CN104284417A - 用于跟踪移动设备位置的方法和网络元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于跟踪移动设备位置的方法和网络元件。可以使用三种类型的信息，包括：无线层信息、ID信息、基于会话的信息、或者上述的组合。在蜂窝基站处收集信息以定位移动设备。蜂窝塔具有宽广的渗透力和广泛的覆盖范围，并且基站/移动设备可以获得大量的信息。在一个示例中，用于在基站处跟踪移动设备位置的方法开始于访问先前从通过无线通信网络可通信地耦合到基站的一个或多个移动设备收集的移动设备信息的列表。访问由网络元件测量的当前活动的移动设备信息。通过将先前收集的信息的列表与当前活动的移动设备信息进行映射，估计可通信地耦合到基站的移动设备的轨迹。

Description

用于跟踪移动设备位置的方法和网络元件

技术领域

本发明通常涉及移动设备，并且更具体地涉及移动设备位置跟踪。

背景技术

确定移动设备的地理位置是一个重要的问题，并且在大量基于位置的服务中具有应用。随着智能电话的广泛且不断增长的采用，存在着被设计成供智能电话使用的快速增长的基于位置的服务集合。例如，举几个例子来说，位置信息被用在导航应用、基于位置的移动广告以及移动资产跟踪中。当前借以确定移动设备位置的主要机制是通过使用该设备上的全球定位系统(GPS)应用，其可以使用卫星信标确定户外环境中的设备位置。使用GPS用于持续位置跟踪的主要缺点是：它快速地消耗电池能源。因此，移动设备内的GPS无法长时间地开启。

确定设备位置的另一方法是通过使用设备连接性信息；例如，基于设备可以查看到的WiFi接入点，则相对于那些接入点的已知位置可以确定该设备的位置。此方法的缺陷是WiFi接入点的部署不是集中控制的，它们的ID具有有冲突且不断变化的名称，并且它们在市区之外的部署非常稀疏并且覆盖区域小。

持续跟踪的另一种方法是通过移动设备的与基站关联的信息。基站ID和移动设备关联被使用。这仅提供非常粗粒度的跟踪，这在某些应用中可能是不够的。

位置跟踪的再一种方法是通过测量移动设备和多个基站之间的无线信号进行移动设备的位置的三角测量。这也仅仅提供粗粒度的位置估计，这在某些应用中可能不足够精确。

此外，移动设备的当前位置跟踪使用持续位置跟踪。这种持续跟踪会消耗显著量的电池功率。在移动设备位置跟踪中，这种电池功率的持续消耗是不合乎期望的。

发明内容

所公开的是用于利用在基站处收集的信息来跟踪移动设备的轨迹的自动化的系统和方法。三种类型的信息可以被使用，包括：无线层信息、ID信息、基于会话的信息、或者它们的组合。在蜂窝基站处收集信息以定位移动设备。蜂窝塔具有宽广的渗透力和广泛的覆盖范围，并且基站/移动设备可以获得大量的信息。

把按时间排序的移动设备测量与可能的轨迹的预先计算的空间时间签名进行匹配。这种匹配可以动态地通过从该设备的初始估计开始、并获得可以在设备的不同的可能轨迹上生成的瞬时无线层签名来完成。对于每个匹配，计算反映移动设备处于该轨迹上的概率的分数。这个分数随着进行更多的测量而被动态地更新。如果达到这样一个足够高的概率或者最高分数，则输出移动设备位置，否则，在特定的一段时间逝去后，宣称不可定位。

在一个示例中，用于跟踪移动设备位置的方法开始于访问先前从通过无线通信网络可通信地耦合到基站的移动设备收集的移动设备信息的列表。访问当前活动的移动设备信息。当前活动的移动设备信息包括定时超前信息和/或到达角度信息。通过将先前收集的信息的列表与当前活动的移动设备信息进行映射，估计可通信地耦合到基站的移动设备的轨迹。

在一个示例中，提供了一种用于跟踪移动设备位置的网络元件，该网络元件包括：存储器；以及可通信地耦合到存储器的处理器，其中处理器被配置成执行：访问先前从通过无线通信网络可通信地耦合到基站的一个或多个移动设备收集的移动设备信息的列表；访问由网络元件测量的当前活动的移动设备信息；以及通过将先前收集的信息的列表与当前活动的移动设备信息进行映射，估计可通信地耦合到基站的移动设备的轨迹。

在一个示例中，除了定时超前信息、到达信息或它们的组合之外，移动设备信息还包括无线层信息，其包括下述中的至少一个：信道增益、信道衰落波动、接收信号强度指示(RSSI)、或者它们的组合。

在另一个示例中，除了定时超前信息、到达信息或它们的组合之外，移动设备信息还包括标识(ID)信息，其包括下述中的至少一个：移动设备ID、基站ID、位置区域代码ID、或者它们的组合。

在再一个示例中，除了定时超前信息、到达信息或它们的组合之外，移动设备信息还包括基于会话的信息，其包括下述中的至少一个：用于语音呼叫的移动设备ID对、用于数据会话的用户ID对和服务器地址、或者它们的组合。

附图说明

附图中的附图标记在各个附图中始终指代相同或功能相似的元件，连同下面的详细描述一起被并入说明书中并形成说明书的一部分的附图用于进一步说明各种实施例并解释所有按照本发明的各种原理和优点，在附图中：

图1是示出操作环境的一个示例的框图；

图2是示出定位管理器的详细视图的框图；

图3是图2的定位管理器使用的在基站处收集的移动设备信息的表格；

图4-5是使用图3中的信息的移动设备轨迹估计的流程图；并且

图6是示出信息处理系统的一个示例的框图。

具体实施方式

按照需要，在此公开详细的实施例；然而，应当理解的是，本公开的实施例仅仅是示例，并且下面描述的系统和方法可以以各种形式来体现。因此，在此公开的具体结构化和功能化细节不应被解释为限制，而是仅仅作为权利要求的基础，并作为代表性基础用于教导本领域技术人员在几乎任何适当的详细结构和功能中以各种方式利用本发明的主题。此外，在此所使用的术语和短语并非旨在进行限制，而是提供对概念的可理解的描述。

已经出于例证和描述的目的提供了本发明的描述，但是其并非旨在是无遗漏的或者限制于所公开形式的发明。在不脱离本发明的范围和精神的情形下，许多修改和变化对于那些本领域的普通技术人员而言将是明显的。选择并描述实施例是为了最好地解释本发明的原理和实际应用，以及使其他本领域的普通技术人员能够理解本发明从而获得具有适合于所设想的特定用途的各种修改的各种实施例。

非限制性定义

在此所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，且并非旨在限制本发明。如此处所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将会进一步理解的是，术语“包括”在本说明书中使用时指的是所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。

术语“到达角”(AOA)测量是用于确定在天线阵列上入射的无线电信号波的传播方向的方法。AOA典型地通过测量到达阵列的各个元件的时间差来确定方向。

在此所使用的术语“基站”一般是充当无线网络的中心(hub)的固定的接收机/发射机，并且可以是有线和无线网络之间的网关。

如此处所使用的术语“标识信息”或ID信息“移动设备标识符”是基站ID、位置区域代码ID、移动设备ID(例如电话号码、IMSI号码、MSISDN或存储在SIM卡上的其他信息)或它们的组合。

术语“位置区域代码ID”是与一个或多个基站的无线电覆盖的地理区域相关联的代码。

术语“网络元件测量”是诸如“无线层信息”之类的信息，其通常仅在“基站”处可获得而在移动设备处不可获得。

术语“移动设备信息”是典型地在基站处收集的信息，包括用于估计设备轨迹的无线层信息、ID信息、以及基于会话的信息。

在此使用的术语“网络元件”是指在蜂窝网络内为移动设备处理数据和控制业务的逻辑或物理元件，通常位于固定位置处并通过网络链路彼此互连。网络元件的示例包括基站、MME、S-GW、P-GW等。

这里使用的术语“无线层信息”是关于无线电信号从移动设备如何传播到基站的信息，包括定时超前信息、到达信息、信道增益、信道衰落波动、接收信号强度指示(RSSI)或它们的变体或组合。

术语“接收信号强度指示”通常被缩写为(RSSI)，并且是在无线环境中以任意单位表示的相对接收无线电信号强度。RSSI是由天线接收的功率电平的指示。因此，RSSI数值越高，信号越强。

此处所使用的术语“基于会话的信息”是针对语音呼叫的移动设备ID对、针对数据会话的用户ID对和服务器地址、或它们的组合。

此处所使用的术语“空间时间签名”是“网络元件测量”的信息，其具有与给定的移动设备ID(签名)相关联的位置信息(空间)和时间信息(时间)。

术语“定时超前”是与信号从移动设备到达基站所花费的时间长度相对应的值。

在此所使用的术语“无线通信网络”包括一个或多个通信网络。网络110的无线通信标准可包括码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、频分多址(FDMA)、正交频分复用(OFDM)、正交频分多址(OFDMA)、无线局域网(WLAN)、WiMAX或其他IEEE802.16标准、长期演进(LTE)或任何其他当前或将来的无线通信标准。应该注意的是，操作环境100还可以包括基于点对点(P2P)的消息传送系统(未示出)诸如基于PIN的消息传送系统。

概述

每个地理位置具有无线层签名。即使移动设备的无线层信息的单个位置可能不是唯一的，但是随时间生成的无线层信息对于移动设备随时间的轨迹而言是唯一的。因此，轨迹上由位置特定的无线层签名的组合给出了轨迹的唯一空间时间签名。

利用无线通信网络中的基站处的信息的基于数据分析的方法被用于确定移动设备定位。该过程包括访问先前从一个或多个移动设备收集的移动设备无线层信息的按时间排序的列表。这是历史数据，并且可以包括无线信道增益、接收信号强度指示、基站标识符或者它们的组合。接着，访问活动的移动设备信息，其包括来自通过无线通信网络可通信地耦合到基站的至少一个移动设备的定时超前信息。使用历史信息和活动信息，通过将先前收集的无线层信息的按时间排序的列表与包括定时超前信息的当前活动的移动设备无线层信息进行映射来估计可通信地耦合到基站的移动设备的轨迹。不同于GPS或WiFi定位技术，移动设备不需要保持单独的GPS无线电或WiFi无线电被启用并消耗电池功率。

本发明利用在蜂窝网络中已经计算出的无线层信息。这可以很容易地使用现有的蜂窝基础设施被添加、并作为服务而被提供。

操作环境

图1示出根据本发明一个实施例的操作环境100。操作环境100包括一个或多个无线通信网络102，其可通信地耦合到一个或多个有线网络104。为了简明的目的，仅仅描述这些网络的与本发明的实施例相关的那些部分。有线网络104充当无线通信网络102的后端。在这个实施例中，有线网络104包括无线通信网络102的一个或多个接入/核心网、以及一个或多个因特网协议(IP)网络诸如因特网。有线网络104例如将诸如服务器106之类的一个或多个内容源/提供商可通信地耦合到无线通信网络102。在其他实施例中，后端不是有线网络。例如，在一个实施例中，后端是无线网络并且采用点对点后端网络的形式，诸如用于双向地发送和接收信号的定向微波网络。可选地，后端采用对等网络的形式，其中移动基站(例如，在LTE情形中为演进节点B(eNodeB))自身被用作其他基站的后端网络。

无线通信网络102支持任意无线通信标准，例如但不限于全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、通用分组无线业务(GPRS)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDM)等。无线通信网络102包括基于这样的标准的一个或多个网络。例如，在一个实施例中，无线通信网络102包括下述中的一个或多个：长期演进(LTE)网络、仅数据演进(EV-DO)网络、GPRS网络、通用移动电信系统(UMTS)网络等。在图1的示例中，无线通信网络102是LTE网络。

图1还示出一个或多个移动设备108、110可通信地耦合到无线通信网络102。在这个实施例中，移动设备108、110是无线通信设备，诸如双向无线电、蜂窝电话、移动电话、智能电话、双向寻呼机、无线消息收发设备、膝上型计算机、平板电脑、台式计算机、个人数字助理以及其他类似设备。移动设备108、110通过位于无线通信网络102的边缘处的一个或多个收发机节点112、114接入无线通信网络102。例如，移动设备108、110使用在移动设备108、110与收发机节点112、114之间建立的一个或多个空中接口114从而通过一个或多个收发机节点112、114接入无线通信网络102。

在另一实施例中，一个或多个移动设备108、110经由有线网络和/或诸如但不限于无线保真(WiFi)网络之类的非蜂窝无线网络而接入无线通信网络102。例如，移动设备108、110能够经由有线和/或无线机制而可通信地耦合到一个或多个网关设备，其中所述有线和/或无线机制将移动设备108、110可通信地耦合到无线通信网络102。在此实施例中，此网关设备经由有线和/或无线通信机制与无线通信网络102通信。

移动设备108、110与无线通信网络102进行交互以发送语音和数据通信到无线通信网络104/从无线通信网络104接收语音和数据通信。例如，移动设备108、110能够通过无线通信网络102从诸如服务器106之类的提供商无线地请求和接收内容(例如，音频、视频、文本、网页等)。被请求的内容/服务通过有线网络104被递送到无线通信网络102。

取决于无线通信网络104内实施的技术，收发机节点112、114被已知作为基站收发台(BTS)或者就是基站、节点B(NodeB)和/或演进节点B(eNodeB)。此示例性实施例涉及LTE网络，因此示出的收发机节点112、114为演进节点B。收发机节点112、114可通信地耦合到一个或多个天线，其与无线通信网络102的核心直接地通信。应该注意的是，在另一实施例中，无线网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC)可通信地耦合到收发机节点112、114以用于管理和控制一个或多个基站。

在图1中示出的示例中，一个或多个移动性管理实体和服务网关节点(MME/S-GW)116可通信地耦合到多个演进节点B112、114。分组网关节点(P-GW)118可通信地耦合到MME/S-GW116以及有线网络104(例如，核心IP网络)。应该注意的是，尽管图1示出与S-GW相结合的MME，但是MME也可以是独立的并且远离S-GW。应该注意的是，MME/S-GW在这里也被称为“MME116”。MME/S-GW116管理移动设备穿过不同演进节点B的移动性(例如，转移)并且还充当数据的服务网关。P-GW118充当到有线网络104的网关。

在一个示例中，移动设备108、110与P-GW118之间的通信协议是各种第三代合作伙伴计划(3GPP)协议，通过这些协议，来自移动设备108、110的因特网协议(IP)业务被隧道化(tunneled)。例如，GPRS隧道协议(GTP)在演进节点B112、114与MME/S-GW116之间以及在MME/S-GW116与P-GW118之间被采用。标准因特网协议(IP)在P-GW118与有线网络104之间被采用。服务器106具有TCP(传输控制协议)套接字，其在用户希望从服务器106访问数据时与移动设备108、110处的TCP套接字通信。创建从P-GW118到移动设备108、110的IP隧道以用于用户业务，并且IP隧道穿过诸如MME/S-GW116之类的中间组件。

图1还示出演进节点B112、114中的至少一个与P-GW118各自可通信地耦合到定位管理器150，定位管理器150向移动设备提供轨迹估计。蜂窝网络中的至少一个网络元件(例如，演进节点B112、114，MME/S-GW116或P-GW118)耦合到定位管理器150。在一个实施例中，定位管理器150驻留在演进节点B112内。类似地，在另一实施例中，定位管理器150驻留于P-GW118内或者MME/S-GW116内。在再一个实施例中，定位管理器150是独立的并且远离网络元件，但是其与一个或多个网络元件远程地耦合。

图2是定位管理器150的更详细示例。特别地，图2示出定位管理器150包括先前的移动设备信息202、比较器204、当前活动的移动设备信息206以及估计模块208。图2还示出可选的活动本地移动设备信息214也被包括在定位管理器150内。这个可选的活动本地移动设备信息214是移动设备108、110向收发机节点112、114(基站)发送的信息。此信息包括全球定位系统(GPS)信息以及加速计信息。要注意的很重要的是，本地移动设备信息214也可以被历史地收集并作为对历史的增强而与先前的移动设备信息202一起存储。定位模块150及其组件将在下面更详细地讨论。

移动设备信息

下面是关于检测来自无线通信网络102中的移动设备108、110的信息的更详细的讨论。该信息是关于无线信号如何从每个移动设备108、110传播回到基站或收发机节点112、114的操作信息。现在参见图3，其示出由图2的定位管理器150所使用的在基站处收集的移动设备信息的表格300。表格300的第一列302是移动设备信息的类别。所示处的是四个类别在每一行中如下：无线层信息320、标识信息322、基于会话的信息324以及可选的本地设备信息326。要注意的重要的是，行320、322、324中的所收集的所有类型的信息304是从基站或收发机节点112、114收集的。只有行326中的可选信息是从移动设备自身收集的。因此，除了可选信息以外，所有信息可在基站或收发机节点112、114处获得。

图2的定位管理器150对移动信息302的类别的使用的示例在列306中示出。例如，在无线层信息302中包括下述中的一个或多个：i)定时超前信息；ii)到达信息；iii)信道增益；iv)信道衰落波动；v)接收信号强度指示(RSSI)，或它们的组合。此无线层信息302可以用于当前移动位置的三角测量和/或用于确定该移动设备的速度。更进一步继续，标识信息322包括下述中的一个或多个：i)基站ID；ii)位置区域代码ID；以及iii)移动设备ID，或者它们的组合。标识信息322可以用于确定移动设备的初始近似位置。再进一步继续，基于会话的信息324包括下述中的一个或多个：i)用于语音呼叫的移动设备ID对；和/或ii)用于数据会话的用户ID和服务器地址对，或者它们的组合。会话信息324可以用于同时确定两个活动的移动设备的轨迹。这对于回答有关在各自的移动设备上进行呼叫通话的两个用户正在如何移动的询问而言是有用的。又进一步继续，可选的本地移动设备信息326包括下述中的一个或多个：i)来自本地移动设备的GPS信息；ii)来自本地移动设备的加速计信息、WiFi标识，或者它们的组合。这是可选的本地移动设备信息326，其可以用于提供来自设备自身的附加信息，包括GPS坐标、加速计信息以及WiFi信息。

估计移动设备的轨迹

如上所述，使用诸如无线层特性之类的移动设备信息的空间时间签名得到在网络元件处的移动设备位置以便定位移动设备。现在转向图4-5，其是更详细的步骤。所示出的是使用来自图3的表格300的信息估计移动设备轨迹的流程图。该过程开始于步骤402并立即进行到步骤404，在这里获取移动设备的移动ID。移动设备ID可以是电话号码、IMSI号码、MSISDN、或者存储在SIM卡上的其他信息或者它们的组合。而且，也访问先前从通过无线网络耦合到基站的一个或多个移动设备收集的移动设备信息的列表。各个轨迹的空间时间移动设备签名的数据库(或者先前的移动设备信息202的存储库)也被定期地更新以应对变化的环境条件。使用移动设备ID，使用历史信息进行步骤406中的测试以确定移动设备位置的初步估计是否可获得。响应于初步位置估计可获得，在步骤408中，历史信息可以是针对移动设备ID而记录的最后一次位置。否则，响应于移动设备位置的初步估计不可获得，使用一致估计(uniform estimate)。在一个示例中，一致估计是某个地理区域上的均匀概率分布。给定地理区域中的均匀概率可以包括移动设备的当前已知位置的区域。从与基站、路由区域、位置区域、GPS位置、WiFi位置或它们的组合相关联的地理位置导出位置。该过程进行到步骤410。

在步骤410中，由定位管理器150收集包括网络元件针对该移动设备ID而测量的无线层信息在内的当前活动的移动设备信息。所收集的信息的示例在图3的表格300中示出。这包括无线层信息、定时超前信息、到达角信息、ID信息、会话信息或者它们的组合。

在步骤412处，通过将收集到的信息的按时间排序的列表与空间时间签名进行映射来计算移动设备ID的估计轨迹。换言之，随时间收集针对移动设备ID的移动设备信息。移动设备ID的按时间排序的无线签名的此信息由网络元件反复测量。将这些按时间排序的无线签名与给定地理区域中的移动轨迹的预映射的无线层签名相比较。针对地理区域内的不同路网/路径/人行道区段来映射轨迹。确定这些区段中的哪一个最适合当前正在收集的数据。当找到匹配时，更新移动设备位置的概率。把移动设备信息与预映射的移动设备进行比较的示例方法可以是使用动态规划、维特比算法等。该比较通过检查多个采样持续时间、并挑选给出最佳匹配的那一个持续时间来解决移动设备的速度。要注意的重要的是，诸如定时超前和无线层信息之类的无线层信息是位置特定的，而不是移动设备ID特定的。在步骤414中更新移动设备ID位置的位置概率。在步骤416中评估循环条件。将移动设备ID轨迹的精度与给定的阈值进行比较。如果精度低于阈值，则该过程继续收集更多的信息返回到步骤410，以收集更多的信息。除了阈值条件之外，还可以使用超时时间间隔。

重复步骤410、412和414，直到与阈值相比较而言移动设备位置在某一区段中的概率足够高。阈值和超时可以是由用户设定的预先确定的阈值和超时，由系统设定的预先确定的阈值和超时，或者是基于历史数据动态地确定的阈值和超时，或者上述方式的组合。否则，该过程继续进行到步骤418，在该步骤中，移动设备轨迹被呈现或提供，并且该过程在步骤420处结束。

应当理解的是，在此的流程图是说明性的。在任何流程图中示出的一个或多个操作步骤可以按照不同的顺序来执行。其他的操作例如可以被添加、修改、增强、压缩、集成或合并到在此的步骤中。这样的变型旨在落入所附权利要求的范围之内。所有或部分的流程图可以结合机器可执行指令部分地或完全地在硬件中实现。

信息处理系统

现在参见图6，此图是示出可以在本发明的实施例中使用的信息处理系统的框图。信息处理系统602基于适当配置的处理系统，其被配置成实现本发明的一个或多个实施例(例如，图1的NE154)。任何适当配置的处理系统可以被用作本发明实施例中的信息处理系统602。信息处理系统602的组件可以包括但不限于一个或多个处理器或处理单元604、系统存储器606和总线608，总线608将包括系统存储器606的各个系统组件耦合到处理器604。

总线608代表多种类型的总线结构中的一个或多个，所述多种类型的总线结构包括使用任何各种总线架构的存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速图形端口、以及处理器或局部总线。通过举例的方式而非进行限制，这样的架构包括工业标准架构(ISA)总线、微通道架构(MCA)总线、增强型ISA(EISA)总线、视频电子标准协会(VESA)局部总线、以及外围组件互连(PCI)总线。

虽然在图6中未示出，但是主存储器606包括定位管理器150。定位管理器150可以驻留在处理器604内或者是单独的硬件组件。系统存储器606还可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，诸如随机存取存储器(RAM)610和/或高速缓冲存储器612。信息处理系统602还可以包括其他可移除/不可移除、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅仅通过示例的方式，存储系统614可以被提供用于读取和写入不可移除的或可移除的非易失性介质，诸如一个或多个固态盘和/或磁介质(通常称为“硬盘驱动器”)。可以提供用于读取和写入可移除的非易失性磁盘(例如“软盘”)的磁盘驱动器，以及用于读取或写入可移除的非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或其它光学介质)的光盘驱动器。在这种情况下，每一个都可以通过一个或多个数据介质接口连接到总线608。存储器606可以包括具有被配置为执行本发明实施例的功能的一组程序模块的至少一个程序产品。

以举例的方式而不是进行限制，具有一组程序模块618的程序/工具616以及操作系统、一个或多个应用程序、其它程序模块和程序数据可以存储在存储器606中。操作系统、一个或多个应用程序、其它程序模块和程序数据或其某种组合中的每一个可以包括联网环境的实现。程序模块618通常执行本发明实施例的功能和/或方法。

信息处理系统602还可以与以下设备通信：诸如键盘、定点设备、显示器622等之类的一个或多个外部设备620；使用户能够与信息处理系统602进行交互的一个或多个设备；和/或使计算机系统/服务器602能够与一个或多个其他计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等)。这种通信可以经由I/O接口624发生。此外，信息处理系统602可以经由网络适配器626与诸如局域网络(LAN)、一般广域网(WAN)和/或公共网络(例如，因特网)之类的一个或多个网络进行通信。如所描绘的，网络适配器626经由总线608与信息处理系统602的其他组件通信。其他的硬件和/或软件组件也可以与信息处理系统602结合使用。示例包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动器阵列、RAID系统、磁带驱动器和数据档案存储系统。

非限制性示例

所属领域的技术人员将理解的是，本发明的各个方面可以实施为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以采取以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、驻留软件、微代码等)，或软件和硬件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各个方面还可以采取用一个或多个计算机可读介质实施的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质上包含有计算机可读程序代码。

可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的适当组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件的上下文中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读程序代码。这种传播的信号可以采用各种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明各方面的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言(诸如Java、Smalltalk、C++等)，还包括常规的过程式程序设计语言(诸如“C”程序设计语言或类似的程序设计语言)。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

上面已经参照根据本发明各种实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图讨论了本发明的各方面。应当理解的是，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。

也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令可以使得计算机、其它可编程数据处理装置、或其他设备以特定方式工作，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令的制造品。

计算机程序指令还可以加载到计算机、其它可编程数据处理装置或其他设备上，以使一系列操作步骤在计算机、其它可编程装置或其他设备上被执行以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的处理。

本申请的描述已被呈现以用于举例说明和描述的目的，但不旨在是无遗漏的或将本发明限制于所公开的形式。在不脱离本发明的范围和精神的情形下，许多修改和变化对于那些本领域的普通技术人员而言将是明显的。选择并描述实施例是为了最好地解释本发明的原理和实际应用，以及使其他本领域的普通技术人员能够理解本发明以获得具有适合于所设想的特定用途的各种修改的各种实施例。

Claims (28)

1.一种用于跟踪移动设备位置的方法，所述方法在无线通信网络中的网络元件处包括：

访问先前从通过所述无线通信网络可通信地耦合到基站的一个或多个移动设备收集的移动设备信息的列表；

访问由所述网络元件测量的当前活动的移动设备信息；以及

通过将先前收集的信息的列表与所述当前活动的移动设备信息进行映射，估计可通信地耦合到基站的所述移动设备的轨迹。

2.如权利要求1所述的方法，其中由所述网络元件测量的所述移动设备信息是无线层信息，所述无线层信息包括下述中的至少一种：

定时超前信息，其对应于无线电信号从通过所述无线通信网络耦合的至少一个移动设备到达基站所花费的时间长度；

到达角信息，其对应于来自通过所述无线通信网络可通信地耦合到所述基站的所述移动设备的无线电信号的传播方向；

信道增益；

信道衰落波动；

接收信号强度指示(RSSI)；或

上述的组合。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述移动设备信息包括标识(ID)信息，所述标识信息包括下述中的至少一种：移动设备ID，基站ID，位置区域代码ID，或者上述的组合。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述移动设备信息包括基于会话的信息，所述基于会话的信息包括下述中的至少一种：用于语音呼叫的移动设备ID对，用于数据会话的用户ID对和服务器地址，或者上述的组合。

5.如权利要求1所述的方法，其中访问当前活动的移动设备信息的步骤包括：访问至少一个具有移动设备标识符(ID)的移动设备的信息，以及访问具有先前已经收集的同一移动设备标识符(ID)的移动设备的信息。

6.如权利要求5所述的方法，其中通过将先前收集的信息的列表与所述当前活动的移动设备信息进行映射，估计可通信地耦合到所述基站的所述移动设备的轨迹的步骤还包括：使用所述活动的移动设备的先前估计的位置作为所述轨迹的起始点。

7.如权利要求1所述的方法，其中访问先前从一个或多个移动设备收集的移动设备信息的列表的步骤包括：访问移动设备信息的按时间排序的列表。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述移动设备信息的按时间排序的列表是以非均匀时间间隔收集的。

9.如权利要求1所述的方法，其中使用历史信息预先计算所述当前活动的移动设备信息。

10.如权利要求9所述的方法，其中随时间预先计算所述当前活动的移动设备信息。

11.如权利要求1所述的方法，还包括：

接收来自至少一个移动设备的本地移动设备信息，所述本地设备信息包括全球定位系统(GPS)信息和加速计信息中的至少一种；以及

将所述本地设备信息存储在先前收集的移动设备信息的列表中。

12.如权利要求1所述的方法，还包括：

接收来自所述移动设备的本地移动设备信息，所述本地设备信息包括全球定位系统(GPS)信息和加速计信息中的至少一种；以及

使用所述本地设备信息来估计所述轨迹。

13.如权利要求1所述的方法，其中通过将所述移动设备的移动设备信息的列表与针对可能的位置预先计算的签名的列表进行匹配、并维护匹配分数，来动态地估计所述移动设备的所述轨迹。

14.如权利要求12所述的方法，其中将具有最高分数且其分数在预确定的阈值之上的轨迹选为所述轨迹的估计。

15.一种用于跟踪移动设备位置的网络元件，所述网络元件包括：

存储器；以及

可通信地耦合到所述存储器的处理器，其中所述处理器被配置成执行：

访问先前从通过无线通信网络可通信地耦合到基站的一个或多个移动设备收集的移动设备信息的列表；

访问由所述网络元件测量的当前活动的移动设备信息；以及

通过将先前收集的信息的列表与所述当前活动的移动设备信息进行映射，估计可通信地耦合到基站的所述移动设备的轨迹。

16.如权利要求15所述的网络元件，其中由所述网络元件测量的所述移动设备信息是无线层信息，所述无线层信息包括下述中的至少一种：

定时超前信息，其对应于无线电信号从通过所述无线通信网络耦合的至少一个移动设备到达基站所花费的时间长度；

到达角信息，其对应于来自通过所述无线通信网络可通信地耦合到所述基站的所述移动设备的无线电信号的传播方向；

信道增益；

信道衰落波动；

接收信号强度指示(RSSI)；或

上述的组合。

17.如权利要求15所述的网络元件，其中所述移动设备信息包括标识(ID)信息，所述标识信息包括下述中的至少一种：移动设备ID，基站ID，位置区域代码ID，或者上述的组合。

18.如权利要求15所述的网络元件，其中所述移动设备信息包括基于会话的信息，所述基于会话的信息包括下述中的至少一种：用于语音呼叫的移动设备ID对，用于数据会话的用户ID对和服务器地址，或者上述的组合。

19.如权利要求15所述的网络元件，其中访问当前活动的移动设备信息包括：访问至少一个具有移动设备标识符(ID)的移动设备的信息，以及访问具有先前已经收集的同一移动设备标识符(ID)的移动设备的信息。

20.如权利要求19所述的网络元件，其中通过将先前收集的信息的列表与所述当前活动的移动设备信息进行映射，估计可通信地耦合到所述基站的所述移动设备的轨迹还包括：使用所述活动的移动设备的先前估计的位置作为所述轨迹的起始点。

21.如权利要求15所述的网络元件，其中访问先前从一个或多个移动设备收集的移动设备信息的列表包括：访问移动设备信息的按时间排序的列表。

22.如权利要求21所述的网络元件，其中所述移动设备信息的按时间排序的列表是以非均匀时间间隔收集的。

23.如权利要求15所述的网络元件，其中使用历史信息预先计算所述当前活动的移动设备信息。

24.如权利要求23所述的网络元件，其中随时间预先计算所述当前活动的移动设备信息。

25.如权利要求15所述的网络元件，还包括：

接收来自至少一个移动设备的本地移动设备信息，所述本地设备信息包括全球定位系统(GPS)信息和加速计信息中的至少一种；以及

将所述本地设备信息存储在先前收集的移动设备信息的列表中。

26.如权利要求15所述的网络元件，还包括：

接收来自所述移动设备的本地移动设备信息，所述本地设备信息包括全球定位系统(GPS)信息和加速计信息中的至少一种；以及

使用所述本地设备信息来估计所述轨迹。

27.如权利要求15所述的网络元件，其中通过将所述移动设备的移动设备信息的列表与针对可能的位置预先计算的签名的列表进行匹配、并维护匹配分数，来动态地估计所述移动设备的所述轨迹。

28.如权利要求26所述的网络元件，其中将具有最高分数且其分数在预确定的阈值之上的轨迹选为所述轨迹的估计。