmissores e proporcionar informação de medição para o dito nó de processamento de localização.

69.Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por compreender ainda ins- truções capazes de serem executadas para instruírem o processador para controlar o dispositivo sem fio na co- municação da dita informação de transmissor chave para o dito nó de processamento de localização, em que a di- ta informação é usada pelo dito nó de processamento de localização para computar uma localização de um ou mais dispositivos sem fio.

70.Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por o dispositivo sem fio ser configurado para comunicar-se com pelo menos um transmissor de uma primeira rede de comunicações sem fio e pelo menos um transmissor de uma segunda rede de comunicações sem fio.

71. Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por o dito dispositivo sem fio ser configurado de forma a comunicar-se com o dito nó de processamento de localização por meio de um canal de dados no plano de usuário.

72. Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por a dita informação de transmissor chave incluir informação de identificação de célula.

73.Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 72, caracterizado por a dita informação de identificação de célula incluir pelo menos um elemento do grupo que consiste de ID de Célula, canal de fre- qüência, código de identificação de estação de base, Identificação Global de Célula, e ID de Estação de Cé- lula.

74. Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por a dita informação de transmissor chave incluir informação de localização de transmissor de célula.

75. Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 74, caracterizado por a dita informação de localização de transmissor de célula incluir latitude e longitude.

76. Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por a dita informação de transmissor chave incluir informação de sincronização de sinal de transmissor de célula.

77. Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por as ditas medições de sinal incluírem sincronização de sinal relativa.

78. Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por as ditas medições de sinal incluírem sincronização de sinal absoluta.

79. Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por as ditas medições de sinal incluírem nível de potência recebida.

80.Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio ser um dispositivo móvel.

81. Dispositivo sem fio, de acordo com a rei- vindicação 67, caracterizado por o dito pelo menos um dispositivo sem fio ser um dispositivo fixo.