确定基站的估计位置的制作方法
【专利摘要】在一些实施方式中，一种方法包括：接收基站的标识符集合，该基站在移动设备的通信范围内；基于标识符集合访问基站信息表；使用先前确定的覆盖区域长度和先前确定的传输信号范围从位置集合中排除移动设备的至少一个位置；使用移动设备的位置集合的未排除的位置确定基站中的每个基站的更新的位置数据；以及用基站中的每个基站的更新的位置数据更新基站信息表。
【专利说明】确定基站的估计位置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开要求2013年2月27日提交的美国临时申请N0.61/770, 053在35U.S.C.§ 119(e)下的优先权的权益，其公开以它的整体通过引用被并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开涉及确定基站的估计位置。
【背景技术】
[0004]移动设备通过采用射频(RF)场传播，能够与无线通信网络无线地通信。作为与无线电波传播相关联的电磁频谱内的频率，射频被提供至天线，产生通过空间传播的电磁场。无线通信网络的一个元件可以是基站，例如，蜂窝网络的小区塔、或者无线局域网(WLAN)或无线个域网(WPAN)的接入点。基站可以允许移动设备通过接入网关与有线网络通信。通常，基站广播信标信号，信标信号为移动设备提供连接至它所必需的关键信息。基站可以服务于位于地理区域中的移动设备。
[0005]移动设备可以包括一个或多个位置感知应用，该一个或多个位置感知应用被配置为执行基于位置的功能，诸如兴趣点搜索和转接路由。装备有全球导航卫星系统(GNSS)(诸如全球定位系统(GPS))的接收器的移动设备可以接收卫星数据信号以在数十米的精确度内确定位置估计。在室外环境中，由于移动设备同时处在各种无线通信网络的通信范围内(例如，在蜂窝网络和WLAN之内)，GNSS接收器可以与多个基站相关联。位于GNSS信号可能不可用或者微弱的地理区域(例如，在建筑物中或在建筑物附近)中的移动设备，有时候可以使用移动设备能够检测并连接的基站的位置来确定它的位置，如果这些基站的位置是已知的。关于基站的信息能够通过扫描和检测而容易地收集并更新，并且独立于GNSS信号。然而，基站位置对具有GNSS接收器的移动设备可能是不可用的；即便如此，它对无线通信供应商可能是可用的。
【发明内容】
[0006]本公开描述了与确定基站的估计位置相关联的系统和技术。服务器系统可以从位于无线通信网络的基站的通信范围内的位置感知移动设备(例如，支持GPS的移动设备)接收多个移动设备位置。该服务器系统可以处理从移动设备所接收的数据并且将该数据存储在对应的数据储存库中。该服务器系统可以使用移动设备的接收位置来计算每个基站的地理位置和每个地理位置的不确定性。该服务器系统可以使用移动设备的接收位置，基于该基站的所估计的地理位置，来计算该基站的覆盖区域长度。该服务器系统可以将基站信息、与该基站相关联的所估计的地理位置、与所估计的地理位置相关联的不确定性值、以及与该基站相关联的覆盖区域长度存储在基站信息表格中。
[0007]所描述的系统和技术可以被实施以便于实现下列优点中的一个或多个优点。装备有GNSS接收器的移动设备，在该移动设备不能接收GNSS信号时，或者在由该移动设备所接收的GNSS信号微弱时，可以使用基站的位置作为备用位置。另外，基站的位置能够被用来辅助确定移动设备能够连接哪个GNSS卫星以改进GNSS信号采集时间。未装备有GNSS接收器的移动设备能够使用基站的位置来确定移动设备的当前位置。
[0008]在附图和下文的描述中阐述了一个或多个实施方式的细节。根据描述和附图，以及根据权利要求，其它的特征、目的、以及优点会是明显的。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是示出了用于确定基站的估计位置的系统的示例的示图。
[0010]图2是示出了基于移动设备的位置集合的基站位置确定的示例。
[0011]图3是示出了用于确定基站的估计位置的服务器系统的示例的功能组件的框图。
[0012]图4是示出了使用移动设备的位置来确定基站的估计位置的操作的示例的流程图。
[0013]图5是示出了用于确定基站的估计位置的适应性二级过程的操作的示例的流程图。
【具体实施方式】
[0014]图1是示出了用于确定基站的估计位置的系统100的示例的示图。该基站可以是例如蜂窝通信网络的小区塔101a、或者无线局域网(WLAN)或无线个域网(WPAN)的接入点102a。基站通常可以广播信标信号，信标信号为移动设备104a提供检测(或连接至)它所必需的关键信息。多个基站IOla和102a可以分布在地理区域中。
[0015]小区塔IOla可以使用各种蜂窝技术在比接入点102a更长的距离上与移动设备104a通信。在一些实施方式中，小区塔IOla可以是用于具有通用分组无线电服务(GPRS)的移动通信(GSM)网络、或者增强数据速率的GSM演进网络(EDGE)的小区塔。在一些实施方式中，小区塔IOla可以是通用移动电信系统(UMTS)网络或者长期演进(LTE)网络的小区塔。蜂窝通信网络的小区塔IOla可以广播信标信号，该信标信号为多个移动设备104a和104b提供标识符(例如，小区全局标识符)，以在移动设备104a和104b在小区塔IOla的通信范围内时连接至它。多个小区塔101a、101b、以及IOlc对移动设备104a可以是可用的。如图1所示出的，移动设备104a可以连接至小区塔101a，并且小区塔IOla可以服务于移动设备104a。服务小区塔IOla可以向移动设备104a提供电话服务和/或网络(例如，互联网)接入。尽管移动设备104a连接至服务小区塔101a，但是移动设备可以从相邻小区塔IOlb和IOlc接收信标信号。
[0016]接入点102a可以使用各种通信协议来与移动设备104a通信。在一些实施方式中，接入点102a可以是WiFi网络的接入点，可以使用基于电气和电子工程师协会(IEEE) 802.11的协议(例如，IEEE802.1ln)来实施WiFi网络。在一些实施方式中，接入点102a可以是能够使用基于IEEE802.15的协议来实施的蓝牙网络的接入点。接入点102a可以广播信标信号，该信标信号为多个移动设备104a和104b提供标识符(例如，媒体接入控制(MAC)地址)，以在移动设备104a和104b在接入点102a的通信范围内时连接至它。多个接入点102a、102b、102c、以及102d对移动设备104a用于连接可以是可用的。这些标识符不需要与移动设备被连接或能够连接的接入点相关联。例如，在特定位置(例如，机场)处的移动设备104a可以处于例如一个至20个接入点的通信范围内。移动设备104a可以能够连接至比在其范围内的接入点较少的接入点(由于，例如，接入点和移动设备的安全设置)。移动设备104a可以主动地连接至一个或多个接入点，或者根本不连接至接入点。不论移动设备104a是否连接至接入点，由移动设备所接收的接入点的所有标识符可以被使用在位置估计中。如图1中所示出的，移动设备104a除了接入点102b、102c、以及102d之外还位于接入点102a的通信范围内。移动设备104a在WiFi网络中所使用的无线通信协议之下可以识别接入点102a、102b、102c、以及102d。可以通过接入点的MAC地址来识别接入点 102a、102b、102c、以及 102d。
[0017]系统100可以确定与基站(例如，小区塔IOla和/或接入点102a)相关联的位置数据。与每个基站相关联的位置数据可以包括标识符信息、该基站的地理位置、每个所估计的地理位置的不确定性值、该基站的覆盖区域长度、以及该基站的传输信号范围。服务器105可以实时地、或者在特定的时间、或者在特定时间段期间，与移动设备104a的移动设备位置确定操作独立地，确定位置数据。服务器105可以包括通过有线或无线通信网络连接至移动设备104a的一个或多个计算机的系统。
[0018]系统100可以基于来自位于基站IOla和102a的通信范围内的移动设备104a和104b的已知位置，进行确定与基站相关联的位置数据。移动设备104a和104b每个都可以包括用于支持(诸如由GPS所提供的)定位能力的电路和传感器。GNSS接收器(例如，GPS接收器)可以内置在移动设备104a和104b中的每个移动设备中，或者与移动设备104a和104b中的每个移动设备耦合，以提供对位置信息的访问。在室外环境中，移动设备104a可以执行用于运行位置感知应用的移动设备位置确定操作，来实施位置特定的功能(例如，兴趣点搜索)。响应于请求，移动设备104a可以通过GNSS接收器与卫星103a、103b、以及103c通信，来取回卫星数据信号以确定每个信号的渡越时间(transit time)并且通过使用光速来计算它离卫星103a、103b、以及103c的距离。移动设备104a可以使用所计算的距离,卫星103a、103b、103c的位置，以及导航等式来确定它的地理位置。该位置可以通过地理坐标来表示，地理坐标包括移动设备104a的纬度坐标、经度坐标、以及高度坐标。
[0019]在移动设备104a位于基站IOla和102a的通信范围内的地理区域中，移动设备104a可以与单个位置相关联(例如，移动设备正静止不动，使得移动设备104a可以使用该位置来执行兴趣点搜索)。因为移动设备104a可以使用它的位置来跟踪它的运动，所以移动设备104a可以与多个位置相关联。在图1中所示出的示例中，移动设备104a或104b可以与由图1中的三角形或圆形所表示的多个位置相关联。
[0020]当移动设备104a和104b位于特定基站(例如，小区塔IOla或接入点102a)的通信范围内时，移动设备104a和104b可以通过基站向服务器105传输匿名位置信息。在一些实施方式中，移动设备104a和104b可以向小区塔IOla传输匿名位置信息。小区塔IOla可以通过使用网关106来提供对广域网(WAN) 107 (诸如互联网)的通信接入，来向服务器105中继该传输。在一些实施方式中，移动设备104a和104b可以向接入点102a传输匿名位置信息。接入点102a可以通过提供对WAN107(诸如互联网)的通信接入，来向服务器105中继该传输。
[0021]服务器105可以使用数据取回操作、数据处理操作、以及基站估计操作来生成位置数据。数据取回操作可以包括，实时地、或者在特定的时间、或者在特定的时间段期间，从多个移动设备(例如，移动设备104a和014b)或具有多个位置的单个移动设备104a收集匿名位置信息。匿名位置信息中的数据点可以包括与基站的标识符(例如，小区塔IOla的小区全局标识符或接入点102a的MAC地址)相关联的移动设备104a的位置，以及与该移动设备和该基站之间的通信有关的附加信息。该附加信息可以包括在移动设备104a处所测量的与该基站相关联的接收信号强度指示(RSSI)。在一些实施方式中，该附加信息可以包括该移动设备与该基站之间的信号的往返时间。数据取回操作可以产生基站的标识符集合。基站标识符中的每个标识符可以标记(tag)移动设备的位置集合。移动设备位置中的每个位置能够标记RSSI值。
[0022]数据处理操作可以对移动设备104a的接收位置进行过滤，使得在估计基站的位置中使用有限个数的移动设备的位置而不是大量的移动设备的位置。可以基于各种因素，例如基站的覆盖区域长度和基站的传输信号范围进行过滤。
[0023]基站估计操作可以包括位置估计和参数估计。位置估计可以根据移动设备104的接收位置来生成每个基站的地理位置和每个地理位置的不确定性值。基站位置估计可以通过对与每个基站相关联的采集到的位置采用加权函数来计算每个基站的地理位置。基站位置估计可以向每个采集到的位置指派权重。基站位置估计可以包括将加权的位置求平均。基站位置估计可以基于每个基站的估计的地理位置，使用移动设备104a的接收位置来确定每个地理位置的不确定性值。向采集到的位置指派权重和计算基站的地理位置的进一步细节将在以下参照图5进行更详细的讨论。
[0024]参数估计可以生成基站(例如，小区塔IOla和接入点102a)的覆盖区域长度。基站的覆盖区域长度可以指示期望基站在多远能够被移动设备104a观察到的距离。可以通过应用边界盒(bounding box)过程确定覆盖区域长度。在一些实施方式中，可以用极值点(例如，最东侧、最西侧、最北侧以及最南侧的点)确定边界盒作为矩形区域，该矩形区域包含作为矩形中心的基站的估计的地理位置。可以使用移动设备104的位置集合计算在边界盒的边界内的极值点。边界盒可以是矩形区域。通过假设移动设备104在位置集合中的位置分布可以是包含基站的估计的地理位置作为平均数的高斯分布，可以使用位置的阈值百分比来确定覆盖区域长度。位置的阈值百分比可以具有预先指定的值(例如，百分之95以反映对估计的信心)。在边界盒中，覆盖区域长度可以包括位于基站的通信范围内的位置上的阈值百分比。覆盖区域长度可以是对应于边界盒中的两个极值点之间的最长距离。
[0025]参数估计可以生成基站(例如，小区塔IOla和接入点102a)的传输信号范围。每个基站的传输信号范围可以指示与期待基站在多远能够被移动设备104测量到对应的RSSI值。通过假设在位置集合中的移动设备104处接收的RSSI值的分布可以是包含RSSI值作为平均数的高斯分布，统计容忍区间可以确定要使用的RSSI值的阈值百分比以计算传输信号范围。RSSI值的阈值百分比可以具有预先指定的值(例如，百分之95以反映对估计的信心)。传输信号范围可以是对应于最小RSSI的值，在该传输信号范围内测量到在位置集合中RSSI值的某一百分比。
[0026]图2是示出对移动设备204的基于位置集合的基站位置估计的示例的示图。移动设备204可以例如是手持计算机、个人数字助理、蜂窝电话、智能电话、增强型通用分组无线电服务(EGPRS)移动电话、媒体播放器、导航设备或者这些数据处理设备中的任意两种的组合或者其它数据处理设备。[0027]移动设备204可以是位于小区塔201的通信范围内的启用GNSS的移动设备。小区塔201可以广播提供标识符(例如，小区全局标识符)以供无线设备204与其连接的信标信号。移动设备204被连接至小区塔201。小区塔201可以为移动设备204服务。小区塔201可以为移动设备204提供电话服务和/或网络(例如，因特网)接入。移动设备204在多个接入点202a和202b的通信范围内。接入点202a和202b可以各自广播提供标识符(例如，MAC地址)以供无线设备204与其连接的信标信号。移动设备204例如由于接入点和移动设备的安全设定而可能不活跃地连接至接入点中的一个接入点。然而，移动设备204所接收的接入点的所有标识符可以被用于在估计基站的位置中使用。移动设备204可以移动，使得移动设备204与在小区塔201的覆盖区域中的多个位置相关联，如图2中的多个三角形所示。
[0028]移动设备204可以向小区塔201发送匿名位置信息。小区塔201可以通过借助于网关提供至WAN的通信接入来向服务器(诸如图1的服务器105)中继该发送。服务器可以使用接收的匿名位置信息的集合来计算基站(例如，小区塔201、接入点202a和接入点202b)的地理位置、与地理位置相关联的不确定性值、与基站相关联的覆盖区域长度以及与基站相关联的传输信号范围。
[0029]被加权的基站(例如，小区塔201、接入点202a和接入点202b)的估计的地理位置(例如，位置206、208、210)可以相应地被包含在地理地区212、214、216中。地理地区212、214,216中的估计的地理位置206、208、210中的每个地理位置可以包括维度坐标和经度坐标。估计的地理位置206、208、210不需要对应于基站201、202a、202b的物理地理位置。如不例所不，基站202a的物理位直在与基站202a相关联的物理地区216之内。
[0030]估计的地理位置206、208和210中的每个地理位置可以与不确定性值相关联。不确定性值可以指示估计的地理位置206、208、210中的每个估计的地理位置的估计准确性。不确定性值可以被标示为与地理地区的中心(例如206)相关联的半径(例如R2)。中心206可以是基站201的估计的地理位置，它可以是圆(例如212)的圆心。在所示示例中，不确定性值可以被表示为分别与估计的地理位置206、208和210相关联的半径R2、R4和R6。
[0031]基站201、202a和202b中的每个基站可以与覆盖区域半径相关联。覆盖区域半径可以确定位于基站的通信范围内的任意移动设备最可能定位在何处的区域。覆盖区域半径可以被标示为与中心206相关联的半径(例如Rl)。中心206可以是基站201的估计的地理位置，这可以是圆(例如220)的圆心。在所示示例中，覆盖地区半径的值可以被表示为分别与估计的地理位置206、208和210相关联的半径Rl、R3和R5。
[0032]图3是示出用于确定基站的估计的位置的服务器系统300的示例的功能部件的框图。服务器系统300可以包括一个或多个处理器、存储接收的数据(例如，接收的匿名位置信息)和位置数据的一个或多个存储器设备以及其它硬件或者软件部件。服务器系统300可以是参照图1所描述的系统100的子系统。
[0033]系统300可以从各种通过各种基站与服务器系统300无线地连接的移动设备接收数据。数据可以包括能够指示一个或多个启用GNSS的移动设备(例如，移动设备104a或104b)的位置的多个数据点、指示移动设备104已经检测到哪个基站的基站的标识符(例如，小区塔101的小区全局标识符或者接入点102的MAC地址)，以及如在移动设备104处测量的与基站相关联的RSSI值。[0034]数据获取器302可以包括数据接收模块311、其可以通过网络接口(例如，用于实现诸如传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)、超文本传送协议(HTTP)等之类的通信协议的软件)接收从启用GNSS的移动设备发送的数据，以及数据索引模块312。数据索引模块312可以是数据获取器302的组件，被配置为在接收的数据上执行各种处理。例如，数据索引丰旲块312可以基于检测到的基站的标识符将与被存储在基站彳目息表308中的基站相关联的信息分类。数据索引模块312还可以基于时间段将接收的数据分组。例如，可以在可配置的时间段上创建接收的数据的新集合。
[0035]接收的数据的集合可以被存储在临时数据储存库321中。临时数据储存库321可以包括面向对象的储存库、ad-hoc储存库或者关系储存库。可以关于系统300本地或者远程地托管临时数据储存库321。
[0036]数据处理器304可以包括第一数据过滤器313。第一数据过滤器313被配置为分析接收的数据点并且从接收的数据滤除一个或多个离群值。滤除一个或多个离群值可以减少有缺陷的基站的估计的地理位置被用在后续计算中的可能性。滤除离群值的进一步细节将在以下参照图4进行描述。可以将离群数据点存储在不良数据储存库322中。可以关于系统300本地或者远程地托管不良数据储存库322。
[0037]数据合并器314可以是数据处理器304的组件。数据合并器314被配置为将可以是接受自第一数据过滤器313的当前的数据与历史数据合并。可以从历史数据储存库324接收历史数据。在一些实施方式中，与接入点(例如，接入点102a)相关联的当前数据点可以包括接入点的标识符(例如，MAC地址)和移动国家代码(MCC)。数据合并器314可以使用关于MCC和MAC的信息将来自历史数据储存库324的历史数据分类。在一些实施方式中，与小区塔(例如，小区塔IOla)相关联的当前数据点可以包括小区全局标识符，诸如移动国家代码(MCC)、移动网络代码(MNC)、本地区域代码(LAC)和小区标识符(小区id)。数据合并器314可以使用关于小区全局标识符(例如，MCC、MNC、LAC和小区id)的信息将在历史数据储存库324中存储的历史数据分组。可以在历史数据储存库324中存储合并的数据。历史数据储存库324可以包括面向对象的数据库、ad-hoc数据库或关系数据库。可以关于系统300本地或者远程地托管历史数据储存库324。
[0038]数据处理器304还可以包括第二数据过滤器315。第二数据过滤器315被配置为分析合并的数据点并且从合并的数据中滤除一个或多个离群值。滤除一个或多个离群值可以减少有缺陷的基站的估计的地理位置被用在后续计算中的可能性。滤除离群值的进一步细节将在以下参照图4进行描述。
[0039]位置估计器306可以包括定位估计器316。可以利用定位估计器316在特定的数据点的集合中确定基站(例如，接入点102a)的估计的位置。基于每个基站的估计的地理位置，定位估计器316可以使用在接收的位置的集合中的数据点计算不确定性值。滤除离群值的进一步细节将在以下参照图5进行描述。位置估计器306可以包括参数估计器317。可以利用参数估计器317来计算基站的覆盖区域长度和基站的传输信号范围。
[0040]基站信息表308可以是数据库或者数据储存库。基站信息表308可以包括用于每个基站的位置数据的列表。用于每个基站的位置数据可以包括标识符信息、基站的地理位置、每个地理位置的不确定性值、基站的覆盖区域长度以及基站的传输信号范围。与小区塔关联的标识符信息可以包括小区全局标识符，诸如MCC、MNC、LAC和小区标识符(小区id)；与接入点相关联的标识符信息可以包括MCC和MAC地址。可以关于系统300本地或者远程地托管基站信息表308。
[0041]图4是示出用于确定基站的估计的位置的操作400的流程图。将参照执行操作400的系统300描述过程400。
[0042]在402，系统300可以从例如是启用GNSS的移动设备的移动设备接收数据，并且将接收的数据存储在临时数据储存库321中。移动设备可以是诸如在图2中描述的移动设备104之类的移动设备，该移动设备104可以执行接入扫描操作以检测由移动设备所观察到的多个基站。接收的数据中的数据点可以包括:与基站的标识符(例如，小区全局标识符或MAC地址)相关联的移动设备的位置以及在移动设备处测量的RSSI值。移动设备的位置可以用移动设备的纬度坐标和经度坐标来表示。在一些实施方式中，移动设备的位置可以包括移动设备的高度坐标。
[0043]在404，系统300可以识别在移动设备所位于的通信范围内的基站中的每个基站。基站中的每个基站可以包括小区塔、接入点或者蓝牙设备中的至少一项。例如，移动设备可以位于小区塔的通信范围内。此外，移动设备104可以位于接入点的通信范围内。移动设备可以通过小区全局标识符(例如，MCC、MNC、LAC和小区id)识别小区塔。移动设备可以识别在WLAN中所使用的无线通信协议(例如，IEEE802.1ln)下的接入点。可以用MAC地址或其他标识符(例如，蓝牙标识符)来识别接入点。系统300可以使用基站来确定是否更新(或者创建)在系统300上托管的基站信息表308。基站信息表308可以包括之前接收自移动设备的基站数据的记录。
[0044]在404，系统300可以确定在基站信息表308的记录中是否包括移动设备所检测到的基站。系统300可以使用在移动设备所位于的通信范围内的基站的标识符信息来执行对基站信息表308的查找。作为示例，与接入点相关联的信息可以包括MCC和MAC地址。系统可以使用MCC和/或MAC将在基站信息表308中存储的信息分类。作为另一示例，与小区塔相关联的信息可以包括MCC、MNC、LAC和小区id。系统300可以使用MCC、MNC、LAC和/或小区id来将在基站信息表308中存储的信息分类。如果在基站信息表308的记录中不包括该基站，则系统300可以确定该记录需要在基站信息表308中创建。如果在基站信息表308的记录中包括该基站，则系统300可以确定基站信息表308需要更新该记录。
[0045]如果系统300 (在404)在基站信息表308中未找到该信息，则系统300 (在406)可以将接收的数据存储在历史数据储存库323中。在408，系统300可以请求定位估计器316确定估计的基站位置和估计的地理位置的不确定性值。可以使用适应性两级过程(adaptive two-level process)执行计算。该两级过程的进一步细节将在以下参照图5进行描述。虽然附加的信息(例如，接收自当前基站的RSSI)可以协助地理位置的计算，但是这一信息在计算中并非必需。
[0046]在410，系统300可以请求参数估计器317确定基站的覆盖区域长度。可以通过使用在408所确定的与基站估计的地理位置相关联的边界盒过程来执行该计算。可以使用极值点确定边界盒作为矩形区域，该矩形区域包含作为中心的基站的估计地理位置。可以使用移动设备的接收位置来计算在边界盒的边界内的极值点(例如，最东侧、最西侧、最北侧以及最南侧的点)，该移动设备的接收位置可以被配置成四组坐标。例如，边界盒可以具有被基站的地理位置的纬度坐标所描绘的北边界和南边界，在其中定位了接收位置的纬度坐标的百分之95。边界盒可以具有相应的被基站的地理位置的经度坐标所描绘的东边界和西边界，在其中定位了接收位置的经度坐标的百分之95。覆盖区域长度可以是与边界盒中的两个极值点之间最长的距离相对应的长度。基于接收位置的分布格局(例如，接收数据的数量，接收数据的密度，以及基站中的集中区域)，覆盖区域长度可以因基站而有所不同。在一些实施方式中，覆盖区域长度在移动设备高度集中处可以足够小。参数估计器317还可以确定基站的传输信号范围。可以通过使用与在移动设备处测量的RSSI值集合相关联的统计容忍区间来执行该计算。假设在接收集合中的RSSI值的分布可以是包含以平均RSSI值作为平均数的高斯分布，RSSI值的百分比(例如，RSSI值的百分之95)可以被配置为容忍区间。传输信号范围可以是与最小RSSI值相对应的值，在该值中RSSI值的百分之95被测量。
[0047]在412，系统300可以请求数据索引模块312以在基站信息表308中创建基站的位置数据的记录。位置数据可以包括标识符信息、基站的估计的地理位置、估计的地理位置的不确定性值、基站的覆盖区域长度、以及基站的传输信号范围。此外，基站信息表308可以记录附加信息，包括所接收的数据的数量以及时间戳。
[0048]在404,如果系统300可以在基站信息表308中找到该信息，系统300可以向第一数据过滤器313发送从移动设备接收的数据。在405，系统300可以基于以下两项从接收数据中排除至少一个数据点:(I)存储在基站信息表308中的与基站相关联的先前确定的覆盖区域长度，以及(2)存储在基站信息表308中的与基站相关联的先前确定的传输信号强度。
[0049]为了过滤接收数据，系统300可以请求第一数据过滤器313确定移动设备的位置集合是否在由圆所环绕的区域中。与基站相关联的先前估计的地理位置可以被指定为该圆的中心。该圆的中心不需要与基站的物理地理位置相重合。第一数据过滤器313可以计算在基站的先前估计的地理位置和从移动设备接收的位置集合中的每个地理位置之间的距离并且确认一个或多个离群值。离群值可以是移动设备位于与基站先前估计的地理位置最远的位置集合中的位置。到中心的距离超过覆盖区域半径或者覆盖区域长度的一半的离群值可以从集合中排除。
[0050]系统300可以进一步请求第一数据过滤器313根据先前确定的传输信号范围以从离群值集合中排除至少一个位置。在一些实施方式中，第一数据过滤器313可以在以下集合中排除移动设备的位置，该集合的RSSI值与超过先前确定的传输信号范围的传输信号范围相关联。如果以RSSI值标记的移动设备的位置在先前确定的覆盖区域长度和先前确定的传输信号范围以内，第一数据过滤器313可以向数据合并器314发送数据。否则，第一数据过滤器313可以将数据存储在不良数据储存库322中，其可以被周期性地删除。
[0051]在407，系统300可以请求数据合并器314将过滤的数据与存储在历史数据储存库324中的历史数据合并。过滤的数据可以是由第一数据过滤器313所过滤的接收数据。与基站(例如，接入点)相关联的过滤的数据点可以包括标识符(例如，MAC地址)。在一些实施方式中，过滤的数据点还可以包括有关移动设备位于什么国家(例如，MCC)的信息。数据合并器314可以使用关于与过滤的数据相关联的MCC和/或MAC的信息来从历史数据储存库324分类历史数据。合并的数据可以被存储在历史数据储存器324以更新存储在历史数据储存器324中的历史数据。数据合并器314可以向第二数据过滤器315发送合并的数据。
[0052]在409，系统300可以基于与存储在基站信息表308中的基站相关联的先前确定的传输信号范围从合并的数据中排除至少一个数据点。为了过滤合并的数据，系统300可以请求第二数据过滤器315确定移动设备的位置集合的RSSI值是否与超出先前确定的传输信号范围的传输信号范围相关联。第二数据过滤器315可以识别一个或多个离群值。离群值可以是在合并的数据中移动设备的位置，其可能位于距离先前估计的基站位置最远的位置。
[0053]在411，系统300可以请求位置估计器316基于过滤的数据确定基站位置。过滤的数据可以是由第二数据过滤器315所过滤的合并的数据。位置估计器316可以基于估计的基站的地理位置计算不确定性值。尽管附加信息(例如，从基站接收的RSSI)可以辅助计算该地理位置，该信息在计算中并非必需。可以通过使用适应性二级过程来执行基站位置计算。对该二级过程的进一步细节将结合图5在以下进行描述。
[0054]在413，系统300可以请求参数估计器317确定基站的更新的覆盖区域长度。与估计的基站的地理位置相关联的边界盒过程可以被用来估计覆盖区域长度。可以将极值点用作矩形区域来确定边界盒，该矩形区域包含作为中心的基站的估计地理位置。可以使用在407合并的移动设备的位置来计算在边界盒的边界内的极值点(例如，最东侧、最西侧、最北侧以及最南侧的点)。假设在407合并的移动设备的位置的分布可以是包含估计的基站的地理位置作为平均数的高斯分布，位置的百分比(例如，位置的百分之95)可以被用于确定四组坐标作为极值点。例如，边界盒可以相应地具有被基站的地理位置的纬度坐标所描绘的北边界和南边界，在其中定位了在407的合并位置中的位置的纬度坐标的百分之95。边界盒可以相应地具有被基站的地理位置的经度坐标所描绘的东边界和西边界，在其中定位了在407的合并位置中的位置的经度坐标的百分之95。覆盖区域长度可以是与在边界盒中的两个极值点之间最长距离相对应的长度。
[0055]参数估计器317还可以确定基站的更新的传输信号范围。与在移动设备处测量的RSSI值的集合相关联的统计容忍区间可以被用来估计传输信号范围。假设在407的合并位置中的RSSI值的分布可以是包含以平均RSSI值作为平均数的高斯分布，RSSI值的百分比(例如，RSSI值的百分之95)可以被配置为容忍区间。传输信号范围可以是与最小RSSI值相对应的值，在该值中合并位置中的RSSI值的百分之95被测量。
[0056]在415，系统300可以请求数据索引模块312更新存储在基站信息表308中的基站的位置数据的记录。位置数据可以包括标识符信息、基站的估计地理位置、估计地理位置的不确定性值、基站的覆盖区域长度、基站的传输信号范围。此外，基站信息表308可以记录附加信息，包括接收的数据的数量以及时间戳。
[0057]图5是示出了使用移动设备104的接收位置用于确定基站的估计位置的适应性二级过程的操作的示例的流程图。为了方便，操作500将参考执行操作500的系统来进行描述。
[0058]在502，系统可以执行用于确定基站的估计位置的第一级过程。系统可以使用移动设备的接收位置来计算基站的第一平均位置，其可以是粗略位置。移动设备的位置可以被地理坐标所表示，该地理坐标包括纬度坐标和经度坐标。在一些实施方式中，移动设备的地理坐标可以包括高度坐标。计算第一平均位置可以包括计算集合中的位置的纬度和经度的平均值，并且指定在所计算的平均纬度和经度的位置作为第一平均位置。在一些实施方式中，计算第一平均位置可以包括计算在集合中的位置的高度的平均值，使得平均位置可以包括所计算的平均高度。
[0059]在504，系统可以使用计算的平均经度以将移动设备的位置分配到两个或更多子集的一个子集。所计算的平均经度坐标可以是阈值。系统可以将移动设备的位置分配到其移动设备的位置的经度坐标超过阈值的子集。系统可以将移动设备的位置分配到其移动设备的位置的经度位置并未超过该阈值的另一子集。每个子集可以包括移动设备的一些位置。移动设备的每个位置均可以标记基站的RSSI值。
[0060]在506，系统可以基于每个子集中的所有接近度量之和从子集中排除至少一个子集。子集中的移动设备的每个位置可以包括接近度量。在一些实施方式中，接近度量可以由使用在移动设备处测量的RSSI来确定。在一些实施方式中，接近度量可以通过在移动设备和基站之间的距离所确定。在一些实施方式中，接近度量可以通过使用在移动设备和基站之间的信号的往返时间所确定。接近度量不需要对应于在移动设备和基站之间的物理距离。接近度量可以是如在移动设备从基站所测量的RSSI的初始测量。在计算接近度量中，在移动设备从基站接收的更高的RSSI可以提供更大的接近度量。在每个子集中的所有接近度量之和可以通过使用下列公式进行计算:
【权利要求】
1.一种由服务器系统执行的方法，所述方法包括: 接收基站的标识符集合，所述基站在移动设备的通信范围内，所述基站的所述标识符集合中的每个标识符与所述移动设备的位置集合相关联，所述移动设备的所述位置集合中的每个位置与来自所述基站中的每个基站的接收信号强度指示相关联； 基于所述标识符集合访问基站信息表，其中所述基站信息表存储先前确定的与所述基站中的每个基站相关联的位置数据，所述先前确定的与所述基站中的每个基站相关联的位置数据包括所述基站的估计的地理位置、所述估计的地理位置的不确定性值、所述基站的覆盖区域长度、以及所述基站的传输信号范围； 使用先前确定的覆盖区域长度和先前确定的传输信号范围从所述位置集合中排除所述移动设备的至少一个位置； 由所述服务器系统的处理电路使用所述移动设备的所述位置集合的未排除的位置来确定所述基站中的每个基站的更新的位置数据；以及 用所述基站中的每个基站的所述更新的位置数据来更新所述基站信息表。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述基站中的每个基站包括小区塔、WiFi接入点或者蓝牙设备中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法，其中从所述位置集合中排除所述移动设备的所述至少一个位置包括基于所述至少一个位置到先前确定的估计的地理位置具有超过所述先前确定的覆盖区域长度的距离来排除所述移动设备的所述至少一个位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其中从所述位置集合中排除所述移动设备的所述至少一个位置包括基于所述至少一个位置关联于与超过所述先前确定的传输信号范围的传输信号范围相对应的接收信号强度指示来来排除所述移动设备的所述至少一个位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述基站中的每个基站的所述更新的位置数据包括: 使用所述移动设备的所述未排除的位置来计算第一平均地理位置； 基于所述第一平均地理位置将所述移动设备的所述未排除的位置分配到两个或者更多子集中的一个子集； 针对所述两个或者更多子集中的每个子集，计算与所述子集中的所述未排除的位置相关联的接近度量之和； 基于针对所述两个或者更多子集所计算的和从所述两个或者更多子集中选择第一子集; 使用在所述第一子集中的所述移动设备的位置来计算第二平均地理位置； 基于所述第二平均地理位置将在所述第一子集中的所述移动设备的位置分配到两个或者更多子子集中的一个子子集； 针对所述两个或者更多子子集中的每个子子集，计算与所述子子集中的位置相关联的接近度量之和； 基于针对所述两个或者更多子子集所计算的和从所述两个或者更多子子集中选择第二子集； 为所述第二子集中的所述移动设备的每个位置指派权重，以及 通过对所述第二子集中的所述移动设备的加权位置求平均来计算所述基站的更新的估计的地理位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中: 计算所述第一平均地理位置包括: 基于所述未排除的位置的纬度和经度来计算第一平均纬度和第一平均经度，以及 将所述第一平均纬度和所述第一平均经度指定为所述第一平均地理位置；以及 计算所述第二平均地理位置包括: 基于在所述第一子集中的所述位置的纬度和经度来计算第二平均纬度和第二平均经度；以及 将所述第二平均纬度和所述第二平均经度指定为所述第二平均地理位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中: 分配所述移动设备的所述未排除的位置是基于所述第一平均纬度或所述第一平均经度中的至少一项；以及 分配在所述第一子集中的所述移动设备的位置是基于所述第二平均纬度或所述第二平均经度中的至少一项。
8.根据权利要求5所述的方法，其中: 计算与所述子集中的所述未排除的位置相关联的所述接近度量之和包括基于与所述未排除的位置相关联的所述接收信号强度指示针对所述子集中的所述未排除的位置中的每个位置来计算接近度量；以及 计算与所述子子集中的所述位置相关联的所述接近度量之和包括基于与所述子子集中的所述位置相关联的所述接收信号强度指示针对所述子子集中的所述位置中的每个位置来计算接近度量。
9.根据权利要求8所述的方法，其中针对位置计算接近度量包括:相对于低接收信号强度指示，针对高接收信号强度指示向所述位置指派更大的接近度量。
10.根据权利要求5所述的方法，其中: 选择所述第一子集包括从所述两个或者更多子集中选择具有针对所述两个或者更多子集最大的所述计算的和的子集；以及 选择所述第二子集包括从所述两个或者更多子子集中选择具有针对所述两个或者更多子子集最大的所述计算的和的子集。
11.根据权利要求5所述的方法，其中为所述第二子集中的所述移动设备的每个位置指派所述权重包括为所述移动设备的相对于所述移动设备的距离所述基站更远的位置而更靠近所述基站的位置指派更大的权重。
12.根据权利要求5所述的方法，其中计算所述基站的所述更新的估计的地理位置包括: 计算所述加权位置的加权纬度的平均值以及加权经度的平均值，以及将所计算的所述加权纬度的平均值以及所计算的所述加权经度的平均值指定为所述基站的所述更新的估计的地理位置。
13.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述基站中的每个基站的所述更新的位置数据包括计算所述基站的更新的估计的地理位置的不确定性值，包括使用圆概率误差(CEP)理论计算所述基站的所述更新的估计的地理位置的95%半径。
14.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述基站中的每个基站的所述更新的位置数据包括: 基于所述移动设备的所述位置集合的位置的百分比阈值来确定所述移动设备的、将被用于计算更新的覆盖区域长度的位置； 基于所述移动设备的、将被用于计算所述更新的覆盖区域长度的所述位置，将四个坐标集合指定为包括所述基站的更新的估计的地理位置的区域的极值点；以及 将所述更新的覆盖区域长度计算为对应于在所述极值点中的两个极值点之间的最长距离的长度。
15.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述基站中的每个基站的所述更新的位置数据包括: 基于与所述移动设备的所述位置集合相关联的接收信号强度指示的百分比阈值来确定将被用于确定更新的传输信号范围的接收信号强度指示； 将对应于所述接收信号强度指示的最小值的值指定为所述更新的传输信号范围。
16.—种系统,包括: 包括处理电路的服务器系统，所述处理电路被配置用于执行如下操作，所述操作包括: 接收基站的标识符集合，所述基站在移动设备的通信范围内，所述基站的所述标识符集合中的每个标识符与所述移动设备的位置集合相关联，所述移动设备的所述位置集合中的每个位置与来自所述基站中的每个基站的接收信号强度指示相关联； 基于所述标识符集合访问基站信息表，其中所述基站信息表存储先前确定的与所述基站中的每个基站相关联的位置数据，所述先前确定的与所述基站中的每个基站相关联的位置数据包括所述基站的估计的地理位置、所述估计的地理位置的不确定性值、所述基站的覆盖区域长度、以及所述基站的传输信号范围； 使用先前确定的覆盖区域长度和先前确定的传输信号范围从所述位置集合中排除所述移动设备的至少一个位置； 使用所述移动设备的所述位置集合的未排除的位置来确定所述基站中的每个基站的更新的位置数据；以及 用所述基站中的每个基站的所述更新的位置数据来更新所述基站信息表。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述基站中的每个基站包括小区塔、WiFi接入点或者蓝牙设备中的至少一个。
18.根据权利要求16所述的系统，其中从所述位置集合中排除所述移动设备的所述至少一个位置包括基于所述至少一个位置到先前确定的估计的地理位置具有超过所述先前确定的覆盖区域长度的距离来排除所述移动设备的所述至少一个位置。
19.根据权利要求16所述的系统，其中从所述位置集合中排除所述移动设备的所述至少一个位置包括基于所述至少一个位置关联于与超过所述先前确定的传输信号范围的传输信号范围相对应的接收信号强度指示来来排除所述移动设备的所述至少一个位置。
20.根据权利要求16所述的系统，其中确定所述基站中的每个基站的所述更新的位置数据包括: 使用所述移动设备的所述未排除的位置来计算第一平均地理位置；基于所述第一平均地理位置将所述移动设备的所述未排除的位置分配到两个或者更多子集中的一个子集； 针对所述两个或者更多子集中的每个子集，计算与所述子集中的所述未排除的位置相关联的接近度量之和； 基于针对所述两个或者更多子集所计算的和从所述两个或者更多子集中选择第一子集; 使用在所述第一子集中的所述移动设备的位置来计算第二平均地理位置； 基于所述第二平均地理位置将在所述第一子集中的所述移动设备的位置分配到两个或者更多子子集中的一个子子集； 针对所述两个或者更多子子集中的每个子子集，计算与所述子子集中的位置相关联的接近度量之和； 基于针对所述两个或者更多子子集所计算的和从所述两个或者更多子子集中选择第二子集； 为所述第二子集中的所述移动设备的每个位置指派权重，以及通过对所述第二子集中的所述移动设备的加权位置求平均来计算所述基站的更新的估计的地理位置。
21.根据权利要求20所述的系统，其中: 计算所述第一平均地理位置包括: 基于所述未排除的位置的纬度和经度来计算第一平均纬度和第一平均经度，以及 将所述第一平均纬度和所述第一平均经度指定为所述第一平均地理位置；以及 计算所述第二平均地理位置包括: 基于在所述第一子集中的所述位置的纬度和经度来计算第二平均纬度和第二平均经度；以及 将所述第二平均纬度和所述第二平均经度指定为所述第二平均地理位置。
22.根据权利要求21所述的系统，其中: 分配所述移动设备的所述未排除的位置是基于所述第一平均纬度或所述第一平均经度中的至少一项；以及 分配在所述第一子集中的所述移动设备的位置是基于所述第二平均纬度或所述第二平均经度中的至少一项。
23.根据权利要求20所述的系统，其中: 计算与所述子集中的所述未排除的位置相关联的所述接近度量之和包括基于与所述未排除的位置相关联的所述接收信号强度指示针对所述子集中的所述未排除的位置中的每个位置来计算接近度量；以及 计算与所述子子集中的所述位置相关联的所述接近度量之和包括基于与所述子子集中的所述位置相关联的所述接收信号强度指示针对所述子子集中的所述位置中的每个位置来计算接近度量。
24.根据权利要求23所述的系统，其中针对位置计算接近度量包括:相对于低接收信号强度指示，针对高接收信号强度指示向所述位置指派更大的接近度量。
25.根据权利要求20所述的系统，其中:选择所述第一子集包括从所述两个或者更多子集中选择具有针对所述两个或者更多子集最大的所述计算的和的子集；以及 选择所述第二子集包括从所述两个或者更多子子集中选择具有针对所述两个或者更多子子集最大的所述计算的和的子集。
26.根据权利要求20所述的系统，其中为所述第二子集中的所述移动设备的每个位置指派所述权重包括为所述移动设备的相对于所述移动设备的距离所述基站更远的位置而更靠近所述基站的位置指派更大的权重。
27.根据权利要求20所述的系统，其中计算所述基站的所述更新的估计的地理位置包括: 计算所述加权位置的加权纬度的平均值以及加权经度的平均值，以及 将所计算的所述加权纬度的平均值以及所计算的所述加权经度的平均值指定为所述基站的所述更新的估计的地理位置。
28.根据权利要求16所述的系统，其中确定所述基站中的每个基站的所述更新的位置数据包括计算更新的估计的地理位置的不确定性值，包括使用圆概率误差(CEP)理论计算所述基站的所述更新的估计的地理位置的95%半径。
29.根据权利要求16所述的系统，其中确定所述基站中的每个基站的所述更新的位置数据包括: 基于所述移动设备的所述位置集合的位置的百分比阈值来确定所述移动设备的、将被用于计算更新的覆盖区域长度的位置； 基于所述移动设备的、将被用于计算所述更新的覆盖区域长度的所述位置，将四个坐标集合指定为包括所述基站的更新的估计的地理位置的区域的极值点；以及 将所述更新的覆盖区域长度计算为对应于在所述极值点中的两个极值点之间的最长距尚的长度。
30.根据权利要求16所述的系统，其中确定所述基站中的每个基站的所述更新的位置数据包括: 基于与所述移动设备的所述位置集合相关联的接收信号强度指示的百分比阈值来确定将被用于确定更新的传输信号范围的接收信号强度指示； 将对应于所述接收信号强度指示的最小值的值指定为所述更新的传输信号范围。
【文档编号】H04W64/00GK104010364SQ201410070083
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2013年2月27日
【发明者】刘柏池, Z·加, 虞婧, 陈剑 申请人:马维尔国际贸易有限公司