CN102379115A - 用于确定位置信息的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种确定位置信息的方法,用于包括多个电子设备的通信系统的电子设备中,该方法包括:通过通信系统的多个通信网络发送位置请求信号;从多个电子设备的至少一个电子设备接收具有各自位置信息的位置响应信号;以及通过收到的位置响应信号来确定所述电子设备的位置信息,其中按所述网络之间的特定顺序向多个网络连续发送位置请求信号,直到基于位置响应信号确定所述电子设备的位置信息为止。
Description
技术领域
本发明涉及通信系统,尤其涉及用于获得通信系统的多个通信网络中位置信息的方法和设备。
背景技术
人们对通信系统中的定位技术和基于位置的移动服务越来越感兴趣。常常需要通信网络中的用户或用户设备的位置来执行某功能,如基于位置的服务(LBS)根据用户的当前位置提供信息和服务的自动传送。
有两种典型类型的LBS,一种用于位置跟踪和监测,例如美国专利2008/0242319公开了一种监测移动设备、并产生关于视频网络传输的通知的方法。美国专利申请11/445,730提供了一种在移动通信设备的交互式地图显示器上显示个人位置的方法。另一种类型LBS用于信息共享和通知,例如美国专利2008/0086368公开了一种基于位置的指定内容在线广告服务。显然,地理或位置信息是使用LBS的必需前提条件。
对于能够检测自己位置信息的位置感知设备,因为有位置确定技术设备,包括全球定位系统(GPS)、辅助GPS(AGPS)技术或其它相关技术,所以能够获得位置感知设备的位置信息。然而,对于那些不能检测位置信息的位置未知设备,如何获取准确位置是个问题。
位置未知设备获得其位置信息的一种方法是,手动输入附近目标(建筑物、街道、公园等)的文本模式信息,然后向移动网络的定位服务器如Google地图发送查询,以检索准确的地理信息,该方法的缺点显而易见,用户必须预先了解周围环境,并且手动输入不方便。
另一种方法基于经验信号强度测量,并使用在多个接收器位置采集的信号强度信息来生成查找表。该方法包括“离线”和“在线”阶段。在离线阶段,通过用户设备或其它测量接收器执行已知位置的接收信号强度测量。除信号强度以外,也可使用其它信号模式如信噪比(SNR)。采集的信号模式存储在用户设备的位置数据库中,以便将信号信息和已知位置的坐标联系起来,即所谓的无线电地图。在在线阶段,利用从接入点实际接收的信号强度来搜索无线电地图,以估计用户位置。
然而,这种方法取决于来自蜂窝网络中接入点或基站的信号检测,并且由于无线信道的有噪特性以及来自环境的干扰,例如环境中人走动、开门和关门等,造成无线网络中的射频信号变化且起伏。在线阶段测量的样本可能和无线电地图中存储的那些样本有较大偏离。因此,基于查找表难以获得准确的位置信息。
因此,需要一种获得无线通信网络中位置信息的改进方法。
发明内容
本发明涉及一种确定位置信息的方法,该方法用于包括多个电子设备的通信系统的电子设备中,该方法包括:通过通信系统的多个通信网络发送位置请求信号;从多个通信设备的至少一个通信设备接收具有各自位置信息的位置响应信号;以及根据收到的位置响应信号来确定所述电子设备的位置信息,其中按所述网络之间的特定顺序向多个网络连续发送位置请求信号,直到基于位置响应信号确定所述电子设备的位置信息为止。
本发明也涉及包括多个电子设备的通信系统中的一种电子设备,该电子设备包括:多个通信接口,用于和通信系统的多个通信网络连接;发送器,用于通过多个通信接口发送位置请求信号;接收器,用于从多个电子设备中的至少一个电子设备接收具有各自位置信息的位置响应信号;以及处理器,用于通过收到的位置响应信号来确定所述电子设备的位置信息,其中按所述网络之间的特定顺序向多个网络连续发送位置请求信号,直到基于位置响应信号确定所述电子设备的位置信息为止。
附图说明
从以下连同附图给出的实施例描述,本发明的这些和其它方面、特征和优点将变得很清楚,其中:
图1是用于说明本发明实施例的通信系统的说明图;
图2是根据本发明实施例的电子设备的框图;
图3是根据本发明实施例用于获得位置信息的消息流图;
图4是根据本发明实施例的说明性的位置报告表;以及
图5是根据本发明实施例用于获得位置信息的方法流程图。
具体实施方式
图1示出了通信系统100的说明性图,包括多个移动设备102A-C、基站106和接入点108。附图标记104代表GPS卫星,它本身不是通信系统的一部分。虽然图中示出了有限数量的部件供说明之用,可以理解,根据所描述的实施例,通信系统100可以包括更多部件。通信系统100可以是蜂窝网络,例如包括对应基站106的GSM(全球移动通信系统)/CDMA(码分多址)/UMTS(通用移动通信系统)/WiMAX(全球微波互联接入)/LTE(长期演进)网络。蜂窝网络可以进一步包括具有接入点108的WiFi(无线保真)/传感器网络。另外,也可利用蓝牙通信网络进行短距对等通信。
可以将移动设备102实施为移动电话、个人数字助理(PDA)以及其它任何类型设备或无线计算设备。在通信系统100中,例如移动设备102-A是具有GPS或AGPS功能的部件的位置感知设备,即当它的位置改变时,它能够基于GPS技术分析由GPS系统104提供的信号,由此获得位置信息,例如包括高度、纬度和经度。在该技术领域GPS技术是周知的,在此省略对其详细描述。
另一方面,当位置未知设备102-B想要知道其位置信息时,它可以使用各种通信接口从其它位置感知设备,如移动设备102-A、乃至通信系统100中知道自己位置的其它任何电子设备如基站、接入点,获得位置信息。在此其它电子设备可以是在一个位置的固定设备,并且其位置信息也是固定的。虽然电子设备知道它自己的位置,但是不能被定义为位置感知设备,因为当它的位置象位置感知设备那样改变时,它不能通过自己来确定或计算自己的位置信息。因此,这种电子设备被称为位置未知设备。
移动设备102-B可以包括用于连接通信系统100的多个通信网络的多个通信接口(未示出),例如用于连接GSM网络、WiMAX网络、WiFi网络、WLAN(无线局域网)等的不同通信接口。蓝牙网络使用开放标准进行数字设备短距传输。它提供直到720Kbps的数据传输率,覆盖范围10米。蓝牙使用全向无线电波,可以越过墙壁和其它非金属障碍物。
另外,包括接入点108的WLAN适于基于IEEE802.11b的标准,该标准定义了11Mbps数据率,覆盖范围为50-300米。具有基站106的WiMAX网络提供直到70Mbps的数据传输率,覆盖范围为2Km。
图2是电子设备102的框图,图3是根据本发明实施例获得位置信息的消息流程图。电子设备102包括处理器204、发送器202、接收器208和数据存储器206。处理器204适于处理与各种网络的通信,以及与通信系统100中的其它电子设备通过各自通信接口交换数据,并执行处理流程以确定电子设备102的位置信息。发送器202和接收器208适于发送/接收通信系统100中的信号和数据。存储器206适于存储要被处理器204处理的数据。优选地,可以将通信接口、处理器204、发送器202、接收器208和存储器206整体或部分地组合,并制造为集成电路。
根据实施例,位置未知设备102-B根据多个通信网络覆盖范围的特定顺序,向通信系统100中的其它电子设备如移动设备102-A和102-C发送位置请求信号。该特定顺序可以是从小到大覆盖范围,即按多个通信网络覆盖范围的升序。例如,由于蓝牙网络的短距覆盖,电子设备102-B首先通过蓝牙接口向蓝牙网络覆盖范围内的邻近设备发送位置请求信号。根据实施例,位置请求信号可以具有在MAC或IP层运行的任何类型通信消息的消息格式,该消息格式包括消息头和消息负载。
位置请求信号的消息头一般包括源地址、目的地址和消息类型。在此,例如源地址是位置未知设备102-B的IP地址,目的地址是蓝牙网络的广播地址,对于位置请求,消息类型预定为0x01。位置请求信号的消息负载包括接口类型,在此对于蓝牙接口被设为0x01。另外,对于WiFi接口可以设为0x02,对于WiMAX接口可以设为0x03,对于GSM接口可以设为0x04.
当蓝牙网络中的其它电子设备收到从位置未知设备102-B发送的位置请求信号,它们可以通过发送位置响应信号共享它们的位置信息。位置信息包括全球定位系统坐标系的位置坐标,如地理信息,包括高度、纬度和经度。然后,位置未知设备102-B将收到的该位置信息用作其位置信息,并获得基于位置的服务。
位置响应信号可以具有在MAC或IP层上运行的任何类型通信消息的消息格式,包括消息头和消息负载。位置响应信号的消息头一般包括源地址、目的地址和消息类型。在此,例如源地址是位置感知设备102-A的IP地址,对于位置响应,消息类型预定为0x00,目的地址是发送位置请求的位置未知设备102-B的地址。位置响应信号的消息负载包括接口类型,在此对于蓝牙接口,被设为0x01。对于WiFi接口可以设为0x02,对于WiMAX接口可以设为0x03,对于GSM接口可以设为0x04。另外,负载将包括位置信息,如经度205°23’44.1”和纬度57°55’56.6”。
根据实施例,如果从蓝牙网络或其它网络内的多个邻近位置感知设备收到多个位置信息,电子设备102-B可以根据该位置信息确定其位置,如计算收到的这些位置信息的平均值,或者把与具有最大信号强度的消息对应的接收位置信息,确定为设备102-B的位置信息。
另一方面,如果没有从蓝牙网络收到响应,电子设备102-B可以按特定顺序向多个网络连续发送位置请求信号,直到根据位置响应信号确定该电子设备102-B的位置信息。例如,可以利用另一网络,如覆盖范围比蓝牙网络大、但比别的网络小的WiFi网络,来发送进一步的位置请求信号。按照这种顺序,位置未知设备102-B可以从WiFi网络或WiMAX网络收到响应,并确定其位置。在WiFi和WiMAX网络中,接入点和基站将向其网络的移动设备传送位置请求信号,并将位置信息传送给原始查询设备102-B。另外,如果接入点和基站有位置信息,它们也可将该位置信息发送给设备102-B。如图3所示,位置请求消息分别被发送给不同网络中的位置感知设备、接入点和基站,并且可以从对应网络收到响应。
另外,可以预先确定到期时间,到期时间代表各网络可用于提供响应的持续时间,使得如果在规定时间内没有收到响应,位置未知设备102-B可以向下一网络发送位置请求信号,或者开始另一个发送请求循环。
图4是根据本发明实施例的位置报告的说明性表。如图4所示,可以将不同时间从不同网络收到的位置信息记录在表中,并存储在存储器如闪存、随机存储器(RAM)或硬盘中。邻近设备类型、位置信息、连接类型、到期时间和误差范围将被记录。误差范围显示基于网络覆盖范围的位置误差。例如,当蓝牙网络覆盖范围的半径为10m时,位置响应信号中的位置信息将在10m以内,从而误差范围为10m。
图5示出了根据本发明实施例获得位置信息的方法的流程图。在步骤501,位置未知设备102-B根据通信网络覆盖范围的特定顺序,通过发送器202经由对应通信接口发送位置请求信号,例如该特定顺序可以是从最短连接范围接口到最长连接范围,即该顺序为:蓝牙为第一网络,WiFi为第二网络,WiMAX为第三网络。然后,在步骤502,在预定到期时间内,位置未知设备102-B等待接收来自对应网络其它设备的响应信号,并且如果在步骤503到期时间过了,接收器208还没有收到响应,则处理流程将返回到步骤501,根据以上定义的特定顺序向下一个网络发送请求信号。如果在步骤503有响应,则将在步骤504从收到的响应确定位置未知设备102-B的位置信息,并在显示器上向用户显示。
虽然根据本发明实施例位置感知设备102-A响应位置未知设备102-B的位置请求信号,然而,其它位置未知电子设备,如知道自己位置信息的基站或接入点也可共享它们的位置信息,并响应位置请求信号。即,任何知道自己位置信息的通信设备都能够响应位置请求信号。
虽然在实施例中描述了位置未知设备102-B发送位置请求信号,然而,位置感知设备也可发送请求信号,以便根据来自通信系统中其它通信设备的响应获得精确的位置信息。
根据替换实施例,如果有多个相同覆盖范围的通信网络,则每个网络将一个接一个地发送请求信号,以得到具有相同误差范围的位置信息响应。和其它位置获取方法相比,可以直接从邻近通信设备快速检索基于以上实施例的位置信息。
以上仅仅说明了本发明实施例,应该理解,本领域技术人员将能够设计虽然未在此明确描述、但具体实施本发明原理且落入本发明精神和范围内的诸多替换配置。
Claims (11)
1.一种确定位置信息的方法,用于包括多个通信设备的通信系统的电子设备中,所述方法包括:
通过所述通信系统的多个通信网络发送位置请求信号;
从所述多个通信设备的至少一个通信设备接收具有各自位置信息的位置响应信号;以及
根据所收到的位置响应信号,来确定所述电子设备的位置信息,
其中按所述网络之间的特定顺序向所述多个网络连续发送所述位置请求信号,直到基于所述位置响应信号确定所述电子设备的所述位置信息为止。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述网络之间的所述特定顺序包括所述多个通信网络的覆盖范围的升序。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述通信设备包括以下设备中的一个或多个:基站、接入点、无线通信设备。
4.根据以上权利要求任一所述的方法,其中所述确定步骤进一步包括:
当收到多个位置信息时,通过对所述多个位置信息进行平均,来获得所述电子设备的所述位置信息。
5.根据以上权利要求任一所述的方法,其中通过无线通信发送所述位置请求信号和所述位置响应信号。
6.根据以上任一权利要求所述的方法,其中所述位置信息包括全球定位系统坐标系的位置坐标。
7.包括多个电子设备的通信系统中的一种电子设备,包括:
多个通信接口,用于和所述通信系统的多个通信网络连接;
发送器,用于通过所述多个通信接口发送位置请求信号;
接收器,用于从所述多个电子设备中的至少一个电子设备接收具有各自位置信息的位置响应信号;以及
处理器,用于通过所收到的位置响应信号来确定所述电子设备的位置信息,
其中按所述网络之间的特定顺序向所述多个网络连续发送所述位置请求信号,直到基于所述位置响应信号确定所述电子设备的所述位置信息为止。
8.根据权利要求6所述的电子设备,其中所述网络之间的所述特定顺序包括所述多个通信网络的覆盖范围的升序。
9.根据权利要求6或7所述的电子设备,其中当收到多个位置信息时,所述处理器适于通过对所述多个位置信息进行平均,来确定所述电子设备的所述位置信息。
10.根据权利要求6至8任一所述的电子设备,其中通过无线通信发送所述位置请求信号和所述位置响应信号。
11.根据权利要求6至9任一所述的电子设备,其中所述位置信息包括全球定位系统坐标系的位置坐标。
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