CN107850657A - 使用众包数据来映射多个天线系统 - Google Patents

Abstract

本发明呈现用于使用众包数据来映射多个天线系统的方法、系统、计算机可读媒体和设备。一种所揭示的实例方法包含以下步骤：检测与使用分散在不同位置的多个天线对在内容上不可区分的多个无线信号的发射相关联且将基站指示为常用发射器的条件；以及响应于检测到所述条件，将所述基站识别为无资格提供信号来结合基于射程的定位技术使用。

Description

使用众包数据来映射多个天线系统

背景技术

蜂窝式服务提供商越来越多地使用分布式天线系统(DAS)来提供蜂窝式覆盖。源自小区发射器的信号可从放置在不同位置的多个DAS天线发射。所发射信号本身由小区ID识别。但所发射信号不被识别为来自特定DAS天线。接收到此信号的用户装置将不能够确定是DAS天线还是单天线蜂窝式发射器发射了所述信号。所述用户装置也将不能够确定哪一DAS天线发送了所述信号。因为实际上存在多个天线，所以尝试基于接收到来自DAS的信号确定其位置的用户装置可产生具有显著或不可接受的误差的位置。举例来说，装置可从单个蜂窝塔天线的推测位置计算其距离，但实情为实际上从位于距单个蜂窝塔天线的推测位置相当大的距离处的DAS天线计算其距离。因此，此类基于射程的定位在DAS中高度不可靠。

发明内容

描述用于使用众包数据来映射多个天线系统的某些实例。举例来说，一种所揭示的实例方法包含以下步骤：检测与使用分散在不同位置的多个天线对在内容上不可区分的多个无线信号的发射相关联且将基站指示为常用发射器的条件；以及响应于检测到所述条件，将基站识别为无资格提供信号来结合基于射程的定位技术使用。另一实例包含一种计算机可读媒体，其包括用于致使处理器执行此类方法的程序代码。

提到这些说明性实例并非是限制或限定本发明的范围，而是实际上提供辅助本发明的理解的实例。在具体实施方式中论述说明性实例，说明性实例提供进一步的描述。各种实例所提供的优点可通过检查本说明书来进一步理解。

附图说明

本发明的方面借助于实例来说明。并入到本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明了一或多个特定实例，并且与实例的描述一起用于阐释特定实例的原理和实施方案。

图1到2示出蜂窝式发射器的实例；

图3示出具有多个蜂窝式裝置的覆盖区域的实例；

图4示出实例MAS设施；

图5示出基于蜂窝式发射器的预期覆盖区域的视在MAS设施的实例；

图6A到E示出基于不同蜂窝式发射器的视在覆盖区域的视在MAS设施的实例；

图7到8示出MAS设施的实例；

图9示出用于使用众包数据来映射多个天线系统的实例方法；

图10示出实例移动无线装置；

图11说明实例众包系统；以及

图12到13示出用于使用众包数据来映射多个天线系统的实例方法。

具体实施方式

本文中在使用众包数据映射多个天线系统(MAS)的上下文中描述实例。所属领域的一般技术人员将认识到以下描述仅是说明性的且并非意图以任何方式进行限制。现将详细参考如附图中所说明的实例的实施方案。相同参考指示符将贯穿图式使用并且以下描述是指相同或类似项。

为了清楚起见，并未示出和描述本文中描述的实例的全部的常规特征。当然，将了解在任何此类实际实施方案的研发中，必须作出众多实施方案特定的决策以便实现研发人员的特定目标，例如，符合应用和企业相关约束，并且这些特定目标将在实施方案之间以及研发人员之间是不同的。

随着用户在白天行进，她可能使用她的智能电话来获得她的位置，以便获得驾驶方向，或使用社交网络应用程序或万维网站点来“登入”位置。为了这样做，智能电话可使用一或多种技术来确定其位置，其中位置可包含与智能电话的位置、移动或加速度相关联的纬度、经度、海拔高度、航向、速度或其它信息。在一些情况下，智能电话可使用GPS接收器；然而，其可改为(还)基于从蜂窝式天线接收到的信号来确定其位置，例如通过从自众包数据库获得的天线的已知位置确定其距离。另外，所述智能电话也可将其所确定的位置以及蜂窝式天线的识别编号发射到众包系统，以提供额外数据来供智能电话或其它装置用于后续尝试，以确定其位置。

随着裝置确定其相对于蜂窝式天线的相应位置，随着时间的过去，众包系统可从多种蜂窝式裝置接收此类信息，且将所述信息提供到众包系统。所述众包系统接着将数据存储在数据存储装置内的记录，且可在请求时提供所述数据，以辅助裝置尝试确定其位置。然而，因为一些蜂窝式系统使用MAS来扩大蜂窝式射程，例如在对蜂窝式信号具有显著障碍(例如，建筑物或地形)的设置中，当蜂窝式装置尝试在连接到MAS时确定其位置，这样确定的位置可具有相当大的误差，例如，约数百或数千米。因此，可使用MAS设施的基站标记为无资格提供基于射程的位置辅助，例如通过识别已知与数据存储装置内的MAS设施相关联的蜂窝式ID(下文阐述)。

为了更好地说明所述问题，图1和2示出蜂窝式发射器(还被称作基站)的实例。图1示出全向蜂窝式发射器110及其覆盖区域120的自上向下透视图。发射器110贯穿其覆盖区域以360度从单个位置(例如蜂窝塔)发射，并且还接收来自其覆盖区域120内的蜂窝式裝置的发射。通过其发射，发射器110发射关于发射器110的识别信息，包含发射器ID。发射器ID对于相关联蜂窝式网络内的发射器来说是唯一的，且由网络用来识别在蜂窝式网络内发射的数据的来源和目的地。当蜂窝式装置定位于覆盖区域120内且与发射器110通信时，其能够基于蜂窝式装置与发射器之间的测得距离，至少部分地基于从发射器110接收到的信号来确定其位置。举例来说，蜂窝式装置(或发射器)可计算蜂窝式发射的飞行时间(TOF)或到达时间(TOA)，以计算到发射器(或蜂窝式装置)的距离(或射程)。基于所计算的射程，以及其它数据(例如使用利用来自其它附近蜂窝式发射器的信号的三边测量)，蜂窝式装置可确定其近似位置。

图2示出具有定向天线的蜂窝式发射器210。类似于图1中的发射器110，发射器210类似于蜂窝塔，从单个位置发射，然而，其包含各自向覆盖区域220的一部分发射的三个天线。在此实例中，发射器210具有三个定向天线，其各自以120度弧度从发射器位置发射，但其它实例可使用较多或较少天线。另外，为所述天线中的每一者指派不同的蜂窝式ID(通常彼此循序)。因此，从所述天线中的每一者发射的信号可从其它天线识别，且因此出于本申请案的目的，将每一天线视为不同基站或蜂窝式发射器。

类似于图1和2中的那些特征，蜂窝式发射器110、210的另一特征是发射器的预期发射射程。图3示出具有与大约位于覆盖区域的中心(未图示)的蜂窝式发射器通信的多个蜂窝式裝置(每一黑点)的覆盖区域320的实例。在覆盖区域320内，蜂窝式装置可从将与发射器通信的蜂窝式发射器接收足够强的信号。然而，通常，蜂窝式装置距发射器越远，接收到的信号越弱，且蜂窝式装置将越可能转换成不同蜂窝式发射器，或仅归因于信号丢失而失去覆盖。由黑色圆表示的覆盖区域的边界指示距蜂窝式发射器的射程，在此处，装置丢失发射器的信号是高度可能的。另外，所述边界还指示众包系统将预期在此处接收获得来自蜂窝式装置的定位数据的区域的边缘。从发射器到边界的距离是可变的，但预期射程通常是预定的，以确保适当的蜂窝式覆盖区域区，且最小化对相邻蜂窝式发射器的干扰。从蜂窝式装置获得的位置数据是基于发射器的，但超出此边界仍是可能的，取决于各种环境条件，但蜂窝式装置行进超出边界越远，变得越来越不可能。

现参看图4，图4说明实例MAS设施400。在此实例中，所述MAS设施包含单个蜂窝式发射器410，其连接到四个天线420a到d。天线420a到d分布在一地理区域内，且各自广播来源于蜂窝式发射器的蜂窝信号。因此，天线420a到d中的每一者广播具有相同蜂窝式ID的信号，即与蜂窝式发射器410相关联的蜂窝式ID。并且，因为天线排列在地理区域内，因此它们可提供实质上大于相对于图1到3描述的蜂窝式发射器配置的覆盖区域。在一些情况下，天线420a到d可位于距彼此相当大的距离处，但归因于共享的蜂窝式ID，仍看起来为单个天线。这在装置尝试基于从MAS设施接收到的信号来确定其位置时，可导致相当大的误差。首先，蜂窝式装置不能够区分从四个天线420a到d接收到的信号，且因此其确定其到碰巧连接着的无论哪个天线的距离。因此，连接到两个不同天线(例如，天线420a和420c)的两个裝置可确定其位置，基于到蜂窝式发射器的射程，所述位置在众包系统看来实质上相同，但伴有实质上不同的GPS位置信息。此类不一致结果可在众包系统后续尝试辅助装置确定其位置时导致相当大的误差。

为了解决这些问题，使用众包数据来映射MAS的方法的一个说明性实例使用众包系统来从多个接收到的位置报告，潜在地从大量不同蜂窝式裝置，获得位置数据，但随时间过去提供多个报告的单个装置也可足够。众包系统从蜂窝式裝置接收所报告的位置数据，例如GPS位置信息以及关于装置报告的到蜂窝式发射器的射程的信息连同蜂窝式发射器的ID。众包系统存储所报告的信息，且随时间的过去，其积累与各种蜂窝式ID相关联的多个记录。为了识别潜在的MAS设施，众包系统分析所报告的位置信息来获得蜂窝式ID，且确定所述蜂窝式ID的视在覆盖范围，并将其与蜂窝式发射器的可能覆盖区域大小进行比较。并且虽然覆盖区域可变化，但它们趋向于限于预定义范围。并且如果视在覆盖区域实质上大于预期覆盖区域，那么众包系统可将蜂窝式ID识别为MAS设施。

参看图5，图5示出基于蜂窝式发射器，预期覆盖区域520的视在MAS设施的实例，由大黑色圆表示。再次参看图3，报告与蜂窝式发射器相关联的位置信息的蜂窝式裝置全部位于蜂窝式发射器的预期覆盖区域320内。然而，在图5中，相当大数目的蜂窝式裝置已报告了与远超预期覆盖区域320的蜂窝式发射器(未图示)相关联的位置信息。因此，众包系统将与这些位置报告相关联的蜂窝式ID识别为MAS设施，且排除其作为辅助其它蜂窝式裝置确定其位置的潜在数据来源。

参看图6A到E，图6A到E示出基于不同蜂窝式发射器的视在覆盖区域620a到e的视在MAS设施的实例。图6A示出与和视在覆盖区域620a内的单个蜂窝式ID相关联的蜂窝式裝置的所报告位置相关联的区域。在此实例中，众包系统接收来自与视在覆盖区域相关联的蜂窝式ID的蜂窝式裝置的位置信息。所述众包系统接着分析所报告的位置信息，以确定蜂窝式ID是否可为MAS设施。举例来说，众包系统可确定视在覆盖区域620超过预期覆盖区域，例如上文相对于图5所述。或者，或除此确定之外，众包系统识别所报告位置信息的分组，以识别潜在的局部化分组，例如分组610a到610d。在此实例中，众包系统仅接收这些局部化区域内的位置信息，而不是居中在视在蜂窝式发射器上的整个预期覆盖区域。因此，基于接收到的位置信息的局部化分组，众包系统将所述分组识别为与MAS设施内的不同天线相关联，且将蜂窝式ID识别为MAS设施。

图6B到E示出预期覆盖区域内的局部化分组的不同配置的实例，其中的每一者指示一MAS设施。在图6A到E中的每一者，局部化分组仅包含预期覆盖区域的一部分，且因此可能指示MAS设施，而不是具有集中天线或天线系统的蜂窝式发射器，例如图1到2中所示的那些。

现参看图6E，图6E示出基于蜂窝式发射器的视在覆盖区域620e的视在MAS设施的实例。在图6E中所示的实例中，局部化分组覆盖视在覆盖区域620e的相当大部分，尽管蜂窝式发射器使用DAS设施。因此，在一些实例中，众包系统仅分析其中移动装置提供与蜂窝式发射器相关联的位置报告的区域，所述众包系统可能将覆盖区域620e不正确地识别为与常规蜂窝式天线相关联。然而，在一些实例中，众包系统还可(或改为)检查其中蜂窝式裝置报告与蜂窝式ID相关联的位置信息的覆盖区域以及距蜂窝式天线的所报告视在射程两者，所述射程可通过各种方法(包含TOA或TOF)来确定。

在图6E中所示的实例中，蜂窝式裝置可将包含蜂窝式裝置与之通信的蜂窝式发射器的蜂窝式ID、所述蜂窝式裝置的相应位置以及相应蜂窝式裝置到蜂窝式发射器的天线的所估计射程的信息发送到众包系统。响应于从蜂窝式裝置接收到此信息，众包系统可确定发射器的近似位置。举例来说，通过分析射程信息，众包系统可确定蜂窝式发射器的天线的近似位置，例如通过使用最小平方回归分析。在其中所有的所报告位置和射程信息快速收敛到单个点(例如在10到20次重复之后)的情况下，众包系统可确定蜂窝式ID与具有单个天线的蜂窝式发射器相关联。然而，如果所报告的位置和射程信息并不收敛，或仅非常缓慢地收敛(例如在100或更多次重复之后)。

在一些实施例中，所述系统可唯一地基于从蜂窝式裝置接收到的各种位置报告的所计算近似中心来确定天线的所估计位置，且随后检查与位于非常接近所计算的近似中心的位置报告相关联射程信息。如果与位置报告相关联的射程信息指示射程实质上与所报告位置与所计算的近似中心之间的实际距离不同(例如实质上大于)，那么众包系统可确定蜂窝式ID与MAS设施相关联。举例来说，在视在覆盖区域620e内，排列四个MAS天线，四个分组中的每一者的近似中心处各一个。因此，位于视在覆盖区域的中心附近的蜂窝式裝置可发射指示到天线的射程实质上大于装置距覆盖区域620e的视在中心的距离的信息。此类不符指示蜂窝式发射器的天线并不位于视在覆盖区域620e的中心，且覆盖可能由MAS设施服务。

现参看图7，图7示出MAS设施的实例。在此实例中，在建筑物内提供MAS设施，包含位于建筑物的楼层中的一些或全部上的天线。此类MAS设施可将蜂窝式服务提供给建筑物。此实例MAS设施包含单个蜂窝式发射器(未图示)，其耦合到遍及建筑物的不同楼层定位的多个天线。因此，位于建筑物内的蜂窝式裝置将各自与使用相同蜂窝式ID的蜂窝式发射器通信。另外，蜂窝式裝置提供到众包系统的信息将看起来指示单个蜂窝式天线，因为所有的天线均位于大致相同二维位置处(例如在同一纬度和经度处)。然而，额外信息可结合蜂窝式裝置发射到众包系统的信息一起提供。

举例来说，在配备有GPS接收器的蜂窝式裝置中，GPS接收器可提供纬度和经度信息，但也可提供海拔高度或其它信息，例如航向、速度等。因此，通过将某些GP信息包含到发射到众包系统的信息中，众包系统可分析从蜂窝式裝置接收到的海拔高度信息和射程信息来识别MAS设施。举例来说，如果从多个裝置接收到的信息不指示海拔高度与距天线的射程之间的视在相关，例如，通过最小平方回归分析，那么众包系统可确定蜂窝式ID与MAS设施相关联。

现参看图8，图8示出MAS设施的实例。在此实例中，MAS设施包含单个蜂窝式发射器810和两个天线820a到b。如同上文所述的其它MAS设施，两个天线820a到b各自从具有相同蜂窝式ID的蜂窝式发射器发射蜂窝式信号。蜂窝式装置830与天线820b通信，同时在朝向天线820a的MAS设施的覆盖区域内行进。当蜂窝式装置830行进使，其反复地确定其到其与之通信的天线820b的射程。在一些实例中，其还可将信息发射到众包系统，所述信息包含关于蜂窝式装置的位置、速度和到天线的射程的信息。因此，随时间的过去，蜂窝式装置到天线820b的射程增加。然而，有时，蜂窝式装置830切换到与天线820a通信，例如归因于较好的信噪比。

在蜂窝式装置830切换到与天线820a通信之后，蜂窝式装置830继续反复地确定其射程，但现在是到天线820a的射程。因为蜂窝式装置830正朝另一天线820a行进，所以所述所确定的射程开始随时间而变小。蜂窝式装置830可分析其射程信息和速度信息，且确定尽管行进方向(相对)恒定，但当其已增加时，到天线的射程开始见效。因此，蜂窝式装置830确定其正与MAS设施通信，且将指示蜂窝式发射器810的蜂窝式ID可能为MAS设施的信息发射到众包系统。在一些实例中，众包系统可基于随时间的过去从一或多个蜂窝式裝置接收到的信息来做出此确定。

现参看图9，图9示出根据使用众包数据来映射多个天线系统的一个实例的实例方法900。方法900开始于框910。将参考图11中所示的系统来进行图9的实例方法900的描述，然而方法900的执行不限于此系统。实际上，可使用任何合适的系统来执行此实例方法900或根据本发明的其它实例方法。举例来说，移动无线装置，例如图10中所示的移动装置1000，可经配置以执行此实例方法900或根据本发明的其它实例方法。

在框910处，系统1100检测与使用分散在不同位置处的多个天线1122a到d对在内容上不可区分的多个无线信号的发射相关联且将基站1120指示为常用发射器的条件。如上文所论述，使用MAS设施的基站从MAS设施内的天线中的每一者发射信号。这些信号中的至少一者包含基站的识别符，例如数值识别符。然而，此相同识别符是从所述天线中的每一者发射，从而导致使用天线中的一者与基站通信的无线装置无法将所述天线彼此区分开。实情为，所述无线装置表现为通过单个视在天线与基站通信。如果无线装置从一个天线转变到与基站相关联的MAS设施内的另一天线，那么无线装置将继续从包含与从原始天线接收到的基站识别符相同的基站识别符的新连接的天线接收无线信号。然而，如上文所论述，当基站使用MAS设施时，有可能检测与具有多个天线的基站相关联的一或多个条件。

举例来说，如上文相对于图5到7所论述，系统1100可从与基站1120通信的一或多个无线装置1130a到c接收一或多个消息。这些消息可包含位置信息、射程信息或识别符信息。位置信息可包含与智能电话的位置、移动或加速度相关联的纬度、经度、海拔高度、航向、速度或其它信息。在一些实例中，消息可包含从GPS接收器获得或通过使用利用来自多个蜂窝式基站的信号的三边测量技术获得的信息。射程信息可包含指示从无线装置到其与之通信的天线的射程的信息。可以多种方式确定此类信息，包含使用常规飞行时间(TOF)或到达时间(TOA)计算。识别符信息可包含指示基站的识别符的信息。如上文所论述，基站具有识别编号来在无线网络(例如蜂窝式网络)内识别它们，且基站所发射的一或多个信号可包含其识别编号。

系统110可使用所述接收到的信息中的一些或全部来检测与具有多个天线的基站相关联的条件。举例来说，在一个实例方法中，系统1100可接收与相同基站1120相关联且包括位置信息的多个消息。系统1100接着可至少部分地基于来自所述接收到的多个消息的位置信息来确定基站1120的视在射程，且确定基站1120的视在射程是否实质上超过预期或预定射程。

举例来说，现参看图12，图12示出实例方法。为了检测与具有多个天线1122a到c的基站1120相关联的条件，所述系统可使用一或多种方法，例如图12中所示的实例方法1200。在图12的实例方法1200中，方法1200开始于框1210。此实例方法1200可由众包系统1100或移动装置1000、1130a到c或通过任何其它合适的系统来执行。

在框1201处，众包系统，例如图11中所示的实例众包系统1100，可从多个移动无线装置1130a到c接收位置信息，或其可从单个移动无线装置接收具有位置信息的多个消息。举例来说，其可随时间过去而接收多个消息，所述消息指示各自与相同基站1120通信的无线装置1130a到c的多个不同位置。为了识别与常用基站相关联的消息，系统1100可识别与所述消息中的一些或全部相关联的常用基站识别符。

在识别与常用基站1120相关联的位置消息之后，系统1100确定包含与基站1120相关联的位置信息的至少一部分的射程以识别视在射程。在一些实例中，系统1100可使用接收到的与基站1120相关联的所有位置信息；然而，在一些实施例中，系统1100可使用所述位置信息的子集。举例来说，系统1100可仅使用在预定义时间周期内(例如在最近的三十天内)接收到的位置信息。在分析位置信息之后，例如为了识别合适的位置信息，方法1200进行到框1220。

在框1220处，系统1100确定基站1120的视在射程。在此实例中，系统1100确定基站1120的视在圆形覆盖区域的半径。为了确定半径或射程，系统1100可识别具有最高和最低纬度值以及最高和最低经度值的位置消息，且基于那些值建立限界框。所述系统接着可通过求最高和最低纬度值以及最高和最低经度值的平均值来确定限界框的中心，以获得所述限界框的中心的所估计纬度和经度。系统1100接着可基于具有距限界框的所估计中心最大距离的位置信息来确定射程。为了识别具有最大距离的位置信息，所述系统可确定从所估计中心到用以建立限界框的四个位置中的每一者的距离，例如通过使用毕达哥拉斯定理(Pythagorean's theorem)。通过基于最大距离确定射程，系统1100可确定基站的最大所估计视在射程。系统1100也可通过确定所述所确定的射程所定义的圆形区域来确定视在覆盖区域。

在一些实例中，系统1100可使用位置信息来为视在覆盖区域建立非圆形边界，例如多边形区域、圆形区域的半圆形或其它部分，或不规则形状的区域。举例来说，所述系统可基于建立此不规则形状的区域的最外点的位置信息，来确定覆盖区域的边界。所述系统接着可基于视在覆盖区域所包封的区域、基于视在覆盖区域的边界的形状，来计算所估计的覆盖区域。在确定所估计射程之后，方法1200接着进行到框1230。

在框1230处，系统1100确定基站1120的视在射程是否超过最大射程。最大射程可基于基站的典型射程的预定阈值大小。举例来说，可基于蜂窝式标准的规范来建立预定阈值大小。在一些实例中，可建立多个预定阈值大小。举例来说，阈值大小可基于不同准则而变化，例如基站1120附近的地理特征或基站与城市的接近性。因此，系统1100可使用多个阈值，且可基于与视在射程相关联的所确定的地理特征或城市来选择阈值。系统1100接着可将视在射程与选定阈值进行比较。在一些实例中，系统1100可计算覆盖区域的所估计最大覆盖面积，例如以平方公里为单位。在一些实例中，系统可确定最大预期覆盖面积，且使所述值增加或减小预定量，例如10％，以考虑潜在变化，例如归因于大气压条件等。

系统1100接着确定视在射程是否超过如选定阈值所定义的最大射程。如果视在射程超过最大射程，那么系统1100可检测指示基站1120使用多个天线1122a到d的条件。在一些实例中，系统1100可改为使与基站相关联的计数器递增。在一个此类实施例中，系统可在某一时间周期(例如几天或几周)内再执行方法1200。如果视在射程在所述时间周期期间超过阈值足够的倍数，那么系统可检测所述条件。举例来说，对于其中视在射程超过选定阈值的方法1200的每一执行，系统1100可使计数器递增，且对于其中视在射程并不超过选定阈值的每一执行，系统1100可不使计数器递增或可使计数器递减。如果在所述时间周期结束时，计数器超过预定值，那么系统110检测到所述条件。如果在所述时间周期之后，计数器并不超过阈值，或如果计数器小于第二阈值(以便提供迟滞阈值)，那么系统1100还可仅使用单个天线来检测基站的条件。

应注意，虽然将图12的方法1200描述为由众包系统执行，但方法1200可改为或另外由无线装置(例如移动装置1000、1130a到c)执行。举例来说，移动装置1130a可周期性地或偶发地确定其位置以及与其与之通信的基站1120相关联的识别符。在某一时间周期内，移动装置1130a可获得与基站1120相关联的若干位置测量结果。移动装置1130a接着可确定基站1120的视在射程，且接着可确定基站1120的视在射程是否超过阈值，如上文所描述。

在完成框1230处的确定之后，系统可继续到图9的实例方法900的框920。

再次参看框910，在一些实例中，系统1100可检测与分散在不同位置处的多个天线的使用相关联的条件，以根据其它或额外技术发射源自基站的信号。举例来说，参看图13，图13示出实例方法1300。如上文相对于图12，方法1300可由众包系统1100或移动装置1000、1130a到c，或由任何其它合适的系统执行。方法1300开始于框1310。

在框1310处，系统1100分析射程和位置信息。举例来说，系统1100可接收位置信息以及距多个移动无线装置1130a到c的射程，或其可从单个移动无线装置接收具有位置信息的多个消息。举例来说，其可随时间过去而接收多个消息，所述消息指示各自与相同基站1120通信的无线装置1130a到c的多个不同位置。为了识别与常用基站相关联的消息，系统1100可识别与所述消息中的一些或全部相关联的常用基站识别符。所述接收到的位置信息可包含上文所述的位置信息中的任一者。所述接收到的射程信息包含指示距相应无线装置以及与无线装置与之通信的基站相关联的天线的距离的信息。因此，如果基站具有单个天线，那么射程信息指示从无线装置到单个天线的射程。然而，如果基站(例如，基站1120)具有多个天线，例如天线1122a到d，那么射程信息指示无线装置1130a到c与无线装置1130a到c与之通信的特定天线之间的距离。如上文所描述，可使用例如TOF或TOA的技术来确定射程信息。

在识别与常用基站1120相关联的接收到的消息之后，系统1100选择所述消息来用于执行方法1300的后续步骤。在一些实例中，系统1100可使用接收到的与基站1120相关联的所有位置和射程信息；然而，在一些实施例中，系统1100可使用位置和射程信息的子集。举例来说，系统1100可仅使用在预定义时间周期内(例如在最近的三十天内)接收到的位置信息。

在分析位置和射程信息之后，例如为了识别合适的位置和射程信息，方法1300进行到框1320。

在框1320处，系统1100尝试确定裝置1130与之通信的视在天线的位置。术语“视在天线”用以指示虽然裝置与实际物理天线通信，但可存在与基站相关联的多个物理天线。因此，当与所述天线中的任一者通信时，从装置的角度，其总是看起来与同一单个天线通信，即使其可随时间的过去在多个物理天线之间切换。

在步骤1320，系统1100假定基站1120用作单个物理天线，且因此，可使用一或多种技术(例如最小平方回归分析或三角测量技术)来确定天线的位置。在一个实例中，系统1100选择从一或多个无线装置接收到的位置和射程信息的子集，且反复地执行最小平方回归分析，以识别与基站1120相关联的天线的位置。在基站1120使用单个天线的情况下，此回归分析趋向于快速收敛到中心位置，例如在10到20次重复内；然而，如果基站1120使用多个天线1122a到d，那么最小平方回归分析趋向于缓慢地收敛，例如实质上超过100次重复，或在阈值数目的重复内(例如，在500到1,000次重复内)完全不收敛。

在一些实施例中，系统1100可使用其它或额外技术来确定视在天线的位置。举例来说，在一个实例系统中，系统1100从自一或多个无线装置1130a到c接收到的多个消息分析位置信息和射程信息。系统1100接着尝试确定视在天线的海拔高度。举例来说，无线装置(例如，无线装置1000)可包含GPS接收器。在一些情况下，GPS接收器可经配置以提供海拔高度信息。无线装置1000可在其向众包系统报告的位置信息内提供其GPS确定的海拔高度。众包系统1100接着可使用所述接收到的海拔高度信息和所述接收到的射程信息，来尝试确定视在天线的所估计海拔高度。

在另一实例中，系统1100可从接收到的位置和射程信息确定指向视在天线的方向。举例来说，系统1100可接收包括位置和速度信息(例如速度和航向)的消息，例如基于GPS位置信息。系统可基于位置、速度和射程信息(基于多个接收到的消息)，确定指向天线的方向。举例来说，无线装置1130a到c可随时间的过去，将指示其位置、速度和距视在天线的射程的多个消息提供到众包系统1100。使用此信息，系统可确定视在天线的近似位置。

在一些实例中，系统1100确定接收到的位置信息的一或多个群集。举例来说，系统1100可识别指示分组之间的覆盖范围的间隙的接收到的位置信息的分组。举例来说，参看图6A，系统可识别与基站识别符相关联的接收到的位置信息的分组，其与与相同基站识别符相关联的接收到的位置信息的另一分组分离，但不具有所识别分组之间的视在接收到的位置信息。在一些实例中，系统1100可确定与单个基站识别符相关联的多个分组，其不建立实质上圆形的覆盖区域，如在图6B到C中可见。在一些实例中，系统1100确定建立实质上圆形覆盖区域的接收到的位置信息的一或多个群集，但其中接收到的射程指示多个

在系统1100已确定视在天线位置之后，方法进行到框1330。

在框1330处，系统1100识别视在天线的所确定的位置中的一或多个不符。举例来说，如上文所论述，系统1100可使用最小平方回归分析，来确定视在天线的位置。然而，如上文所论述，系统1100可基于最小平方回归分析的缓慢或无收敛而识别视在天线的所确定位置中的不符。举例来说，在一个实例系统中，系统1100可建立预定义阈值，例如500次重复，且确定在达到预定义阈值数目的重复之前，是否已发生了最小平方回归分析的收敛。如果在阈值数目的重复之后，所述分析尚未充分收敛，那么系统1100识别视在天线的所确定的位置中的不符。

在一些实施例中，系统1100可使用多个阈值。举例来说，系统1100可使用第一阈值，例如100次重复，和第二阈值，例如500次重复。如果在达到第二阈值数目的重复之后，最小平方回归分析未能充分收敛，那么系统1100接着可识别不符，但如果在达到第一阈值数目的重复之后，但在达到第二阈值数目的重复之前，最小平方回归分析可充分收敛，那么可临时识别不符。系统1100接着稍后可使用相同阈值且使用不同位置和射程信息来再次尝试最小平方回归分析，且如果所述分析在达到第一阈值之前未能收敛，那么系统1100接着可识别不符。

如上文所论述，在一些实例中，系统1100可使用位置和射程信息来确定视在天线的海拔高度。然而，系统1100可确定视在天线的多个不同海拔高度。举例来说，系统1100可接收指示大约在1000米处的视在天线的海拔高度的多个所报告的位置和射程，且接收指示大约在10米处的视在天线的海拔高度的额外所报告位置和射程。如上文相对于图7所论述，在建筑物的不同楼层上具有天线的建筑物内的MAS设施可导致此确定。因此，系统1100可基于预定义阈值来确定视在天线的不同所确定海拔高度之间的不符。举例来说，系统1100可使用100米的阈值。因此，如果视在天线的所述所确定的海拔高度相差超过100米，那么系统1100识别视在天线的位置中的不符。

在一些实例中，系统1100可基于位置、速度和射程信息来确定不符。举例来说，如上文所论述，系统1100可随时间的过去，基于无线装置的速度和到天线的射程来确定视在天线的位置。如果第一位置处的第一无线装置的速度随时间的过去维持相对恒定的航向，且射程看起来正在增加，而附近位置处的第二无线装置随时间的过去维持类似相对恒定的航向，但射程看起来正在减小，那么系统1100可识别视在天线的位置中的不符。换句话说，两个裝置看起来两者均在大约相同的位置处在相同的方向上行进，但看起来两者正接近视在天线和从视在天线后退。在另一实例中，如果从第一无线装置接收到的信息指示相对恒定的航向，系统1100可识别视在天线的位置中的不符，但随时间的过去，射程的变化(例如Δ射程)从正斜率改变为负斜率，例如无线装置1100基于增加的射程值(例如Δ射程的正斜率)最初看起来从天线后退，但在维持相对恒定的航向时，基于减小的射程值(例如Δ射程的负斜率)，无线装置1100后来表现为接近天线，且同时基站识别符保持恒定。因此，系统1100可确定无线装置已停止与和基站相关联的第一天线通信，且已开始与和基站相关联的第二天线通信。因此，系统1100识别视在天线位置中的不符。

在系统1100识别视在天线位置中的不符之后，方法1300结束。然而，在一些实例中，方法1300可随时间的过去反复地重复。

应注意，虽然将图13的方法1300描述为由众包系统执行，但方法1200可改为或另外由无线装置(例如移动装置1000、1130a到c)执行。举例来说，移动装置1130a可周期性地或偶发地确定其位置以及与其与之通信的基站1120相关联的识别符。在某一时间周期内，移动装置1130a可获得与基站1120相关联的若干位置和射程测量结果。移动装置1130a接着可确定视在天线位置，且接着可识别视在天线位置中的不符，如上文所描述。无线装置1130a接着可将指示基站使用MAS设施的指示发射到众包服务器。

再次参看图9，在检测到与具有多个天线的基站相关联的条件之后，如上文所描述，方法进行到框920。

在框920处，响应于检测到所述条件，系统1100将所述基站识别为无资格提供信号来结合基于射程的定位技术使用。举例来说，系统1100可设定与基站1120的数据存储装置1104中的记录相关联的旗标，以指示基站1120使用MAS设施。在一些实施例中，系统1120可在数据存储装置1104中创建新的记录，其中所述新记录和与具有MAS设施的基站相关联的其它记录一起存储。因此，当众包系统1100稍后接收对辅助基于射程的定位的请求，系统1100可存取数据存储装置1104，以确定与基站相关联的蜂窝式标识符是否指示基站无资格提供基于射程的定位辅助。众包系统1100接着可将基于射程的定位辅助相对于所识别的基站不可用的指示提供到请求装置。

在一些实例中，无线装置1130a到c可维持本地数据存储装置，包含无资格结合基于射程的定位使用的基站。举例来说，无线装置1130a可包括数据存储装置，其经配置以存储识别与MAS设施相关联的基站识别符的数据记录。因此，当尝试获得基于射程的位置时，无线装置1130a首先存取数据存储装置，以确定蜂窝式标识符是否与具有MAS设施的基站相关联。

现参看图10，图10示出实例移动无线装置1000。在图10中所示的实例中，移动装置包含处理器1010、存储器1020、无线收发器1020、GPS接收器1014、显示器1030、用户输入模块1040和总线1050。在此实例中，移动装置包括蜂窝式智能电话，但可为任何合适装置，包含蜂窝式电话、膝上型计算机、平板计算机、平板手机、个人数字助理(PDA)、可佩戴装置或增强现实装置。处理器1010经配置以使用总线1050来执行存储在存储器1020中的程序代码，将显示信号输出到显示器1030，且从用户输入模块1040接收输入。另外，处理器1010经配置以从GPS接收器1014和无线收发器1012接收信息，且将信息发射到无线收发器1012。无线收发器1012经配置以使用链路1016经由天线1042发射和接收无线信号。举例来说，无线收发器可经配置以通过将信号发射到与蜂窝式基站相关联的天线且从所述天线接收信号，来与蜂窝式基站通信。GPS接收器1014经配置以从一或多个GPS卫星接收信号，并将位置信号提供到处理器1010。

现参看图11，图11示出经由基站1120和网络1110与多个无线装置1130a到c通信的实例众包系统1100。众包系统1100包含至少一个服务器1102和至少一个数据存储装置1104。众包系统1100可经配置以执行根据本发明的一或多种方法，且将位置辅助信息提供到一或多个无线装置1130a到c。

在图11中所示的系统中，无线装置1130a到c经由基站所提供的多个天线1122a到d中的一者与基站1120通信。天线1122a到d中的每一者经配置以从基站1120发射信号，使得天线1122a到d中的每一者发射相同的基站识别编号。

虽然本文中的方法和系统是就在各种机器上执行的软件而描述的，但是所述方法和系统也可实施为专门配置的硬件，例如专门用于执行各种方法的现场可编程门阵列(FPGA)。举例来说，实例可在数字电子电路中实施，或者在计算机硬件、固件、软件中实施，或者可在其组合中实施。在一个实例中，装置可包含一或多个处理器。处理器包括计算机可读媒体，例如耦合到处理器的随机存取存储器(RAM)。处理器执行存储在存储器中的计算机可执行程序指令，例如执行用于编辑图像的一或多个计算机程序。此类处理器可包括微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和状态机。此些处理器可进一步包括如PLC的可编程电子装置、可编程中断控制器(PIC)、可编程逻辑装置(PLD)、可编程只读存储器(PROM)、电子可编程只读存储器(EPROM或EEPROM)或其它类似裝置。

此类处理器可包括媒体，例如，计算机可读媒体，或可与所述媒体通信，所述媒体可存储在由处理器执行时可致使所述处理器执行在本文中描述为由处理器执行或辅助的步骤的指令。计算机可读媒体的实例可包含但不限于能够提供具有计算机可读指令的处理器的电子、光学、磁性或其它存储装置，所述处理器例如网络服务器中的处理器。媒体的其它实例包括但不限于软性磁盘、CD-ROM、磁盘、存储器芯片、ROM、RAM、ASIC、配置的处理器、所有光学媒体、所有磁带或其它磁性媒体或计算机处理器可从其读取的任何其它媒体。所描述的处理器和处理可在一或多个结构中，并且可分散在一或多个结构中。处理器可包括用于执行本文中所描述的方法(或方法的部分)中的一或多者的代码。

仅出于说明和描述的目的呈现一些实例的上述描述，且无意是详尽的或将本发明限制于所揭示的精确形式。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，其许多修改和调适对于所属领域的技术人员来说是显而易见的。

本文中对实例或实施方案的参考意味着结合实例描述的特定特征、结构、操作或其它特性可包含于本发明的至少一个实施方案中。本发明并不受限于如此描述的特定实例或实施方案。在说明书中，“在一个实例中”、“在一实例中”、“在一个实施方案中”或“在一实施方案”中的短语的外在或其在各种位置中的变化不一定是指相同实例或实施方案。在本说明书中关于一个实例或实施方案描述的任何特定特征、结构、操作或其它特性可以与关于任何其它实例或实施方案描述的其它特征、结构、操作或其它特性组合。

Claims (30)

1.一种用于基于无线信号改进定位准确性的方法，其包括：

检测与使用分散在不同位置处的多个天线对在内容上不可区分的多个无线信号的发射相关联且将基站指示为常用发射器的条件；以及

响应于检测到所述条件，将所述基站识别为无资格提供信号来结合基于射程的定位技术使用。

2.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述条件包括：

从至少一个无线装置接收信息，所述无线装置使用多个天线中的一者与所述基站通信，所述信息包含位置信息；

基于所述信息来确定所述基站的视在射程；以及

确定所述视在射程实质上超过所述基站的最大射程。

3.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述条件包括：

当所述无线装置使用所述多个天线中的第一天线与所述基站通信时，通过无线装置确定第一位置；

当所述无线装置使用所述多个天线中的第二天线与所述基站通信时，通过所述无线装置确定第二位置；

至少部分地基于所述第一和第二位置来确定所述基站的视在射程；以及

确定所述视在射程实质上超过所述基站的最大射程。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括将消息发射到众包系统，所述消息包括与所述基站相关联的识别符以及所述基站包括多个天线系统的指示。

5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

从至少一个无线装置接收多个消息，所述无线装置在某一时间周期内使用多个所述多个天线与所述基站通信，所述多个消息中的每一者包含位置信息；

使用所述多个消息来尝试确定基站天线的位置；以及

其中检测所述条件包括未能确定所述基站天线的所述位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中使用所述多个消息来尝试确定基站天线的位置包括对从所述多个消息获得的信息执行最小平方回归分析。

7.根据权利要求6所述的方法，其中未能确定所述基站天线的所述位置是基于所述最小平方回归分析的所执行重复的次数超过预定阈值。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

从至少一个无线装置接收多个消息，所述无线装置使用所述多个天线中的一者与所述基站通信，所述多个消息中的每一者包含位置信息和射程信息，所述射程信息指示到与所述基站相关联的视在天线的视在射程；

使用所述位置信息和所述射程信息来确定所述视在天线的视在海拔高度；以及

其中检测所述条件是基于确定所述视在天线的至少两个不同视在海拔高度，所述两个不同视在海拔高度具有量值上大于预定阈值的差异。

9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

获得在一时间周期期间与使用所述多个天线中的一者与所述基站通信的无线装置相关联的速度信息和射程信息，所述射程信息指示到与所述基站相关联的视在天线的视在射程；

基于所述速度信息来确定所述无线装置的行进方向；

其中检测所述条件包括在所述时间周期期间检测到实质上恒定的行进方向时，检测射程变化的记号在所述时间周期期间的改变。

10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

从至少一个无线装置接收多个消息，所述无线装置使用所述多个天线中的一者与所述基站通信，所述多个消息中的每一者包含位置信息和射程信息，所述射程信息指示到与所述基站相关联的视在天线的视在射程；

使用所述位置信息和所述射程信息建立一或多个群集；以及

其中检测所述条件是基于确定与所述视在天线相关联的至少两个不同群集，所述两个不同视在群集各自具有近似中心，且其中所述近似中心分开预定阈值距离。

11.一种用于基于无线信号改进定位准确性的无线装置，其包括：

无线收发器子系统；

非暂时性计算机可读媒体；以及

处理器，其与所述无线收发器子系统和所述非暂时性计算机可读媒体通信，所述处理器经配置以：

检测与使用分散在不同位置处的多个天线对在内容上不可区分的多个无线信号的发射相关联且将基站指示为常用发射器的条件；以及

响应于检测到所述条件，将所述基站识别为无资格提供信号来结合基于射程的定位技术使用。

12.根据权利要求11所述的无线装置，其中所述处理器进一步经配置以：

获得所述无线装置的定位信息；

将信号发射到与基站相关联的视在天线，且从所述视在天线接收信号；

基于所述所发射的或接收到的信号中的一或多者，确定到所述视在天线的射程信息；以及

其中所述处理器经配置以响应于检测到以下各项中的至少一者来检测所述条件：(1)基于所述位置信息和所述射程信息的所述视在天线的至少两个不同视在海拔高度，所述两个不同视在海拔高度具有在量值上大于预定阈值的差异，或(2)在基于所述定位信息检测到所述无线装置在时间周期期间的实质上恒定的行进方向时，到视在远程天线的射程变化的记号在所述时间周期期间的改变。

13.根据权利要求11所述的无线装置，其中所述处理器进一步经配置以：

当所述无线装置使用所述多个天线中的第一天线与所述基站通信时，确定第一位置；

当所述无线装置使用所述多个天线中的第二天线与所述基站通信时，确定第一位置；

至少部分地基于所述第一和第二位置来确定所述基站的视在射程；以及

确定所述视在射程实质上超过所述基站的最大射程，且

其中所述处理器经配置以基于所述视在射程超过所述基站的最大射程而检测所述条件。

14.根据权利要求13所述的无线装置，其进一步包括将消息发射到众包系统，所述消息包括与所述基站相关联的识别符，以及所述基站包括多个天线系统的指示。

15.一种用于基于无线信号改进定位准确性的系统，其包括：

非暂时性计算机可读媒体；以及

处理器，其与所述无线收发器子系统和所述非暂时性计算机可读媒体通信，所述处理器经配置以：

检测与使用分散在不同位置处的多个天线对在内容上不可区分的多个无线信号的发射相关联且将基站指示为常用发射器的条件；以及

响应于所述条件的检测，将所述基站识别为无资格提供信号来结合基于射程的定位技术使用。

16.根据权利要求15所述的系统，其进一步包括数据存储装置，其经配置以存储从一或多个无线装置接收到的信息，所述信息包括位置信息、射程信息和识别符信息，其中：

所述位置信息包括所述一或多个无线装置的所报告的位置信息；

所述射程信息包括所述无线装置的射程信息，其指示从所述相应无线装置到与基站相关联的天线的所报告距离；以及

其中所述识别符信息包括一或多个基站的所报告识别值。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以：

从至少一个无线装置接收信息，所述无线装置使用多个天线中的一者与所述基站通信，所述信息包含位置信息；

基于所述信息来确定所述基站的视在射程；以及

确定所述视在射程实质上超过所述基站的最大射程，且

其中所述处理器经配置以基于所述视在射程超过所述基站的最大射程而检测所述条件。

18.根据权利要求16所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以：

接收来自无线装置的指示，所述指示包含与所述基站相关联的识别符以及所述基站包括多个天线系统的指示；以及

响应于接收到所述指示，将所述基站识别为无资格提供信号来结合基于射程的定位技术使用。

19.根据权利要求15所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以：

接收来自无线装置的对基于射程的定位辅助的请求，所述请求包含基站的识别符；以及

响应于基于所述识别符确定所述基站无资格提供信号来结合基于射程的定位技术使用，发射指示与所述基站相关联的基于射程的辅助不可用的响应。

20.根据权利要求15所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以：

从至少一个无线装置接收多个消息，所述无线装置使用所述多个天线中的一者与所述基站通信，所述多个消息中的每一者包含位置信息；

使用所述多个消息来尝试确定基站天线的位置；且

其中所述处理器经配置以响应于未能确定所述基站天线的所述位置，检测所述条件。

21.根据权利要求20所述的系统，其中使用所述多个消息来尝试确定基站天线的位置包括对从所述多个消息获得的信息执行最小平方回归分析。

22.根据权利要求21所述的系统，其中所述处理器经配置以在所述最小平方回归分析的所执行重复的数目超过预定阈值的情况下，未能确定所述基站天线的所述位置。

23.一种非暂时性计算机可读媒体，其包括用于致使处理器执行用于基于无线信号改进定位准确性的方法的程序代码，所述程序代码包括：

用于检测与使用分散在不同位置处的多个天线对在内容上不可区分的多个无线信号的发射相关联且将基站指示为常用发射器的条件的程序代码；以及

用于响应于检测到所述条件将所述基站识别为无资格提供信号来结合基于射程的定位技术使用的程序代码。

24.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读媒体，其中用于检测所述条件的所述程序代码包括：

用于从至少一个无线装置接收信息的程序代码，所述无线装置使用所述多个天线中的一者与所述基站通信，所述信息包含位置信息；

用于基于所述信息确定所述基站的视在射程的程序代码；以及

用于确定所述视在射程实质上超过所述基站的最大射程的程序代码。

25.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读媒体，其中用于检测所述条件的所述程序代码包括：

用于在所述无线装置使用所述多个天线中的第一天线与所述基站通信时，通过所述无线装置确定第一位置的程序代码；

用于在所述无线装置使用所述多个天线中的第二天线与所述基站通信时，通过所述无线装置确定第二位置的程序代码；

用于至少部分地基于所述第一和第二位置来确定所述基站的视在射程的程序代码；以及

用于确定所述视在射程实质上超过所述基站的最大射程的程序代码。

26.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读媒体，其进一步包括用于将消息发射到众包系统的程序代码，所述消息包括与所述基站相关联的识别符以及所述基站包括多个天线系统的指示。

27.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读媒体，其中用于检测所述条件的所述程序代码包括：

用于获得无线装置的定位信息的程序代码；

用于基于所发射或接收到的信号中的一或多者来确定到视在天线的射程信息的程序代码；以及

其中用于检测所述条件的所述程序代码包括用于检测以下各项中的至少一者的程序代码：(1)基于所述位置信息和所述射程信息的所述视在天线的至少两个不同视在海拔高度，所述两个不同视在海拔高度具有在量值上大于预定阈值的差异，或(2)在基于所述定位信息检测到所述无线装置在一时间周期期间的实质上恒定的行进方向时，到视在远程天线的射程变化的记号在所述时间周期期间的改变。

28.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读媒体，其进一步包括：

用于从至少一个无线装置接收多个消息的程序代码，所述无线装置使用所述多个天线中的一者与所述基站通信，所述多个消息中的每一者包含位置信息；

用于使用所述多个消息以尝试确定基站天线的位置的程序代码；且

其中用于检测所述条件的所述程序代码包括用于未能确定所述基站天线的所述位置的程序代码。

29.根据权利要求28所述的非暂时性计算机可读媒体，其中用于使用所述多个消息来尝试确定基站天线的位置的所述程序代码包括用于对从所述多个消息获得的信息执行最小平方回归分析的程序代码。

30.根据权利要求29所述的非暂时性计算机可读媒体，其中未能确定所述基站天线的所述位置是基于所述最小平方回归分析的所执行重复的数目超过预定阈值。