CN107409275B - 用于提供增强型基于定位的三边测量的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于确定用于执行增强型基于定位的三边测量的方法、系统及装置，其包含：从一或多个外部装置接收定位信息(例如，路点)；确定所述接收到的定位信息的有效性；执行归一化操作以将所述接收到的定位信息归一化；将总体排名及装置特定排名分配到所述定位信息；及将所述经验证且经归一化的定位信息存储于存储器中。所述增强型基于定位的三边测量还可包含：基于所述总体排名与所述装置特定排名的组合从所述存储器选择四个定位(例如，路点)；及基于将所述所选择的四个路点施加到卡尔曼滤波器的结果生成最终定位值或路点。还可将所述卡尔曼滤波器的输出报告及/或使用为所述装置的当前定位。

Description

用于提供增强型基于定位的三边测量的方法及系统
相关申请案
本申请案主张2016年1月12日申请的第14/993,618号美国专利申请案的优先权益，第14/993,618号美国专利申请案主张2015年1月13日申请的标题为“用于提供增强型基于定位的三边测量的方法及系统(Method and System for Providing EnhancedLocation Based Trilateration)”的第62/102,853号美国临时申请案的优先权益，且是2015年11月24日申请的标题为“用于向无线手持机提供增强型基于定位的信息的方法及系统(Method and System for Providing Enhanced Location Based Information forWireless Handsets)”的第14/950,595号美国专利申请案的部分接续申请案，第14/950,595号美国专利申请案是2015年8月11日申请的标题为“用于向无线手持机提供增强型基于定位的信息的方法及系统(Method and System for Providing Enhanced LocationBased Information for Wireless Handsets)”的第14/823,244号美国专利申请案的接续申请案，第14/823,244号美国专利申请案是2014年6月02日申请的标题为“用于向无线手持机提供增强型基于定位的信息的方法及系统(Method and System for ProvidingEnhanced Location Based Information for Wireless Handsets)”的第14/293,056号美国专利申请案的接续申请案，第14/293,056号美国专利申请案是2012年8月14日申请且在2014年7月22日发布为第8,787,944号美国专利的标题为“向无线手持机提供增强型基于定位的信息的方法及系统(Method and System for Providing Enhanced Location BasedInformation for Wireless Handsets)”的第13/585,125号美国专利申请案的接续申请案，第13/585,125号美国专利申请案主张2011年8月18日申请的标题为“向无线手持机提供增强型基于定位的信息的方法及系统(Method and System for Providing EnhancedLocation Based Information for Wireless Handsets)”的第61/575,300号美国临时申请案及2011年9月9日申请的标题为“向无线手持机提供增强型基于定位的信息的方法及系统(Method and System for Providing Enhanced Location Based Information forWireless Handsets)”的第61/573,636号美国临时申请案的优先权益，全部所述美国申请案的全部内容特此以引用方式并入。本申请案还涉及2015年12月07日申请的标题为“用于使用单个装置提供增强型基于定位的服务器三边测量的方法及系统(Method and Systemfor Providing Enhanced Location Based Server Trilateration using a SingleDevice)”的第14/961,088号美国专利申请案，所述美国专利申请案的全部内容特此以引用方式并入。
技术领域
本申请案大体上涉及无线移动通信系统，且更特定来说，涉及向无线移动装置提供增强型定位信息的方法及系统。
背景技术
在过去几年中，无线通信科技及移动电子装置(例如，蜂窝电话、平板电脑、笔记本电脑等等)的流行度及用途日益增长。为了跟上消费者需求的增加，移动电子装置已变得更加强大且功能更加丰富，且现在通常包含全球定位系统(GPS)接收器、传感器，及用于使用户与朋友、工作、休闲活动及娱乐联系的许多其它组件。然而，尽管有这些进展，但移动装置仍缺乏其提供有效的基于定位的服务、信息或通信的能力。随着移动装置及科技的流行度及用途不断地增长，为移动装置生成增强型定位信息被期望为变成移动装置制造商及网络工程师的重要且有挑战性的设计准则。
发明内容
各种方面包含经由增强型基于定位的三边测量确定移动装置的定位的方法，所述方法包含：经由所述移动装置的处理器从一或多个外部装置接收定位信息，所述接收到的定位信息包含来自所述一或多个外部装置中的每一者的路点，每一路点包含坐标值、高度值及范围值，所述范围值识别从外部装置到所述移动装置的距离；确定所述接收到的路点中的每一者的有效性；执行归一化操作以将所述接收到的有效路点归一化，将总体排名分配到所述经归一化路点中的每一者，将装置特定排名分配到所述经归一化路点中的每一者，并将所述经归一化路点存储于存储器中；基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点；将所述所选择的四个路点施加到卡尔曼(kalman)滤波器以生成最终定位路点；及使用所述所生成的最终定位路点以提供基于定位的服务。
在实施例中，从一或多个外部装置接收定位信息可包含：从移动装置、具有小区ID的装置、WiFi装置、蓝牙装置、RFID装置、GPS装置、定位信标传输装置及外部三边测量定位信息中的一或多者接收定位信息。在另一实施例中，确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性可包含：确定所述接收到的定位信息中包含的每一路点的范围值；及基于所述接收到的路点中的每一者的对应范围值确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性。在另一实施例中，确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性可包含：确定所述接收到的定位信息中包含的每一路点的置信度值；及基于所述接收到的路点中的每一者的对应置信度值确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性。在另一实施例中，从一或多个外部装置接收定位信息可包含：建立与通信群组中的多个外部装置中的每一者的通信链路；及仅从所述通信群组中的所述外部装置接收定位信息。
在另一实施例中，基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点可包含：从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的一者及先前所生成的三个路点。在另一实施例中，基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点可包含：从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的两者及先前所生成的两个路点。在另一实施例中，基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点可包含：从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的三者及先前所生成的一个路点。
另外实施例可包含一种计算装置，其具有经配置有处理器可执行指令以执行对应于上文所论述的所述方法的各种操作的处理器。另外实施例可包含一种计算装置，其具有用于执行对应于上文所论述的所述方法操作的功能的各种构件。另外实施例可包含一种非暂时性处理器可读存储媒体，其上存储有处理器可执行指令，所述处理器可执行指令经配置以致使处理器执行对应于上文所论述的所述方法操作的各种操作。
附图说明
并入本文中且构成本说明书的部分的附图说明本发明的示范性实施例，且与上文所给出的一般描述及下文所给出的详细描述一起用于阐释本发明的特征。
图1是说明根据各种实施例的适用于用于确定移动装置的定位的以移动装置为中心的方法的实例电信系统的网络组件的通信系统框图。
图2是说明根据各种实施例的适用于用于确定移动装置的定位的以网络为中心的方法的实例电信系统的网络组件的通信系统框图。
图3是根据各种实施例的适用于与其它移动装置成组及计算精确定位信息的实例移动装置的说明。
图4A是说明适合于结合各种实施例而使用的实例LTE通信系统的网络组件的通信系统框图。
图4B是说明实施例通信系统中的逻辑组件、通信链路及信息流的框图。
图5A到5C是说明对移动装置分组及在成组移动装置之间共享定位信息的实施例方法中的功能组件、通信链路及信息流的组件框图。
图5D是说明用于对移动装置分组及在成组移动装置与网络之间共享定位信息以计算增强型定位信息的实施例移动装置方法的过程流程图。
图6A到6D是说明用于计算定位信息的实施例方法中的功能组件、通信链路及信息流的组件框图，在所述实施例方法中用成组/成对移动装置的相应定位信息更新成组/成对移动装置。
图6E是说明确定两个或多于两个成组移动装置的定位的实施例系统方法的过程流程图。
图6F是说明响应于检测到低电池状况调整更新间隔的实施例移动装置方法的过程流程图。
图7是说明周期性地扫描小区的实施例方法中的功能组件、通信链路及信息流的组件框图。
图8是说明用于确定移动装置在无线网络中的定位的实施例移动装置方法的过程流程图。
图9A到9E是说明适用于各种实施例的各种逻辑及功能组件、信息流及数据的组件框图。
图10是说明移动装置可能够接入网络所用的实施例混合边测量方法的序列图。
图11是说明另一实施例混合边测量方法的序列图，在所述另一实施例混合边测量方法中移动装置归因于覆盖范围问题而不能定位网络。
图12A到12C是说明将连接从本地无线电系统传送到小型小区系统的实施例方法中的功能组件、通信链路及信息流的组件框图。
图13A到13C是说明识别及响应于遇险移动装置的实施例方法中的功能组件、通信链路及信息流的组件框图。
图14是说明在特别方案中执行航位推算而对移动装置分组的实施例方法中的功能组件、通信链路及信息流的组件框图。
图15是可结合各种实施例而使用以进一步改进位置准确度的增强型天线的说明。
图16A到B是可结合各种实施例而使用以进一步改进位置准确度的各种增强型天线配置的说明。
图17A到B是说明可用于各种实施例中的天线贴片条的截面图。
图18是适合于结合各种实施例而使用的天线系统的电路图。
图19是根据实施例的改装到现有蜂窝无线网络中的实施例天线阵列的说明。
图20是适合于结合实施例而使用的移动装置的组件框图。
图21是适合于结合实施例而使用的服务器的组件框图。
图22是说明根据实施例的经配置以执行基于定位的操作的系统中的各种组件、操作及信息流的流程图。
图23是说明实施例基于定位的方法的流程图，在所述实施例基于定位的方法中移动装置作为主控器而操作。
图24是说明实施例基于定位的方法的流程图，在所述实施例基于定位的方法中移动装置作为受控器而操作。
图25是说明根据实施例的经配置以执行用于确定及使用受信任或已知定位的纬度、经度及高度的方法的系统中的功能组件、通信链路及信息流的组件框图。
图26到29是说明根据各种实施例的在移动装置之间共享基于定位的信息的组件框图。
图30A是说明根据各种实施例的经配置以执行增强型基于定位的服务(eLBS)三边测量操作的实例移动装置系统中的各种组件、信息流及操作的框图。
图30B是说明根据各种实施例的经配置以执行单装置eLBS三边测量操作的实例移动装置系统中的各种组件、信息流及操作的框图。
图30C是说明根据一些实施例的经配置以执行eLBS三边测量操作的装置/系统中的各种组件、信息流及操作的框图。
图31是说明根据实施例的时间归一化方法的图解。
图32是说明根据实施例的经配置以执行基于定位的操作的系统中的各种组件、操作及信息流的框图。
图33是说明根据实施例的经配置以执行基于定位的操作的系统中的各种组件、操作及信息流的框图。
图34是说明根据实施例的用于从高达N个单元接收三边测量输入的系统中的各种组件、操作及信息流的框图。
图35是说明根据实施例的经配置以使用卡尔曼滤波器的系统中的各种组件、操作及信息流的框图。
图36是说明根据实施例的针对多种不同类型的输入而配置的系统中的各种组件、操作及信息流的框图。
图37说明根据各种实施例的在移动装置之间共享基于定位的信息。
图38说明根据实施例的说明系统中的各种组件、操作及信息流的框图。
具体实施方式
将参考附图详细地描述各种实施例。在可能的情况下，贯穿附图将使用相同参考数字以是指相同或相似部件。出于说明目的而参考特定实例及实施方案，且这不希望限制本发明或权利要求书的范围。
本文中使用词语“示范性”以意味着“用作实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施方案未必被认作比其它实施方案优选或有利。
本文中可互换地使用术语“移动装置”、“蜂窝电话”及“手机”以是指蜂窝电话、智能电话、个人数据助理(PDA)、笔记本电脑、平板电脑、超级本、掌上电脑、无线电子邮件接收器、支持多媒体因特网的蜂窝电话、无线游戏控制器及类似个人电子装置(其包含可编程处理器、存储器及用于发送及/或接收无线通信信号的电路)中的任一者或全部。虽然各种实施例在具有有限电池寿命的移动装置(例如蜂窝电话)中特别有用，但所述实施例通常在可用于无线地传达信息的任何计算装置中有用。
可通用地且互换地使用术语“无线网络”、“网络”、“蜂窝系统”、“手机信号塔”及“无线电接入点”以是指各种无线移动系统中的任一者。在实施例中，无线网络可为无线电接入点(例如，手机信号塔)，其将无线电链路提供到移动装置，使得移动装置可与核心网络通信。
在未来可得到或预期数种不同蜂窝及移动通信服务及标准，其全部可实施及受益于各种实施例。此类服务及标准包含例如第三代合作伙伴项目(3GPP)、长期演进(LTE)系统、第三代无线移动通信科技(3G)、第四代无线移动通信科技(4G)、全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、3GSM、通用分组无线电服务(GPRS)、码分多址(CDMA)系统(例如，cdmaOne、CDMA2000TM)、GSM演进增强型数据速率(EDGE)、高级移动电话系统(AMPS)、数字AMPS(IS-136/TDMA)、演进数据优化(EV-DO)、数字增强型无绳电信(DECT)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、无线局域网(WLAN)、公共交换电话网(PSTN)、Wi-Fi保护接入I&II(WPA、WPA2)、
Figure GDA0001396383040000061
集成数字增强型网络(iden)，及陆地移动无线电(LMR)。这些科技中的每一者涉及例如语音、数据、信令及/或内容消息的传输及接收。应理解，对与个别电信标准或科技相关的术语及/或技术细节的任何参考仅是出于说明目的，且不希望将权利要求书的范围限于特定通信系统或科技，除非以权利要求书语言特定地陈述。
数种不同方法、科技、解决方案及/或技术(在本文中统称为“解决方案”)当前可用于确定移动装置的定位，所述解决方案中的任一者或全部可由各种实施例实施、包含于各种实施例中，及/或由各种实施例使用。此类解决方案包含例如基于全球定位系统(GPS)的解决方案、辅助GPS(A-GPS)解决方案，及基于小区的定位解决方案，例如原点小区(COO)、到达时间(TOA)、观测到达时间差(OTDOA)、高级前向链路三边测量(AFLT)及到达角(AOA)。在各种实施例中，此类解决方案可结合一或多种无线通信科技及/或网络而实施，所述无线通信科技及/或网络包含无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个人局域网(WPAN)及其它类似网络或科技。作为实例，WWAN可为码分多址(CDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、OFDMA网络、3GPP LTE网络、WiMAX(IEEE 802.16)网络等等。WPAN可为蓝牙网络、IEEE 802.15x网络等等。WLAN可为IEEE 802.11x网络等等。CDMA网络可实施一或多种无线电接入科技(RAT)，例如CDMA2000、宽带CDMA(W-CDMA)等等。
本文中所论述的各种实施例可生成、计算及/或使用关于一或多个移动装置的定位信息。此类定位信息可有用于提供及/或实施多种基于定位的服务，包含紧急定位服务、商业定位服务、内部定位服务及合法拦截定位服务。作为实例：紧急定位服务可包含与将定位及/或识别信息提供到紧急服务个人及/或紧急系统(例如，提供到911系统)相关的服务；商业定位服务可包含任何一般或增值服务(例如，资产跟踪服务、导航服务、基于定位的广告服务等等)；内部定位服务可包含关于无线服务提供商网络的管理的服务(例如，无线电资源管理服务、消息递送服务、寻呼服务、呼叫递送服务、用于提供位置/定位网络增强的服务等等)；且合法拦截定位服务可包含向公共安全及/或执法机构提供关于移动装置或移动装置用户的识别及/或定位信息的任何服务。虽然各种实施例在属于上文所论述的基于定位的服务的种类/类型中的一或多者内的应用中特别有用，但所述实施例一般在受益于定位信息的任何应用或服务中有用。
现代移动电子装置(例如，移动电话)通常包含用于确定移动装置的地理定位的一或多个地理空间定位系统/组件。由这些地理空间系统获得的定位信息可由定位感知移动软件应用程序(例如，
Figure GDA0001396383040000071
地图、
Figure GDA0001396383040000072
地方、
Figure GDA0001396383040000073
上的“查找我的朋友(Find my Friends)”等等)使用以向用户提供关于移动装置在给定时间点的物理定位的信息。近年来，此类基于定位的服务及软件应用程序的流行度日益增加，且现在使移动装置用户能够导航城市、读取附近餐厅及服务的评论、跟踪资产或朋友、获得基于定位的安全建议及/或利用其移动装置上的许多其它基于定位的服务。
现代移动装置的消费者现在要求比其移动装置上当前可用的服务更高级、更稳健且功能更丰富的基于定位的服务。然而，尽管移动及无线科技近期取得了许多进展，但移动装置仍缺乏其向其用户/消费者提供足够准确或强大以满足这些消费者的需求的基于定位的服务的能力。举例来说，虽然现有定位感知移动软件应用程序(例如，
Figure GDA0001396383040000081
上的“查找我的朋友”、
Figure GDA0001396383040000082
纬度等等)使移动装置用户能够观察其它移动装置在二维地图上的近似地理位置，但其缺乏准确地、有效地且一致地指出其它移动装置在所有三个维度中及/或在无线通信网络内的精确定位及/或位置的能力。各种实施例通过以下操作克服现有解决方案的这些及其它限制：从多个移动装置收集信息；生成关于或有关一或多个移动装置的更精确定位信息；生成关于或有关一或多个移动装置的高级三维定位及位置信息；及使用所生成的定位/位置信息以向移动装置用户提供更准确、更强大且更可靠的基于定位的服务。
与在移动装置上使用地理空间定位科技相关联的挑战中的一个挑战是：移动装置获取卫星信号及导航数据以计算其地理空间定位(称为“执行定点”)的能力可在移动装置处于室内、处于地面以下及/或卫星被阻挡(例如，由高层建筑物等等)时受到妨碍。物理障碍物(例如金属梁或墙壁)的存在可在移动装置处于室内或处于包含高层建筑物或摩天大楼的城市环境中时造成无线通信信号的多路径干扰及信号降级。在农村环境中，移动装置可能不能够充分地接入卫星通信(例如，接入全球定位系统卫星)以有效地确定移动装置的当前定位。这些及其它因素常常造成现有地理空间科技在移动装置上不准确地及/或不一致地起作用，且妨碍移动装置用户充分地利用其移动装置上的定位感知移动软件应用程序及/或其它基于定位的服务及应用程序的能力。
使用现有地理空间定位科技的另一问题是：由现有科技给予的位置准确度归因于由这些服务所需的相对高的位置准确度等级而不足以用于紧急服务中。
各种实施例包含改进的定位确定解决方案，其以适用于紧急定位服务、商业定位服务、内部定位服务及合法拦截定位服务中的位置准确度等级确定移动装置的定位。
一般来说，存在三种用于确定移动装置在通信网络中的定位的基本方法：以移动装置为中心的方法、以网络为中心的方法，及可包含以移动装置为中心的方法与以网络为中心的方法两者的方面的混合方法。
图1说明根据各种实施例的适合于实施用于确定移动装置102的定位的以移动装置为中心的方法的实例通信系统100。移动装置102可包含与多个地理空间定位及导航卫星110及通信网络106的基站信号塔104通信的全球定位系统(GPS)接收器。移动装置102可接收(例如，经由GPS接收器)由导航卫星110发射的无线电信号、测量使信号到达移动装置102所需的时间，及使用三边测量技术以确定移动装置102的地理坐标(例如，纬度及经度坐标)。移动装置102可在各种时间及/或响应于各种状况或事件(例如一旦用通信网络106进行初始获取)、响应于基于网络的请求、响应于第三方请求等等将地理坐标发送到通信网络106。
在实施例中，通信网络可为蜂窝电话网络。典型的蜂窝电话网络包含耦合到网络操作中心108的多个蜂窝基站/基站信号塔104，网络操作中心108进行操作以例如经由电话陆线(例如，未展示的POTS网络)及因特网114在移动装置102(例如，移动电话)与其它网络目的地之间连接语音及数据呼叫。移动装置102与蜂窝电话网络之间的通信可经由双向无线通信链路(例如4G、3G、CDMA、TDMA及其它蜂窝电话通信科技)而完成。通信网络106还可包含耦合到网络操作中心108或在网络操作中心108内的提供与因特网114的连接的一或多个服务器112。
在各种实施例中，移动装置102可经配置以与无线电接入节点通信，所述无线电接入节点可包含任何无线基站或无线电接入点，例如LTE、CDMA2000/EVDO、WCDMA/HSPA、IS-136、GSM、WiMax、WiFi、AMPS、DECT、TD-SCDMA或TD-CDMA及交换机、陆地移动无线电(LMR)互操作性设备、用于与因特网及PSTN远程互连的卫星固定服务卫星(FSS)。
图2说明根据各种实施例的适合于实施用于确定移动装置102的定位的以网络为中心的方法的实例通信系统200。移动装置102可包含用于无线地发送及接收无线电信号的电路。通信系统200可包含多个无线电接入点204、206，其上安装有用于测量移动装置在通信系统中的定位的额外无线电设备208。举例来说，移动装置102可传输供一或多个(例如，通常为三个)无线电接入点204接收的无线电信号，且无线电接入点可接收所传输的信号且测量接收到的信号的信号强度及/或无线电能量以识别移动装置102的定位。
在实施例中，无线电接入点204可经配置以确定移动装置相对于网络组件(例如所说明的无线电接入点206)的已知定位的定位。以此方式，针对从移动装置接收到的信号，安装于无线电接入点204、206上的额外无线电设备208向通信系统200提供与由GPS接收器提供的功能性类似的功能性。举例来说，无线电接入点204中的一或多者上的无线电设备可测量使无线电信号从移动装置102行进到另一无线电接入点206所花费的时间，且在使用三边测量技术(例如，到达时间、到达角或其组合)的情况下，移动装置102或网络服务器210可在100到300米的准确度内估计移动装置102的定位。一旦网络已估计了移动装置102的纬度及经度坐标，此信息就可用于确定移动装置102的地理空间定位，可经由因特网114将所述地理空间定位传达到其它系统、服务器或组件。
各种实施例可实施及/或使用用于确定移动装置在通信网络中的定位的混合方法，其可包含上文参考图1及2所论述的以装置为中心的方法与以网络为中心的方法两者的方面。举例来说，实施例可实施混合方法，其中组合地使用移动装置的GPS能力、从移动装置传输的无线电信号的测量信号强度及/或无线电能量及网络组件的已知定位以估计一或多个移动装置在网络中的定位。在另一实施例中，移动装置及/或网络组件(例如，服务器、无线电接入点等等)可经配置以动态地确定要测量及/或使用哪些因素(例如，无线电信号强度、GPS等等)来确定移动装置的定位。
图3说明呈可结合各种实施例而使用的电话的形式的移动装置102的样本组件。移动装置/电话102可包含扬声器304、用户输入元件306、麦克风308、用于发送及接收电磁辐射的天线312、电子显示器314、处理器324、存储器326，及现代电子装置的其它众所周知的组件。
电话102还可包含用于监测物理状况(例如，定位、运动、加速度、定向、高度等等)的一或多个传感器310。所述传感器可包含陀螺仪、加速度计、磁力计、磁罗盘、高度计、里程表及压力传感器中的任一者或全部。所述传感器还可包含用于收集关于环境及/或用户状况的信息的各种生物传感器(例如心率监测器、体温传感器、碳传感器、氧传感器等等)。所述传感器也可在移动装置外，且经由有线或无线连接(例如，
Figure GDA0001396383040000101
等等)而与移动装置成对或成组。在实施例中，移动装置102可包含两个或多于两个相同类型的传感器(例如，两个加速度计等等)。
电话102还可包含经配置以从GPS卫星接收GPS信号以确定电话102的地理定位的GPS接收器318。电话102还可包含用于将无线信号传输到无线电接入点及/或其它网络组件的电路320。电话102可进一步包含用于确定电话102的地理位置/定位的其它组件/传感器322，例如用于确定无线电信号延迟(例如，相对于手机信号塔及/或小区站点)、执行三边测量及/或多边测量操作、识别与已知网络(例如，
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网络、WLAN网络、WiFi等等)的接近度及/或用于实施其它已知地理定位科技的组件。
电话102还可包含经配置以存取及使用订户识别模块(SIM)、通用订户识别模块(USIM)及/或优选漫游列表(PRL)中含有的信息以例如确定当电话102将要获取/连接到无线网络或系统时将尝试所列频率或信道的顺序的系统获取功能。在各种实施例中，电话102可经配置以在初始通电时及/或在当前信道或频率丢失(其可出于多种原因而发生)时尝试获取网络接入(即，尝试定位其可接入无线/通信网络所用的信道或频率)。
移动装置102可包含预建于其中的USIM、SIM、PRL或接入点信息。在实施例中，所述移动装置可针对第一响应者及/或公共安全网络通过例如将事故无线电系统设置为默认及/或优选通信系统而配置。
如上文所提及，尽管近期在移动及无线通信科技上取得了进展，但确定移动装置在无线网络中的特定定位出于多种原因而仍是有挑战性的任务，所述原因包含消费者常常使用移动装置的环境状况的可变性、用于计算及/或测量关于移动装置的定位信息的现有科技的缺陷，及统一标准的缺乏。举例来说，当前不存在普遍接受的用于实施或提供基于定位的服务的标准。因此，移动装置设计师及无线网络运营商结合地方公共安全及第三方提供商而使用多种无效、非相干且有时不兼容的方法、科技、解决方案及/或技术来确定移动装置的定位及/或提供基于定位的服务。
虽然不存在普遍接受的用于实施或提供基于定位的服务的标准，但存在与确定可用于各种实施例中的移动装置的定位相关联的某些要求或标准。美国国会已规定了蜂窝服务提供商配置其网络、通信系统及/或移动装置，使得当呼叫911时可确定移动装置的定位。为了实施国会的规定，联邦通信委员会(FCC)要求蜂窝服务提供商在两个阶段(本文中分别为“阶段I”及“阶段II”)中升级其系统。虽然由这些阶段I及II升级提供的精确度/准确度等级通常不足以提供满足现代移动装置用户的要求的有效的基于定位的服务，但这些升级提供可构建更有效的基于定位的解决方案的基础。
如上文所提及，FCC要求蜂窝服务提供商在两个阶段中升级其系统。在第一阶段(阶段I)中，蜂窝服务提供商将要升级其系统，使得紧急呼叫(例如，911呼叫)被路由到最接近于与移动装置连接的手机信号塔天线的公共服务应答点(PSAP)，且使得PSAP接电话者可查看移动装置的电话号码及连接手机信号塔的定位。连接手机信号塔的定位可用于在3到6英里半径内识别移动装置的大概定位。
在第二阶段(阶段II)中，蜂窝服务提供商将要升级其系统，使得PSAP接电话者可在300米内识别移动装置的定位。为了满足阶段II的这些要求，无线服务提供商已实施了多种科技，且取决于所使用的科技，一般可在50到300米内识别移动装置的定位。举例来说，在已实施了基于网络的解决方案(例如，附近手机信号塔的三角测量等等)的系统上，可在100米67％的时间的准确度内及在300米95％的时间的准确度内确定移动装置的定位。在已采用了基于移动装置的解决方案的系统(例如，嵌入式全球定位系统接收器等等)上，可在50米67％的时间内及在150米95％的时间内确定移动装置的定位。
现有阶段I及II解决方案单独不足以生成具有足够准确度或细节以用于提供准确、强大且可靠的基于定位的服务的定位信息。各种实施例可使用构建到现有系统(例如，作为阶段I及II升级的部分，以装置为中心的系统、以网络为中心的系统等等)中的一些或全部能力，连同更高级的定位确定技术，以计算适合于由现今消费者要求的高级的基于定位的服务的定位信息。
除了上文所论述的三种基本方法之外，数种不同解决方案当前也可用于确定移动装置的定位，任何或全部所述解决方案可由各种实施例实施及/或可包含于各种实施例中。
大多数常规定位确定解决方案使用基于单载波信号的距离估计技术，且基于地面(或以网络为中心)的定位确定解决方案中的基本操作中的一者是信号的第一到达路径的时序估计。即，收发器与移动装置之间传输的单载波信号可经由多个路径(即，多路径)被接收，且信号的多个路径可具有不同的接收功率及到达时间。接收到的信号可交叉相关以区别接收到的信号的多个路径。在此方法中，通常假设第一到达路径(例如，第一检测信号、最强信号等等)与行进最短距离的路径相关联，且因此，所述第一到达路径是用于估计移动装置与收发器之间的距离的正确值。常常，此第一到达路径归因于零反射或较少反射而是收发器与移动装置之间相对于其它路径的最强路径。
在各种实施例中，除了其它参数(例如，估计信号传输时间及/或收发器与移动装置的时钟之间的时间偏移等等)之外，也可使用所识别的第一到达路径的第一到达时间，以估计移动装置与网络组件(例如，另一移动装置、收发器、接入点、基站等等)之间的距离。第一到达时间可由移动装置(例如，基于下行链路接收信号)或由网络组件(例如，基于上行链路接收信号)估计。
也可通过估计移动装置与网络组件或其它信号源(例如，收发器、基于地面或卫星的信号源等等)之间的距离来确定移动装置的定位。举例来说，可通过使用多个(例如，三个或多于三个)收发器与移动装置之间的估计距离执行三边测量来确定移动装置的定位。
另一定位确定解决方案可包含通过测量从三个网络组件(例如，移动装置、收发器、接入点等等)接收到的信号的时序计算观测到达时间差(OTDOA)值。举例来说，移动装置可经配置以基于参考收发器信号与两个邻近收发器的信号之间的到达时间差计算两个双曲线。计算得到的双曲线的相交点可定义地球表面上的位置，可由各种实施例使用所述位置以确定移动装置的定位。
此类OTDOA解决方案的准确度可随时间差测量的分辨率及邻近收发器的几何结构而变。因而，实施OTDOA解决方案可能需要确定邻近收发器之间的精确时序关系。然而，在现有异步网络中，此精确时序关系可能难以确定。
在各种实施例中，可贯穿异步网络的部署区域加入定位测量单元(LMU)以测量/计算一或多个网络组件(例如，收发器)相对于高质量时序参考信号的时序信息。举例来说，移动装置或LMU可确定收发器信号的帧时序之间的观测时间差，且观测时间差可被发送到收发器或通信网络的无线电网络控制器以确定移动装置的定位。移动装置的定位也可基于观测时间差及从通信网络接收到的辅助数据(例如，参考及邻近收发器的位置)而确定。
另一定位确定解决方案可包含基于从移动装置发送且在多个(例如，四个或多于四个)LMU处接收到的已知信号的到达时间的网络测量计算上行链路到达时间差(U-TDOA)。举例来说，LMU可定位于移动装置的地理附近以准确地测量已知信号突发的到达时间，且可基于LMU的已知地理坐标及测量到达时间值而使用双曲线三边测量确定移动装置的定位。
如上文所论述，常规定位确定解决方案通常是基于单载波信号。各种实施例包含基于多载波信号的基于地面的定位确定解决方案。基于多载波信号的定位确定解决方案可通过例如改进时序估计的准确度(例如，通过扩展蜂窝信号的带宽)改进计算得到的定位信息的准确度。基于多个载波的定位确定解决方案可用于以装置为中心(例如，基于移动装置)的方法与以网络为中心(例如，基于基站)的方法两者中，且可应用到3GPP无线通信科技与3GPP2无线通信科技两者。
在各种实施例中，移动装置可经配置以基于从移动装置传感器(例如，陀螺仪、加速度计、磁力计、压力传感器等等)收集的信息、从其它移动装置接收到的信息及从通信系统中的网络组件接收到的信息确定其地理空间定位。
图4A说明各种实施例可实施于其内的实例通信系统。一般来说，移动装置102可经配置以使用多种通信系统/科技(例如，GPRS、UMTS、LTE、cdmaOne、CDMA2000TM)将通信信号发送到网络406及从网络406接收通信信号，且最终将通信信号发送到因特网114及从因特网114接收通信信号。在图4所说明的实例中，从移动装置102传输的长期演进(LTE)数据由eNodeB(eNB)404接收且被发送到位于核心网络406内的服务网关(S-GW)408。移动装置102或服务网关408也可将信令(控制平面)信息(例如，关于安全、认证等等的信息)发送到移动性管理实体(MME)410。
MME 410可向家庭订户服务器(HSS)412请求用户及预订信息、执行各种行政任务(例如，用户认证、漫游限制执行等等)，且将各种用户及控制信息发送到S-GW 408。S-GW408可接收及存储由MME 410发送的信息(例如，IP承载服务的参数、网络内部路由信息等等)、生成数据分组，且将数据分组转发到分组数据网络网关(P-GW)416。P-GW 416可处理分组且将分组转发到政策及控制执行功能(PCEF)414，PCEF 414接收分组且向政策及收费规则功能(PCRF)415请求用于连接的收费/控制政策。PCRF 415向PCEF 414提供政策规则，即，其强制执行以控制带宽、服务质量(QoS)，及网络(例如，因特网、服务网络等等)与移动装置102之间传达的数据及服务的特性。在实施例中，PCEF 414可为通常与P-GW 416相关联的操作的部分或执行所述操作。关于政策及收费执行功能操作的详细信息可发现于“第三代合作伙伴项目技术规范群组服务及系统方面、政策及收费控制架构(3rd GenerationPartnership Project Technical Specification Group Services and SystemAspects,Policy and Charging Control Architecture)”TS 23.203中，其全部内容以引用方式并入本文中。
在实施例中，网络406还可包含演进服务移动定位中心(E-SMLC)418。一般来说，E-SMLC 418收集及维持关于移动装置102的跟踪信息。E-SMLC 418可经配置以经由轻量级表示协议(LPP)提供定位服务，所述LPP支持在TCP/IP网络之上提供应用服务。E-SMLC 418可(例如，经由LPP)将历书及/或辅助数据发送到MME 410及/或eNB 404或从MME 410及/或eNB404接收历书及/或辅助数据。E-SMLC 418还可将外部或网络启动的定位服务请求转发到MME 410。
另外，移动装置102可经由包含邻近小区的系统信息块从服务eNodeB 404接收信息，以使用相同频率或不同频率、家庭eNB(HeNB)扫描在同一系统上的除了CDMA、GERAN及UTRA小区之外的小区。
图4B说明适用于确定移动装置的定位的实施例通信系统450中的逻辑组件、通信链路及信息流。通信系统450可包含基于网络定位的系统452、核心网络454及无线电接入网络456。通信系统450还可包含应用程序组件458、位置计算组件460、无线分组组件462及传感器数据组件464，任何或全部所述组件可包含于移动装置102中。应用程序组件458(例如客户端软件)可向基于网络定位的系统452请求及从基于网络定位的系统452接收定位信息(例如，通过核心网络454及无线电接入网络456)。同样地，基于网络定位的系统452(或附接到核心网络454或在核心网络454内的另一客户端)可向应用程序组件458请求及从应用程序组件458接收定位信息。
在各种实施例中，移动装置102可经配置以基于从移动装置传感器(例如，陀螺仪、加速度计、磁力计、压力传感器等等)收集的信息、从其它移动装置接收到的信息及从通信系统中的网络组件接收到的信息确定其地理空间定位。在实施例中，传感器信息的收集及报告可由传感器数据组件464控制/执行。举例来说，应用程序组件458可从传感器数据组件464检索/接收传感器信息且将传感器信息发送到位置计算组件460，以计算移动装置的定位以本地进行位置更新及/或位置扩增。应用程序组件458还可将计算得到的定位信息发送到基于网络定位的系统452及/或其它移动装置。
如上文所提及，在各种实施例中，移动装置102可经配置以基于从其它移动装置收集的信息确定其地理空间定位。在这些实施例中，可将两个或多于两个移动装置组织成群组。每一移动装置还可与移动装置与之成组的其它移动装置共享其定位信息。举例来说，移动装置可经配置以与其群组中的其它移动装置共享其当前定位及/或位置信息(例如，纬度、经度、高度、速度等等)及其自身与目标移动装置之间的距离的估计。
在实施例中，移动装置的分组可由无线分组组件462控制。举例来说，应用程序组件458可从无线分组组件462检索无线群组信息(例如，关于其它移动装置的定位的信息)，且将群组信息发送到位置计算组件462以执行本地计算以进行位置更新及/或位置扩增。在实施例中，位置计算组件460可基于从传感器数据组件464接收到的传感器信息与从无线分组组件462接收到的群组信息两者执行本地计算。
在实施例中，移动装置102可经配置以在发现其它移动装置后就自动地与其它移动装置共享其定位信息。移动装置可用从在同一地理定位内及在受控制伪特别环境中的其它移动装置接收到的信息扩增其定位信息(例如，位置坐标)。因为共享的定位信息(例如，纬度、经度、高度、速度等等)涉及相对少量的数据，所以在实施例中，移动装置可通过带内及/或带外信令从网络服务器接收此类信息。
当实施于3GPP-LTE网络中时，各种实施例可包含E-SMLC 418组件，其经配置以将定位信息(例如，纬度、经度、高度、速度等等)发送到移动装置及从移动装置接收所述定位信息，这可在网上及网外实现。可以标准格式递送定位信息，例如基于小区的坐标或地理坐标的格式，连同移动装置的定位、位置、高度及速度的估计误差(不确定性)，及(如果可用的话)用于获得位置估计的定位方法(或方法的列表)。
为了有助于确定移动装置的定位，3GPP-LTE网络已使若干参考信号标准化。各种实施例可将这些参考信号用于基于时序的定位及定位解决方案。此类参考信号可包含初级及次级同步信号及小区特定参考信号。
如上文所提及，可将两个或多于两个移动装置组织成群组。同一群组内的移动装置可为同一网络的部分，或可与不同网络及/或网络科技相关联。同一群组内的移动装置还可操作于不同网络操作系统(NOS)及/或无线电接入网络(RAN)上。
图5A到5C说明将移动装置分组及在成组移动装置之间共享定位信息的实施例方法中的功能组件、通信链路及信息流。参考图5A，在移动装置102通电之后，移动装置102可扫描移动装置102可连接到网络所用的预定义及/或优选射频载波及/或系统的空气波。如果移动装置102未找到可与其连接的适当网络(或失去其连接)，那么移动装置102可扫描将要获取(即，连接到)的其它无线电接入系统(例如，移动网络、与移动装置相关联的无线电接入点等等)的空气波，直到建立与网络/因特网510的连接。也可在通话掉线或电力中断的事件中执行这些操作。
移动装置102也可开始获取GPS信号，同时扫描射频载波及/或系统的空气波。如果移动装置102不能获取GPS信号，那么网络组件(未说明)可帮助基于本文中所论述的定位确定解决方案中的一或多者(例如，基于用于无线电接入点的天线、时间延迟、到达角等等)确定移动装置102的相对位置。
移动装置102可经由移动装置的系统获取系统获取(即，连接到)适当无线电接入系统、射频载波及/或系统。在图5A到5C所说明的实例中，移动装置102经由eNodeB 404建立与网络510的连接。然而，应理解，预期上文所论述的任何或全部通信科技，且所述科技都在各种实施例的范围内。
在移动装置102获取无线电接入系统之后，网络510(即，网络中的组件，例如服务器)将获知移动装置102的近似定位(例如，经由上文所论述的定位确定解决方案中的一或多者，例如与基站信号塔的接近度)。另外，移动装置102可计算其当前定位(例如，经由GPS及/或上文所论述的定位确定解决方案)、将计算存储于移动装置的存储器中，且将其当前定位报告到络510。
除了获知移动装置102的近似定位之外，还可向网络510通知其它移动装置502的定位及其它移动装置502与最近所获取的移动装置102的接近度。
图5B说明网络510可将指令/命令发送到移动装置102、502以致使移动装置102、502与移动装置102、502及可能与其它装置成组。在实施例中，网络510可经配置以基于移动装置102、502相对于彼此的接近度自动地对移动装置102、502分组。在实施例中，网络510可经配置以允许事故指挥系统(ICS)指挥者对装置分组。在实施例中，网络510可经配置以允许移动装置基于其彼此的接近度形成群组。
图5C说明移动装置102可与另一移动装置502成对/成组及/或建立通信链路，使得移动装置102、502可彼此共享实时相对定位信息。两个或多于两个成组/成对移动装置102及502可通过经由所建立的通信链路发送相对定位信息来识别其彼此的相对位置。相对定位信息可包含到达时间、到达角，及现有或自知定位信息。
移动装置102、502可经配置以向彼此及/或网络510报告传感器信息。传感器信息可包含x、y、z坐标信息及速度信息。可连续地轮询传感器信息，可周期性地请求传感器信息，及/或可使传感器信息响应于网络/系统请求而按需可用。
在实施例中，移动装置102、502可经配置以响应于确定存在移动装置102、502的定位已变化的很高可能性(例如，响应于检测到运动)来报告传感器信息。移动装置102、502还可经配置以响应于从网络510(即，网络中的组件，例如服务器或图4所说明的E-SLMC 418)接收到指令/命令收集传感器信息且将传感器信息报告到网络510。网络510(即，网络中的组件)可经配置以从移动装置102、502接收传感器及定位信息，并计算及存储关于距离(例如，在相对于移动装置102、502的时间延迟及到达角方面)的信息。
在实施例中，传感器信息的报告可基于本地参数设置。举例来说，移动装置102、502可经配置以在测量参数(例如，x、y、z及速度信息)中的任一者满足或超过阈值(例如，超过变化率，满足超时限制)(这可由存储于移动装置102、502的存储器中的本地参数设置识别)时传输传感器信息。在实施例中，移动装置102、502可经配置以响应于确定测量参数(例如，x、y及z坐标及速度信息)满足或超过阈值重新计算及/或更新其定位信息。
在实施例中，移动装置102及/或网络510(即，网络中的组件)可经配置以比较所收集的传感器信息与计算得到的纬度及经度坐标、相对高度信息及其它可用信息，以确定在收集/测量值与期望值之间是否存在偏差。当确定期望值与测量值之间存在偏差时，移动装置102及/或网络510可执行额外测量以改进测量/定位信息的定位准确度。
图5D说明用于对移动装置分组及在成组移动装置与网络之间共享定位信息以计算增强型定位信息的实施例移动装置方法550。在移动装置通电之后，在框552中，移动装置可扫描可与移动装置连接的预定义及/或优选射频载波及/或系统的空气波。在框554中，移动装置可开始获取GPS信号，同时扫描射频载波及/或系统的空气波。如果移动装置不能获取GPS信号，那么作为框554的部分，移动装置或网络组件可基于本文中所论述的定位确定解决方案中的一或多者确定移动装置的相对位置。在框556中，移动装置可获取(即，连接到)适当无线电接入系统、射频载波、系统及/或网络。
在框558中，移动装置可计算其当前位置(例如，经由GPS及/或上文所论述的定位确定解决方案)、将计算存储于存储器中，且向网络报告其当前定位。在框560中，移动装置可响应于从网络组件接收到指令/命令及/或响应于检测到其它移动装置在与移动装置的预定义接近度内(即，在阈值距离内)而与其它移动装置成组。在框562中，移动装置可与成组移动装置共享其当前定位信息以及从传感器收集的信息。在框564中，移动装置可从成组移动装置接收定位及/或传感器信息。传感器信息可包含x、y、z坐标信息及速度信息。
在框566中，移动装置可识别其它移动装置的相对位置，这可通过评估从其它移动装置接收到的定位及传感器信息及/或经由上文所论述的任何或全部定位确定解决方案而实现。在框568中，移动装置可将相对定位信息、其当前定位信息及/或传感器信息发送到网络组件及/或其它移动装置，所述网络组件及/或其它移动装置可接收传感器及定位信息且计算经更新的定位信息(例如，基于在时间延迟及到达角方面的距离、相对高度信息等等)。在框570中，移动装置可从网络组件及/或其它成组移动装置接收经更新的定位信息。在框572中，移动装置可基于从网络组件及/或其它成组移动装置接收到的信息更新其当前定位计算及/或信息。可重复框562到572的操作，直到实现定位信息的所要精确度等级。
图6A到6D说明用于计算定位信息的实施例方法中的功能组件、通信链路及信息流，在所述实施例方法中用成组/成对移动装置102、502的相应定位信息更新成组/成对移动装置102、502。
图6A说明移动装置102可与服务eNodeB 404通信以将其定位信息中继到网络510及/或从网络510接收定位信息。
图6B说明另一移动装置502也可与服务eNodeB 404通信以将其定位信息中继到网络510及/或从网络510接收定位信息。
图6C说明成组/成对移动装置102、502可彼此通信以确定彼此之间的距离，这可由移动装置102、502传达各种类型的信息(例如到达时间、具有到达角测量的相对位置，及其它类似值、测量或计算)而实现。接着，移动装置102、502可基于从其它移动装置102、502接收到的信息重新计算、改善及/或更新其当前定位计算及/或定位信息。
图6D说明成组/成对移动装置102及502可将其自知定位信息及/或相对定位信息发送到网络510(经由服务eNodeB 404)，且从网络510接收经更新的定位信息。举例来说，移动装置102及502可将其目前定位坐标、移动装置之间的距离(例如，到彼此的距离)、高度及方位(例如，移动装置102相对于移动装置502的位置)发送到网络220。网络可基于接收到的信息(例如，坐标、传感器信息、接近度信息等等)计算经更新的定位信息，且将经更新的定位信息发送到移动装置102、502。接着，移动装置102、502可基于从网络接收到的信息重新计算、改善及/或更新其当前定位计算及/或定位信息。
可重复上文关于图6A到6D所论述的操作，使得移动装置102、502基于从其它移动装置及/或网络510接收到的经更新的信息递归地、连续地及/或周期性地重新计算、改善及/或更新其当前定位计算及/或定位信息，直到实现定位信息的所要精确度等级。
图6E说明确定两个或多于两个成组移动装置的定位的实施例系统方法650。在框652中，第一移动装置可将当前定位信息发送到网络组件及/或从网络组件接收当前定位信息。在框654中，第二移动装置可将当前定位信息发送到网络组件及/或从网络组件接收当前定位信息。在框656中，第一及第二移动装置可彼此通信以确定彼此之间的相对距离，这可通过传达各种类型的信息(其包含到达时间、具有到达角测量的相对位置、速度、高度等等)而实现。
在框658中，第一及/或第二移动装置可基于从其它移动装置及/或网络接收到的信息重新计算、改善及/或更新其当前定位计算及/或定位信息。在框660中，第一及/或第二移动装置可将其经更新的当前定位计算及/或定位信息发送到网络组件，所述网络组件可接收所述计算/信息且计算经更新的定位信息(例如，基于在时间延迟及到达角方面的距离、相对高度信息等等)。在框662中，第一及/或第二移动装置可从网络接收经更新的定位信息。可重复框658到662中的操作，直到实现定位信息的所要精确度等级。
应理解，也可执行上文参考图5A到5D及6A到6F所论述的方法及操作，使得其包含多于两个装置。举例来说，在实施例中，可将移动装置分组成四(4)个单元，使得每一移动装置可对其相对于同一群组中的其它移动装置的位置进行三角测量。
在实施例中，移动装置102及/或网络组件可基于分组的类型存储每一群组内的所有移动装置的相对定位信息。举例来说，网络组件可存储由事故指挥系统(ICS)指挥者使之成组/成对的所有移动装置的相对定位信息。同样地，网络组件可存储基于其彼此的接近度使之成组/成对的所有移动装置的相对定位信息。
在实施例中，移动装置102可经配置以检测低电池状况，并启动操作以节省电池。举例来说，移动装置102可经配置以关断其无线电及/或终止或减少其对成组/成对信息交换的参与。作为另一实例，可将移动装置102标记或识别为具有低电池状况，且可向其它成组/成对移动装置通知低电池情形，使得可调整更新间隔以减少电池消耗。
图6F说明响应于检测到低电池状况调整移动装置中的更新间隔的实施例方法670。在框672中，移动装置可检测到/确定移动装置电池中剩余的电量低于预定阈值。在框674中，移动装置可传输信号或以其它方式向成组移动装置通知检测到的低电池状况。在框676中，可启动操作以节省电力，例如通过关断其无线电及/或减少其对与成组移动装置交换信息的参与。在框678中，移动装置及/或被通知的成组移动装置可调整相对于移动装置的更新间隔以减少移动装置上的负载。
如上文所论述，成组移动装置可共享各种类型的信息以改进定位确定计算的准确度。对于成组/成对移动装置之间共享的信息，可针对移动装置之间的路径(范围)使用移动装置可用的任何或全部信息(例如，定位坐标、传感器信息、接近度信息等等)进行比较。如果两个移动装置将在用户或网络定义的范围公差内的相对位置信息报告为可接受的，那么这是可转发到网络的信息。如果相对位置信息不在用户或网络定义的范围公差内，那么可执行额外轮询操作以改进测量或定位信息的准确度。可重复上文所提及的操作，直到实现所要准确度等级。在实施例中，可基于用户可定义的值确定上文所提及的操作被重复的次数，所述值可由网络、用户或所使用的算法设置。
如上文所提及，移动装置102可包含两个或多于两个相同类型的传感器。在移动装置102包含多于一个相同类型的传感器(例如，包含两个加速度计)的实施例中，可将传感器中的一者(例如，两个加速度计中的一者)识别为主控传感器。可比较由每一传感器测量的值，且如果所述值之间的差属于公差范围，那么由主控传感器测量的值可用于计算传感器参数(例如，x、y、z及速度参数)。如果所述值之间的差不属于公差范围，那么移动装置可使用从(相同或不同类型的)其它传感器收集的信息以确定由主控传感器测量的值是否与期望值一致。举例来说，移动装置可使用从各种其它类型的传感器收集的信息以计算传感器参数(例如，x、y、z及速度参数)，并比较计算得到的传感器参数与基于在主控传感器上测量的值计算得到的类似传感器参数以确定主控传感器是否正确地起作用。还可比较在主控传感器上测量的值与存储于网络或其它移动装置中的信息以确定主控传感器是否正确地起作用。如果确定主控传感器未正确地起作用，那么可将次级传感器指定为主控传感器。可使先前主控传感器降级为备用状态(即，供在初级传感器出故障的情况下使用)且不用于立即位置计算。
随着移动装置移动到区域中，可要求移动装置与更多装置成组/成对。可与移动装置成组/成对的装置的数目可由用户配置、通过系统及/或用户干预而限制，以便节省电池及计算工作量(例如，当移动装置检测到低电池状况时)。
在实施例中，可在x、y及z坐标/场中及/或针对速度信息使用接近度分组。
在移动装置不能够与被指示为与移动装置成组/成对的另一移动装置成组(例如，归因于RF路径问题)的事件中，移动装置可以特别方式与又另一移动装置成组。如果没有移动装置可与所述移动装置成对，那么其可依赖于其自己的地理及/或传感器信息以向网络做出报告。
当移动装置102未被检测为在分组半径的给定接近度内时，可向与移动装置102在同一群组中的其它移动装置通知使其与移动装置102不成组/不成对的决策。在实施例中，系统可经配置使得在移动装置不成组/不成对之前需要来自事故指挥者或用户的批准。在实施例中，这可通过将信号传输到事故指挥者或用户请求批准的移动装置而实现，事故指挥者或用户可将不成组/不成对请求的答复批准或不批准发送到移动装置。在实施例中，不成组/不成对过程可对移动装置用户是透明的。
在移动装置不能够与网络通信的事件中，移动装置可将关于定位服务的遥测信息(及其它遥测信息)发送到成组移动装置以中继到网络。
在实施例中，一旦网络已丢失了与移动装置的通信，就可执行对信息的轮询。可指示已知为与移动装置成组的移动装置与断开的移动装置通信，即使在其设法重新获取网络时也如此。基于与网络的接近度、网络的信号质量及/或电池强度的逻辑序列可用于确定将把哪一移动装置用作与网络通信的中继器。
所中继的遥测信息可不仅仅包含位置信息。举例来说，遥测信息还可包含生物传感器及关于环境及用户状况的用户生物信息报告，包含心率及温度、CO、O2及其它传感器信息。
在实施例中，网络可连续地测量/监测所连接的移动装置。获知其定位及到其它移动装置中的每一者的相对定位会使网络能够连续地测量上行链路及下行链路通信路径。如果发生通信路径降级且开始属于所定义的系统质量范围(其可为用户定义的)内，那么对于同一网络及/或网络科技，可指示移动装置交接到另一无线电接入节点，或可指示移动装置启动以执行中继操作以通过作为次级信号路径的所定义的移动装置中继通信。
在网络丢失通信链路的事件中，移动装置可尝试在另一网络上获取其自身。在获取过程在进行中时，移动装置可用作网状装置。接近度群组中的其它移动装置也可连接作为网状网络。
在实施例中，移动装置可利用航位推算(也称为演绎推算)技术以计算经更新的定位信息。移动装置可存储经更新的信息以供最终中继到另一移动装置，所述另一移动装置具有网络接入或直到移动装置中的一者或两个装置能够接入初始网络或另一网络且被授予接入无论是公共网络还是专用网络。
图7说明正常操作状况，其中移动装置102将周期性地扫描其它小区704，包含其服务小区903。如果无线电接入点是网络的部分，那么移动装置将报告由现有网络所需的身份及信令信息以基于网络方法确定(例如，经由三角测量及/或三边测量)移动装置的定位。如果移动装置检测到无线电接入点不是其优选小区选择过程的部分，那么其可尝试从被广播的接入点读取坐标及位置信息。
一旦与接入点同步，移动装置就可确定时序差及其它必要信息来帮助确定其相对定位及距接入点的距离。此信息可与由移动装置使用以帮助改善其当前定位计算的定位系统相关。
另外，移动装置可经配置以比较所读取的每一小区与其自己的坐标，且使用其所读取的所有小区的方位及时间差。接着，移动装置可对其自己的位置进行三角测量。
在911呼叫期间，可在遇险移动装置上执行软件应用程序。软件应用程序可存取有源邻居列表、读取每一小区的开销，且使用那个信息以对移动装置自己的位置进行三角测量。移动装置还可读取小区中的每一者的时间偏移。
在此情况下，系统开始以更大的精确度尝试及定位遇险移动装置的位置，以辅助第一响应者对遇险移动装置的位置进行三角测量，并将信息与到按预定义间隔进行更新的目标指示的相对距离发送到事故指挥者及/或公共服务应答点(PSAP)。如果移动装置已失去了与911中心PSAP的联系，那么连续地显示最后定位，且还中继任何速度信息以辅助第一响应者。
在紧急情况下，移动装置102可经配置以将其定位信息发送到网络。移动装置102可经配置以响应于检测到紧急情况自动地发送其定位信息，或可向用户提供发送定位信息的选项。在实施例中，移动装置102可经配置以响应于网络启动命令发送其定位信息。
每一移动装置可变成接入点(AP)。可在仍与网络通信时或在未发现网络时周期性地更新成为接入点的决策。一旦加电，每一移动装置就可用作客户端，且在伪随机时间间隔时，移动装置可变成接入点且接着变成客户端。
对于频分双工(FDD)及时分双工(TDD)系统，基于定位的方法可相同。然而，在移动装置与网络之间的通信链路丢失的事件中，移动装置可经配置以通过具有网络接入的另一移动装置中继其遥测信息。
在实施例中，经由无线通信链路发送的所有信息可为数字的。在实施例中，可将信息加密到必要高级加密标准(AES)标准等级或为所使用的必要通信系统及接入方法所需的适当加密等级。
一般来说，基于定位的系统(LBS)可利用基于反应性或主动性的方法。在基于反应性定位的系统中，移动装置以时间为基础或基于某一其它预定更新方法而彼此同步地交互。在基于主动性定位的系统中，移动装置可基于一组预定事件状况而使用算法更新其定位信息。各种实施例可包含反应性方面与主动性方面两者，从而采取两种方法中的最佳方法以增强定位准确度及精确度。
各种实施例可包含利用水平数据(即，地球表面上的一组参考点，对照所述参考点进行位置测量)及/或垂直数据的定位确定解决方案。水平数据定义坐标系统的原点及定向，且是用于参考相对于地球表面的位置的先决条件。垂直数据是基于大地水准面，其主要用作用于确定相对于平均海平面的位置的高度的基础，针对平均海平面，大地水准面用作原点及定向的基准。各种实施例可利用水平及垂直数据以提供/生成增强型三维定位信息。水平及垂直数据可取决于所利用的地点及定位参考系统而是全局的、国家的、本地的或定制的。
传统上，与地方基准面相比，针对位置/定位使用全局数据。如果可能的话，全局数据用于初始位置定点，且其是基于GPS坐标。本地数据是基于地球表面上的特定位置，其允许进行基于非基于GPS的定位的服务。各种实施例可使用全局数据、本地数据或两者。在实施例中，GPS可用于帮助识别初始位置定点，且可通过航位推算及利用网络与基于终端的定位两者的混合三边测量解决方案而扩增。在此实施例中，可使用本地数据与全局数据两者。
一般来说，混合边测量及三边解决方案包含移动装置执行测量且将其发送到网络，及网络组件执行定位确定计算。各种实施例包含混合边测量及三边测量解决方案，其中移动装置在有网络组件支持的情况下及在无网络组件支持的情况下执行定位确定计算。
各种实施例可包含传感器融合操作，其中使用合作方法，使得传感器不用作个别传感器，但用作集体团队。如上文所论述，移动装置可包含能够生成作为在移动装置上收集的传感器信息的部分的前进方向、定向、行进距离及速度的各种传感器(例如，加速度计、陀螺仪、磁罗盘、高度计、里程表等等)。在各种实施例中，从任何或全部内部传感器收集的信息可用于改进定位(locaiton)或定位(positioning)准确度及/或置信度改进。各种实施例可在有射频传播信息辅助的情况下或在无射频传播信息辅助的情况下基于来自多个传感器的信息计算定位信息。
传感器融合操作可包含共享包含指示个别移动装置的相对移动的传感器数据的遥测，这在有外部协助或航位推算的情况下使时间读数能够协助定位估计。
图8说明用于确定移动装置在无线网络中的定位的实施例移动装置方法800。在框802中，移动装置可使用上文所提及的定位确定解决方案中的任一者确定其当前定位。在框804中，移动装置可与其它成组移动装置共享其定位信息及/或从其它成组移动装置接收定位信息。在框806中，移动装置可计算经更新的距离向量及传感器信息且将经更新的距离向量及传感器信息发送到网络组件以用于改进位置定点。在框808中，移动装置可从网络组件接收经更新的定位信息，且基于从网络接收到的移动数据信息执行其自己的位置定点。在框810中，移动装置可更新其定位信息及/或使用航位推算确认其定位信息以增强位置准确度。
航位推算可提供所需位置校正作为用于在GPS或其它网络相关定位解决方案不可用时进行定位的地方基准面方法。另外，航位推算可通过提供额外水平及垂直基准面比较增强定位位置准确度及精确度计算。
在使用航位推算的情况下，可从最后已知位置推断(或外推)当前位置。航位推算准确度需要可由网络、GPS、近场通信链路、RF信标或经由另一移动装置提供的已知起始点。
航位推算系统可取决于测量距离及前进方向的准确度以及已知原点的准确度。然而，独自依赖于航位推算来协助位置改进的问题是由传感器漂移造成的误差积累(即，从一或多个传感器计算/收集的值的差或误差)。特定来说，磁加速度计及陀螺仪易于受传感器漂移的影响。与地形平坦相比，传感器中的任一者的误差积累可随着地形起伏而增加。偏置误差及步长误差是导致航位推算误差的贡献者。
各种实施例可紧紧地耦合移动装置传感器且连续地重新校准传感器以减少由未受协助的航位推算造成的任何漂移问题。另外，作为紧紧地耦合传感器的部分，与传感器(例如，陀螺仪)相关联的任何偏置漂移可通过利用卡尔曼滤波器以减少来自初级及/或次级传感器(例如，陀螺仪)的误差而解决。
在各种实施例中，移动装置可经配置以包含速度计算作为定位确定计算的部分以考虑发生的位置变化。当GPS信号可用时，步长(经由速度计算)及罗盘偏置误差可由增强型卡尔曼滤波器(EKF)估计。另外，如果GPS可用，那么罗盘可能还能够识别归因于磁倾斜变化的缓慢运动变化。罗盘可在可用GPS的情况下及在不可用GPS的情况下依赖于除了加速度计及陀螺仪的运动计算之外的运动计算。
航位推算准确度随着时间而降级，从而需要定期位置更新或位置校正。因此，移动装置可经配置以不仅使用其自己的内部传感器来计算定位/位置信息，而且还可与其它移动装置通信以利用其定位/位置信息来增强其自己的定位/位置信息。本质上，移动装置可用作RF基站，从而提供边测量能力以改进其它移动装置的位置准确度。
在实施例中，移动装置可经配置以轮询一或多个其它移动装置以获得关于其定位的较佳位置定点。
移动装置可通过由网络进行分配或通过移动装置获取/检测/连接到其它移动装置(其可在或可不在同一网络中)(作为用于共享定位信息的发现方法的部分)而分组在一起。
定位信息可经由使用近场通信系统(例如，
Figure GDA0001396383040000241
超宽带、小企业无线电等等)、红外、超声波及其它类似科技而共享，例如经由使用WiFi而共享。无线通信也可为特别的或基于基础设施的，或基于TDD系统，例如LTE、SD-CDMA、TD-CDMA或任何其它TDD方法。
在实施例中，移动装置可经配置以响应于从网络组件接收到网络驱动分组请求启动定位/位置信息的共享。
在实施例中，当移动装置失去与网络的联系时，其可尝试找到合适的移动装置来帮助其定位确定计算及与网络的可能连接(例如，经由中继器)。
在实施例中，移动装置可经配置以将对定位信息的请求发送到另一移动装置。可在移动装置之间的认证过程之后发送请求，且所述请求可包含可为亚秒大小(毫秒)的时间戳。另一移动装置可用消息做出响应，所述消息也具有其时间戳及其从启动移动装置接收到时间戳的时间。
若干消息(例如，三个消息)可在移动装置之间快速地交换以建立时间同步且共享包含每一消息中的x、y及z坐标及速度分量的定位/位置信息。可比较时间差以及x、y及z坐标与可能脉冲或声脉冲信号以在装置之间建立估计距离向量。
当获知两个移动装置的距离向量及x、y、z坐标时，可建立点到点定点。可针对已被分配或由移动装置自身创建的群组中的所有移动装置重复此过程。具有从其它点到移动装置的多个距离向量将会增强定位准确度。
移动装置可经配置以向网络定位服务器报告回其已在不同移动装置之间发现的距离向量。其它移动装置还涉及到定位增强也可将其距离向量报告给网络以同样使其总体位置准确度得以改进。
位置准确度意在以递增步骤而完成，且所述过程将继续直到将不再实现位置改进。位置准确度改进阈值可为运营商定义的，且可存储于移动装置存储器中。
当收集距离向量及其它位置信息时，如果位置误差大于较低位置置信度等级的x％，那么可无需更新。随着移动装置接收到其它传感器数据且在任何方向上移动大于预先描述的距离(或大于组合的距离，其可经由向量来识别)，那么位置更新过程可再次开始。如果位置置信度等级的x％小于所要等级，那么可使用在交互式过程中分组在一起的移动装置进行额外位置更新以改进位置信息的置信度等级。
重要的是应注意，未必用上文所描述的位置边测量取代当前由网络使用的典型的位置定位方法。代替地，可在各种实施例中使用混合边测量方法以针对基于网络的位置请求扩增定位准确度及置信度，这归因于边界变化或寻呼请求或其它位置/定位触发事件。
图9A到9E说明适合用于各种实施例中的各种逻辑组件、信息流及数据。图9A说明移动装置901、902、903及904经由多个小区站点/无线电接入点/eNodeB 911而与无线网络通信。移动装置901、902、903及904可使用上文所论述的定位确定解决方案中的任一者计算其初始定位上的相对定点。可指示第一移动装置901找到其它移动装置902、903及904且与其它移动装置902、903及904通信，及/或可指示任何或全部移动装置902、903及904与第一移动装置901通信。移动装置901、902、903及904可分组在一起(例如，经由上文所论述的分组方法中的一者)。网络还可将移动装置901中的一者(例如，具有高位置置信度的移动装置)指定为用作移动装置901、902、903及904的群组内的其它移动装置902、903及904的参考或信标。
图9B说明可将圆形与双曲线三边测量操作的组合执行为实施例定位确定解决方案的部分。举例来说，如果由传感器及/或移动装置提供的坐标数据中的任一者在纬度及经度坐标中，那么可将其转换为笛卡尔坐标以促进混合边测量计算。在图9B所说明的实例中，已将移动装置901指定为参考移动装置，参考数字912识别相对于移动装置901确定/计算(即，具有高准确度等级)的位置，参考数字910识别涵盖移动装置901的三维球体，且参考数字914识别装置存在于其内的三维球体(具有x、y及z坐标)的区域。
图9C到9D说明可计算移动装置901、902、903及904之间的距离向量作为实施例定位确定解决方案的部分。在图9C中，移动装置901使用混合三边测量方法分别确定相对于移动装置902、903及904的相对位置。另外，参考数字915、909及916分别识别移动装置902、903及904的相对区域。作为实施例定位确定解决方案的混合三边测量操作的部分，移动装置902、903及904可定位移动装置901，且移动装置901可计算其自身与移动装置902、903及/或904之间的距离向量。移动装置901可启动与移动装置902的通信(尽管移动装置902可启动所述通信)且交换时间戳、位置信息、传感器数据。可关于移动装置904及903发生相同过程，其中交换位置信息与传感器信息。
如图9D所说明，移动装置902、903及904可在其自身与移动装置901之间建立距离向量。可关于移动装置902、903及/或904发生相同过程，其中交换位置信息与传感器信息。在移动装置902经历与移动装置901所经历的过程相同的过程作为混合三边测量过程的部分的情况下，移动装置901可使用移动装置902、903、904以增强其位置信息，且移动装置902可使用移动装置901、903及904以增强其位置信息，且对于分组在一起的所有移动装置同样如此。
图9C所说明的三个圆或椭圆909、915及916与图9D所说明的三个圆或椭圆906、907及908在给定点处不相交，但取决于所涉及的范围而跨越特定大小的区域。
图9E说明实施例混合三边测量方法，其中验证或改进移动装置901的位置。作为混合边测量方法的部分，除了考虑速度之外，每一x、y及z坐标也可能需要单独计算操作。然而，使三个移动装置902、903及904定位移动装置901的能力可为由参考数字930表示的每一坐标平面呈现误差窗(或误差区域)。误差窗/区域可为来自移动装置902、903及904的范围误差的组合。促成误差窗/区域的是由参考数字921、922及923说明的混合范围误差，其中：参考数字921是与移动装置902相关联的混合范围误差；参考数字922是与移动装置903相关联的混合范围误差；且参考数字923是与移动装置904相关联的混合范围误差。另外，可使用比上文实例中使用的移动装置更少或更多的移动装置来完成此过程。
对于每一轴(x、y或z)，发生类似过程，其中误差区域930是确定其它移动装置与移动装置901之间的范围的组合。双曲线边测量是基于定位的系统中使用的典型的计算方法，且是基于两个定位之间的范围相同的原理。然而，针对点所确定的范围可能不是恒定的，这是因为两者可朝向、远离或一起以类似速度及轨迹移动。
在使用所提出的混合边测量方法的情况下，使用可用于应用到估计位置的校正距离向量Δx、Δy、Δz。
图9C所说明的三个圆或椭圆909、915及916与图9D所说明的三个圆或椭圆906、907及908在给定点处不相交，但取决于所涉及的范围而跨越特定大小的区域。因此，范围是“r”且由表示所涉及的距离向量的下标标示。因此：
r＝pi+误差
伪范围pi归因于多路径环境中的同步或传播的不准确度或归因于传感器诱发的误差而偏离任何轴上的实际范围。其中考虑方向变化的距离向量是：
ri＝√(Xi-x)2+(Yi-y)2+(Zi-z)2
接着，求三个范围计算的平均值以确定所使用的距离向量。如果先前范围计算rj与当前计算的范围计算相比所具有的误差超过用户定义的百分比或差异，那么忽视新测量。融合传感器信息可与距离向量验证包含在一起，其中可针对置信度间隔包含计算得到的期望位置向量。
范围差＝dij＝ri-rj
可针对位置改进使用迭代过程，其可包含使用最小平方计算拟合以逐步近似位置解。所述过程可继续直到所测量的范围差在移动装置或网络或两者处不产生任何明显的准确度改进，所述改进可为用户定义的。
多边测量计算可包含基于到三个或多于三个测量定位(即，三个其它移动装置或无线收发器的定位)的估计距离估计移动装置的定位。在这些计算中，从测量定位(另一移动装置的定位)到移动装置的估计距离可从测量信号强度导出。因为信号强度随着分离距离的负二次方粗略地减小，且可推测移动装置的传输功率，所以可将距离di简单地计算为：
di＝√(S0/Sii)
其中：
di是测量定位与移动装置之间的估计分离距离；
Si是测量信号强度；且
S0是由其它移动装置传输的信号的强度。
替代地，可使用路径损耗模型将信号强度读数转译为距离，例如以下：
RSSIi＝a–cblog10(di)
其中：
a是在di＝1米处的信号强度；
b是路径损耗指数；且
c是路径损耗斜率，其中针对自由空间使用20。
边测量操作可包含执行最小平方计算，这可通过处理器计算以下公式而完成：
min(x,y)∑(di-‖MSi-(x,y)‖)2
其中：
di是基于测量信号强度值而计算的距离；
MSi对应于移动装置的已知定位/位置；且
(x,y)的最小化值是其它移动装置的估计位置。
图10说明实施例混合边测量方法1000，其中移动装置可能够接入网络。可指示移动装置由网络分组。移动装置901及902可归因于网络驱动分组请求或在移动装置已失去与网络的联系且尝试找到合适的移动装置来帮助其位置/定位及经由中继器而与网络的可能连接或与另一网络的可能连接时启动位置/定位信息的共享。
移动装置901可将对位置信息的请求发送到移动装置902。可在移动装置之间的认证过程之后发送信息，且所述信息可包含时间戳。所述时间戳可为亚秒大小(例如，毫秒)。移动装置902可用消息做出响应，所述消息也具有时间戳及关于移动装置902何时从移动装置901接收到时间戳的时序信息。可快速地传送三条信息以建立时间同步。接着，可比较时间差以及可能脉冲或声脉冲信号，以在移动装置之间建立估计距离向量。在获知901与902两者的距离向量及x、y及z坐标的情况下，可建立点到点定点。
接着，移动装置901可启动与移动装置903、904的通信且针对移动装置903、904中的每一者重复上文关于移动装置902所论述的操作。在获得两个或多于两个距离向量以及位置信息之后，移动装置901可比较新坐标与其先前计算得到的当前定位且相应地调整定位计算。
可将位置信息距离向量与其它网络位置信息一起发送到网络以用于位置处理。基于针对移动装置计算得到的位置，网络(即，网络中的组件，例如网络服务器或E-SMLC)可指示移动装置调整其位置信息。
另外，如果网络不及时做出响应，那么移动装置901还可进行位置校正，这可导致消息更新超时。替代地，当网络不能进行必要校正时，且位置信息可由另一组件及/或其它移动装置使用以执行必要校正。
如果误差大于较低位置置信度等级的x％，那么无需更新。随着移动装置接收到其它传感器数据及在任何方向上的大于预先描述的距离或组合的距离向量，接着位置更新过程再次开始。如果位置置信度等级的x％小于所要等级，那么可使用成组移动装置进行额外位置更新(例如，迭代地)以改进位置信息的置信度等级。另外，如果来自移动装置中的尝试获得距离向量的一个移动装置的位置信息看起来像具有误差，那么可将那个移动装置数据选择为不用于使用其它成组移动装置执行位置更新的此迭代步骤。然而，其将继续被查询作为所述过程的部分，这是因为可在其采取以同样改进其位置/定位的步骤中的一者中校正其位置/定位。
另外，在一或多个移动装置失去与核心网络的通信的事件中，仍将有可能通过其它成组移动装置中的一者维持位置准确度。还将有可能通过建立与同一群组中的移动装置中的仍具有与网络自身的通信的另一移动装置的网络中继连接而继续维持通信链路。
图11说明另一实施例混合边测量方法，其中移动装置归因于覆盖范围问题而不能定位网络。移动装置901可以自主模式而操作且尝试定位另一移动装置。可使用另一移动装置以将信息中继到网络，且除了提供定位增强能力之外，也可能设置近场通信桥。
在图11所说明的实例中，移动装置901建立近场LAN，从而邀请附近的其它移动装置与其通信。接着，可共享位置信息，且移动装置901可使其定位得以改进，且可经由另一移动装置将位置信息中继回到核心网络。
移动装置901还可传达其位置信息，且建立与并非是与移动装置901相关联的家庭网络的部分的移动装置的近场通信链路。
移动装置可具有预建于其中的USIM、SIM、PRL或接入点信息。第一响应者的移动装置可具有设置为其优选系统或在将无线电接入系统用作公共安全网络的情况下设置的事故无线电系统。
为了使第一响应者利用无线移动网络(例如，LTE)，除了提供关于移动装置实际上定位在哪里的更准确定位信息之外，也需要改进建筑物环境中的位置/定位信息准确度。无论移动装置是由第一响应者使用、由商业蜂窝用户使用，还是由两者的组合使用。
第一响应者的位置定位改进可有助于改进情形感知、改进的遥测及与事故指挥者的总体通信。因为针对第一响应者的所有事故往往都是流动的能力来考虑移动装置进出事故区域的动态环境。另外，移动装置到其它移动装置的接近度位置可且将随着事故情形的变化而变化，其中随着对操作需要的需求出现而加入及/或重新分配资源。
可开拓先前论述的网络及终端驱动位置增强技术的使用。作为预先计划的部分，在事故指挥者干预的情况下，或在基于所报告的移动装置接近度从商业无线网络、公共安全无线网络或本地事故通信系统(ICS)1204驱动的情况下，可完成移动装置的分组。
图12A说明一旦到达事故现场，移动装置102就可辨识本地无线电网络1202的存在。如果不存在可与移动装置连接的ICS无线电网络1204，那么移动装置102将继续经由商业或其它无线网络1202而通信。
图12B说明移动装置102可确定存在可与其通信的有效本地无线电系统1202，且可基于移动装置102已被指示使用的优选网络及小区选择过程优先接入小型小区系统1204。
图12C说明移动装置102可将连接从本地无线电系统1202传送到小型小区系统1204。
对于第一响应者，当出现需要找到有人倒下的情形或响应于紧急呼叫(911)时，可使用基于定位的过程以帮助搜索及救助人员。
图13A说明移动装置102可由网络经由网络监测移动装置102或经由移动装置传输遇险信号而识别为遇险。遇险移动装置102可确定其已失去与网络的通信，且可指示佩戴者/用户停用或启动遇险信号。一旦启动遇险信号，移动装置102就可开始先前所定义的分组过程。
图13B说明服务eNodeB 404连接到的网络510可指示与遇险移动装置102在同一群组中的移动装置1302报告移动装置102的最后已知定位及时间戳。
图13C说明网络510可指示额外移动装置1304尝试与遇险移动装置102成组。
图14说明当移动装置102不能够与网络510通信时，其可在航位推算过程下操作且继续尝试定位其它移动装置1402、1404且在特别方案下与其成组。
一旦移动装置已被分组，或仍连接到网络，就将把移动装置的相对定位发送到正在搜索那个移动装置的所有移动装置。选择将搜索哪些移动装置可通过运营商干预及选择而确定。
图15说明可由无线网络运营商或第一响应者使用以改进移动装置的位置准确度的实施例增强型天线方案1500。增强型天线方案1500可包含天线罩1515，其在一系列贴片天线1520之上是弯曲的。可使用若干天线1520实现较佳到达角测量。在实施例中，增强型天线方案1500可包含柔性电路板上的天线阵列1520，因此其可与天线罩1515相符。
图16A到B说明上文所提及的增强型天线方案1500可实施于车辆1602上。具体来说，图16A说明增强型天线方案1500，其出于此目的而包含两个天线1602。图16B说明增强型天线方案1500，其出于此目的而包含四个天线1602。每一天线1602可包含柔性电路板上的天线阵列1520，因此其可与天线罩1515相符。
图17A到B说明可用于各种实施例中的天线贴片条。图17A说明在天线阵列中紧挨着彼此的两个天线贴片条1520及1521(其可在柔性电路板上，因此其与天线罩相符)。图17B是天线罩1515的横截面图的说明，其中将天线阵列的天线贴片1520及1521展示为分层。天线贴片1520比天线阵列1521更接近于外部天线罩盖1515。玻璃纤维或透明RF介质1522可提供刚性且使天线能够紧密地隔开。天线阵列可为使用柔性电路设计的圆锥体形状(针对只接收配置)。包络检测器可用于使用幅度检测方法确定哪些天线贴片从移动装置接收最高质量信号。
在实施例中，可控制移动装置的检测及跟踪，使得测量与对移动装置的位置信息的eNodeB脉冲请求同步。
图18说明天线阵列(1520或1521)，其中天线系统连接到接收器(例如，eNodeB)1525上的正常天线端口。贴片天线中的每一者可匹配到10db耦合器1527且经配置以提供耦合到接收贴片检测器1530的端口。接收贴片检测器1530可经配置以确定哪一贴片天线具有最强信号，且基于贴片天线的数目及距离计算，可由移动装置进行另一高度测量。
在实施例中，天线阵列系统可能不连接到eNodeB接收器1525，且可由E-SMLC提供控制协调以使从移动装置接收到的信号同步。
图19说明改装到现有蜂窝无线网络中的实施例天线阵列1523。阵列1523可与现有天线1524并联安装。与图18所说明的控制机构相同或类似的控制机构可用于商业应用。
各种实施例可实施于多种移动计算装置上，图20中说明其实例。具体来说，图20是呈适合于结合实施例中的任一者而使用的智能电话/手机2000的形式的移动收发器装置的系统框图。手机2000可包含处理器2001，其耦合到内部存储器2002、显示器2003及扬声器2054。另外，手机2000可包含：用于发送及接收电磁辐射的天线2004，其可连接到无线数据链路；及/或耦合到处理器2001的蜂窝电话收发器2005。手机2000通常还包含用于接收用户输入的菜单选择按钮或摇臂开关2008。
典型的手机2000还包含声音编码/解码(CODEC)电路2024，其将从麦克风接收到的声音数字化成适合于无线传输的数据分组并对接收到的声音数据分组进行解码以生成提供到扬声器2054以生成声音的模拟信号。此外，处理器2001、无线收发器2005及CODEC 2024中的一或多者可包含数字信号处理器(DSP)电路(未单独展示)。手机2000可进一步包含用于在无线装置或其它类似通信电路(例如，实施
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或WiFi协议等等的电路)之间进行低功率短程通信的小企业或ZigBee收发器(即，IEEE 802.15.4收发器)2013。
各种实施例可实施于多种商业可用的服务器装置中的任一者上，例如图21所说明的服务器2100。此类服务器2100通常包含耦合到易失性存储器2103及大容量非易失性存储器(例如磁盘驱动器2104)的一或多个处理器2101、2102。服务器2100还可包含耦合到处理器2101的软盘驱动器、压缩光盘(CD)或DVD光盘驱动器2106。服务器2100还可包含网络接入端口2106，其耦合到处理器2101以用于建立与网络2105(例如耦合到其它通信系统计算机及服务器的局域网)的数据连接。
处理器2001、2101及2102可为任何可编程微处理器、微计算机或多处理器芯片，其可由软件指令(应用程序)配置以执行多种功能，其包含下文所描述的各种实施例的功能。在一些移动装置中，可提供多核处理器2102，例如专用于无线通信功能的一个处理器核心及专用于运行其它应用程序的一个处理器核心。通常，可在存取软件应用程序进行及将其加载到处理器2001、2101及2102中之前，将所述软件应用程序存储于内部存储器2002、2103及2104中。处理器2001、2101及2102可包含足以存储应用程序软件指令的内部存储器。
本文中所描述的无线(或移动)装置定位确定技术可结合各种无线通信网络(例如无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个人局域网(WPAN)等等)而实施。常常可互换地使用术语“网络”及“系统”。WWAN可为码分多址(CDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、OFDMA网络、3GPP LTE网络、WiMAX(IEEE 802.16)网络等等。CDMA网络可实施一或多种无线电接入科技(RAT)，例如CDMA200、宽带CDMA(W-CDMA)等等。CDMA2000包含IS-95、IS-2000及IS-856标准。W-CDMA描述于来自命名为“第三代合作伙伴项目”(3GPP)的联盟的文档中。CDMA2000描述于来自命名为“第三代合作伙伴项目2”(3GPP2)的联盟的文档中。3GPP及3GPP2文档是公共可用的。WLAN可为IEEE 802.11x网络，且WPAN可为蓝牙网络、IEEE802.15x或某一其它类型的网络。所述技术还可结合WWAN、WLAN及/或WPAN的任何组合而实施。
各种实施例可包含对基于当前定位的服务方法及用于无线移动通信的方法的增强，且包含用于确定移动或无线装置(例如，移动装置102)的定位的改进的方法。
商业及公共安全定位应用程序的流行度及用途日益增长，基于或利用精确、准确且详细的定位信息的其它类似服务及应用程序的流行度及用途也日益增长。因此，对现代无线/移动装置来说能够准确地确定其在无线网络内的定位变得越来越重要。各种实施例包含经配置以在高程度的置信度/精确度内准确地确定其在无线网络内的定位的移动装置。
公共安全系统现在开始使用商业蜂窝科技，例如第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)，作为其选择的通信协议。因此，在事故现场需要改进的情形感知(例如，对于第一响应者、移动装置用户等等)。各种实施例包含可由第一响应者使用以在事故现场用于改进的情形感知的移动装置。在一些实施例中，此举可通过配置移动装置而以高程度的准确度及精确度确定其定位而完成。
在正确状况下，现有地理空间定位系统(例如GPS系统)提供对移动装置的定位的良好估计。然而，在许多其它情况下(例如，在建筑物及城市环境中)，这些地理空间定位系统是不可用的及/或不会生成足够准确的定位信息。举例来说，GPS系统可能在装置处于室内、处于地面以下或在卫星被阻挡(例如，由高层建筑物等等)时不能够获取卫星信号及/或足够的导航数据来计算其地理空间定位(称为“执行定点”)。另外，物理障碍物(例如金属梁或墙壁)的存在可在移动装置处于室内(或处于包含高层建筑物、摩天大楼等等的城市环境中)时造成无线通信信号的多路径干扰及信号降级。这些及其它因素常常造成现有地理空间科技在移动装置上不准确地及/或不一致地起作用，且妨碍移动装置用户充分地利用定位感知移动软件应用程序及/或其它基于定位的服务及应用程序的能力。
类似地，用于确定移动装置的定位的基于网络的解决方案可能还不足以用于定位建筑物内及/或城市环境中的移动装置。新无线网络系统(例如LTE)的引入已呈现了一些新的机遇及能力(例如，基于网络的解决方案)。然而，尽管有这些进展，但现有解决方案常常不能够以足够高的准确度、精确度或细节等级生成定位信息，所述等级是为提供增强型基于定位的服务(例如，改进事故现场处的情形感知的应用等等)所需。
在一些情况下，无线网络系统(例如LTE)可结合公共安全带而使用。此组合可允许极佳地覆盖城市及室内环境。然而，在使用现有解决方案的情况下，定位信息的准确度及精确度常常受限制。举例来说，经由现有基于网络的解决方案及/或现有无线网络系统科技所生成的定位信息常常不包含足够高的准确度、精确度或细节等级来提供增强型基于定位的服务(例如，改进事故现场处的情形感知的应用等等)。
改进移动装置中的位置定位准确度、置信度及精确度具有许多优点，尤其是当装置用于紧急定位服务、商业定位服务、内部定位服务及合法拦截定位服务时。各种实施例提供改进新无线网络与现有无线网络两者的位置定位信息并改进移动装置中的位置定位准确度、置信度及精确度的能力。
对于商业应用，移动装置在多层建筑物内、在城市环境中、在商场内等等生成高度准确的定位信息(例如，eLBS信息)的能力可向系统提供各种网络无线电资源改进。另外，eLBS信息还可允许独特的广告定向能力。此外，eLBS信息可用于与改进的车队管理、资产跟踪及各种机器间通信相关的应用，对所述应用来说，高度准确的定位/位置信息是重要的。对于商业用户，对改进的位置/定位信息准确度的需要在建筑物环境中是最需要的，其中移动装置的定位可更准确地针对基于定位的服务而被指出。使用改进的位置信息的执法的优点将使能够跟踪建筑物内的移动装置以使能够确定使用装置的建筑物的哪一层或哪一部分定位的位置，而无需取代无线电信标或定位感知接入点。对于紧急服务，优点在于在辅助下更好地位置定位当事人，尤其是在现有技术的位置信息是最有问题的城市环境中。对于第一响应者，此增强使处于同一场景中的移动装置能够帮助在受控制特别环境中扩增其相对于彼此的位置坐标。所共享的位置信息不仅包含纬度及经度，而且还包含高度及速度。因为此信息涉及少量数据，所以在LTE共享网上与网外两者的信息的情况下，移动装置可具有E-SMLC。
与具有移动装置的GPS接收器一起使用传感器(其包含加速度计、陀螺仪、磁力计及压力传感器)变得更为普遍。因此，在LTE的情况下，位置定位的增强将向E-SMLC提供不仅利用GPS或网络导出的坐标信息而且还可以扩增与移动装置相关联的传感器的能力，所述传感器可包含用于改善及减少无线位置确定所固有的一些位置不确定性的加速度计、陀螺仪、磁力计及压力传感器。
对于类似于LTE的无线移动网络，除了提供关于移动装置实际定位的位置的更准确定位信息之外，在建筑物环境中还需要改进位置/定位信息准确度。无论移动装置是由第一响应者使用、由商业蜂窝用户使用，还是由两者的组合使用。
位置定位改进实现了改进的情形感知、改进的遥测及改进的与事故指挥者的总体通信。另外，移动装置到其它移动装置的接近度定位可且将动态地改变，从而允许随着对操作要求的需求出现而加入及/或重新分配资源。
如上文所论述，各种实施例包含确定移动装置的定位的方法，及经配置以实施所述方法的移动计算装置。所述方法可包含：确定移动装置的近似定位；使移动装置与接近于移动装置的无线收发器成组以形成通信群组；将移动装置的所确定的近似定位发送到无线收发器；从无线收发器接收关于移动装置的定位信息；及基于从无线收发器接收到的定位信息确定移动装置的更精确定位。作为确定其近似定位的部分，移动装置可估计其位置及/或生成位置估计。可能有益的是使这些位置估计包含准确度在一(1)米内(且多次在一米准确度内)的纬度、经度及高度信息。
在一些实施例中，移动装置可配备有“传感器融合”系统/组件。传感器融合组件可经配置以从移动装置中的传感器收集信息并使用所述信息以进一步改进定位位置确定。因而，传感器融合组件可允许装置更好地确定其近似定位及/或生成更好的位置估计(例如，更精确值、更准确坐标等等)。
在另外实施例中，移动装置可经配置以从众多外部装置接收(例如，经由耦合到其处理器中的一或多者的天线等等)定位信息，并使用此信息以更好地确定其近似定位及/或生成更好的位置估计(例如，更精确值、更准确坐标等等)。
在一些实施例中，移动装置可经配置以接收定位信息作为路点。路点可为包含一或多个信息字段、分量向量、定位信息、位置信息、坐标信息等等的信息结构。在一些实施例中，每一路点可包含坐标值(例如，x及y坐标、纬度及经度值等等)、高度值、时间值、时间戳、排名值、置信度值、精确度值、范围值及信息类型标识符(例如，GPS、罗兰C、传感器、其组合等等)。坐标及高度值可识别对应外部装置的三维定位。时间戳可识别定位被确定/捕获的时间。范围值可识别外部装置与移动装置之间的距离。在一些实施例中，路点还可为或可包含定位估计值、定位集，或适合于适当地输送或传达定位信息的任何其它类似定位信息。
在实施例中，移动装置可经配置以从第一外部装置接收呈第一路点形式的定位信息、从第二外部装置接收呈第二路点形式的定位信息、从第三外部装置接收呈第三路点形式的定位信息，且从第四外部装置接收呈第四路点形式的定位信息。移动装置可结合所存储的及历史信息(例如，先前计算得到的路点、移动信息等等)而使用接收到的路点(例如，第一到第四路点)的任何组合，而以高程度的准确度确定或计算其近似及/或更精确定位。
在一些实施例中，移动装置可经配置以执行高级的基于定位的操作(例如，高级的传感器融合操作)以生成定位信息(例如，定位估计集/值)，使用差分RMS2方法(或所属领域中所知的任何其它方法)，计算置信度值，且比较计算得到的置信度值与一或多个阈值以确定在所生成的定位信息(例如，定位估计集/值)的准确度中是否存在足够高程度的置信度。在一些实施例中，移动装置可经配置以计算在0.0与1.0之间的识别定位估计集中的每一数据字段的测量的准确度中的置信度等级的置信度值(例如，纬度、经度及高度数据字段中的每一者的置信度值等等)。举例来说，置信度值0.90、0.95及0.91可指示x、y及z坐标在30米内在90％与95％的时间之间是准确的。
在一些实施例中，移动装置可经配置以同样还计算识别或指示计算/测量在多个测量内的重复性因子的精确度值。精确度值可用于确定装置报告同一位置/定位的频率(即，基于评估指示装置尚未移动超过X米的多个报告，等等)，其可用于确定测量的精确度(例如，在1米内等等)。精确度值还可用于确定重复计算(例如，使用相同输入或输入源)将导致基本上相同值的可能性。
在一些实施例中，移动装置可经配置以执行归一化操作来将接收到的定位信息的时序(“定位信息时序”)归一化/同步。在一些实施例中，此举可经由移动装置中的时序组件或机构(计时器、系统时钟、处理器循环等等)而完成。移动装置可使用共同时间值(或共同计时器、参考时钟等等)以使包含于接收到的路点中的信息同步及/或协调。移动装置可生成包含经归一化值及/或经归一化、同步及/或更新以考虑各种延迟及不一致性(其包含移动装置与对应外部装置之间的传播延迟、在外部装置中捕获到路点的时间与在移动装置中接收到路点的时间之间的时间差、装置的相对移动、通信通路时间延迟、与处理请求相关联的延迟等等)的经归一化路点。
在一些实施例中，移动装置可经配置以使时间值与每一经归一化路点相关联或将时间值分配到每一经归一化路点(例如，通过将相对于时间值的路点存储于地图或表中，等等)，并确定每一经归一化路点是否有效。举例来说，移动装置可确定相关联的时间值是否在有效持续时间内或路点是否包含足够准确的信息(例如，通过确定与路点相关联的精确度或置信度值是否超过阈值等等)。响应于确定路点是有效的，移动装置可确定或计算那个路点的一或多个排名，并使所述排名与路点相关联及/或将所述排名分配到路点(通过将其存储为字段)。在一些实施例中，移动装置可确定总体排名及装置特定排名并将总体排名及装置特定排名分配到每一有效路点，且将路点存储于存储器中(例如，存储于定位数据库中等等)。
在一些实施例中，移动装置可经配置以确定适合用于确定装置的当前定位的所存储的路点的数目。举例来说，移动装置可确定存储器是否存储四个或多于四个有效路点，所存储的路点是否与足够高的排名相关联，所存储的路点是否识别四个或多于四个独立定位，所存储的路点是否以足够高的准确度等级识别四个或多于四个外部装置相对于移动装置的当前定位的定位，等等。响应于确定存在存储于存储器中的四个或多于四个合适的路点，移动装置可智能地选择四个最合适的路点(例如，具有最高总体排名及/或装置特定排名的路点等等)，应用所选择的路点作为到卡尔曼滤波器的输入，且使用卡尔曼滤波器的输出而以高准确度等级(例如，在所有方向上都在一米内等等)生成识别移动装置的当前定位的定位信息。
图22说明根据实施例的可由移动或无线计算装置中的处理器执行以更好地确定其定位的实例eLBS方法2200。在框2202中，移动装置可接通(即，通电等等)且从无线服务提供商获取服务(例如，经由移动装置处理器执行的操作等等)。在框2204中，处理器/移动装置可获得初始位置定点，并使用此信息以生成路点(例如，当前定位路点)或其它定位信息单元。移动装置可通过使用GPS、小区ID、WiFi ID、增强型罗兰C及/或由移动装置接收到的、在移动装置中计算得到的或移动装置可用的其它类似信息获得初始位置定点，以执行本申请案中所论述的任何或全部定位确定技术、方法或操作。
在一些实施例中，作为框2204中的操作的部分，处理器/移动装置还可从接收自定位于或适合用于内部定位中(例如建筑物内)、商场中商店入口处、灯柱上、灯具中等等的小型小区(毫微微小区等等)的信息获得、确定、生成或计算近期位置定点估计(例如，纬度及经度值等等)。在一些实施例中，框2204中的操作可通过利用RFID芯片、快速响应(QR)码或其它类似科技而完成。举例来说，外部装置可包含将其定位信息传输到移动装置的RFID芯片。移动装置可接收此信息并使用此信息以生成近期位置定点估计值，使用近期位置定点估计值以生成新路点，且使用此新路点以检验或验证现有路点(例如，当前定位路点等等)。移动装置还可经配置以使用近期位置定点估计值以计算、取代及/或重新计算当前定位路点。
在确定框2206中，移动装置可确定是否接收到额外定位信息及/或移动装置最近是否报告了其定位信息(其指示装置已获取充分的位置定点)。响应于确定未接收到额外定位信息(即，确定框2206＝“否”)，在框2210中，移动装置可从存储器选择最后的已知/受信任定位。在各种实施例中，此举可通过以下操作而完成：选择最近计算得到的、所生成的或所存储的路点(例如，先前的“当前定位路点”等等)、选择具有最近时间戳的路点、选择具有最高精确度或置信度值的路点、选择具有最高排名的路点，或其任何组合。
响应于确定接收到额外定位信息(即，确定框2206＝“是”)，在框2208中，移动装置可确定接收到的“额外定位信息”是否比存储于存储器中的最后的已知/受信任定位(或上文所论述的当前定位路点)更准确(或具有更高置信度及/或精确度值)，并选择更准确定位信息以用于生成最终定位路点。举例来说，移动装置可基于接收到的“额外定位信息”生成临时路点、确定临时路点是否比当前定位路点更准确，且选择/设置两个路点中更准确的路点以用于确定最终定位路点。
在框2211中，移动装置可使用所选择的路点(例如，当前定位路点)以建立LBS定点。在确定框2212中，移动装置可确定LBS定点是否足以(例如，足够详细、足够准确等等)用于确定最终定位路点。响应于确定LBS定点是足够的(即，确定框2212＝“是”)，移动装置可在框2216中将定位信息(例如，LBS定点、与LBS定点相关联的路点、当前定位路点等等)存储于定位缓冲器中、在框2218中进入eLBS网络模式(或接收eLBS网络数据)，且在框2220中从其它装置接收LBS信息。响应于确定LBS定点并非是足够的(即，确定框2212＝“否”)，在框2214中，移动装置可请求、检索及/或接收传感器数据，并使用此信息以执行传感器融合操作。在框2222中，移动装置可执行航位推算操作(例如，基于传感器数据、传感器融合操作的结果等等)以生成包含DR定位值(X、Y、Z)、时间值、DR定位增量值(ΔX、ΔY、ΔZ)、置信度值(CX、CY、CZ)及一或多个精确度值的DR路点(或DR数据)。
在框2224、2226及2228中，移动装置可执行三边测量操作(例如，基于接收到的LBS信息、DR数据等等)以生成经更新的eLBS信息。举例来说，在框2224及2226中，移动装置可使用接收到的LBS信息及/或DR数据以确定/计算装置的当前定位、生成最终定位路点(或估计值)(其包含三边测量定位值(X、Y、Z)、时间值、三边测量定位增量值(ΔX、ΔY、ΔZ)、置信度值(CX、CY、CZ)及一或多个精确度值)，及/或使用所生成的最终定位路点以设置装置的当前定位(例如，通过存储所生成的最终定位路点作为当前定位路点，等等)。在框2216中，移动装置可将任何或全部此经更新的eLBS位置信息(例如，最终定位路点等等)存储于定位缓冲器中。
在一些实施例中，移动装置处理器在框2204中尝试获得其位置定位，且基于所提供的/接收到的位置/定位信息的类型，确定接收到的信息的置信度等级值。在一些实施例中，处理器可经配置使得：如果在框2204中未提供或未接收到响应，那么处理器可使用移动装置的最后定位以获得/确定初始位置定点。在获得初始定点之后(无论其准确度为何)，移动装置可确定额外改进是否是可用的、可能的、可获取的及/或所需的。如果需要改进(或当呼叫911时)，移动装置可使用从其各种传感器收集的信息以确定、计算及/或提供装置的定位/位置变化的估计(例如，路点或估计值)。在一些实施例中，此举可经由移动装置处理器执行传感器融合与航位推算操作(上文更详细地所描述)的组合而实现。
作为航位推算操作(例如，框2222中的操作，等等)的部分，可基于多种加权滤波器中的任一者(包含卡尔曼滤波器)递增及/或递减传感器信息。卡尔曼滤波器可为移动装置中的组件，其经配置以对多个输入数据流执行卡尔曼操作以生成呈定位、定位信息、坐标或路点的形式的单个输出。
在一些实施例中，移动装置可经配置以基于每一传感器的响应特性更新或调整传感器的间隔。调整传感器可允许移动装置防止传感器饱和，由此改进装置的总体响应能力。举例来说，可以100Hz间隔更新加速度计数据，可以15Hz间隔更新压力计数据，且可在移动装置中进行的航位推算确定中(例如，当移动装置在框2222中生成航位推算位置估计时，等等)包含(或以其它方式考虑)更新间隔差。
移动装置的三边测量组件可经配置以执行各种操作/计算来确定或生成识别装置相对于其它无线装置(固定与移动两者)的定位的三角测量数据(例如，在框2224及2226中)。举例来说，在估计航位推算位置之后(或在框2222中生成DR数据之后，等等)，可将此信息传递到三边测量组件(例如，经由存储器写入操作、无线收发器等等)，所述三边测量组件结合从无线/外部装置接收到的信息而使用这些输入以计算装置的定位(例如，在框2224及2226中)。在一些实施例中，与航位推算估计/值相关联的传感器数据可包含x、y及z轴的置信度间隔。这些置信度值可识别位置/定位信息的个别或总体置信度。
一般来说，执行eLBS方法2200会通过改进上文(例如，参考图1到19，等等)所描述的基于定位的解决方案改进移动装置的性能。举例来说，eLBS方法2200可允许移动装置比在单独基于接收到的定位信息生成信息的情况更有效地生成“更精确定位信息”、经更新的eLBS位置信息或更准确路点。此方法还允许移动装置使用较少迭代生成更准确定位信息，由此释放装置资源并改进其性能特性。出于所有这些原因，方法2200改进移动装置的总体功能性。
另外，eLBS方法2200可允许移动装置智能地确定是否或何时请求额外定位信息来执行另外定位更新/改进。举例来说，移动装置可经配置以在移动装置固定的情况下/在移动装置固定时或在其确定装置已移动了少于一米时不请求或启动位置改进(即，不生成更精确定位信息)。这改进装置的功率消耗特性，且帮助保持其电池寿命。此外，这允许移动装置在订户拨打911或以其它方式启动紧急呼叫之后立即请求位置更新(或生成更精确定位信息)。这还允许将信息更快发送/路由到公共服务应答点(PSAP)，这又改进移动装置的响应能力及总体功能性。
在一些实施例中，移动计算装置可经配置以向其它装置请求位置更新。可通过使用飞行时间(TOF)经由两个消息询问确定移动装置的初始位置。同样也可读取RSSI，且在使用TOF及RSSI的情况下，移动装置可更准确地确定移动装置与其它装置中的每一者之间的距离。接着移动装置可使用此距离信息以更好地确定其当前定位(经由执行本申请案中所论述的任何或所有方法、操作或技术)。
私密(例如，数据私密等等)是现代系统的重要方面。本申请案中所论述的各种技术、解决方案、方法及操作允许快速且有效地识别订户，而无需使用可由恶意软件或黑客滥用的那个订户的IMSI(或其它敏感数据)。举例来说，系统(例如，移动装置、传感器等等)可在装置接通时使用PN码以生成独立装置ID，且使用此装置ID以进行所有后续通信，而非使用订户的IMSI。每当无线装置通电时，装置ID就可改变。出于这些及其它原因，执行上述操作会改进装置的总体功能性(例如，通过改进其私密及安全特性等等)。
一旦已发生了初始交握，移动装置就可与另一装置交换其定位信息。移动装置可提供已知点，其可为路点、RFID/QC点、WiFi AP点，或包含纬度及经度值(或其等效物)的任何信息单元或结构。在一些实施例中，移动装置可经配置以接收及/或使用四个已知点以生成更准确或更精确定位信息。
图23说明根据实施例的用于中继信息请求消息并从其它装置获得定位信息的系统2300。接着，移动装置可使用所获得的定位信息以确定或计算更精确定位信息(或更新最终定位值等等)。在图23所说明的实例中，系统2300包含移动装置102、直接邻近移动装置2302及其它移动装置2304。在一些实施例中，系统2300中的组件中的一或多者可经配置以跟踪及报告在路径(例如，通信通路、无线数据路径等等)中的跳数。这允许最初未连接到网络中的移动装置102的装置更快速且有效地将数据提供回到移动装置102。
在一些实施例中，移动装置102可经配置以生成、发送、接收及/或使用包含距离信息2308及/或定位信息2310的消息/信息结构2306。距离信息2308可包含飞行时间(TOF)信息、始发装置ID字段/值、响应装置ID字段/值、优先权字段/值、处置时间字段/值、始发TAG字段/值、RFID信息、纬度字段/值、经度字段/值、高度字段/值、方位字段/值、速度字段/值、时间戳字段/值、准确度字段/值、气压计字段/值、跳距字段/值及路径字段/值。定位信息2310可包含始发装置ID字段/值、响应装置ID字段/值、始发TAG字段/值、纬度字段/值、经度字段/值、高度字段/值、方位字段/值、速度字段/值、时间戳字段/值、准确度字段/值、气压计字段/值及跳距字段/值、路径字段/值。在一些实施例中，定位信息2310还可包含一或多个已知点，其包含纬度字段/值、经度字段/值、高度字段/值、距离字段/值、方位字段/值、置信度字段/值及/或装置ID字段/值。在一些实施例中，点/已知点中的一或多者可为包含上文所论述的任何或全部信息、字段或值的路点。在各种实施例中，包含于距离信息2308及/或定位信息2310中的任何或全部数据/值传递消息以确定或计算一或多个路点(例如，当前定位路点、最终定位路点等等)。
在操作框2312中，移动装置102可搜索近场(NF)LAN及/或确定是否存在可用的NFLAN。在操作框2314中，移动装置102可确定不存在可用的NF LAN。在操作框2316中，移动装置102可响应于确定不存在可用的NF LAN建立网状网络。在操作框2318及2320中，移动装置102可执行各种操作以建立NF LAN，并承担主控器的角色。
在操作2322到2328中，移动装置102可与直接邻近移动装置2302通信以确定移动装置102与其邻近装置之间的距离。在操作2330到2338中，移动装置102可与直接邻近移动装置2302(其将信息中继到其它移动装置2304)通信以获得定位信息。特定来说，在操作2322中，移动装置102可生成距离请求消息并将所述距离请求消息发送到直接邻近移动装置2302中的一或多者。在操作2324中，移动装置102可从直接邻近移动装置2302中的一或多者接收距离确认消息。在操作2326中，移动装置102可将第二距离请求消息发送到直接邻近移动装置2302。在操作2328中，移动装置102可从直接邻近移动装置2302接收第二距离确认消息。
在操作2330中，移动装置102可将定位信息请求消息发送到直接邻近移动装置2302。在操作2332中，直接邻近移动装置2302中的一或多者可将定位信息请求消息中继到其它移动装置2304。在操作2334中，移动装置102可从直接邻近移动装置2302中的一或多者接收定位信息确认消息。在操作2336中，直接邻近移动装置2302可从其它移动装置2304中的一或多者接收“中继定位信息确认消息”，且在操作2338中，将中继定位信息确认消息发送到移动装置。
在图23所说明的实例中，移动装置102作为通信流中的主控器而操作。图24说明移动装置102也可作为受控器而操作。图24进一步说明与其它移动装置2304通信的eLBS可在无需更新或更新是不必要的时(例如，当确定其是不需要的时)呈现“只听”模式。另外，在与其它移动装置2304及直接邻近移动装置2302进行有源交换期间，每一装置可提供图24所说明的任何或全部信息。
参考图24，在操作框2312中，移动装置102可搜索NF LAN。在操作框2314中，移动装置102可确定NF LAN可用，且在框2404及2406中，使NF LAN与直接邻近装置2302中的一或多者及其它装置2304中的一或多者结合。在框2410到2416中，移动装置102可与直接邻近装置2302通信以确定或建立到移动装置的距离(例如，经由时间、RSSI等等)。在操作2420到2426中，移动装置102可与直接邻近装置2302及其它移动装置2034通信以确定、获得或提供定位信息。
用于获得初始定点的其它方法可包含与ibeacon类型装置及/或发出高于人类可听的范围的声音的装置通信或交互。将定位信息(例如，受信任或已知定位的纬度、经度及高度)提供到移动装置102的额外装置可包含若干包含或利用RFID或QR码的装置，图25中说明其实例。
图25说明根据各种实施例的包含经配置以利用RFID或QR码的移动装置102的系统。在图25所说明的实例中，RFID/QR装置2501将定位信息提供到移动装置102。RFID/QR装置2501可定位、放置或位于多个位置中的任一者中(例如，到商场或商店的入口、街灯杆上等等)，且经配置以将其定位发送、传输或广播到移动装置102(例如，周期性地、响应于接收到查询消息、基于移动装置的定位等等)。移动装置102可经配置以接收及使用此信息(例如，作为eLBS操作的部分)以确定其当前及/或未来估计定位。
在一些实施例中，RFID/QR装置2501可经配置以响应于从移动装置102接收到定位查询消息2503而发送其定位。移动装置102可经配置以扫描QR码以启动生成定位查询消息2503并将定位查询消息2503发送到RFID/QR装置2501的过程。定位查询消息2503可包含标签(例如，RFID TAG)值/字段，在一些实施例中可将其用作消息ID。定位查询消息2503还可包含时间值，其可用于计算飞行时间(TOF)及/或其它类似信息(例如，以用于确定消息何时开始等等)。
响应于接收到定位查询消息2503，RFID/QR装置2501可生成转发标签消息2505并将转发标签消息2505发送到移动装置102。转发标签消息2505可包含时间值、时间戳、装置ID，及识别QR/RFID装置2501的定位的定位信息(例如，纬度、经度、高度等等)。装置ID可为名称、街道地址、商店编号等等。时间值可包含与RFID/QR装置2501或RFID/QR装置2501与移动装置102之间的距离相关联的延迟值。
一般来说，可使用空间中的四个已知点(例如，四组坐标)以经由三边测量生成准确的三维定位/位置信息。举例来说，移动装置102可经配置以使用四个不同移动装置的已知/相对定位以生成三维定位/位置信息。然而，在移动环境中，常常难以识别、请求及接收处于相同接近度内(即，彼此足够接近)的四个无线装置的定位信息。因此，下文实例(例如，参考图26到29所论述)说明可在使用或不使用来自四个独立装置的定位信息的情况下由移动装置102实施及使用以生成更准确的三维定位/位置信息的各种技术。
图26说明实例系统2600，其包含经配置以合作或协同工作而以高程度的准确度确定其相对定位的两个移动装置102、2601。在图26所说明的实例中，所述系统包含第一移动装置2601(移动装置A或“A”)及第二移动装置102(移动装置B或“B”)。第二移动装置102可为目标无线装置，其经配置以从第一移动装置2601接收及使用定位信息以执行eLBS操作(例如，以生成准确的三维定位/位置信息、生成更精确定位信息、改进其位置定点等等)。
第一移动装置2601可经配置以确定/计算其在各种时间(例如，在t＝t-1；t＝0；t＝t+1等等)的定位，并将此定位信息(INFO A)提供到第二移动装置102。第二移动装置102可确定其在各种时间(例如，在t＝t-1；t＝0；t＝t+1等等)的定位，并生成定位信息(INFOB)，使用接收到的定位信息(INFO A)以确定、计算或生成更精确定位信息(INFO B')。更精确定位信息(INFO B')可为路点或另一信息结构，其包含纬度值、经度值、高度值、时间戳、置信度值、精确度值等等。第二移动装置102可使用更精确定位信息(INFO B')以向其用户提供增强型基于定位的服务。
在一些实施例中，第二移动装置102可经进一步配置以将所生成的更精确定位信息(INFO B')发送到第一移动装置2601。第一移动装置2601可经配置以接收及使用此信息(INFO B')以计算不同的更精确定位信息(INFO A')，且将此信息(INFO A')发送回到第二移动装置102以用于计算甚至更精确定位信息(INFO B”)。可由移动装置102、2601重复地或连续地执行这些操作，直到达到所要准确度等级(例如，直到与所生成的定位信息相关联的置信度或精确度值超过阈值，等等)。
一般来说，三维定位信息的准确度在装置能够存取四个数据点(例如，四个已知/相对定位、四组坐标值、空间或空间时间中的四个点等等)时显著地改进。移动装置可经配置以基于其在时间中的定位(包含其过去定位及/或估计未来定位)生成此类数据点中的一或多者。因而，移动装置102、2601可通过从存储器检索先前计算得到的定位信息确定其过去定位(例如，在时间t＝t-1的定位等等)。移动装置102、2601可经由本申请案中所论述的方法/技术的任何组合确定或估计其当前定位(例如，在时间t＝0的定位)。移动装置102、2601可基于传感器数据、航位推算或本申请案中所论述的任何其它合适的技术确定或估计其未来定位(例如，在时间t＝t+1的定位等等)。
在图26所说明的实例中，移动装置102、2601之间的通信在时间t＝0发生(此包含测距)，且可将装置在时间t＝0的定位表示为(0,0)。对于时间t＝t-1，可将装置的过去定位表示为(-1,0)，对于时间t＝t-2，可将所述过去定位表示为(-2,0)，等等。类似地，可将装置在时间t＝t+1的估计未来定位表示为(1,0)，等等。向量“A L0”表示第一移动装置2601在时间t＝t-1与t＝0之间行进或移动的距离2603。向量“A L1”表示第一移动装置2601在时间t＝0与t＝t+1之间有可能行进或移动的距离2605。类似地，向量“B L0”及“B L1”分别表示第二移动装置102在时间t＝t-1与t＝0之间行进或移动的距离2607及第二移动装置102在时间t＝0与t＝t+1之间行进或移动的距离2609。
向量AB(-1,0)表示在时间t＝t-1在移动装置之间建立的探测数据(即，测距)。向量AB(0,0)表示针对时间t＝0的探测数据。这两个向量可基于航位推算信息(或经由本申请案中所论述的其它技术所生成的信息)进行调整且考虑第一移动装置2601(A)、第二移动装置102(B)或两个装置的值的相对差。在一些实施例中，可针对时间t＝t+1生成额外向量，图26中将其表示为向量AB(1,0)。可将此额外向量用作取代值及/或检验值。
归因于在t＝-1与t＝0两者在A与B之间的测距信息，在时间t＝0的通信交换之后，获知到移动装置102的点B(t-1)、B(t＝0)、A(t-1)及A(t＝0)。在一些实施例中，移动装置102可经配置以还计算、确定及/或估计点A(t+1)及点B(t+1)。基于与这些点相关联的置信度值，移动装置可选择四个点以用于确定其三维定位及/或执行基于定位的操作(例如，eLBS操作等等)。
上文所论述的方法存在数个扰动，下文在表1及2中说明所述扰动中的两个扰动。
移动装置 时间(t)
1 B 0
2 A -1
3 A 0
4 A +1
表1：两个装置的伪位置
移动装置 时间(t)
1 B -1
2 B 0
3 A 0
4 A +1
表2：两个装置的伪位置(实例2)
图27说明实例系统，其中两个移动装置2701、102用于基于所述装置中的一者或两者的运动获得四个数据点。第一移动装置2701(移动装置A)将在时间(t＝t-1、t＝0及t＝t+1)的定位信息提供到第二移动装置102(移动装置B)。可在t＝0提供在时间t＝t+1的定位值作为实际位置(例如，供检验)或作为计算得到的/估计的未来位置值。第二移动装置102在t＝+1可使用第一移动装置2701的当前定位及两个先前定位以确定其当前定位/位置。也可将这些定位用作用于航位推算及/或位置验证的检验。
在一些实施例中，第一移动装置2701(移动装置A)可经配置以估计其未来定位(在t＝t+1、t＝t+2)，并将这些估计发送到第二移动装置102(移动装置B)。另外，在t＝t-1的AB的探测数据及在t＝0的AB的探测数据可提供可用于确定移动装置2701、102的定位的两个向量。在一些实施例中，这些向量可基于DR信息做出调整以考虑第一移动装置2701、第二移动装置102或两者中的相对差。可针对在t＝t+1的AB计算、确定或估算第三向量，且可将其用作取代及/或检验值。在所说明的实例中，在t＝t-1的AB的向量是AB(-1,1)，在t＝0的AB的向量是AB(0,1)，且在t＝t+1的AB的向量是AB(+1,1)。第二移动装置102(移动装置B)可经配置以基于与初始计算(其可被外推)相关联的置信度间隔智能地选择这些向量中的一或多者(以用于生成更精确三维定位信息等等)。
图28说明实例系统，其中三个移动装置2801、102及2803用于基于所述装置中的一或多者的运动获得四个数据点。移动装置102从移动装置2801及移动装置2803获得信息。更接近需要位置定位的可能性，而不必估计两个点。在使用三个移动装置的情况下，有可能通过使用上文参考图26及27所论述的类似概念提取此信息，例外情况是：可基于置信度间隔确定作为三边测量操作的部分在t＝t-1、t＝0及t＝t+1以及向量AB(-1,1)、AB(0,1)、AB(1,1)、CB(-1,2)、CB(0,2)及CB(1,2)选择及使用哪些位置。
图29说明实例系统，其中四个移动装置2901、102、2903及2905用于基于所述装置中的一或多者的运动获得四个数据点。在所说明的此实例中，其它移动装置2901、2903、2905中的一者在t＝0具有低置信度间隔及/或不报告其定位信息(不能够获得充分的定位定点等等)。移动装置可执行与上文参考图26及27所论述的操作相同或类似的操作，但使用具有比原本将是最佳或所要的置信度值更低的置信度值(或近似或较不精确定位信息)的一或多个数据点。可基于四个移动装置2901、102、2803及2805的移动A L0、A L1、B L0、BL1、C L0、C L1、D L0及D L1或相关联的向量AB(-1,1)、AB(0,1)、AB(1,1)、CB(-1,1)、CB(0,1)、CB(1,1)、DB(-1,1)、DB(0,1)、DB(1,1)来确定所述装置在t＝t-1、t＝0及t＝t+1的位置，可基于一或多个置信度值智能地选择任何或全部所述移动或所述相关联的向量。
一些实施例可包含经配置以执行增强型基于定位的三边测量操作的移动计算装置。增强型基于定位的位置的三边测量可能要求移动装置执行传感器融合操作。如下文进一步所论述，当来自众多装置的信息用于生成准确三维信息时，由无线/移动装置执行传感器融合操作的方式变得更加重要。
图30A说明根据实施例的经配置以执行增强型基于定位的服务(eLBS)三边测量操作的实例移动装置系统3000中的各种组件、信息流及操作。图30B说明在另一实施例中，移动装置系统3000可经配置以执行无需从通信群组中的其它装置接收信息的单装置eLBS三边测量操作。在图30A及30B所说明的实例中，系统3000包含定位信息组件3002、三边测量组件3004及输出/存储组件3006。
在框3012中，移动装置的处理器可接收适合于用作、可用于生成或包含定位信息的信息，例如GPS数据、小区ID、WiFi ID、信标数据、RFID、罗兰C数据、OS库函数等等，或这些值中的任一者的变化。在一些实施例中，移动装置可从有源或无源外部装置/系统接收定位信息。举例来说，移动装置可与有源外部装置(例如来自车队管理公司的基于定位的服务器)通信以接收定位信息。作为这些操作的部分，移动装置可执行各种操作(例如，询问等等)以建立通信链路且从有源外部装置接收信息。替代地或另外，移动装置可从无源外部装置(例如，扫描装置的存在及/或周期性地广播定位信息的RFID芯片)接收定位信息。另外，在框3012中，移动装置可基于从外部系统接收到的信息在本地(在装置中)生成定位信息。举例来说，移动装置可基于从外部GPS系统接收到的GPS信息在本地GPS接收器中生成GPS数据(例如，GPS坐标或GPS确定的位置信息)。作为另一实例，移动装置可使用接收到的WiFiID信息以确定或计算其与已知网络的接近度，并基于所确定的与这些已知网络的接近度生成定位信息。
在框3014中，移动装置可生成及/或接收经更新的航位推算(DR)位置信息(或航位推算位置估计值)。如上文所提及，移动装置可配备有允许其估计其在某一时间周期内在任何纬度(例如，x、y或z；纬度、经度或高度等等)上已行进或移动的距离的传感器(例如，加速度计、陀螺仪、磁罗盘、高度计、里程表等等)。在框3014中，移动装置可使用从这些传感器收集的信息以执行本申请案中所论述的任何或全部航位推算操作，并生成DR位置信息。举例来说，移动装置可使用来自传感器(例如，加速度计、陀螺仪、磁罗盘、高度计、里程表等等)的信息以确定自其最后一次能够以足够高程度的置信度确定其定位以来其已行进(或已移动)的距离(例如，Cx、Cy及Cz全都大于0.95等等)、基于所确定的距离(例如，其已行进的距离等等)确定其当前定位，且生成识别其当前定位的经更新的DR位置信息。在一些实施例中，在框3014中，移动装置还可计算所生成的DR位置信息的置信度值及/或精确度值。
在框3016中，移动装置可从其它装置(例如从通信群组中的收发器或其它移动装置)接收及处理基于定位的服务信息(LBS信息)。因为可从移动中及/或非固定的装置接收LBS信息，所以LBS信息可包含多个路点或可用于在离散时间及/或针对离散持续时间或时间周期生成或建立多个路点。在一些实施例中，LBS信息可包含多个(例如，三个或多于三个)装置/收发器与移动装置之间的估计距离。每一路点可为包含一或多个信息字段、分量向量、定位信息、位置信息、坐标信息等等的信息结构。
因此，移动装置的定位信息组件3002可经配置以在框3012中接收、处理及/或生成标准定位信息(或第一数据集、估计值等等)，在框3014中接收、处理及/或生成经更新的DR位置信息(或第二数据集、估计值等等)，且在框3016中接收、处理及/或生成LBS信息(第三数据集、估计值等等)。在操作3040中，定位信息组件3002可将任何或所有此类信息(例如，第一、第二及第三值/集)发送到三边测量组件3004作为输入数据。
在框3018到3022中，移动装置/三边测量组件3004可使用接收到的输入数据以执行三边测量操作(例如，三边测量API定位操作等等)、确定移动装置的地理坐标(例如，纬度、经度及高度坐标)、生成三边测量位置估计值、生成最终位置集(例如，最终定位估计值)、生成经更新的最终位置集(例如，x、y及z坐标、经更新的位置估计值、更精确信息等等)，且将经更新的最终位置集发送到输出/存储组件3006。三边测量操作可包含用于实施本申请案中所论述的任何或全部技术的操作，其包含到达时间、到达角、移动装置间三边测量、边测量、多边测量、三角测量等等。
在图30A所说明的实例中，在框3018中，移动装置生成/计算/接收三边测量定位值(X、Y、Z)、时间值、三边测量定位增量值(ΔX、ΔY、ΔZ)、置信度值(CX、CY、CZ)及一或多个精确度值，其组合可被存储为或用作路点(或数据集或估计值)。在框3020中，移动装置可对权重排名或将权重分配到当前或历史路点(即，先前计算得到的路点)。在框3022中，移动装置可使用路点(当前及/或历史)生成二维或三维向量。在实施例中，移动装置可基于其排名/权重(例如，通过包含/使用仅具有超过阈值的排名的路点)生成向量。
如上文所提及，三边测量组件3004可将计算得到的经更新的最终位置集发送到输出/存储组件3006。输出/存储组件3006可将经更新的最终位置集存储于定位缓冲器或所说明的经更新的最终位置数据存储区3024中。在框3026中，输出/存储组件3006可使用经更新的最终位置集(更精确定位信息)以提供基于定位的服务。在框3028中，输出/存储组件3006可将经更新的最终位置集发送到其它装置，例如发送到网络服务器或通信群组中的其它移动装置。
为了准确地计算/确定经更新的最终位置集，可能要求移动装置系统3000与通信群组中的其它装置通信(例如，在框3016中)。然而，移动装置并不总是能够存取通信群组(更不必说足够大的通信群组)及/或可能被要求准确地确定装置的定位的稳健数据。因而，在图30B所说明的实例中，在框3044中，移动装置可从服务器计算装置(例如，网络提供的定位服务)接收LBS信息。在操作3042中，移动装置可将标准定位信息(或第一数据集、估计值等等)、经更新的DR位置信息(或第二数据集、估计值等等)及从服务器接收到的LBS信息(或第三数据集、估计值等等)发送到三边测量组件3004作为输入数据。三边测量组件3004可接收及使用输入数据以计算/生成最终位置集及/或经更新的最终位置集，并将所生成的位置集发送到输出/存储组件3006以供存储及/或使用。
图30C说明根据各种实施例的经配置以执行增强型基于定位的服务(eLBS)三边测量操作的实例移动装置系统3000中的各种额外组件、信息流及操作。在框3052中，移动装置可使用从有源及/或无源外部装置或系统接收到的信息以生成第一数据集(例如，x、y及z坐标、第一估计值等等)。在框3054中，移动装置可使用从内部传感器及系统收集的信息以执行航位推算操作并生成第二数据集(例如，x、y及z坐标、第二估计值等等)。在框3056中，移动装置可从服务器接收基于定位的服务(LBS)信息(例如，x、y及z坐标、LBS估计值等等)。在框3056中，移动装置可通过第一卡尔曼滤波器(卡尔曼滤波器1)传递接收到的LBS信息以生成经滤波的LBS数据(例如，经滤波的LBS估计值等等)。卡尔曼滤波器可为用于完成卡尔曼滤波器的功能的程序、算法、方法、技术或操作序列。
在框3060中，移动装置可执行三边测量操作(例如，三边测量API定位操作等等)、确定移动装置的地理坐标，且基于所确定的地理坐标生成第三数据集(例如，x、y及z坐标、第三估计值等等)。在框3062中，移动装置可通过第二卡尔曼滤波器(卡尔曼滤波器2)传递第一、第二及第三数据集(或估计值等等)以生成位置集(例如，最终位置集、最终定位估计值、经更新的最终定位估计值等等)。在框3064中，移动装置可使用位置集以确定/计算装置的当前定位。作为这些操作的部分，移动装置可生成包含三边测量定位值(X、Y、Z)、时间值、三边定位增量值(ΔX、ΔY、ΔZ)、置信度值(CX、CY、CZ)及一或多个精确度值的路点信息结构(或估计值)，并使用所生成的路点以设置装置的当前定位。在实施例中，移动装置可经配置以结合时间戳而将路点存储于列表(或其它信息结构)中。
图30C说明经融合从而创建针对装置所报告的一个位置的三种类型的位置计算。
图30C中说明处于高等级的eLBS三边测量过程。不仅将卡尔曼滤波器方法用于涉及外部装置(锚定移动装置(AD)从外部装置确定其位置)的三边测量过程，而且将外部三边测量位置馈送到另一卡尔曼滤波器过程(其还使用经由航位推算的内部位置跟踪作为输入)以及可用的外部固定装置及系统及外部移动装置及系统(共同简写为外部装置(ED)，其报告当前装置定位是什么)中。
关于接收到的测量以及对基于向锚定移动装置做出报告的装置的数量获得先前路点的需求做出若干决策。路点是已被确定为有效定位信息且具有与其相关联的置信度值的定位信息。路点通常具有也与其相关联的总体排名及装置特定排名。路点可基于定位信息，所述定位信息基于航位推算定位信息、外部三边测量定位信息或从外部装置接收到的定位信息。
图31说明经配置以在不存在可与所有装置同步的外部时间源(例如，共同时间值等等)时确定两个装置3101、3103之间的范围的系统中的通信及信息流。图31所说明的两个装置是锚定移动装置(AD)3103及外部装置(ED)3101。这些装置可考虑通信通路时间延迟及与处理请求相关联的延迟获得测量的伪同步。
具体来说，在图31所说明的实例中，AD 3103将对位置更新的定位查询请求3107发送到ED(x)3101。ED(x)3101及AD 3103不共享共同时钟。定位查询请求3107可包含上文参考图25所论述的任何或全部信息，例如发送查询的时间等等。ED(x)3101可发送定位查询响应3109，其包含识别ED(x)3101接收到定位查询请求3107的时间与ED(x)3101传输定位查询响应3109的时间之间的时间差的信息。
定位查询响应3109可包含接收到定位查询请求3107的时间、发送定位查询响应3109的时间或两者。定位查询响应3109还可包含识别ED(x)接收到定位查询请求3107的时间到ED(x)发送定位查询响应3109的时间的延迟值。其还可包含经由定位查询请求3107请求的定位信息及/或任何其它信息。类似地，AD 3103可记录其发送定位查询请求3107的时间、记录其从ED(x)3101接收到定位查询响应3109的时间，且使用此信息以确定总时间延迟。获知在处理所述请求及通信通路中的延迟会允许使所提供的定位信息的时序与AD3103的时钟同步。
图32及33说明用于接收外部装置(ED)的位置信息并在锚定移动装置(AD)中使用所述位置信息以证明增强型基于定位的服务的方法。所述AD可经配置以确定ED的相对位置(例如，相对于其自身)并比较所确定的相对位置与由ED提供的范围值。所述范围值可为在ED中计算得到的值，且其识别ED与AD之间的距离。为便于易读，图32所说明的方法表示用于从单个移动装置接收数据的实例。应理解，在其它实施例中，相同或类似操作可基于从多个移动装置接收到的信息而执行。
在框3201处，AD可从ED(1)接收定位信息(例如，LBS信息等等)。所述定位信息可包含纬度值、经度值、高度值、范围信息及时间值。在实施例中，所述定位信息可为路点。在框3203中，AD可将定位信息时序归一化成时间(例如，t＝0)。也就是说，AD可将其测量定位及/或接收到的定位信息归一化成共同时间(例如，基于处理器的循环)，使得将由所有ED及其它传感器报告的特别位置归一化(或同步)成统一时间。在一些实施例中，在框3203中，AD可执行伪同步方法，下文进一步对其进行详细论述。在一些实施例中，在将定位信息时序归一化/同步之后，AD可确定置信度值并将所述置信度值分配到由每一ED提供的定位信息的每一单元(例如，每一路点等等)。
在确定框3205中，AD可确定接收到的定位信息是否有效。可基于期望相对位置与实际相对位置之间的差异确定有效性。举例来说，AD可经配置以基于先前三边测量结果、先前航位推算结果或从其它外部传感器或装置接收到的数据计算或确定期望位置(或期望相对位置)。在一些实施例中，可基于由ED提供到AD的定位信息计算定位。
响应于确定定位信息不是有效的(即，确定框3205＝“否”)，AD可在框3209中放弃测量。如果定位值被确定为不是有效的及/或具有过低的置信度(即，未超过阈值)，那么可其将临时存储及标记为放弃。如果AD从具有与定位信息相关联的最初被确定为不是有效的低置信度值的若干ED接收定位信息，但ED报告的定位信息具有高精确度，那么AD可将那些低置信度测量当作有效的。在此情况下，测量使用于放弃的标记被移除，且经存储以供在框3207中使用。响应于确定定位信息有效(即，确定框3205＝“是”)，AD可在框3207中使用信息。
特定来说，在框3207中，AD可基于范围计算及由ED(1)提供的定位信息的置信度值计算由ED(1)相对于AD提供的定位信息的排名。在确定框3211中，AD可确定由ED(1)提供的定位信息是否具有足够高的置信度值。响应于确定由ED(1)提供的定位信息不具有足够高的置信度值(即，确定框3211＝“否”)，在框3209中，AD可将由ED(1)提供的定位信息标记为放弃。这类似于AD进行信息不是有效的确定，但定位信息具有置信度值，及与其相关联的范围值/计算。响应于确定定位信息具有足够高的置信度值，在框3213中，AD可将定位信息作为ED(1)的路点(例如，作为当前定位路点)存储于其定位数据库中。
图33说明过程3300，其是图32的过程3200的扩充及接续。在确定框3301中，AD可确定ED先前是否报告了定位(或发送了有效路点等等)。响应于确定ED先前未报告定位(即，确定框3301＝“否”)，在确定框3311中，AD可确定AD是否在任何轴或方向上移动了(或改变了其报告的定位)超过某一距离或某一百分比值。
响应于确定AD在任何轴上确实改变了其位置达某一设置百分比(即，确定框3311＝“是”)，在框3313中，AD可选择及使用最高排名的路点，其可为先前计算得到及存储的用于AD的路点(例如，针对t＝t-1或t＝t-2等等)，其中对于AD的当前位置，其范围被校正到t＝0。在框3325中，AD可将路点插入到针对t＝0、t＝t-1或相应地可能是t＝t-2从ED1报告的坐标X、Y及Z及方位分量的排序后的列表。
响应于确定AD在任何轴或方向上未移动(或改变其报告的定位)超过所述距离或百分比值(即，确定框3311＝“否”)，在框3305中，AD可确定其是固定的(或将其自身标记为如此)。
响应于确定ED确实报告了定位(即，确定框3301＝“是”)或响应于在框3305中确定AD是固定的，在确定框3303中，AD可确定四个或多于四个ED当前是否报告定位信息(或是否报告在其处从四个或多于四个装置接收到路点)。响应于确定四个或四个ED报告定位信息(即，确定框3303＝“是”)，在确定框3307中，AD可确定与所报告的定位信息(或所报告的路点)相关联的排名值是否超过(例如，大于等等)所存储或接收到的其它定位信息(或接收到的路点)的排名。
响应于确定所报告的路点的排名超过所存储或接收到的其它路点的排名(即，确定框3307＝“是”)，在框3309中，AD可将定位信息(或接收到的路点)存储于存储器中及/或将信息标记为适合用作针对t＝0的当前定位路点或定位信息。另一方面，响应于确定所报告的路点的排名未超过所存储或接收到的其它路点的排名(即，确定框3307＝“否”)，在框3313中，AD可选择及使用最高排名路点/定位信息。
响应于确定四个或多于四个ED未报告定位信息(即，确定框3303＝“否”)，在确定框3315中，AD可确定三个ED当前是否正报告定位信息。响应于确定三个ED正报告定位信息(即，确定框3315＝“是”)，在框3317中，AD可从存储器检索最高排名定位信息或所存储的最高排名路点。所述所存储的最高排名路点可为具有最高排名的先前所报告的路点(从报告ED中的任一者接收到)。可将检索到的路点加入到所报告的现有三个路点(即，从三个报告ED中的每一者接收到的路点)以获得总共四个路点。可将所述路点时间归一化成t＝0，且针对t＝0进行范围校正，且在框3325中，AD可将所述路点插入到针对t＝0、t＝t-1或相应地可能是t＝t-2从ED1报告的坐标X、Y及Z及方位分量的排序后的列表。
响应于确定三个ED未正报告定位信息(即，确定框3315＝“否”)，在确定框3319中，AD可确定两个ED当前是否正报告定位信息。响应于确定两个ED正报告定位信息(即，确定框3319＝“是”)，在框3321中，AD可检索先前所报告的两个最高排名路点(从报告ED中的任一者接收到)。AD可将检索到的路点加入到所报告的现有两个路点以获得总共四个路点。可将先前所报告的路点时间归一化成t＝0，且针对t＝0进行范围校正。在框3325中，AD可将所述路点插入到针对t＝0、t＝t-1或相应地可能是t＝t-2从ED1报告的坐标X、Y及Z及方位分量的排序后的列表。
响应于确定两个ED未正报告定位信息(即，确定框3319＝“否”)，在确定框3323中，AD可检索存储于存储器中的先前所报告的三个最高排名路点以获得总共四个路点。可将先前所报告的路点时间归一化成t＝0，且针对t＝0进行范围校正。在框3325中，AD可将所述路点插入到针对t＝0、t＝t-1或相应地可能是t＝t-2从ED1报告的坐标X、Y及Z及方位分量的排序后的列表。
框3325使用排序后的列表中的路点作为三边测量的输入且继续到图34及35，图34及35说明用于针对多个装置报告定位使用三边测量方法确定位置定位准确度的过程。针对每一ED的AD三边测量的输出(所报告的位置)可基于准确度及置信度相对于彼此进行排名。在使用这些值的情况下，可能放弃或忽略被认为是下等或无效的那些值会提供实现待实现的最高位置定位准确度。eLBS三边测量操作的输出可为由装置使用以报告其当前位置的位置/定位(或路点)(或用于其它功能，例如用于提供增强型基于定位的服务)。
特定来说，图34说明可使用图33的输出(针对每一报告ED)作为三边测量输入。框3401说明第一ED，ED(1)的三边测量输入，其是ED(1)的过程3300。框3402说明第二ED，ED(2)的三边测量输入，其是ED(2)的过程3300。3420说明提供三边测量输入的一或多个ED。框3430说明第N个ED，ED(N)的三边测量输入，其是ED(N)的过程3300。在框3410中，可将全部三边测量输入组合为报告ED路点。可将全部单独ED的路点归一化成时间t＝0。
在确定框3501中，AD可确定四个或多于四个ED是否正报告定位信息。响应于确定四个或多于四个ED正报告定位信息(即，确定框3501＝“是”)，在框3502中，AD可选择针对每一ED所报告的最高排名路点。在框3510中，AD可提供所选择的路点作为到卡尔曼滤波器的输入。
响应于确定少于四个ED正报告定位信息(即，确定框3501＝“否”)，在确定框3503中，AD可确定三个ED是否正报告定位信息。响应于确定三个ED正报告定位信息(即，确定框3503＝“是”)，在框3504中，AD可使用从所有三个ED报告的路点并针对t＝t-1及/或t＝t-2针对数据库中的任何ED选择先前所报告的最高排名路点(且这样做会获得总共四个路点)。接着，在框3510中，AD可将四个路点提供到卡尔曼滤波器。
响应于确定少于三个ED正报告定位信息(即，确定框3503＝“否”)，在确定框3505中，AD可确定两个ED是否正报告定位信息。响应于确定两个ED正报告定位信息(即，确定框3505＝“是”)，在框3506中，AD可针对两个ED使用所报告的路点并针对t＝t-1及/或t＝t-2(针对数据库中的任何报告ED)选择先前所报告的两个最高排名路点以获得总共四个路点。在框3510中，AD可将这四个路点提供到卡尔曼滤波器。
响应于确定少于两个ED正报告定位信息(即，确定框3505＝“否”)，在确定框3507中，AD可确定一个ED是否正报告定位信息。响应于确定一个ED正报告定位信息(即，确定框3507＝“是”)，在框3508中，AD可针对t＝t-1及/或t＝t-2针对数据库中的任何ED使用所报告的路点及先前所报告的三个最高排名路点以获得总共四个路点。在框3510中，AD可将这四个路点提供到卡尔曼滤波器。
响应于确定无ED正报告定位信息(即，确定框3505＝“否”)，在框3509中，AD可检索四个最高排名路点，并在框3510中将这四个路点提供到卡尔曼滤波器。
在框3510中，可针对时间周期0(t＝0)使用卡尔曼滤波器以生成外部三边测量确定的位置3511。可馈送此值作为到融合三边测量过程3512的输入以生成经滤波的LBS数据(例如，经滤波的LBS估计值等等)。卡尔曼滤波器3510可为用于完成卡尔曼滤波器的功能的程序、算法、方法、技术或操作序列。
所有报告ED可与彼此作比较，在被发送到卡尔曼滤波器之前使用适当矩阵及加权因子进行排名。
可针对各种源执行/进行上文参考图32到35所论述的三边测量操作。上文所论述的融合三边测量操作使装置能够生成具有高置信度值(例如，准确度、精确度等等)的更稳健位置/定位信息。
图36说明使用来自外部及内部源的信息执行融合三边测量操作的方法3600。在框3601中，锚定移动装置(AD)可从外部源接收信息，其包含来自外部位置源的GPS数据、小区ID、WiFiID、信标/RFID及其它数据。在框3602中，AD可确定路点或定位信息是否已由具有源类型的特定装置报告。响应于确定已报告了至少一个路点或定位信息(即，确定框3603＝“是”)，在框3604中，AD可选择接收到的信息(针对t＝0)。响应于确定尚未报告路点或定位信息(即，确定框3603＝“否”)，在框3605中，AD可检索及使用来自存储器的先前所报告的定位(类似于上文参考框3313所论述的操作)。如果已报告了超过所需数目个路点(且已将所述路点存储于存储器中)，那么在框3606中，AD可选择及使用具有最高排名的路点/定位信息作为定位信息。替代地，如果尚未报告先前有效定位，那么在框3606中，AD可选择不使用来自那个装置的数据，而是使用航位推算位置信息及/或外部三边测量定位信息来选择定位信息。
如果ED正将有效定位信息报告到AD，那么其针对那个装置根据先前接收到的定位信息进行排名。如果尚未接收到先前定位信息，那么使用接收到的最新有效定位信息。如果当前所报告的定位信息排名最高，那么将其用作定位信息并将其存储于定位信息数据库中。如果已接收到先前定位信息且当前接收到的定位信息的排名低于先前信息，那么使用先前所报告的最高排名定位信息。
在已从外部装置接收到定位报告装置的情况下，如果接收到任何外部三边测量位置信息，那么在框3607中，通过上文或下文所论述的任何手段使用来自AD的航位推算数据将所有定位信息同步成时间值。如果在框3608中仅一个有效位置可用，那么由AD将那个定位信息存储为AD的定位。如果报告了多于一个有效位置，那么这些位置如先前关于置信度值所描述那样从最佳到较差进行排名，且使用四个最高位置以输入到卡尔曼滤波器。将来自卡尔曼滤波器的输出存储为AD的定位。如果报告了多于一个但少于四个定位(例如，类似于上文参考图35、框3503及3504、3505及3506、3507及3508所论述(视情况而定))，那么在框3609中确定剩余位置以获得总共四个位置，并在框3610中将这四个位置输入到卡尔曼滤波器中，且在框3611中存储最佳定位(卡尔曼滤波器的输出)。
在确定框3612中，AD可确定AD的新定位在任何轴上是否改变了(相对于先前计算得到的其定位)超过给定距离或百分比值或大于定位信息值。响应于确定AD的新定位在任何轴上改变了(相对于先前计算得到的其定位)超过给定距离或百分比值(即，确定框3612＝“是”)，可在框2614中继续或重复三边测量过程以获得更精确定位信息。如果不存在变化或所述变化小于某一百分比(即，确定框3612＝“否”)，那么在框3613中，AD可等待某一设置时间量(T)以获得任何定位变化。程序还可将AD标记为固定且等待直到由任何报告装置、外部三边测量信息或可用于航位推算的内部传感器或组件报告变化。
作为涉及外部装置三边测量的过程的部分，先前位置的使用可用于实现可从其计算三维位置的一组必要的点。
图37说明为便于读取而仅展示两个装置的高级图，然而，可容易地将概念外推为具有多个装置。在图37中，将ED(x)3701在t＝0的位置ED(x)(t0)3701报告到AD(移动装置102)。在t＝0，AD的位置是AD(t0)。还使用探测方法以及RSSI两者确定两个装置之间的范围或距离。所述范围也可用于确定所报告的位置的置信度，其将外加到ED(x)3701报告关于其自己的定位的置信度。两个单元之间的向量是1X(0,0)。向后移动到t＝t-1，先前定位是ED(x)(t-1)3701及AD(t-1)。由ED(x)3701移动的定位是L 0,1，且对于AD(移动装置102)，其是A0,1。仍向后继续到t＝t-2，位置是ED(x)(t-2)3701及AD(t-2)102。对于ED(x)3701，从t＝t-2到t＝t-1的移动是L-1,-2，且对于AD(移动装置102)，其是A-1,-2。可计算每一定位与时间之间的测距向量。AD(t＝0)102到ED(x)(t-1)3701之间的向量由1X(-1,0)表示，AD(t＝0)与ED(x)(t-2)3701之间的向量由1X(-1,1)表示。也可计算从AD(t-1)102到ED(x)(t-1)3701的向量，且其由1X(-1,-1)表示，且类似于从AD(t-1)102到ED(x)(t-2)3701，此由1X(-2,-1)表示。对于AD(t-2)102及ED(x)(t-2)3701，向量是1X(-2,-2)。具有计算得到且与其相关联的置信度值的每一定位信息现在都是路点。在t＝0是WP(0)，在t＝t-1是WP(-1)，且在t＝t-2是WP(-2)。应了解，可计算未展示的其它向量，例如从AD(t-1)102到ED(x)(t0)3701的向量及其它此类组合。
图38说明用于经由增强型基于定位的三边测量确定移动装置的定位的方法3800。方法3800可包含经由移动装置的处理器从一或多个外部装置接收定位信息。接收到的定位信息可包含来自一或多个外部装置中的每一者的路点。
在任选框3802中，移动装置中的处理器可向内部及外部装置请求定位信息，这可通过生成定位请求消息并将所述定位请求消息发送到内部/外部装置而完成。在一些实施例中，定位请求消息可请求包含坐标值(例如，纬度及经度等等)、高度值及/或范围值的定位信息。范围值可包含识别移动装置与外部装置(例如，响应于接收到定位请求消息发送定位信息的外部装置等等)之间的距离的信息。在只听模式中，或关于发信标装置，移动装置可跳过框3802中的操作，这是因为这些操作可能对接收定位信息是不必要的。
在框3804中，处理器可从一或多个外部装置接收定位信息。接收到的定位信息可包含来自多个装置(例如，内部及/或外部装置)中的每一者的路点或另一信息单元(定位信息单元)。每一路点可包含坐标值(例如，纬度值、经度等等)、高度值及范围值。范围值可识别从外部装置到移动装置的距离。在一些实施例中，如果作为框3804中的操作的部分，在第一时间周期期间(例如，在预定时间周期内等等)或在计时器期满之前未接收到定位信息，那么移动装置可通过在任选框3802中向相同或不同外部装置请求定位信息及/或通过复位计时器并在另一设置的时间周期内等待响应或定位信息来启动或重新启动三边测量操作。
在框3806中，处理器可确定接收到的路点中的每一者的有效性及/或执行归一化操作以将接收到的有效路点归一化(或将接收到的定位信息时序归一化)。此外，在框3806中，处理器可获得时间值或将所述时间值分配到接收到的信息的每一单元(即，分配到从每一外部装置接收到的定位信息、分配到每一路点等等)，这可经由处理器执行本申请案中所论述的任何或全部归一化或同步操作或作为处理器执行本申请案中所论述的任何或全部归一化或同步操作的部分而完成。
在框3808中，处理器可确定、计算或更新正报告定位信息的每一外部装置(例如，从其接收定位信息的每一外部装置、每一路点等等)的范围值。举例来说，在框3808中，处理器可基于来自第一外部装置的路点确定或计算第一外部装置的第一范围值、基于由第二外部装置提供的第二路点确定或计算第二外部装置的第二范围值，等等。在实施例中，处理器还可使范围值与用于确定那个范围值的路点相关联，并将关于路点的范围值存储于存储器中及/或作为数据字段值存储于路点中。
在框3810中，处理器可确定、估算或计算接收到的每一定位信息单元(或路点)的置信度值。在一些实施例中，处理器还可使置信度值与置信度值被计算的定位信息单元(或路点)相关联，且在框3812中确定一或多个定位信息中的每一者的有效性。在框3812中，处理器可将总体排名及/或装置特定排名分配到经归一化路点中的每一者(例如，从外部装置接收到的每一定位信息单元或路点等等)。在框3814中，处理器可确定接收到的路点中的每一者的有效性。在框3816中，处理器可将有效定位信息存储于定位信息数据库中(例如，作为一或多个路点、当前定位路点等等)。
如上文所提及，对于有效定位信息(例如，确定为有效的路点)，处理器可分配总体排名及装置特定排名。总体排名可为由外部装置报告的定位信息(例如，包含于路点中的定位信息等等)的有效定位信息(例如，有效路点等等)的排名，所述报告是基于航位推算定位信息(例如，DR数据等等)、所有有效与无效定位信息(例如，针对那个一般定位或装置接收到的所有定位信息等等)的组合，以包含外部三边测量定位信息，其由外部装置报告且为报告有效及无效定位信息的外部装置的定位数据库中所存储的信息/路点。装置特定排名可为由移动装置针对一种类型的定位信息从报告所述类型的定位信息的外部装置接收到的定位信息的排名，且所述排名是基于计算得到的范围及与所述定位信息(有效定位信息)相关联的置信度值，且将所述定位信息及相关联的数据存储于定位数据库中作为路点。
在框3818中，处理器可确定定位数据库是否含有至少四个有效路点(或识别四个定位的四个有效定位信息单元等等)。在实施例中，如果少于四个路点被存储于定位数据库中，那么移动装置可重复上文所论述的定位确定操作，直到其确定定位数据库存储了至少四个有效路点。响应于确定存在少于四个有效路点(即，确定框3818“否”)，在框3802中，处理器可针对来自内部及外部装置的定位信息启动另一请求。
如果在定位数据库中存在四个路点(即，确定框3818“是”)，那么在框3820中，处理器可基于与每一路点相关联的总体排名、装置特定排名、置信度值、精确度值、范围值等等的组合从存储器选择四个最高排名路点(例如，四个最高总体排名路点)，并将所选择的路点应用到卡尔曼滤波器以生成呈经更新的定位信息(或更精确定位信息)的形式的输出。在实施例中，处理器可存储卡尔曼滤波器的输出作为移动装置的当前定位。在框3822中，处理器可将置信度值(及/或排名或精确度值)分配到卡尔曼滤波器的输出。在框3824中，处理器可报告来自卡尔曼滤波器的输出定位作为移动装置的定位。
提供前述方法描述及过程流程图仅仅作为说明性实例，且不希望要求或暗含各种实施例的框必须以所呈现的顺序执行。所属领域的技术人员应了解，前述实施例中的框的顺序可以任何顺序执行。例如“此后”“接着”、“然后”等等的词语不希望限制框的顺序；这些词语仅用于引导读者阅读所述方法的描述。此外，对呈单数的权利要求书元件的任何参考，举例来说，不应将对冠词“一(a)”、“一(an)”或“所述”的使用认作将所述元件限制为单数。
可将结合本文中所揭示的实施例所描述的各种说明性逻辑块、组件、电路及算法块实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此可互换性，上文通常已依据其功能性描述各种说明性组件、块、组件、电路及块。无论此类功能性是被实施为硬件还是被实施为软件取决于特定应用及强加于总体系统上的设计约束。技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述的功能性，但不应将此类实施方案决策解译为致使背离本发明的范围。
可使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散栅极或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文中所描述的功能的其任何组合来实施或执行用于实施关于本文中所揭示的实施例所描述的各种说明性逻辑、逻辑块、组件及电路的硬件。通用处理器可为微处理器，但在替代实施例中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。也可将处理器实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一或多个微处理器，或任何其它此类配置。替代地，可由专用于给定功能的电路执行一些框或方法。
在一或多个示范性方面中，可将所描述的功能实施于硬件、软件、固件或其任何组合中。如果实施于软件中，那么可将功能存储为非暂时性计算机可读媒体或非暂时性处理器可读媒体上的一或多个指令或代码。本文中所揭示的方法或算法的步骤可体现于可驻存于非暂时性计算机可读或处理器可读存储媒体上的处理器可执行软件组件中。非暂时性计算机可读或处理器可读存储媒体可为可由计算机或处理器对其存取的任何存储媒体。作为实例(而非限制，此类非暂时性计算机可读或处理器可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、FLASH存储器、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁存储装置，或可用于存储呈指令或数据结构的形式且可由计算机对其存取的所要程序代码的任何其它媒体。如本文中所使用，磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘及蓝光盘，其中磁盘通常以磁方式复制数据，而光盘使用激光以光方式复制数据。上述各者的组合也包含于非暂时性计算机可读及处理器可读媒体的范围内。另外，方法或算法的操作可作为一组代码及/或指令或其任何组合而驻存于非暂时性处理器可读媒体及/或计算机可读媒体上，所述非暂时性处理器可读媒体及/或计算机可读媒体可并入到计算机程序产品中。
提供所揭示的实施例的前述描述以使所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易地明白对这些实施例的各种修改，且可在不背离本发明的精神或范围的情况下，将本文中所定义的通用原理应用到其它实施例。因此，本发明不希望限于本文中所展示的实施例，但其应与符合所附权利要求书及本文中所揭示的原理及新型特征的最宽范围一致。

Claims (21)

1.一种经由增强型基于定位的三边测量确定移动装置的定位的方法，所述方法包括：
经由所述移动装置的处理器从一或多个外部装置接收定位信息，所述接收到的定位信息包含来自所述一或多个外部装置中的每一者的路点，每一路点包含坐标值、高度值及范围值，所述范围值识别从外部装置到所述移动装置的距离；
确定所述接收到的路点中的每一者的有效性；
执行归一化操作以将所述接收到的有效路点归一化，将总体排名分配到所述经归一化路点中的每一者，将装置特定排名分配到所述经归一化路点中的每一者，并将所述经归一化路点存储于存储器中；
基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点；
将所述所选择的四个路点施加到卡尔曼滤波器以生成最终定位路点；及
使用所述所生成的最终定位路点以提供基于定位的服务。
2.根据权利要求1所述的方法，其中从一或多个外部装置接收定位信息包括：从移动装置、具有小区ID的装置、WiFi装置、蓝牙装置、RFID装置、GPS装置、定位信标传输装置及外部三边测量定位信息中的一或多者接收定位信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性包括：
确定所述接收到的定位信息中包含的每一路点的经更新的范围值；及
基于所述接收到的路点中的每一者的经更新的范围值确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性。
4.根据权利要求3所述的方法，其中确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性进一步包括：
确定所述接收到的定位信息中包含的每一路点的置信度值；及
基于所述接收到的路点中的每一者的对应置信度值确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性。
5.根据权利要求1所述的方法，其中从一或多个外部装置接收定位信息包括：
建立与通信群组中的多个外部装置中的每一者的通信链路；及
仅从所述通信群组中的所述外部装置接收定位信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点包括：
从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的一者及先前所生成的三个路点。
7.根据权利要求1所述的方法，其中基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点包括：
从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的两者及先前所生成的两个路点。
8.根据权利要求1所述的方法，其中基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点包括：
从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的三者及先前所生成的一个路点。
9.一种移动装置，其包括：
处理器，其经配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作包括：
从一或多个外部装置接收定位信息，所述接收到的定位信息包含来自所述一或多个外部装置中的每一者的路点，每一路点包含坐标值、高度值及范围值，所述范围值识别从外部装置到所述移动装置的距离；
确定所述接收到的路点中的每一者的有效性；
执行归一化操作以将所述接收到的有效路点归一化，将总体排名分配到所述经归一化路点中的每一者，将装置特定排名分配到所述经归一化路点中的每一者，并将所述经归一化路点存储于存储器中；
基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点；
将所述所选择的四个路点施加到卡尔曼滤波器以生成最终定位路点；及
使用所述所生成的最终定位路点以提供基于定位的服务。
10.根据权利要求9所述的移动装置，其中所述处理器经配置有处理器可执行指令以执行操作，使得从一或多个外部装置接收定位信息包括：从移动装置、具有小区ID的装置、WiFi装置、蓝牙装置、RFID装置、GPS装置、定位信标传输装置及外部三边测量定位信息中的一或多者接收定位信息。
11.根据权利要求9所述的移动装置，其中所述处理器经配置有处理器可执行指令以执行操作，使得确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性包括：
确定所述接收到的定位信息中包含的每一路点的经更新的范围值；及
基于所述接收到的路点中的每一者的经更新的范围值确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性。
12.根据权利要求11所述的移动装置，其中所述处理器经配置有处理器可执行指令以执行操作，使得确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性进一步包括：
确定所述接收到的定位信息中包含的每一路点的置信度值；及
基于所述接收到的路点中的每一者的对应置信度值确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性。
13.根据权利要求9所述的移动装置，其中所述处理器经配置有处理器可执行指令以执行操作，使得从一或多个外部装置接收定位信息包括：
建立与通信群组中的多个外部装置中的每一者的通信链路；及
仅从所述通信群组中的所述外部装置接收定位信息。
14.根据权利要求9所述的移动装置，其中所述处理器经配置有处理器可执行指令以执行操作，使得基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点包括：
从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的一者及先前所生成的三个路点。
15.根据权利要求9所述的移动装置，其中所述处理器经配置有处理器可执行指令以执行操作，使得基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点包括：
从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的两者及先前所生成的两个路点。
16.根据权利要求9所述的移动装置，其中所述处理器经配置有处理器可执行指令以执行操作，使得基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点包括：
从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的三者及先前所生成的一个路点。
17.一种非暂时性计算机可读存储媒体，其上存储有处理器可执行软件指令，所述处理器可执行软件指令经配置以致使移动装置中的处理器执行用于经由增强型基于定位的三边测量确定所述移动装置的定位的操作，所述操作包括：
从一或多个外部装置接收定位信息，所述接收到的定位信息包含来自所述一或多个外部装置中的每一者的路点，每一路点包含坐标值、高度值及范围值，所述范围值识别从外部装置到所述移动装置的距离；
确定所述接收到的路点中的每一者的有效性；
执行归一化操作以将所述接收到的有效路点归一化，将总体排名分配到所述经归一化路点中的每一者，将装置特定排名分配到所述经归一化路点中的每一者，并将所述经归一化路点存储于存储器中；
基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点；
将所述所选择的四个路点施加到卡尔曼滤波器以生成最终定位路点；及
使用所述所生成的最终定位路点以提供基于定位的服务。
18.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述所存储的处理器可执行软件指令经配置以致使处理器执行操作，使得确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性包括：
确定所述接收到的定位信息中包含的每一路点的经更新的范围值；
确定所述接收到的定位信息中包含的每一路点的置信度值；及
基于所述接收到的路点中的每一者的对应的经更新的范围值及所述接收到的路点中的每一者的对应置信度值确定所述接收到的路点中的每一者的所述有效性。
19.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述所存储的处理器可执行软件指令经配置以致使处理器执行操作，使得基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点包括：
从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的一者及先前所生成的三个路点。
20.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述所存储的处理器可执行软件指令经配置以致使处理器执行操作，使得基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点包括：
从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的两者及先前所生成的两个路点。
21.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述所存储的处理器可执行软件指令经配置以致使处理器执行操作，使得基于与每一路点相关联的所述总体排名与所述装置特定排名的组合从存储器选择四个路点包括：
从所述存储器选择所述接收到的定位信息中包含的所述路点中的三者及先前所生成的一个路点。
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