CN103597889B - 相邻小区位置平均化 - Google Patents

Abstract

在一些实现中，移动装置的位置可以通过计算已经发送被该移动装置接收的信号的无线信号发送器的位置的平均值来确定。在一些实现中，将位置利用系数加权，并且该平均值是加权平均值。在一些实现中，无线信号发送器的位置基于在被该移动装置接收的无线信号中编码的识别信息来确定。该识别信息可以包括针对无线信号发送器的标识符。该识别信息可以包括所接收无线信号的、可以被用于识别无线信号发送器的特征。在一些实现中，来自一个信号的识别信息可以与来自另一信号的识别信息组合，以确定无线发送器的位置。

Description

相邻小区位置平均化

技术领域

本公开总体上涉及位置估计。

背景技术

现代移动装置（例如，智能电话、膝上型电脑等）可以向该移动装置的用户提供移动装置的当前位置。移动装置的当前位置可以用于提供各种基于位置的服务。例如，该当前位置可以被用于向用户提供测绘（mapping）服务（例如，方向）。通常来说，全球导航卫星系统（GNSS）数据（例如，GPS数据）被用于确定移动装置的当前位置。可以有用的是，能够在不必依赖GNSS数据的情况下确定装置的当前位置。

发明内容

在一些实现中，移动装置的位置可以通过计算已经发送被该移动装置接收的信号的无线信号发送器的位置的平均值来确定。在一些实现中，将位置利用系数加权，并且该平均值是加权平均值。

在一些实现中，无线信号发送器的位置基于在被该移动装置接收的无线信号中编码的识别信息来确定。无线信号发送器的位置可以通过比较识别信息与存储在移动装置上的无线信号发送器信息来确定。该识别信息可以包括针对无线信号发送器的标识符。该识别信息可以包括所接收的无线信号的、可以被用于识别无线信号发送器的特征或特性。在一些实现中，来自一个信号的识别信息可以与来自另一信号的位置信息组合，以唯一地识别无线发送器的位置。

特定实现提供了以下优点中的一个或多个：位置估计可以在移动装置上执行；对一移动装置的位置估计可以基于相邻发送器的位置来计算；移动装置的位置可以不必依赖GNSS数据来确定。

一个或多个实现的细节在附图和下面的描述中进行阐述。其它特征、方面以及潜在优点根据该描述和附图，并且根据权利要求书将清楚。

附图说明

图1例示了执行相邻小区位置平均化的示例移动装置。

图2例示了相邻小区位置平均化的示例。

图3是用于确定无线信号发送器的位置的示例处理的流程图。

图4是用于相邻小区位置平均化的示例处理的流程图。

图5是实现图1-4的特征和处理的示例性系统架构的框图。

各个图中的相同标号指示相同部件。

具体实施方式

示例装置

图1例示了执行相邻小区位置平均化的示例移动装置100。例如，移动装置100可以包括发送器高速缓存102。发送器缓存102可以包括用于识别和定位无线信号发送器的信息。无线信号发送器可以是蜂窝发送器。例如，无线信号发送器可以包括：发送码分多址（CDMA）信号、全球移动通信系统（GSM）信号或通用移动电信系统（UMTS）信号的蜂窝发送器。无线发送器可以是无线接入点。

在一些实现中，移动装置100可以接收来自位于网络云120中的发送器数据库122的无线发送器信息，并将该无线发送器信息存储在移动装置100上的发送器缓存102中。发送器缓存102可以被配置成，存储存储在发送器数据库122中的无线发送器信息的一部分。例如，发送器缓存102可以被设置成存储移动装置100当前所位于的特定地理区的无线发送器信息。发送器缓存102可以以周期为基础（例如，每年），用来自发送器数据库122的新发送器信息来更新。

在一些实现中，发送器缓存102可以针对无线发送器缓存102中的每一个无线发送器存储该发送器的唯一标识符、位置信息以及非唯一信号特征。例如，用于一蜂窝发送器的唯一标识符可以是蜂窝发送器标识符（例如，服务小区标识符）。用于一接入点的唯一标识符可以是服务集标识符（SSID）或介质接入控制（MAC）地址。位置信息可以包括无线信号发送器的纬度坐标和经度坐标。非唯一信号特征可以包括：针对CDMA信号的伪噪声（PN）偏移、针对GSM信号的绝对射频信道号（ARFCN），或者针对UMTS信号的通用移动电话系统陆基无线电接入绝对射频信道号（UARFCN）和主扰码（PSC）的组合。

在一些实现中，信号接收逻辑104可以配置成检测和接收由无线信号发送器发送的信号。例如，信号接收逻辑104可以配置成检测和接收蜂窝信号（例如，GSM、CDMA、UMTS）。信号接收逻辑104可以配置成检测和接收无线接入点信号。

在一些实现中，信号处理逻辑106可以配置成处理由信号接收逻辑104接收的信号。信号处理逻辑106可以处理从无线信号发送器发送的信息，以确定信号类型（例如，蜂窝、接入点、GSM、CDMA、UMTS），并且提取来自所接收信号的不同数据。例如，信号处理逻辑106可以提取识别信息，其可以被用于识别发送由信号接收逻辑104接收的信号的无线信号发送器。例如，信号处理逻辑106可以提取用于无线信号发送器的唯一标识符，或者确定可以被用于导出无线信号发送器的身份的非唯一信号特征。唯一标识符可以是用于蜂窝发送器的唯一标识符或者用于无线接入点的SSID或MAC地址。用于蜂窝发送器的唯一标识符例如可以在从正在服务移动装置100的蜂窝发送器接收信号时进行确定。非唯一信号特征可以包括：CDMA信号的PN偏移、GSM信号的ARFCN、或者UMTS信号的UARFCN和PSC的组合。非特定信号特征可以被用于导出相邻发送器的身份（例如，当前不在服务移动装置100的发送器）。

在一些实现中，信号处理逻辑106可以提取误差信息，其可以被用于确定由移动装置100接收的信号的质量。例如，CDMA信号可以包括均方根（RMS）误差值和相位测量。如果相位测量值太高或者如果RMS误差太大，则所接收信号（和根据该信号导出的位置数据）可以从相邻小区平均化计算中排除，如下所述。

发送器查找逻辑108可以使用所提取识别信息来识别发送器缓存102中的无线信号发送器记录，并且确定所识别无线信号发送器的位置。例如，唯一标识符可以被用于查寻发送器缓存102中的发送器位置信息。非唯一信号特征可以与其它信号数据组合使用以导出发送器的身份并寻找发送器位置信息，如下进一步描述的。

在一些实现中，装置定位逻辑110可以执行相邻小区位置平均化。例如，装置定位逻辑110可以通过计算无线信号发送器的位置的平均值来估计移动装置100的位置。

图2例示了相邻小区位置平均化的示例。在一些实现中，移动装置100可以设置有无线发送器信息（例如，发送器缓存102）。

在一些实现中，移动装置100可以接收来自多个无线发送器210、220以及222的无线信号。例如，移动装置100可以连接至或接合至无线发送器210；无线发送器210可以正在服务移动装置100。例如，服务发送器210可以向移动装置100提供电话服务和/或网络（例如，因特网）接入。服务发送器210可以向移动装置100发送可以包括服务发送器210的唯一标识符的信号。

当移动装置100连接至服务发送器210时，移动装置可以接收来自相邻发送器220和222的无线信号。例如，相邻发送器220和222可以广播无线信号，并且移动装置100可以检测和接收该广播信号。移动装置100可以分析该信号，并且导出可以被用于识别相邻发送器220和222的信息。例如，从相邻发送器220和222接收的信号可以包括可以被用于导出相邻发送器220和222的身份的非唯一信号特征或数据。该非唯一信号特征例如可以包括：CDMA信号的PN偏移、GSM信号的ARFCN，或者UMTS信号的UARFCN和PSC的组合。虽然该信号特征在所有无线信号发送器之间不唯一，但该信号特征在一特定地理区内可以唯一。

在一些实现中，该信号特征的区域唯一性可以被用于识别相邻发送器。在一些实现中，服务发送器210的唯一标识符可以被用于确定服务发送器210的位置。例如，移动装置100可以使用服务发送器210的唯一标识符来查寻发送器缓存102中与服务发送器210相关联的位置。服务发送器210的位置可以被用于识别与移动装置100的当前位置相关联的地理区域。例如，可以将移动装置100的当前位置估计为服务发送器210的所确定位置。

在一些实现中，相邻发送器220和222的位置可以基于从相邻发送器220和222接收的信号的信号特征、服务发送器210的位置以及发送器缓存102中的信息来确定。例如，因为由无线信号发送器发送的信号的信号特征在一特定地理区域内唯一，所以无线信号发送器可以相对于一已知位置来识别。例如，一旦获知服务发送器210的位置，就可以基于从发送器220和222发送的信号的信号特征来确定相邻发送器（例如，220和222）的身份。

在一些实现中，基于发送器缓存102中的发送器信息，移动装置100可以确定地理上最接近服务发送器210并且发送具有所确定信号特征的信号的无线信号发送器。例如，特定装置100可以从发送器缓存102搜寻匹配特定信号特征的所有发送器，并接着确定哪些匹配发送器地理上最接近服务发送器210的位置。匹配该信号特征的最接近发送器可以被识别为相邻发送器。一旦获知相邻发送器的身份，就可以基于发送器缓存102中的发送器信息来确定相邻发送器的位置。

在一些实现中，移动装置100可以计算针对服务发送器210和相邻发送器220和222确定的位置的平均值。例如，移动装置100可以利用任何公知地理位置平均化或中点计算方法（包括各种加权平均化或质心计算功能）来计算与每一个发送器相关联的纬度坐标和经度坐标的平均值。

在一些实现中，可以计算加权平均值。例如，可以出于位置平均化的目的而将一系数指配给每一个发送器的位置。系数可以对应于发送器的重要性。例如，因为移动装置100连接至或接合至服务发送器210，所以服务发送器210可以与比相邻发送器220和222更高的系数相关联。因为服务发送器210正在服务移动装置100，所以服务发送器210的位置可以被视为最可靠（最重要）的位置。然而，移动装置100不可能处于和服务发送器210相同的位置。由此，相邻发送器220和222的位置被包括在位置平均化计算中，但在计算中指定比服务发送器210更少的权重。在一些实现中，相邻发送器可以具有相同系数。在一些实现中，相邻发送器可以具有不同于另一相邻发送器的系数。在一些实现中，服务发送器的系数可以不同于相邻发送器的系数。

在一些实现中，移动装置100可以计算与每一个发送器相关联的纬度坐标（lat）和经度坐标（long）的加权平均值。例如，如果指配给服务发送器210的权重（即，系数）（S）为w_S，则应用至相邻发送器220、222的权重（w_N）可以表达为（1.0-w_S）（例如，w_N=1.0-w_S）。指配给每一个发送器的权重可以表达为w_N除以包括在平均化计算中包括的相邻发送器（N）的数量（n）（例如，w_N/n）。例如，加权平均值（AVG）可以根据以下公式来计算：其中，针对相邻发送器（N）的纬度值（lat_i）和经度值（long_i）可以乘以权重w_N，并且对纬度值求和，和对经度值求和。服务发送器（S）的纬度值和经度值可以乘以权重w_S。在一些实现中，用于服务发送器（S）位置的权重（w_S）根据要用于平均化计算的相邻发送器（N）的数量（n）来调节。例如，如果n>3，则w=0.6；如果n=3，则w=0.7；如果n=2，则w=0.8；如果n=1，则w=0.9；如果n=0，则w=1.0。

在一些实现中，相邻发送器的位置可以从位置平均化计算中排除。例如，如果从相邻发送器接收的信号包括太大的RMS误差或太高的相位测量值，则相邻发送器可以从位置平均化计算中排除。RMS误差可以与阈值RMS值比较，以确定RMS误差何时太大。同样地，相位测量值可以与阈值相位测量值比较，以确定相位测量值何时太高。

示例处理

图3是用于确定无线信号发送器的位置的示例处理300的流程图。在步骤302，接收服务发送器信号。例如，移动装置100可以接收来自服务发送器210的信号。该信号可以包括服务发送器210的标识符。在步骤304，确定服务发送器的标识符。例如，移动装置100可以基于在步骤302接收的信号来确定服务发送器210的标识符。

在步骤306，从相邻发送器接收信号。例如，移动装置100可以接收来自相邻发送器220的信号。在步骤308，确定相邻发送器信号的特征。例如，从相邻发送器220接收的信号可以具有将该信号与在移动装置100接收的其它信号区分的特征。该特征可以是所有发送器发送的所有信号当中的非唯一特征；然而，该特征在最接近移动装置100的信号和发送器当中可以是唯一的（例如，在移动装置100的同一地理区域中）。例如，信号特征可以包括：CDMA信号的PN偏移、GSM信号的ARFCN，或者UMTS信号的UARFCN和PSC的组合。

在步骤310，相邻发送器的位置可以基于服务发送器标识符和由相邻发送器发送的信号的特征来确定。例如，可以搜索发送器缓存102，以确定哪些发送器具有匹配针对从相邻发送器接收的信号而确定的特征的信号特征。一旦已经找到匹配发送器，就可以分析存储在发送器缓存102中的、针对每一个匹配发送器的位置信息，以确定地理上最接近服务发送器的位置的匹配发送器。最接近服务发送器的位置的匹配发送器可以被确定为向移动装置发送信号的相邻发送器。另选的是，可以确定服务发送器的指定距离或范围内的相邻发送器，并接着，移动装置可以确定哪些相邻发送器匹配所确定信号特征。

图4是用于相邻小区位置平均化的示例处理400的流程图。在步骤402，在移动装置处接收来自信号发送器的信号。例如，蜂窝信号（例如，GSM、CDMA、UMTS）可以从蜂窝信号发送器接收。可以从无线接入点接收无线接入点信号。

在一些实现中，移动装置可以从相邻小区位置平均化处理排除所接收的无线信号和关联无线信号发送器。例如，如果在移动装置处接收的信号是CDMA蜂窝信号，则移动装置可以从该信号中提取RMS误差和相位测量数据。如果RMS误差太高或者如果相位测量值太大，则移动装置可以从位置平均化计算中排除该信号和关联发送器。

在步骤404，从所接收信号中提取发送器识别信息。例如，发送器识别信息可以包括用于发送无线信号发送器的唯一标识符（例如，唯一蜂窝发送器标识符、唯一无线接入点标识符（SSID、MAC地址））。发送器标识符信息可以包括可以被用于区分无线信号发送器并且导出发送发送器的身份的信号特征，如上参照图3所述。

在步骤406，可以确定发送器的位置。例如，可以如上参照图3所述来确定发送器位置。

在步骤408，计算发送器位置的平均值。例如，每一个发送器位置可以按纬度坐标和经度坐标来表达，并且可以计算包括每一个发送器位置的坐标的平均值。存在用于计算位置的平均值的各种公知方法（例如，地理中点计算、平均纬度/经度计算）。可以使用任何位置平均化方法。在一些实现中，可以计算信号发送器位置的加权平均值。例如，如上所述，可以修改位置平均化计算，以包括针对每一个发送器位置的系数。

在步骤410，移动装置的位置可以基于无线信号发送器位置的所计算平均值来确定。例如，移动装置100的位置可以对应于无线信号发送器位置的所计算平均值或加权平均值。

示例移动装置架构

图5是图1-4的移动装置100的示例实现的框图500。移动装置100可以包括：存储器接口502、一个或多个数据处理器、图像处理器和/或中央处理器504，以及外围接口506。该存储器接口502、该一个或多个处理器504以及/或外围接口506可以是分离组件，或者可以集成在一个或多个集成电路中。该移动装置100中的各个组件可以通过一个或多个通信总线或信号线来耦接。

传感器、装置、以及子系统可以耦接至外围接口506，以辅助多个功能。例如，运动传感器510、光传感器512以及接近传感器514可以耦接至外围接口506，以辅助取向、照明以及接近功能。其它传感器516还可以连接至外围接口506，如定位系统（例如，GPS接收器）、温度传感器、生物测定传感器或感测装置，以辅助相关功能。

可以利用摄像机子系统520和光学传感器522（例如，电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）光学传感器）以辅助摄像机功能，如记录相片和视频剪辑。摄像机子系统520和光学传感器522可以被用于收集用户的图像，以在认证用户期间使用，例如，通过执行面部识别分析。

通信功能可以通过一个或多个无线通信子系统524来促进，无线通信子系统524可以包括射频接收器和发送器和/或光学（例如，红外）接收器和发送器。通信子系统524的特定设计和实现可以取决于移动装置100打算在其上操作的通信网络。例如，移动装置100可以包括被设计成在GSM网络、GPRS网络、EDGE网络、Wi-Fi或WiMax网络、以及Bluetooth^TM网络上操作的通信子系统524。具体来说，无线通信子系统524可以包括主机化协议，以使移动装置100可以被配置为针对其它无线装置的基站。

可以将音频子系统526耦接至扬声器528和麦克风530以辅助语音使能功能，如扬声器识别、语音复制、数字记录以及电话功能。

I/O子系统540可以包括触摸屏控制器542和/或其它输入控制器544。可以将触摸屏控制器542耦接至触摸屏546。触摸屏546和触摸屏控制器542例如可以利用多种触摸灵敏度技术中的任一种（包括但不限于电容性、电阻性、红外线、以及表面声波技术）以及其它接近传感器阵列或者用于确定与触摸屏546的一个或多个接触点的其它部件来检测其接触和移动或断开。

可以将其它输入控制器544耦接至其它输入/控制装置548，如一个或多个按钮、摇臂开关、拇指轮、红外端口、USB端口、以及/或诸如针笔的指针装置。所述一个或多个按钮（未示出）可以包括用于扬声器528和/或麦克风530的音量控制的升高/降低按钮。

在一个实现中，按压按钮达第一持续时间可以解开触摸屏546的锁定；而按压按钮达比第一持续时间长的第二持续时间可以将该移动装置100通电或断电。按压按钮达第三持续时间可以激活话音控制、或话音命令、使得用户能够对着麦克风530讲述命令以使该装置执行所讲述命令的模块。用户可以定制这些按钮中的一个或多个的功能。触摸屏546例如还可以被用于实现虚拟或软按钮和/或键盘。

在一些实现中，移动装置100可以呈现所记录的音频/或视频文件，如MP3、AAC以及MPEG文件。在一些实现中，移动装置100可以包括诸如iPod^TM的MP3播放器的功能。因此，移动装置100可以包括与iPod兼容的36针连接器。还可以使用其它输入/输出和控制装置。

存储器接口502可以耦接至存储器550。存储器550可以包括高速随机存取存储器和/或非易失性存储器，如一个或多个磁盘存储装置、一个或多个光学存储装置、以及/或闪速存储器（例如，NAND，NOR）。存储器550可以存储操作系统552，如Darwin、RTXC、LINUX、UNIX、OS X、WINDOWS、或者诸如VxWorks的嵌入式操作系统。

操作系统552可以包括用于处理基本系统服务和用于执行硬件相关任务的指令。在一些实现中，操作系统552可以是内核程序（例如，UNIX内核）。在一些实现中，操作系统552可以包括用于执行话音认证的指令。

存储器550还可以存储通信指令554以辅助与一个或多个附加装置、一个或多个计算机以及/或一个或多个服务器的通信。存储器550可以包括辅助图形用户接口处理的图形用户接口指令556；辅助传感器相关处理和功能的传感器处理指令558；辅助电话相关处理和功能的电话指令560；辅助电子消息通讯相关处理和功能的电子消息通讯指令562；辅助web浏览相关处理和功能的web浏览指令564；辅助媒体处理相关处理和功能的媒体处理指令566；辅助GPS和导航相关处理和功能的GPS/导航指令568；以及/或辅助摄像机相关处理和功能的摄像机指令570。

存储器550可以存储位置计算指令572和发送器缓存574，以辅助参照图1-4描述的处理和功能。

存储器550还可以存储其它软件指令（未示出），如辅助web视频相关处理和功能的web视频指令，以及/或辅助web购物相关处理和功能的web购物指令。在一些实现中，媒体处理指令566被划分成音频处理指令和视频处理指令，以分别辅助音频处理相关处理和功能与视频处理相关处理和功能。

上面识别的指令和应用中的每一个可以对应于用于执行上述一个或多个功能的指令集。这些指令不需要被实现为分离软件程序、过程或模块。存储器550可以包括附加的指令或更少的指令。而且，该移动装置100的各种功能可以采用硬件和/或采用软件来实现，包括采用一个或多个信号处理和/或专用集成电路。

Claims (11)

1.一种用于位置估计的方法，包括：

在移动装置处接收由多个发送器发送的无线信号，所述多个发送器包括与移动装置相连接的服务发送器和由移动装置检测的一个或多个相邻发送器；

从所述无线信号中提取与所述多个发送器相对应的识别信息；

基于所述识别信息来确定所述多个发送器的位置；

计算发送器位置的加权的平均值，所述计算包括向服务发送器指配第一权重和向每个相邻发送器指配第二权重，第一权重根据所述一个或多个相邻发送器的计数来调节；以及

基于所计算的平均值来确定移动装置的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

接收无线发送器位置信息；

将无线发送器位置信息存储在移动装置上；以及

基于无线发送器位置信息来确定所述多个发送器的位置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

从正在服务移动装置的发送器接收第一无线信号；

从第一无线信号提取服务发送器的标识符；

从第二发送器接收第二无线信号；

确定第二无线信号的特征；以及

基于服务发送器的标识符和第二无线信号的特征来确定第二发送器的位置。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，计算发送器位置的平均值包括：

为所述发送器位置中的每一个确定系数；并且

至少部分地基于所述发送器位置中的每一个的系数来计算平均值。

5.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

确定所述无线信号中的每一个的误差测量值；

确定所述无线信号中的一特定无线信号具有超出阈值的对应误差测量值；

从位置确定中排除该特定无线信号。

6.一种移动装置，包括被配置为执行权利要求1-5中的任一项的一个或多个处理器。

7.一种用于位置估计的设备，包括：

用于在移动装置处接收由多个发送器发送的无线信号的部件，所述多个发送器包括与移动装置相连接的服务发送器和由移动装置检测的一个或多个相邻发送器；

用于从所述无线信号中提取与所述多个发送器相对应的识别信息的部件；

用于基于识别信息来确定所述多个发送器的位置的部件；

用于计算发送器位置的加权的平均值的部件，所述计算包括向服务发送器指配第一权重和向每个相邻发送器指配第二权重，第一权重根据所述一个或多个相邻发送器的计数来调节；以及

用于基于所计算的平均值来确定移动装置的位置的部件。

8.根据权利要求7所述的设备，还包括：

用于接收无线发送器位置信息的部件；

用于将无线发送器位置信息存储在移动装置上的部件；以及

用于基于无线发送器位置信息来确定所述多个发送器的位置的部件。

9.根据权利要求7或8所述的设备，还包括：

用于从正在服务移动装置的发送器接收第一无线信号的部件；

用于从第一无线信号提取服务发送器的标识符的部件；

用于从第二发送器接收第二无线信号的部件；

用于确定第二无线信号的特征的部件；以及

用于基于服务发送器的标识符和第二无线信号的特征来确定第二发送器的位置的部件。

10.根据权利要求7或8所述的设备，其中，用于计算发送器位置的平均值的部件包括：

用于为所述发送器位置中的每一个确定系数的部件；以及

用于至少部分地基于所述发送器位置中的每一个的系数来计算平均值的部件。

11.根据权利要求7或8所述的设备，还包括：

用于确定所述无线信号中的每一个的误差测量值的部件；

用于确定所述无线信号中的一特定无线信号具有超出阈值的对应误差测量值的部件；以及

用于从位置确定中排除所述特定无线信号的部件。