用于定位无线设备的方法和系统技术方案

本公开内容的各方面提供了一种方法。该方法包括存储定位数据的数据库。每个定位数据能够将地点的位置信息与用于在地点处提供无线连接的无线站的标识符和在地点处接收的无线信号的特征相关联。另外，该方法包括：从无线设备接收位置请求，该无线设备从特定无线站接收标识符和无线信号的特定特征；使用标识符来标识特定无线站以从数据库检索到一组定位数据；使用特定特征来在该组定位数据中选择子集；以及使用所选择的定位数据的子集来确定无线设备的位置信息。

【技术实现步骤摘要】
用于定位无线设备的方法和系统通过引用并入本公开内容要求于2013年5月16日提交的第61/824,182号美国临时申请“MobileDevicePositioningMethodandSystemforHybridWirelessNetworks”、以及于2013年8月14日提交的第61/865,751号美国临时申请“PositionDataDistributionAppliedtoServerAssistedPositioningSystem”的权益，其通过引用方式整体并入于此。
本公开内容一般性地涉及位置确定。更具体地，本公开涉及用于为无线通信网络中的无线设备执行基于数据库的位置确定的方法和装置。
技术介绍
这里提供的
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描述是为了一般性地呈现本公开的上下文的目的。当前所称的专利技术人的工作(到在此
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部分中描述的工作的程度)以及在提交时可能无法以其他方式作为现有技术衡量的本描述的诸多方面，既不被明确地也不被暗含地承认为本公开的现有技术。现代的无线设备能够并入卫星定位系统接收器、蜂窝收发器、或者无线收发器的功能。当无线设备起卫星定位系统接收器的作用时，无线设备能够通过使用仅来自卫星的信号来指定设备的位置(position)。基于卫星的定位能够提供高精度，但是需要卫星与无线设备之间的具有视线。另外，接收和处理卫星定位信号可能消耗大量的能量并且由此缩短电池持续时间。通过采用射频(RF)场传播，设备能够与无线通信网络无线地通信。将射频(与无线电波传播相关联的电磁谱内的频率)提供给天线，该天线创建通过空间传播的电磁场。无线通信网络的组件能够是无线站(例如蜂窝网络的蜂窝基站)、或者无线局域网(LAN)或者无线个域网(PAN)的接入点。无线站能够允许无线设备通过接入网关与有线网络通信。典型地，无线站广播信标信号，该信标信号提供无线设备连接到无线站所必需的密钥信息。无线站能够服务位于地理区域中的无线设备。当无线设备起蜂窝收发器和/或无线收发器作用时，如果无线站的地点(location)是已知的，则通过基于从无线站接收的信号强度来对无线设备的位置进行三角测量，无线设备能够使用能够与其通信的无线站的地点来确定其位置。作为对基于三角测量的定位的替代，通过RF测量结果的评估，基于数据库的定位能够用于确定无线设备的位置。将这些测量结果与数据库的条目相比较。对应的计算发现最佳匹配的数据库条目并且因而产生位置估计。基于数据库的定位能够提供高度的精度并且被用于基于网络的定位系统。这一方法不依赖视线条件，而是从多路径环境的更多的不同的无线电模式中获益。使用仅网络固有的参数，使得不需要硬件修改并且能够利用传统设备。
技术实现思路
本公开的各方面提供了一种方法。该方法包括：存储定位数据的数据库。每个定位数据能够将地点的位置信息与用于在地点处提供无线连接的无线站的标识符和在地点处接收的无线信号的特征相关联。另外，该方法包括从无线设备接收位置请求，该无线设备从特定无线站接收标识符和无线信号的特定特征；使用标识符来标识特定无线站以从数据库检索到一组定位数据；使用特定特征来在该组定位数据中选择子集；以及使用所选择的定位数据的子集来确定无线设备的位置信息。根据本公开的方面，该方法包括基于特定特征来在该组定位数据中选择子集。在实施例中，该方法包括如果特定特征在一组定位数据的边界之内则选择子集。子集能够在特定特征在子集的边界之内时选择。在另一实施例中，该方法包括如果特定特征在一组定位数据的边界之外则确定子集。该子集能够基于计算特定特征与该组定位数据中的特征之间的接近度来确定。根据本公开的方面，该方法包括基于所选择的定位数据的子集来确定无线设备的位置信息。在实施例中，该方法包括如果特定特征在一组定位数据的边界之内则基于对所选择的定位数据的子集中的位置信息进行加权平均来确定无线设备的位置信息。在另一实施例中，该方法包括如果特定特征在一组定位数据的边界之外则基于对所选择的定位数据的子集中的位置信息做平均来确定无线设备的位置信息。本公开的各方面提供了一种装置，包括存储介质和处理器。存储介质被配置为存储定位数据的数据库。每个定位数据能够将地点的位置信息与用于在地点处提供无线连接的无线站的标识符和在地点处接收的无线信号的特征相关联。处理器被配置为从无线设备接收位置请求，该无线设备从特定无线站接收标识符和无线信号的特定特征；使用标识符来标识特定无线站以从数据库检索到一组定位数据；使用特定特征来在该组定位数据中选择子集；以及使用所选择的定位数据的子集来确定无线设备的位置信息。本公开的各方面提供了另一方法。该方法包括提供定位数据的数据库，每个定位数据将地点的位置信息与用于在地点处提供无线连接的无线站的标识符和在地点处接收的无线信号的特征相关联；从无线设备接收位置请求，该无线设备从n个无线站(n为正整数)接收n个标识符和n个无线信号的特征；使用n个标识符来标识n个无线站以从数据库检索到n组定位数据；使用n个特征来在n组定位数据中选择n个子集；使用定位数据的n个所选择的子集来计算n个地点；当离群者距离平均地点超过阈值时从n个地点的集合中排除离群者；以及基于对最多n个地点做平均来确定无线设备的位置信息。根据本公开的方面，该方法包括当特征在一组定位数据的边界之内时，在特征在子集的边界之内时，为每个标识的无线站选择子集；以及当所接收的特征在该组定位数据的边界之外时确定子集。根据本公开的方面，对于每个标识的无线站，该方法包括当所接收的特征在一组定位数据的边界之内时对所选择的定位数据的子集中的位置信息进行加权平均；以及当所接收的特征在一组定位数据的边界之外时对所选择的定位数据的子集中的位置信息做平均。根据本公开的方面，为了从n个地点的集合中排除离群者，该方法包括基于对n个地点的集合做平均来确定平均地点；以及基于将被包括的n个地点的集合的阈值百分比来确定阈值。本公开的各方面提供了另一方法。该方法包括：为一组定位数据定义多个子集，每个子集包括分簇边界；使用每个子集中的群体分布来为每个子集计算累积分布函数的值；当累积分布函数的值超过阈值时，重置子集的分簇边界；以及在无线站信息表中更新子集的分簇边界。根据本公开的方面，为了重置子集的分簇边界，该方法包括为子集重置累积分布函数的值以确定子集的分簇边界。本公开的各方面提供了另一装置。该装置包括存储介质和处理器。存储介质被配置为提供定位数据的数据库。每个定位数据将地点的位置信息与用于在地点处提供无线连接的无线站设备的标识和在地点处接收的无线信号的特征相关联。处理器被配置为从无线设备接收位置请求，该无线设备从n个无线站接收n个标识符和n个无线信号的特征；使用n个标识符来标识n个无线站以从数据库检索到n组定位数据；使用n个特征来在n组定位数据中选择n个子集；使用定位数据的n个所选择的子集来计算n个地点；当离群者距离平均地点超过阈值时从n个地点的集合中排除离群者；以及基于对最多n个地点做平均来确定无线设备的位置信息。本公开的各方面提供了另一装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：提供定位数据的数据库，每个定位数据将地点的位置信息与用于在所述地点处提供无线连接的无线站的标识符和在所述地点处接收的信号的强度相关联；以及从无线设备接收位置请求，所述无线设备从特定无线站接收标识符和信号强度；使用所述标识符来标识所述特定无线站以从所述数据库检索到一组定位数据；使用所接收的信号强度来在所述组定位数据中选择子集；以及使用所选择的定位数据的子集来确定所述无线设备的位置信息。

【技术特征摘要】
2013.05.16 US 61/824,182;2013.08.14 US 61/865,7511.一种用于定位无线设备的方法，所述方法包括：
提供一组定位数据的数据库，每个定位数据将地点的位置信息与用于在所述地点处提供无线连接的无线站的标识符和在所述地点处从所述无线站接收的信号强度相关联；
动态地调整所述组定位数据的子集的分簇边界，使得所述子集具有均匀的群体；
从所述无线设备接收位置请求，所述无线设备从特定无线站接收标识符和信号强度；
使用所述标识符来标识所述特定无线站以从所述数据库检索到所述组定位数据；
使用所接收的信号强度来从所述子集中选择一个子集；
使用所述一个子集来确定所述无线设备的位置信息；以及
使用圆概率误差(CEP)理论来计算所述无线设备的所确定的位置信息的阈值百分比的半径，来计算与所述无线设备的所确定的位置信息相关联的所估计的不确定性值。


2.根据权利要求1所述的方法，其中从所述子集中选择一个子集进一步包括：
当所接收的信号强度在所述子集的所述分簇边界之内时，在所接收的信号强度在所述子集中的所述一个子集的所述分簇边界之内时，选择所述子集中的一个子集。


3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
当所接收的信号强度在所述子集的所述分簇边界之外时，确定所述子集中的一个子集。


4.根据权利要求3所述的方法，其中确定所述子集中的一个子集是基于计算所接收的信号强度与所述组定位数据中的每个信号强度之间的接近度。


5.根据权利要求4所述的方法，其中计算所述接近度是基于指数衰减模型。


6.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述无线设备的位置信息进一步包括：
当所接收的信号强度在所述子集的所述分簇边界之内时，对所述一个子集中的位置信息进行加权平均。


7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
当所接收的信号强度在所述子集的所述分簇边界之外时，对所述一个子集中的位置信息做平均。


8.根据权利要求1所述的方法，
其中所计算的阈值百分比的所述半径是所述无线设备的所确定的位置信息的95％的半径。


9.根据权利要求1所述的方法，其中基于所接收的信号强度比上所述一个子集中的每个信号强度来确定位置的权重。


10.一种用于定位无线设备的装置，所述装置包括：
存储介质，被配置为提供一组定位数据的数据库，每个定位数据将地点的位置信息与用于在所述地点处提供无线连接的无线站的标识符和在所述地点处从所述无线站接收的信号强度相关联；以及
处理器，被配置为：
动态地调整所述组定位数据的子集的分簇边界，使得所述子集具有均匀的群体；
从所述无线设备接收位置请求，所述无线设备从特定无线站接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柏池，贾志科，虞婧，陈剑，任远，
申请(专利权)人：马维尔国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB