CN103069778A

CN103069778A - 用于定位的方法

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Publication number: CN103069778A
Application number: CN201180035018XA
Authority: CN
Inventors: M·库尔兹
Original assignee: T Mobile International Austria GmbH
Current assignee: T Mobile International Austria GmbH; T Mobile Austria GmbH
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2031-07-12
Also published as: JP2013534378A; CN103069778B; US9226166B2; US20130143576A1; EP2594052A1; WO2012007151A1; JP5913308B2

Abstract

本发明涉及一种用于在移动无线电网络中定位的方法、移动设备、系统、程序和计算机程序产品，其中移动无线电网络包括处于第一地点的第一移动设备和处于第二地点的第二移动设备，其中用于定位的方法包括第一步骤、第二步骤、第三步骤、第四步骤、第五步骤、第六步骤、第七步骤、第八步骤和第九步骤，其中在第一步骤中，第一移动设备将导频信号发送至第二移动设备，其中在第二步骤中，第二移动设备测量导频信号的信号强度，其中在第三步骤中，第二移动设备将关于导频信号的信号强度的信息发送至第一移动设备，其中在第四步骤中，第一移动设备根据关于信号强度的信息相对于第一地点确定第二地点，其中在第五步骤中，第二移动设备将另一导频信号发送至第三移动设备，其中在第六步骤中，第三移动设备测量该另一导频信号的另一信号强度，其中在第七步骤中，第三移动设备将关于另一信号强度的另一信息发送至第二移动设备，其中在第八步骤中，第二移动设备根据关于另一信号强度的另一信息相对于第二地点确定第三地点，其中在第九步骤中，第二移动设备将关于第三移动设备的第三地点的信息发送至第一移动设备。

Description

用于定位的方法

背景技术

本发明涉及一种用于定位移动电信设备的方法、客户端（client）、系统、程序和计算机程序产品。

无线运营商（例如，蜂窝电话服务提供商）目前能够确定无线设备的地点。例如，可通过确定由附近的收发机单元所接收的信号强度以及对蜂窝电话用户的位置作三角测量来跟踪蜂窝电话用户。GPS也用于确定移动设备的位置。然而，如果人在建筑物内部，这可能影响GPS和蜂窝覆盖范围，导致用户定位的失真。需要的是一种以更大精确度跟踪无线设备的方法。

现有技术从WO2008/082783A1得知一种用于确定移动设备的地点的方法、装置和电子设备。接收机与移动设备异步地接收来自无线局域网的至少三个接入点的接入信号。处理器测量每一接入点的接入信号的接入信号强度。发射机将所述接入信号强度发送至一个地点服务器，以确定所述移动设备的地点。现有技术从US2004/0203872A1得知一种移动客户端设备，该移动客户端设备通过测量无线信号的强度来确定移动设备距发射设备的距离。然而，移动客户端设备不可能定位如下的移动设备：例如由于移动设备之间的壁，移动客户端设备未从所述移动设备接收到足够的无线信号。

现有技术的缺陷在于，需要传输接入信号的固定接入点，和/或必须能够在移动设备之间传输足够的无线信号。因而，涉及移动设备所在的区域，所述实现相对昂贵且不灵活。

这仅是在下文中阐释的本发明所解决的现有技术缺陷中的一个。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于在移动无线电网络中定位的方法、移动设备、系统、程序和计算机程序产品，其中所述移动无线电网络包括处于第一地点的第一移动设备和处于第二地点的第二移动设备，其中用于定位的所述方法包括第一步骤、第二步骤、第三步骤、第四步骤、第五步骤、第六步骤、第七步骤、第八步骤和第九步骤，其中在所述第一步骤中，所述第一移动设备将一个导频（pilot）信号发送至所述第二移动设备，其中在所述第二步骤中，所述第二移动设备测量所述导频信号的信号强度，其中在所述第三步骤中，所述第二移动设备将关于所述导频信号的信号强度的一个信息发送至所述第一移动设备，其中在所述第四步骤中，所述第一移动设备根据关于信号强度的所述信息来相对于所述第一地点确定第二地点，其中在所述第五步骤中，所述第二移动设备将另一导频信号发送至第三移动设备，其中在所述第六步骤中，所述第三移动设备测量所述另一导频信号的另一信号强度，其中在所述第七步骤中，所述第三移动设备将关于所述另一信号强度的另一信息发送至所述第二移动设备，其中在所述第八步骤中，所述第二移动设备根据关于所述另一信号强度的所述另一信息来相对于所述第二地点确定第三地点，其中在所述第九步骤中，所述第二移动设备将关于所述第三地点的一个信息发送至所述第一移动设备。

因而，有利地，可以在不具有GPS信息和/或不具有与基础结构网络的固定接入点的连接的情况下相对精确地定位移动设备。对移动设备的定位在室内和在室外是可能的，并且即使在移动设备位于建筑物的不同房间和/或楼层（stage）中的情况下也是可能的。有利地，即使在移动设备相对于彼此移动的情况下定位也是可能的。因而，提供了一种灵活且成本节约的定位方法。有利地，可在第一移动设备、第二移动设备和第三移动设备之间建立例如ad-hoc无线网络。没有必要与基础结构网络连接和/或接入基础结构网络，以提供一种用于定位移动设备的有效方法。通过在所述第二（第三）移动设备中测量所接收的（另一）导频信号的（另一）信号强度，有利地，所述第一（第二）移动设备没有必要知道或者知晓发送与（另一）信号强度有关的（另一）信息的信号强度。通过使用导频信号的信号强度来确定地点，不需要固定参考点或者固定发送机。由于不仅所述第一移动设备而且所述第二移动设备能够发送（另一）导频信号以及基于关于（另一）信号强度的（另一）信息——即，所报告的信号强度——来确定地点，所以可以定位未接收到所述第一移动设备的导频信号的移动设备。假若，从所述第一移动设备发送的导频信号未到达所述第三移动设备——例如，由于所述第一移动设备和所述第三移动设备之间的壁，所述第二移动设备能够通过向所述第三移动设备发送另一导频信号以及基于所报告的信号强度确定所述第三地点来定位所述第三移动设备。假若，所述第一移动设备能够定位所述第三移动设备，该方法有利地提供了对所述第三地点的两个确定（一个由所述第一移动设备提供，一个由所述第二移动设备提供），这导致提高了对所述第三地点的定位的精度。通过将关于所述第三地点的另一信息发送至所述第一移动设备，可能的是，即使所述第一移动设备不可能直接定位，所述第一移动设备也知晓所述第三移动设备的地点。因而，该方法提供了一种用于定位移动设备的有效方法，即使在移动设备位于例如建筑物的不同房间中的情况下。诸如持久地或者在一个请求之后，发送导频信号和/或关于信号强度的信息。通过仅在请求时发送导频信号和/或关于信号强度的信息，可在当前不需要定位移动设备时节省电力。

在下文中描述本发明的另外的实施方案。

但是本领域技术人员应理解，在不偏离本发明的更宽泛精神的前提下，本发明的其它改型或变体是可能的。因而，所述改型应被认为落入本发明的精神和范围内，从而形成如本文所描述或例示的本发明的一部分。因此，该示例性描述应被认为是阐释性的而非限制性的。

根据本发明，优选的是，使用蓝牙、NFC（近场通信）、RFID（射频识别）、WIMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互联接入）或WLAN（无线局域网）连接来传输所述导频信号和/或关于信号强度的信息。在本发明的情况下，蓝牙使用2.4GHz ISM频带中的无线协议。

根据本发明，从而有利地，可以提供一种实现本发明的相对有效的方式。

根据本发明，优选的是，所述第二地点被存储在所述第一移动设备中。

根据本发明，从而有利地，可以在所述第一移动设备中建立例如数据库，在该数据库中存储所确定的所述第二移动设备的地点。

根据本发明，优选的是，所述第一移动设备将所述第二地点发送至所述第二移动设备，其中优选地，所述第二地点被存储在所述第二移动设备中。

根据本发明，从而有利地，可以为所述第二移动设备提供地点信息。

根据本发明，优选的是，所述导频信号和/或关于信号强度的信息被加密。

根据本发明，从而有利地，可以确保仅经授权的设备（具有解密密钥的设备）可被包括在例如专用网络中。

根据本发明，优选的是，所述第一移动设备确定另一第二移动设备的另一第二地点。

根据本发明，从而有利地，可以定位多个第二移动设备，从而例如在医院中建立一个网络。

根据本发明，优选的是，所述第一移动设备接收卫星导航系统的信息，例如GPS信号。所述信息通过无线连接或有线连接来提供。

根据本发明，从而有利地，不仅可以确定所述第二移动设备的相对位置，而且可以确定所述第二移动设备的绝对位置。

根据本发明，优选的是，所述第二移动设备与一基于位置的服务连接。所述基于位置的服务（location based service,LBS）提供例如关于特别的商店在大型购物中心中的地点的信息。

根据本发明，从而有利地，可以将关于所确定的所述第二移动设备的地点附近的地点的信息提供给所述第二移动设备。

根据本发明，优选的是，所述第二移动设备以声学信号和/或光学信号响应导频信号。

根据本发明，从而有利地，可以提供“搜索和找到（search andfind）”的可能性，例如如果所述第二移动设备的用户搜索所述第二移动设备的话。

根据本发明，优选的是，为了更好的性能，例如针对交接（handover）过程，通过内部罗盘或者通过位于所述移动设备中的陀螺传感器或者加速度传感器，来确定所述移动设备的用户寻找的方向。

本发明还涉及一种用于根据前述任一实施方案在移动无线电网络中定位的移动设备。

根据本发明，从而有利地，可以提供本发明的多个优点。该移动设备包括例如蓝牙、NFC、RFID、WIMAX或者WLAN信号的发送机和接收机。该移动设备还包括例如用于根据所测量的信号强度来确定地点的计算机单元。

本发明还涉及一种用于在移动无线电网络中定位的系统，其中该系统包括处于第一地点的第一移动设备和处于第二地点的第二移动设备，其中所述第一移动设备发送一个导频信号至所述第二移动设备，其中所述第二移动设备测量所述导频信号的信号强度，其中所述第二移动设备将关于所述导频信号的信号强度的一个信息发送至所述第一移动设备，其中所述第一移动设备根据关于信号强度的所述信息来相对于所述第一地点确定所述第二地点，其中所述第二移动设备确定第三移动设备的第三地点，其中所述第二移动设备将另一导频信号发送至所述第三移动设备，其中所述第三移动设备测量所述另一导频信号的另一信号强度，其中所述第三移动设备将关于所述另一信号强度的另一信息发送至所述第二移动设备，其中所述第二移动设备根据关于所述另一信号强度的所述另一信息来相对于所述第二地点确定所述第三地点，其中所述第二移动设备将所述第三移动设备的所述第三地点发送至所述第一移动设备。

本发明还涉及一种包括计算机可读程序代码的程序，当在计算机上执行所述计算机可读程序代码时，所述计算机可读程序代码使得该计算机执行根据任一前述实施方案的方法。本发明还涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在存储介质上的计算机程序，其中所述计算机程序包括程序代码，当在计算机上执行所述程序代码时，所述程序代码使得该计算机执行根据前述实施方案之一的方法。

附图说明

图1示意性示出了本发明的一个实施方案。

图2示意性示出了本发明的另一实施方案。

图3和图4示意性示出了本发明的另一实施方案。

具体实施方式

关于具体的实施方案并且参考一些附图来描述本发明，但是本发明不限于此，而是仅由权利要求书限定。所描述的附图仅仅是示意性的，并非限制性的。在附图中，出于阐释的目的，一些元件的尺寸可能被夸大，且未按比例绘制。

在提及单数名词时使用不定冠词或定冠词例如“一（a）”、“一个（an）”、“所述（the）”的情况下，除非特别另有声明，包括该名词的复数。

此外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于在类似元件之间进行区别，未必用于描述一个相继次序或时间次序。应理解，在适当情况下，如此使用的这些术语是可互换的，并且本文描述的本发明的实施方案能够以不同于本文阐释描述的顺序的其他顺序来操作。

根据本发明的方法允许通过使用导频信号来确定移动设备的位置。作为另一实施方案，可用限定长度的加密密钥来加密所述导频信号。在该情形下，每一移动设备具有一个用于精确识别的特殊身份（ID）。根据本发明的方法不仅可以用于室内，而且可以用于室外，和/或与现有的全球定位系统例如GPS结合。在图1中示出了本发明的一个示例性实施方案。第一移动设备100向第二移动设备101发出一个导频信号103。第二移动设备101将关于所接收的信号强度的信息104报告回第一移动设备100。第二移动设备101向第三移动设备102发出一个导频信号105，并且接收回关于信号强度的信息106。第一移动设备100借助例如复杂的矢量分析，根据所报告的信号强度来确定第二移动设备101的第二地点。第二移动设备101借助例如复杂的矢量分析，根据所报告的信号强度来确定第三移动设备102的第三地点。有利地，这些地点被计算出且不需要手动测量。因此，有利地可能的是，即使设备四处移动也可定位所述设备。根据本发明，第二移动设备101将关于第三地点的信息发送至第一移动设备100。

在图2中示出了本发明的另一示例性实施方案。第一移动设备100向第二移动设备101发出导频信号103。第二移动设备101向第一移动设备100报告所接收的信号强度104。第二移动设备101向第三移动设备102发出另一导频信号105，并且接收回信号强度106。第一移动设备100借助例如复杂的矢量分析，根据所报告的信号强度来确定第二移动设备101的地点。第二移动设备101借助例如复杂的矢量分析，根据所报告的信号强度来确定第三移动设备102的地点。此外，第一移动设备100向第三移动设备102发出一个导频信号200。第三移动设备102向第一移动设备100报告所接收的信号强度201。第一移动设备100借助例如复杂的矢量分析，根据所报告的信号强度来确定第三移动设备102的地点。根据本发明，第二移动设备101将关于第三地点的信息发送至第一移动设备100。

在图3中示出了本发明的另一实施方案。图3示出了一个区域的示意图，在该区域中可使用根据本发明的方法。该区域例如是建筑物的一层，在该情形下，具有通过三个门连接的四个房间。移动设备300、301、302、303发出导频信号，移动客户端310、311、312、313报告信号强度。每一移动设备300、301、302、303确定移动客户端310、311、312、313的地点，其中例如移动设备300向移动设备313发出一个导频信号，接收回信号强度，并确定移动设备313的地点。移动设备301确定移动设备310等的地点。根据该实施方案，移动设备300通过连接306通知移动设备302关于移动设备的地点，即移动设备300将关于移动设备313的地点的信息发送至移动设备302。此外，移动设备300通过连接304通知移动设备301，通过连接305通知移动设备303。移动设备301通过连接308通知移动设备303关于移动设备310的地点，通过连接307通知移动设备302，通过连接304通知移动设备300。移动设备302和303使用连接306、307、309、305、308通知彼此以及移动设备300和301。因而，有利地，可以精确地确定地点，即使在例如壁造成衰减的情况下。

在图4中示出了本发明的另一实施方案。图4示出了图3的情形。对图3中示出的实施方案的说明和定义同样适用于图4。移动设备312从中央房间移动到右侧的房间中。在中央房间中，通过移动设备302来定位移动设备。在右侧的房间中，通过移动设备303来定位移动设备。根据本发明，移动设备302和移动设备303之间的交接是可能的，因此有利地，精确定位仍是可能的，即使移动设备从一个房间移动到另一房间。

根据另一实施方案，距移动设备300的绝对位置是可获得的，因为例如移动设备300位于窗户附近，并且接收GPS地点信息。在该情形下，根据本发明，有利地，可以确定移动设备313的绝对位置，此外可以将地点信息发送至所连接的移动设备301、302、303。还可将移动设备300（有线或无线）直接耦合至GPS接收机，以到GPS接收机的精确距离配置移动设备300。

根据另一实施方案，由于所实现的精度，基于位置的服务（LBS）也可被提供至移动设备，例如大型购物中心中下一个药店在哪。

根据另一实施方案，可能的是经由特殊的失物招领导频信号来找到移动设备。如果用户丢失了其移动设备311，则移动设备302的用户通过向移动设备311发起一个特殊的失物招领导频信号试图找到该设备。移动设备311通过例如声学信号、发光信号或振动信号来响应。此外，可显示距离或相对坐标。

Claims

1.用于在移动无线电网络中定位的方法，其中该移动无线电网络包括处于第一地点的第一移动设备（100）、处于第二地点的第二移动设备（101）以及处于第三地点的第三移动设备（102），其特征在于，用于定位的所述方法包括第一步骤、第二步骤、第三步骤、第四步骤、第五步骤、第六步骤、第七步骤、第八步骤和第九步骤，其中在所述第一步骤中，所述第一移动设备（100）将一个导频信号（103）发送至所述第二移动设备（101），其中在所述第二步骤中，所述第二移动设备（101）测量所述导频信号（103）的信号强度，其中在所述第三步骤中，所述第二移动设备（101）向所述第一移动设备（100）发送关于所述导频信号（104）的信号强度的信息（104），其中在所述第四步骤中，所述第一移动设备（100）根据关于信号强度的所述信息（104）来相对于所述第一地点确定所述第二地点，其中在所述第五步骤中，所述第二移动设备（101）将另一导频信号（105）发送至所述第三移动设备（102），其中在所述第六步骤中，所述第三移动设备（102）测量所述另一导频信号（105）的另一信号强度，其中在所述第七步骤中，所述第三移动设备（102）将关于所述另一信号强度的另一信息（106）发送至所述第二移动设备（101），其中在所述第八步骤中，所述第二移动设备（101）根据关于所述另一信号强度的所述另一信息（106）来相对于所述第二地点确定所述第三地点，其中在所述第九步骤中，所述第二移动设备（101）将关于所述第三地点的信息发送至所述第一移动设备（100）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用蓝牙、NFC、RFID、WIMAX或WLAN连接来传输所述导频信号（103）和/或关于信号强度的所述信息（104）。

3.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，例如针对交接过程，通过内部罗盘或者通过位于所述第一移动设备中的陀螺传感器或者加速度传感器，来确定所述第一移动设备的用户寻找的方向。

4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述第一移动设备（100）将所述第二地点发送至所述第二移动设备（101），其中优选地所述第二地点被存储在所述第一移动设备和/或第二移动设备中。

5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述导频信号（104）和/或关于信号强度的所述信息（104）被加密。

6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述第一移动设备（100）确定另一第二移动设备的另一第二地点。

7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述第一移动设备（100）接收卫星导航系统的信息。

8.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述第二移动设备（101）与基于位置的服务相连接。

9.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述第二移动设备（101）以声学信号和/或光学信号响应所述导频信号。

10.移动设备（100），用于根据根据前述权利要求中任一项所述的方法在移动无线电网络中定位。

11.用于在移动无线电网络中定位的系统，其中该系统包括处于第一地点的第一移动设备（100）和处于第二地点的第二移动设备（101），其特征在于，所述第一移动设备（100）向所述第二移动设备（101）发送一个导频信号（103），其中所述第二移动设备（101）测量所述导频信号（103）的信号强度，其中所述第二移动设备（101）将关于所述导频信号（104）的信号强度的一个信息（104）发送至所述第一移动设备（100），其中所述第一移动设备（100）根据关于信号强度的所述信息（104）来相对于所述第一地点确定所述第二地点，其中所述第二移动设备（101）确定第三移动设备（102）的第三地点，其中所述第二移动设备（101）将另一导频信号（105）发送至所述第三移动设备（102），其中所述第三移动设备（102）测量所述另一导频信号（105）的另一信号强度，其中所述第三移动设备（102）将关于所述另一信号强度的另一信息（106）发送至所述第二移动设备（101），其中所述第二移动设备（101）根据关于所述另一信号强度的所述另一信息（106）来相对于所述第二地点确定所述第三地点，其中所述第二移动设备（101）将关于所述第三移动设备（102）的第三地点的信息发送至所述第一移动设备（100）。

12.程序，包括计算机可读程序代码，当在计算机上执行该计算机可读程序代码时，该计算机可读程序代码使得该计算机执行根据权利要求1至9中的一项所述的方法。

13.计算机程序产品，包括存储在存储介质上的计算机程序，该计算机程序包括计算机可读程序代码，当在计算机上执行该计算机可读程序代码时，该计算机可读程序代码使得该计算机执行根据权利要求1至9中的一项所述的方法。