CN1411289A - 定位系统，定位服务器，基站和终端位置估算方法 - Google Patents

定位系统，定位服务器，基站和终端位置估算方法 Download PDF

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Abstract

提供一种终端位置估算方法，这种方法在提供与无线电通道系统中的终端的位置有联系的信息时，能精确地估算移动终端的位置。定位服务器为测量终端的位置，向移动终端发送位置测量探测消息。每一基站接收从终端广播的应答消息，测量接收电平和延迟散布，并向定位服务器发送测量结果。定位服务器具有无线电波传播估算部，和用来在其中存储测量结果的数据库。服务器通过基站测量结果，与存储在数据库中的根据无线电波传播估算的结果的对比检验，估计终端的位置。

Description

定位系统，定位服务器，基站和终端位置估算方法
技术领域
本发明涉及定位系统，定位服务器，基站和终端位置估算方法，特别是涉及容易和精确检测使用无线电通信系统的移动终端位置的方法。
背景技术
近若干年来，以便携式电话为代表，利用无线电通信系统提供与用户所处位置一致的服务，这些服务一般叫做位置信息服务。
下面将利用图9和10，描述位置信息服务的一个示例。图9是过去的定位系统结构示例的方块图。在图9中，参考号码21表示定位服务器，200表示互联网，22表示内容服务器，23-1至23-3表示基站，C-1至C-3表示被基站23-1至23-3所覆盖的小区，和24表示移动终端。
移动终端24处于小区C2，并通过基站23-2与定位服务器21和内容服务器22通信。
在终端24获得与终端24所处位置一致的信息(位置相关信息)例如附近的餐厅的情况下，就可以应用例如图10表示的过程。例如图10中所示，终端24首先向定位服务器21发送位置检测请求消息D1。接收到消息D1以后，定位服务器21测量终端24的位置，并向终端24发送包含终端24位置的位置信息应答消息D2。
至于终端24的位置，它可以是与终端24连接的基站位置，或者是终端24所处的纬度和经度。终端24向内容服务器22发送包含从定位服务器21得到的位置在内的位置相关信息请求消息D3。内容服务器22根据请求消息D3，向终端24提供所请求的信息D4。
在使用终端24所连接的基站位置作为终端24的位置的情况下，更容易实现位置信息服务，然而，终端24位置的有效精度只能是对每一基站的分辨。
已知利用以GPS(全球定位系统)为代表的专用定位系统，作为改进终端24的定位精度的方法。利用这种方法，能够获得终端位置更详细的信息，例如纬度和经度。但是，将要求能更方便地利用这种专用定位系统。
日本专利申请公布No.11-275632揭示一种不利用GPS这样的系统而改进终端位置分辨度的方法。这种方法是，终端测量从多个基站发射的无线电波的电场强度，并向具有电场强度数据库和基站数据库的定位服务器发送测量结果，定位服务器对比测量结果检验存储在上述数据库中的值，从而以比基站更细的分辨度输出终端位置。
根据日本专利申请公布No.11-275632揭示的一种不利用GPS这样的系统而改进终端位置估算方法，被估算的终端位置依赖于终端对电场强度的测量精度。如图11中所示，从一个基站发射的无线电波的电场强度相等的估算区域。常常不是一个点而变成一个面。在图11中，参考号码41表示基站，40-1和40-2分别表示所测得的从基站41发射的无线电波的电场强度相等的区域。
例如，如果区域40-2是这样的区域，即它被测得的从基站41发射的无线电波的电场强度为X，那末就可能确定：接收到的从基站41发射的无线电波的电场强度为X的终端，处于区域40-2。
终端测量自多个基站接收的电场强度，定位服务器根据测量结果估算终端所处的区域，并得出被估算的区域的结果。因此，能以较高分辨率估算终端的位置。但这里有一个问题，在基站数目少的情况下，终端位置分辨率的估计变粗。
除此以外，因为终端测量来自多个基站接收的电场强度，在终端只有一个测量电场强度的装置的情况下，有可能测量需要花时间，且在测量期间终端可能移动。虽然终端有多个测量装置时可以缩短测量时间，但具有多个测量装置的终端可能碰到体积、成本和终端功耗方面的问题。
发明内容
本发明的目的是提供定位系统，定位服务器，基站和能精确估算移动终端位置的终端位置估算方法，根据无线电通信系统中的移动终端的位置，提供信息服务。
根据本发明的第一方面，定位系统具有：
定位服务器，其用于估算在由多个预设区域组成的一个服务区内的移动终端的位置；和
多个基站，其可通过无线电链路连接至上述终端，和通过网络连接至上述定位服务器，其中：
每一上述基站具有接收装置，其用于接收从上述终端发送的信号；测量装置，其用于根据从上述接收装置接收到的信号，测量上述终端和基站之间的无线电波传播环境；和用于向上述定位服务器发送上述测量装置的测量结果的装置；和
上述定位服务器具有存储装置，其用于存储每一上述预设区域和每一上述基站之间的无线电波传播环境的估算结果；和估算装置，其用于通过将在存储装置中存储的上述估算结果与上述基站的上述测量结果对比检验，估算上述终端的位置。
上述估算结果包括上述基站发射的无线电波的上述预设区域中的接收电平和脉冲响应。
或者上述估算结果包括上述基站发射的无线电波的上述预设区域中的接收电平和延迟散布。
上述定位服务器具有估算装置，其用于根据至少每一上述基站位置和上述服务区中的布局，估算每一上述预设区域和每一上述基站之间的无线电波传播环境。
根据本发明的第二方面，定位服务器通过网络连接至能通过无线电链路与移动终端相连的多个基站，其用于估算由多个预设区域组成的服务区中的上述终端装置，其中：
上述定位服务器具有存储装置，其用于存储每一上述预设区域和每一上述基站之间的无线电波传播环境的估算结果；和估算装置，其用于通过将在存储装置中存储的上述估算结果与由第一上述基站测量的上述终端和每一上述基站之间的无线电波传播环境对比检验，估算上述终端的位置。
根据本发明的第三方面，基站能通过无线电链路连接至移动终端，并通过网络连接至定位服务器，其用于估算由多个预设区域组成的服务区中的上述终端位置，其中：
上述基站具有第一无线电系统，其由发射和接收部组成，用于与上述终端通信；和第二无线电系统，其由接收部组成，用于根据从上述定位服务器得到的信息，接收上述终端发射的信号。
根据本发明的第四方面，定位系统的终端位置估算方法，具有定位服务器，其用于估算在由多个预设区域组成的一个服务区内的移动终端的位置；和多个基站，其可通过无线电链路连接至上述终端，和通过网络连接至上述定位服务器，其中：
每一上述基站具有测量步骤，其用于根据上述终端的请求，基于从上述终端接收到的信号，测量上述终端和基站之间的无线电波传播环境，和向上述定位服务器发送测量结果；和
上述定位服务器具有估算步骤，其用于通过将在存储每一上述预设区域和每一上述基站之间的无线电波传播环境的估算结果的存储装置中存储的估算结果与上述基站的上述测量结果的对比检验，估算上述终端的位置。
上述估算步骤，根据上述估算结果与上述测量结果的对比检验结果，估计上述终端处于上述预设区域中的哪个区域。
上述估算步骤，通过对每一上述检验结果是否符合初始化设置的存在条件的估计，估计上述终端处于上述预设区域中的哪个区域。
上述估算结果和上述测量结果的差异，被用作上述存在条件。
由无线电链路连接的发射点和接收点之间的无线电波传播环境，可用线性滤波器模化，并可用从中获得的幅度特性和相位特性(延迟特性)作完全的描述。
根据日本专利申请公布No.11-275632，由终端测得所接收的无线电波的电场强度是由发射功率和从发射点至接收点表现为衰减的幅度特性给出，未曾利用相位特性。根据本发明，能够同时利用幅度特性和相位特性，以更精确地检测出终端所处的位置。更明确地说，相位特性(延迟特性)，对于在具有几乎相等的从发射点发射的无线电波电场强度的接收点之间进行判别的目的来说，是可靠的信息。
除此之外，即使发射点和接收点互换，无线电波传播特性也是相同的，所以，具有由终端对每一基站发射的无线电波测量得的无线电波传播环境的结果，和具有由每一基站对终端发射的无线电波测量得的无线电波传播环境的结果，是相等的。因此，通过具有由每一基站对终端发射的无线电波测量得的无线电波传播环境，并根据测量结果估算终端位置，能够缩短估算时间，并抑制终端运动的影响。
附图说明
图1示出根据本发明实施例的定位系统结构方块图；
图2示出图1中所示的服务区划分示例；
图3示出根据本发明实施例的定位系统顺序图；
图4示出图1中所示的定位服务器结构示例方块图；
图5示出存储在图4中所示数据库的内容；
图6示出图4中所示位置估算单位区域估算部的操作流程图；
图7示出图4中所示位置估算单位区域估算部中用的处理表结构示例；
图8示出图1中所示基站结构示例方块图；
图9示出过去的定位系统结构示例方块图；
图10示出图9中所示系统操作示例的顺序图；和
图11示出用来解释过去的终端位置估算方法的示意图。
具体实施方式
下面，将参考附图描述本发明的一个实施例。图1示出根据本发明实施例的定位系统结构方块图。在图1中，参考符号A表示服务区，参考号码1表示定位系统，2表示内容服务器，3-1至3-3表示基站，4表示移动终端和100表示互联网。
定位系统1，内容服务器2和基站3-1至3-3分别与互联网相连，能够进行相互通信。移动终端通过基站3-1至3-3可获取累积在内容服务器的信息。
服务区A是基站3-1至3-3可进行无线电通信的范围。终端4只能在服务区A内通信。也就是说，在服务区A中，基站3-1至3-3给终端4提供无线电通信服务。根据估算终端4的位置分辨率，将服务区A划分为小的区域。被划分的区域是位置估算单位区域。
图2示出图1中所示服务区A的划分示例。在图2中，服务区A被划分为方格。虽然在本划分示例中位置估算单位区域几乎是形状相同的，但也可以将它划分为形状不同的位置估算单位区域。
另外，虽然图2所示的划分示例，具有被划分的两维平面，但是也可以将位置估算单位区域定义为考虑高度方向的三维空间。在这个实施例中，服务区A被划分为如图2所示的方格，该方格有水平和垂直编排的编号，以便区分由水平号码和垂直号码形成的每个位置估算单位区域。
这里，位置估算单位区域的大小由在整个服务区A估算终端4的位置的精确度来确定。在以高精度估算终端4的位置的情况下，位置估算单位区域的范围变得较小，而在精略估算足够的情况下，位置估算单位区域的范围变得较大。
另一方面，基站3-1至3-3(图3中由天线指示)被安置成复盖整个服务区A，不拘于上述位置估算单位区域。当安置基站3-1至3-3时，它们被安置的位置不考虑位置估算单位区域，而是受建筑物的结构，器具的布局等等的限制。基站3-1，3-2，3-3通过无线电链路与处于基站盖复的小区a，b，c，d中的终端4连接。
与此相反，在基站3-1至3-3已经被安置的情况下，也可以设置服务区A，从而使它被复盖，并将服务区划分为位置估算单位区域。
图3示出根据本发明实施例的定位系统的操作顺序图。下面，将参考图1至3，描述终端4如何从内容服务器2获取它的位置相关信息的过程。
当终端4的用户需要它的位置相关信息时，用户操作终端4。而后，终端4向内容服务器2发送包括终端标识符ID(此后，称终端ID)的位置相关信息请求消息B1。内容服务器2向定位服务器1发送包括终端ID的位置请求消息B2，以请求由终端ID标识的终端4的位置。
在收到这个B2消息之后，定位服务器1就向基站3-1至3-3发送包括终端ID的测量请求消息B3至B5。每一已收到消息B3至B5的基站3-1至3-3进行例如能从由终端ID标识的终端4接收信号的准备，如频率调节。此外，定位服务器1向终端4发送位置信息探测消息B6。
在收到位置信息探测消息B6之后，终端4发送位置信息应答消息B7作为广播消息。在接收从终端4发送来的位置信息应答消息B7的过程中，每一基站3-1至3-3测量所接收信号的接收电平和信道脉冲响应，并且向定位服务器1发送测量结果，作为连同终端ID一起的测量结果消息B8，B9，B10。
定位服务器1根据来自基站3-1至3-3的测量结果，执行位置估算单位区域估算处理B11，并向内容服务器2发送包括估计有终端4存在的位置估算单位区域的终端ID的一位置应答消息B12，作为对位置请求消息B2的应答。在获取包含在位置应答消息B12中的终端4存在位置的位置估算单位区域之后，内容服务器2向终端4发送有关位置的信息B13，作为对位置相关信息请求消息B1的应答。
另外，尽管位置相关信息请求消息B1，位置信息探测消息B6和信息提供消息B13是通过终端4与其相连的基站3-1，3-2，3-3传送的，但在图3中省略了由基站3-1，3-2，3-3的转发，以使信息流更清楚。
图4示出图1中所示的定位服务器1结构方块图。在图4中，分别以参考号码11表示输入端子，12表示消息控制部，13表示位置估算单位区域信息数据库，14表示无线电波传播估算部，15表示估算结果数据库，16表示位置估算单位区域估算部，17表示发送提示信号(cue)和18表示输出端子。
给定位服务器1的控制消息从输入端子11输入。控制信息也包括通过互联网100输入的那些消息，和从直接与定位服务器1连接的装置，例如未示出的键盘输入的那些消息。
关于控制消息，例如有位置请求消息，测量结果消息，数据库更新消息等等。位置请求消息包括终端ID和由终端ID标识的终端4的位置定位请求。测量结果消息包括终端ID以及由基站3-1，3-2，3-3测量的信息(终端4的发射频率等等)，和估算终端位置所需要的信息。数据库更新消息指示位置估算单位区域信息的变化，是用于更新估算结果数据库15的消息。位置估算单位区域信息包括基站3-1至3-3的位置，新建立的基站位置，和关于结构的信息例如服务区A中的建筑物和器具。
根据通过输入端子11输入的消息，对定位服务器1的操作进行控制。更具体地说，消息控制部12执行关于位置请求消息的输入控制，关于测量结果消息的输入控制，关于位置估算单位区域信息数据库13的更新控制和关于估算结果数据库15的更新控制。
位置请求消息的输入控制，是用于生成包括终端ID的测量请求消息，并通过发送的提示信号17和输出端子18将它发送至基站3-1至3-3的控制。关于测量结果消息的输入控制，是用于将包含在本消息的测量结果传至位置估算单位区域估算部16，估算由终端ID标识的终端4的位置，和通过发送的提示信号17和输出端子18将估算结果发送至内容服务器2的控制。
位置估算单位区域信息数据库13的更新控制，是在位置估算单位区域信息产生变化例如新安装基站的位置和服务区A中结构变化时，用于更新位置估算单位区域信息数据库13的控制。关于估算结果数据库15的更新控制，是用于这种情况的控制，即在位置估算单位区域信息数据库13被更新时，根据位置估算单位区域信息，用由无线电波传播估算部14估算的无线电波传播环境，更新估算结果数据库15。
无线电波传播估算部14，根据累积在位置估算单位区域信息数据库13的位置估算单位区域信息，按照预定的算法估算参数，例如接收信号电平和从基站3-1至3-3发射的无线电波在每个位置估算单位区域的传播延迟，并且将所估算的参数输出至估算结果数据库15。
这里，在无线电波传播估算部中所使用的算法包括射线描迹方法，例如在John W.Mckown和R.Lee Hamilton，Kr.的“Ray Tracing as DesignTool for Radio Networks”(“无线电网络设计工具——射线描绘”)(IEEENetwork Magazine，PP.27 to 30，Nov.1991)中所表达的。
利用射线描绘方法，能够使发射点发射的无线电波近似为多束射线，预测从发射点至接收点的传播损失，以及考虑每束射线在传播中的反射、绕射等等因素，延迟波到达接收点的延迟时间。因此，无线电波传播估算部14利用射线描绘方法，以考虑构成传播环境的结构如建筑物和器具对由每一基站发射的无线电波的影响，以便估算作为表片图2所示的服务区A内每一位置估算单位区域的传输环境的参数的接收信号电平，延迟散布等等，并将它们输出到估算结果数据库15。
估算结果数据库15存储由无线电波传播估算部14估算的计算结果，例如服务区A内每一位置估算单位区域的接收信号电平和延迟散布。
还有，在这个实施例中，当包含如建筑物和器具、基站3-1至3-3的位置等等的信息的位置估算单位区域信息，被存储在位置估算单位区域信息数据库13中，但也可以在输入至消息控制部12的消息中描述位置估算单位区域信息，消息控制部12将它直接输入无线电波传播估算部，在这种情况下，位置估算单位区域信息数据库13就不再需要了。
图5示出图4所示估算结果数据库15中存储的内容。在图5中，估算结果数据库15管理表示服务区A中带水平和垂直编号的每一位置估算单位区域的表，并存储估算结果，例如接收的信号电平(接收电平)和每一位置估算单位区域中的由每一基站发射的无线电波的延迟散布。另外，虽然这个表的示例是三个基站#1至#3，但也可以增加待存储的基站的数目。
在图5中，由(垂直＝2，水平＝3)标识的位置估算单位区域，有基站#1至#3的估算结果，即存储在其中的基站#1(接收电平-50dBm，延迟散布10微秒)，基站#2(接收电平-60dBm，延迟散布15微秒)和基站#3(接收电平-70dBm，延迟散布25微秒)。
当包含在每一基站3-1至3-3发送的测量结果消息中的测量结果收到以后，位置估算单位区域估算部16将这些测量结果与估算结果数据库15的表管理的基站的估算结果比较，以便估算终端4的位置。
图6是图4中所示位置估算单位区域估算部16操作的示例的流程图，图7是图4所示位置估算单位区域估算部16中使用的处理表的例子。由位置估算单位区域估算部16估算终端4的位置的操作，将参考图1至7进行描述。
首先，位置估算单位区域估算部16指定基站的数目为变量N_AP，同时设置确定终端4存在的条件(存在条件)(图6中的步骤S1(初始化步骤))。这里，存在条件是用来估算终端4处于哪个位置估算单位区域的条件，它利用例如存储在估算结果数据库15中的数据和测量结果的差值。
更具体地说，终端4处于一个位置估算单位区域(i，j)的条件设置如下。在位置估算单位区域(i，j)内的接收电平(见图5)与测量结果的接收电平之差的绝对值在3dBm以内，在位置估算单位区域(i，j)内的延迟散布(见图5)与测量结果的延迟散布之差的绝对值在20微秒以内。
然后，位置估算单位区域估算部16从N_AP减去1，设置有待估算的基站(图6中的步骤52(基站更新步骤))，并根据所设基站的测量结果和每一位置估算单位区域的估算结果，准备估算存在条件(图6中的步骤S3(1个基站测量结果提取步骤))。
此后，位置估算单位区域估算部16估算存在条件，并提取终端4可能存在的位置估算单位区域(图6中的步骤S4(1基站候选区域导出步骤))。
如果N_AP大于“0”(图6中的步骤S5(基站估算完成确定步骤)，是)，表示存在未被估算的基站，所以位置估算单位区域估算部16返回基站更新步骤(图6中的步骤S2)。如果N_AP是“0”(图6中的步骤S5，否)，这表示所有基站都已被估算，所以进入下一步骤。
在基站估算完成确定步骤(图6中的步骤85)中，位置估算单位区域估算部16在进入下一步骤之前，立即生成如图7的表。虽然这个表表示的情况是基站的数目是3，但可以扩展为基站数目不同的情况。
图7所示的表以水平和垂直编号指示位置估算单位区域。位置估算单位区域估算部16从图5所示的存储在估算结果数据库15中的表中，提取从每一基站#1至#3发射的无线电波在每一位置估算单位区域中的接收电平和延迟散布，并获得每一基站#1至#3的被提取的估计结果与测量结果之间的差值(图6中的步骤S3(1个基站测量结果提取步骤))。
位置估算单位区域估算部16根据所得到的结果和存在条件，估算终端4是否处于从每一基站#1至#3看来的各个位置估算单位区域之中，从而在终端4可能存在的情况下，在存在确定线路上输入“1”，在终端4不存在的情况下，在存在确定线路上输入“0”(图6中的步骤S4(1基站候选区域导出步骤))。在图7所示的表中，位置估算单位区域估算部16设定“999”，用于在例如终端4离基站#3太远，无线电波难以到达的情况下，指示它不可测量的。
在图7中，由(垂直＝1，水平＝1)标识的位置估算单位区域具有“基站#1”(存在确定“1”，接收电平差“2dB”，延迟散布差“10微秒”)，“基站#2”(存在确定“0”，接收电平差“-20dB”，延迟散布差“50微秒”)和“基站#3”(存在确定“0”，接收电平差“-1dB”，延迟散布差“100微秒”)，它们被存储在那里。
由(垂直＝1，水平＝2)标识的位置估算单位区域，具有“基站#1”(存在确定“1”，接收电平差“-2dB”，延迟散布差“-10微秒”)，“基站#2”(存在确定“1”，接收电平差“3dB”，延迟散布差“-20微秒”)和“基站#3”(存在确定“0”，接收电平差“-30dB”，延迟散布差“-2微秒”)，它们被存储在那里。
由(垂直＝2，水平＝1)标识的位置估算单位区域，具有“基站#1”(存在确定“0”，接收电平差“20dB”，延迟散布差“5微秒”)，“基站#2”(存在确定“0”，接收电平差“-30dB”，延迟散布差“-2微秒”)和“基站#3”(存在确定“999”，接收电平差“999”，延迟散布差“999”)，它们被存储在那里。
由(垂直＝2，水平＝2)标识的位置估算单位区域，具有“基站#1”(存在确定“1”，接收电平差“2dB”，延迟散布差“10微秒”)，“基站#2”(存在确定“1”，接收电平差“-2dB”，延迟散布差“-10微秒”)和“基站#3”(存在确定“1”，接收电平差“3dB”，延迟散布差“-20微秒”)，它们被存储在那里。
位置估算单位区域估算部16检测位置估算单位区域，其中，对所有基站#1至#3，有“1”被指定给存在确定线路[在图7的情况下，是由(垂直＝2，水平＝2)标识的位置估算单位区域](图6中的步骤S6(位置估算单位区域搜索步骤))。
进一步说，位置估算单位区域估算部16根据检测到的位置估算单位区域数目，确定是否改变存在条件(图6中的S7(位置估算完成确定步骤))。执行在已存在条件中的改变，可以是例如在检测终端4可能存在于其中的大量位置估算单位区域的情况下，改变存在条件使其更为严格，而在检测终端4可能不存在于其中的位置估算单位区域的情况下，则改变存在条件使其不那么严格。如果终端4可能存在于其中的位置估算单位区域数目符合要求且是满意的，流程便可结束，位置估算单位区域估算部16输出检测到的位置估算单位区域。
确定了存在条件将被改变之后，位置估算单位区域估算部16执行上述存在条件的改变(图6中的步骤S8(存在确定条件更新步骤))，并返回至1基站候选区域划分步骤(图6中的步骤S4)。
图8是图1中所示每一基站3-1至3-3的结构示例方块图。在图8中，分别以参考号码31表示输入-输出端子，32表示消息控制部，33表示主信号无线电部，331表示发送和接收控制部，333表示主信号接收部，334表示发射部，332表示转换开关，335表示发射和接收天线，34表示位置测量无线电部，341表示位置估算接收部，和342表示接收天线。在图8中，每一基站3-1至3-3都是基站3。
输入-输出端子31连接至互联网100，与定位服务器1和内容服务器2交换数据包。消息控制部32为无线电通信系统和有线通信系统(互联网100)之间转换格式，分析来自输入-输出端子31的消息，并适当地启动主信号无线电部33和位置测量无线电部34。发射和接收控制部331控制发射部334，并进行无线电通信系统的转发控制。至于基站3的无线电系统，基站3有位置测量无线电部34和主信号无线电部33这样两个系统。
位置测量无线电部34由位置估算接收部341和接收天线342组成，按照消息控制部32的设置，接收终端4发送的位置信息应答消息，并测量所接收到的信号电平、，延迟散布等表征无线电波传播环境(无线电波传播特性)的参数，将它们作为测量结果，向消息控制部32输出。
另一方面，主信号无线电部33由发射和接收控制部331，发射部334，主信号接收部333，转换开关332以及发射和接收天线335组成，并在与基站相连的终端4和互联网100之间转发如用户数据的数据分组。
从输入-输出端子31输出向终端4发射的分组以后，消息控制部32将它输出至发射和接收控制部331。发射和接收控制部331通知发射部334和转换开磁332有发射的数据分组，并准备发射，然后，经过发射部334，转换开关332和天线335，将数据分组发射出去。转换开关332通常具有与其相连的主信号接收部333和天线335。
另一方面，从终端4发射的数据分组经天线335、转换开关332和主信号接收部333，被发射和接收部333接收。进一步，这个分组经消息控制部32和输入-输出端子31被转发至互联网100。
基站3的操作将利用图3来描述。从终端4发射的位置相关信息请求消息B1，被与其连接的基站3接收。消息B1经天线335、转换开关332和主信号接收部333，提供给发射和接收控制部331。
发射和接收控制部331对消息B1中的传输误差进行转发控制，并向消息控制部32转发正确接收的消息B1。消息控制部32将消息B1的格式转换为互联网100上使用的格式，然后经输入-输出端子31将它发送至内容服务器2。
从定位服务器1发送的测量请求消息B3，B4，B5，经输入-输出端子31被消息控制部32接收。消息控制部32分析这个消息，并在位置测量无线电部34中设置一个频率，以使它接收由终端ID(在这个示例中为终端4)标识的终端发送来的位置信息应答消息B7。
从定位服务器1向终端4发送的位置信息探测消息B6，被转发至终端4与其连接的基站3，然后经输入-输出端子31，消息控制部32，发射和接收控制部331，发射部334，转换开关332和天线335，传送至终端4。
从终端4作为广播消息发射的位置信息应答消息B7，被位置估算接收部341接收。位置估算接收部341测量表征传播环境的参数，以便估算终端4的位置，并将它们传送至消息控制部32。消息控制部32将输入的参数作为测量结果消息B8，B9，B10，传送至定位服务器1。
从内容服务器2发送的信息提供消息B13，被传送至终端4与其连接的基站3，然后以与位置信息探测消息B6相同的路由，被转发至终端4。
位置估算接收部341根据从终端4发射的位置信息应答消息B7，估算参数，例如所接收到的信号电平和从信道脉冲响应得到的延迟散布。为了这个估算，可以使用例如加到无线电数据分组上的前同步信号。利用前同步信号，位置估算接收部341测量所接收到的信号电平，并为了设置补偿器以补偿由于多路径定相引起的失真，估算信道脉冲响应，以便正确地对数据分组解调。基于这些结果，提取位置估算所用的参数。
因此，能够不使用外部装置如GPS，而根据从终端4发射的信号中测得的无线电波传播环境，精确地估算终端4的位置，并提供与终端4的位置有关的信息服务。
除此之外，定位服务器1具有无线电波传播估算部14，它依照服务区A的结构变化等将估算结果存储在估算结果数据库15中，因此，它能迅速地应对新基站的添加，结构的变化等等问题。
进一步说，因为基站3具有检测位置的无线电系统(位置测量无线电部34)，所以有可能精确估算终端4的位置，而对与它连接的终端4没有影响。
如上所述，根据本发明，能够精确估算终端的位置，而不必为此添加附加的装置，并能够根据终端位置，容易而准确地提供信息服务。

Claims (14)

1.一种定位系统，其特征在于具有：
定位服务器，其用于估算在由多个预设区域组成的一个服务区内的移动终端的位置；和
多个基站，其可通过无线电链路连接至所述终端，和通过网络连接至所述定位服务器，其特征在于：
每一所述基站具有接收装置，其用于接收从所述终端发送的信号；测量装置，其用于根据由所述接收装置接收到的信号，测量所述终端和基站之间的无线电波传播环境；和用于向所述定位服务器发送所述测量装置的测量结果的装置；和
所述定位服务器具有存储装置，其用于存储每一所述预设区域和每一所述基站之间的无线电波传播环境的估算结果；和估算装置，其用于通过将存储在存储装置中的所述估算结果与所述基站的所述测量结果的对比检验，估算所述终端的位置。
2.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于：所述估算结果包括在所述基站发射的无线电波的所述预设区域中的接收电平和脉冲响应。
3.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于：所述估算结果包括在所述基站发射的无线电波的所述预设区域中的接收电平和延迟散布。
4.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于：所述定位服务器具有估算装置，其用于根据至少每一所述基站位置和所述服务区中的布局，估算每一所述预设区域和每一所述基站之间的无线电波传播环境。
5.一种定位服务器，通过网络连接至能通过无线电链路与移动终端相连的基站，其用于估算在由多个预设区域组成的服务区中的所述终端装置的位置，其特征在于：
所述定位服务器具有存储装置，其用于存储每一所述预设区域和每一所述基站之间的无线电波传播环境的估算结果；和估算装置，其用于通过将存储在存储装置中的所述估算结果与由第一所述基站测量的所述终端和每一所述基站之间的无线电波传播环境对比检验，估算所述终端的位置。
6.根据权利要求5所述的定位服务器，其特征在于：所述定位服务器具有估算装置，其用于根据至少每一所述基站位置和所述服务区中的布局，估算每一所述预设区域和每一所述基站之间的无线电波传播环境。
7.一种基站，能通过无线电链路连接至移动终端，并通过网络连接至定位服务器，其用于估算在由多个预设区域组成的服务区中的所述终端位置，其特征在于：
所述基站具有第一无线电系统，其由发射和接收部组成，用于与所述终端通信；和第二无线电系统，其由接收部组成，用于根据从所述定位服务器得到的信息，接收所述终端发射的信号。
8.一种定位系统的终端位置估算方法，定位系统具有定位服务器，其用于估算在由多个预设区域组成的一个服务区内的移动终端的位置；和多个基站，其可通过无线电链路连接至所述终端，和通过网络连接至所述定位服务器，其特征在于：
每一所述基站具有测量步骤，其用于根据所述终端的请求，根据从所述终端接收到的信号，测量所述终端和基站之间的无线电波传播环境，和向所述定位服务器发送测量结果；和
所述定位服务器具有估算步骤，其用于通过将在用于存储每一所述预设区域和每一所述基站之间的无线电波传播环境的估算结果的存储装置中存储的估算结果，与所述基站的所述测量结果对比检验，估算所述终端的位置。
9.根据权利要求8所述终端位置估算方法，其特征在于：所述估算结果包括在所述基站发射的无线电波的所述预设区域中的接收电平和脉冲响应。
10.根据权利要求8所述终端位置估算方法，其特征在于：所述估算结果包括在所述基站发射的无线电波的所述预设区域中的接收电平和延迟散布。
11.根据权利要求8所述终端位置估算方法，其特征在于：所述定位服务器根据至少每一所述基站位置和所述服务区中的布局，估算每一所述预设区域和每一所述基站之间的无线电波传播环境。
12.根据权利要求8所述终端位置估算方法，其特征在于：所述估算步骤，根据所述估算结果与所述测量结果的对比检验结果，估算所述终端处于所述预设区域中的哪个区域。
13.根据权利要求12所述终端位置估算方法，其特征在于：所述估算步骤，通过对每一所述检验结果是否符合初始化设置的存在条件的估算，估算所述终端处于所述预设区域中的哪个区域。
14.根据权利要求13所述终端位置估算方法，其特征在于：所述估算结果和所述测量结果的差异，被用作所述存在条件。
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