用于分层地图拼贴的方法和设备的制造方法

用于分层地图拼贴的方法和设备的制造方法
【专利摘要】如本文中所描述的用于处理与移动装置的定位相关联的辅助数据的方法包含：估计区域内的所述移动装置的初始位置；将所述移动装置的所述初始位置指定为焦点；依据所述焦点而检索分层辅助数据的子集；及产生以所述焦点为中心的所述区域的多层级辅助数据结构。
【专利说明】用于分层地图拼贴的方法和设备
【背景技术】
[0001] 无线通信技术的进步已极大地增加了当今无线通信装置的多功能性。这些进步已 使得无线通信装置能够从简单的移动电话及寻呼机演变为能够具有广泛多种功能性的复 杂计算装置，所述广泛多种功能性例如多媒体记录及回放、事件日程安排、文字处理、电子 商务等。因此，当今的无线通信装置的用户能够通过单一便携式装置执行常规地需要多个 装置或更大的非便携式设备的广泛范围的任务。
[0002] 利用各种应用来获得并且定位无线通信装置的位置。举例来说，基于位置的服务 (LBS)充分利用相关联装置的位置来提供对运行在所述装置上的一或多个应用的控制。关 于无线通信装置而实施的LBS功能性的应用包含个人导航、社交联网、内容(例如，广告、搜 索结果等)的投送，以及其它。

【发明内容】

[0003] 本文中描述用于处理与定位移动装置相关联的辅助数据的方法的实例。所述方法 包含:估计区域内的移动装置的初始位置;将所述初始位置指定为焦点；依据所述焦点而检 索与所述区域相关联的分层辅助数据的子集;及使用所检索的分层辅助数据而产生以所述 焦点为中心的所述区域的多层级辅助数据结构。
[0004] 本文中描述可在无线通信网络中操作的移动装置的实例。所述移动装置包含:位 置估计模块，其经配置以估计区域内的移动装置的初始位置;辅助数据检索模块，其通信地 耦合到所述位置估计模块且经配置以依据移动装置的初始位置而检索与所述区域相关联 的分层辅助数据的子集;及辅助数据填充模块，其通信地耦合到所述辅助数据检索模块且 经配置以产生以所述移动装置的初始位置为中心的所述区域的多层级辅助数据结构。
[0005] 本文中描述用于处理与定位操作相关联的辅助数据的设备的实例。所述设备包 含：用于估计区域内的所述设备的初始位置的装置；用于依据所述初始位置而检索与所述 区域相关联的分层辅助数据的子集的装置;及用于使用所检索的分层辅助数据而产生以所 述初始位置为中心的所述区域的多层级辅助数据结构的装置。
[0006] 如本文中所描述的移动通信装置的实例包含至少一个处理器，所述至少一个处理 器经配置以执行指令，所述指令在被执行时致使所述至少一个处理器:估计区域内的移动 通信装置的初始位置;将所述初始位置指定为焦点；依据所述焦点而检索与所述区域相关 联的分层辅助数据的子集;及使用所检索的分层辅助数据而产生以所述焦点为中心的所述 区域的多层级辅助数据结构。所述移动通信装置进一步包含耦合到所述至少一个处理器且 经配置以存储所述指令的存储器。
[0007] 本文中描述的项目和/或技术可提供以下能力中的一或多者以及未提到的其它能 力。可相对于与所述应用相关联的存储器或网络带宽使用而增加移动定位应用的准确度。 通过一次减少由定位应用利用的数据的总大小，可支持更大区域内的定位。相对于现有方 法而减小与移动定位相关联的总计算使用，其可实现更快及更有效的定位且提供用于使用 比用于其它定位技术的存储器或其它资源更少的存储器或其它资源在移动装置处执行定 位操作的机制。可提供其它能力且根据本发明的每一实施方案不一定提供任何特定能力， 更不要说提供所论述的所有能力。另外，可有可能通过除了所指出的手段之外的手段来达 成以上指出的效果，且所指出的项目/技术可能不一定产生所指出的效果。
【附图说明】
[0008] 图1是与室内区相关联的无线通信环境的示意图。
[0009] 图2是图1中示出的移动台的一个实施例的组件的框图。
[0010]图3是用于产生位置辅助数据的分层拼贴结构的系统的框图。
[0011] 图4是用于基于所计算的装置位置中的改变而更新位置辅助数据结构的系统的框 图。
[0012] 图5到6是由图3到4的系统执行的实例地图拼贴操作的说明性视图。
[0013] 图7到8是用于检索辅助数据以包含在多层级辅助数据结构中的相应系统的框图。
[0014] 图9是编译移动装置的位置辅助数据的过程的框流程图。
[0015] 图10是用于产生与图9的过程相关联的多层级辅助数据结构的实例子过程的框流 程图。
[0016] 图11是根据移动装置的移动而更新移动装置的位置辅助数据的过程的框流程图。
【具体实施方式】
[0017] 本文中描述的是用于检索及利用分层拼贴的辅助数据以用于移动定位的系统和 方法。利用本文中描述的技术以用于辅助式移动定位，其中例如接入点(AP)热图数据、连接 性及/或路径控制信息等辅助数据用于辅助定位场所或区内的装置。一般来说，由服务器 及/或其它计算实体产生及存储给定区域的一组辅助数据以供执行所述区域中的定位的装 置进行后续检索。在一些实施方案中，给定场所的所述组辅助数据包含覆盖在所述场所的 地图的顶部上的常规网格，其经结构化以使得可在网格点处使用热图值、地图连接性等。为 了精确定位，此网格通常具有精细分辨率(例如，2英尺）。然而，高分辨率网格导致大场所的 大组辅助数据。由于利用定位方案的许多移动装置在存储器容量、存储容量、数据传递限制 及/或其它操作参数方面受约束，所以因此移动装置常常难以使用常规的方法有效地获取 及利用大区域的辅助数据。
[0018] 此外，虽然简单地减少所使用的辅助数据的量(或分辨率)将降低用于定位的辅助 数据的量，此将误差引入到定位计算中且在一些情况下可导致定位操作失败。具体来说，移 动定位技术一般依赖于大致准确的初始位置。如果初始位置及其关联信息大体上不正确， 那么后续位置定位可不正确或不准确(例如，被限制于地图的错误区域）、被延迟，或甚至在 简并情况中不可能检测及恢复。在具有凹形的地图的特定情况中，初始化的简单可见AP质 心方法无效。此外，辅助数据的分辨率中的简单减小可以加载到量化误差，其又影响系统的 整体性能。
[0019] 鉴于以上内容，本文中描述的系统和方法产生针对区域而产生的多层级分层辅助 数据结构。区域的辅助数据在需要时被拼贴为可以由区域内的移动装置检索（加载、下载 等）的较小部分。例如，基于移动装置的粗略初始位置估计，移动装置可以基于初始位置仅 加载确定为相关的瓦片。通过使用本文中描述的系统和方法，执行区域内的定位的装置可 以动态地利用辅助数据结构的相关部分，从而以相对于资源使用的增加的精度来计算位置 定位。
[0020] 本文中所描述的系统和方法经由在无线通信系统中操作的一或多个移动装置而 操作。参看图1，无线通信系统10包含一或多个基站收发器(BTS)(在这里是一个BTS 14)，及 无线接入点(APH6ATS 14及AP 16为在本文中被称为移动装置12的多种无线通信装置提 供通信服务。由BTS 14和/或AP 16服务的无线通信装置可包含（但不限于）个人数字助理 (PDA)、智能电话、例如膝上型计算机、桌上型计算机或平板计算机等计算装置、汽车计算系 统等，不论是目前存在的还是将来开发的。
[0021] 系统10可支持多个载波(不同频率的波形信号)上的操作。多载波发射器可在所述 多个载波上同时传输调制信号。每一经调制信号可为码分多址（CDMA)信号、时分多址 (TDMA)信号、正交频分多址(OFDMA)信号、单载波频分多址(SC-FDMA)信号等。每一经调制信 号可在不同载波上发送且可携载导频、开销信息、数据等。
[0022] BTS 14及AP 16可经由天线与系统10中的移动装置12无线地通信。BTS 14也可被 称作基站、节点B、演进型节点B(eNB)等。AP 16也可被称作接入节点(AN)、热点等。BTS 14经 配置以经由多个载波与移动装置12通信。BTS 14可提供用于相应的地理区域的通信覆盖， 例如小区。BTS 14的小区可依据基站天线而被分割为多个扇区。
[0023]系统10可包含仅宏基站14或其可具有不同类型的基站14，例如宏基站、微微基站 和/或毫微微基站等。宏基站可覆盖相对大的地理区域(例如，数公里半径)且可允许具有服 务预订的终端进行不受限制的接入。微微基站可覆盖相对小的地理区域(例如，微微小区） 且可允许具有服务预订的终端进行不受限制的接入。毫微微或家庭基站可覆盖相对小的地 理区域(例如，毫微微小区）且可允许与毫微微小区具有关联的终端(例如，家庭中的用户的 终端)进行受限制的接入。
[0024] 虽然在系统10中展示BTS 14及AP 16两者，但无线通信环境无需含有BTS 14及AP 16两者，且可以任何数目或配置包含BTS 14、AP 16或这两者。一般来说，BTS 14支持经由一 或多种蜂窝式无线电接入技术的通信，例如全球移动通信系统(GSM)、全球移动电信系统 (UMTS)、长期演进(LTE)及/或由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发的其它技术、CDMA2000及/ 或由3GPP2开发的其它技术等等。AP 16-般支持经由基于IEEE(电气电子工程师学会） 802.11规范(例如，Wi-Fi)或类似者的一或多种技术的通信。然而，BTS 14及AP 16不限于这 些技术且可使用额外或替代的功能性。此外，单一装置可包含BTS 14及AP 16两者的一些或 全部功能性。
[0025]如系统10中进一步展示，移动装置12定位于场所(区域、区）110内。场所110可为室 内区域，例如购物中心、学校或室外区域。此处，AP 16定位于场所110内且提供对场所110的 相应区域(房间、商店等）的通信覆盖。对系统10中的AP 16的接入可为开放式的，或替代地 可使用口令、加密密钥或其它证书保护接入。
[0026]移动装置12可分散在整个系统10中。移动装置12可被称为终端、接入终端(AT)、移 动台、用户设备(UE)、订户单元等。移动装置12可包含上文所列的各种装置和/或任何其它 装置。
[0027] 如图1中进一步展示，移动装置12可例如通过SPS卫星120从卫星定位系统（SPS)接 收导航信号。SPS卫星120可与单一多个全球导航卫星系统(GNSS)或多个此类系统相关联。 与SPS卫星120相关联的GNSS可包含(但不限于)全球定位系统(GPS)、伽利略、格洛纳斯、北 斗(指南针)等。SPS卫星120还被称作卫星、宇宙飞船(SV)等。
[0028] 一般来说，移动装置12可经配置以基于移动装置12可用的视图及/或信息内的其 它通信实体使用各种技术获得系统10内的其当前位置的部分或完整估计。举例来说，移动 装置12可使用对利用联网技术(例如蓝牙或紫蜂等）、SPS卫星120从与一或多个无线局域网 (LAN)、个域网(PAN)相关联的AP 16获得的信号执行的测量值来估计其位置。这些测量值可 包含信号强度测量(例如，接收信号强度指示(RSSI)测量值等）、定时测量值(例如，往返时 间(RTT)测量值等），或类似者。
[0029] 另外，移动装置12可使用与区域110相关联的位置辅助数据(还被称作"辅助数据" 或"AD"）计算其在给定区域110内的位置。辅助数据可在本地存储在移动装置12处且在需要 时加载。另外或替代地，辅助数据可存储在除移动装置12之外的一或多个装置(例如定位服 务器122)处，且在需要时传送到移动装置。下文更详细地描述用于检索及结构化此类辅助 数据的技术。移动装置12还可利用额外信息来计算位置估计，例如从地图服务器124获得的 地图约束数据或其它信息。
[0030] 接下来参看图2,移动装置12包括计算机系统，所述计算机系统包含处理器20、包 含软件24的存储器22、用户接口 26、天线28及SPS接收器30。天线28向一或多个相关联的无 线通信网络中的其它实体(例如与蜂窝式网络相关联的BTS 14、与局部通信网络相关联的 AP 16等)提供双向通信功能性，如图1所示。天线28可独立于接收器、发射器或收发器(未图 示)或在其辅助下操作。在一些实施方案中，天线28中的不同者可以用于不同通信系统。此 处，天线28包含用于与BTS 14通信的天线及用于与AP 16通信的天线。在其它实施方案中， 用于与给定通信系统通信的天线28可任选地被进一步划分成发射(Tx)天线及接收(Rx)天 线。替代地，天线28中的相应者可用于所指派系统或系统的组合的传输及接收两者。在又其 它实施方案中，移动装置12可仅具有单个天线28,其充当与移动装置12相关联的所有网络 上的Tx及Rx天线两者。
[0031] 图2中展示的装置12进一步包含用于经由一或多个相关联的SPS天线(未图示)接 收SPS信号（例如，从SPS卫星120)的SPS接收器30，如一般在上文相对于图1所描述。然而，如 本文中所描述，SPS接收器30可在移动装置的一些实施方案中是任选的，且移动装置12可以 可操作以在不使用具有有限功能性的SPS接收器30或SPS接收器的情况下执行本文中描述 的技术。
[0032] 处理器20优选为智能硬件装置，例如中央处理单元(CPU)(例如由ARM?)、Intel? 公司或AMD?制造的中央处理单元）、微控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器20可包括 可分布在移动装置12中的多个单独的物理实体。存储器22包含随机存取存储器(RAM)及只 读存储器(ROM)。存储器22为非暂时性处理器可读存储媒体，其存储软件24,所述软件为处 理器可读、处理器可执行的软件代码，其含有经配置以在被执行时致使处理器20执行本文 中描述的各种功能的处理器可读指令(但所述描述可仅指代执行所述功能的处理器20)。或 者，软件24可不可由处理器20直接执行，而是经配置以（例如）在被编译及执行时致使处理 器20执行所述功能。可构成存储器22的媒体包含(但不限于)RAM、R0M、闪存、光盘驱动器等。
[0033] 用户接口 26包括用于将输入/输出功能性提供给移动装置的用户的装置及/或机 构。例如，用户接口 26可包含显示器以用于再现信息以供装置12的用户观看。显示器可包含 在上面展示信息的物理表面，例如屏幕，及/或用于将信息投影到不与装置12相关联的表面 上的投影仪或其它装置。用户接口 26可进一步包含用于将音频输出提供给装置12的用户的 扬声器及/或其它机构。用户接口 26进一步包含一或多个输入装置，例如小键盘、触摸垫或 触摸屏、键盘、鼠标等。用户接口 26的一或多个元件(例如触摸屏)可提供输入及输出功能性 两者。用户接口 26的元件可物理地集成到装置12中，或一些元件可在装置12外部且例如经 由有线（例如，通用串行总线(USB)、FireWi re等)及/或无线通信链路通信地耦合到所述装 置。
[0034]接下来参看图3,用于产生位置辅助数据的分层拼贴结构的系统300包含位置估计 模块310、辅助数据检索模块320及辅助数据填充模块330,其与辅助数据存储装置350交互 以产生多层级辅助数据结构340,如下文所描述。模块310、320、330可在软件(例如，作为存 储在存储器22上且由处理器20执行的软件24)、硬件及/或软件和硬件的组合中实施。此外， 虽然模块310、320、330在系统300中说明为定位在移动装置12内且由所述移动装置实施，但 这些模块310、320、330中的一或多者可经由远离移动装置12的装置实施。在此实施方案中， 移动装置12可请求来自一或多个远程模块的处理且经由通信装置(例如天线28)接收此类 处理的结果。此外，虽然辅助数据存储装置350在系统300中说明为与移动装置12分开，但在 一些实施方案中，辅助数据存储装置350可为移动装置12处的内部存储装置，如下文所描 述。另外，模块310、320、330的某一或全部功能性可经由如系统300中所展示的单独模块执 行或组合为一或多个共同模块。例如，辅助数据检索模块320及如下文所描述的辅助数据填 充模块330的功能性可组合为共同模块。其它实施方案是可能的。
[0035]由系统300产生的辅助数据结构340包含跨越对应于区或所关注区域的整个地图 的分层或多层级网格。所述分层网格包含具有彼此相异的分辨率的多个层级。网格层级的 分辨率经指派以使得关于移动装置的位置的初始估计的网格分辨率是最高或最细的分辨 率(例如，2英尺等），其随着距初始估计的距离增加而逐渐减小或变得更粗略。通过以此方 式产生辅助数据，辅助数据的总大小在所关注区域附近保持高分辨率网格时仍然较低，由 此产生关于所关注区域的定位准确度的极少或无损耗。此外，由于辅助数据结构340跨越整 个地图，所以移动装置12的位置的粗略估计将可用，即使初始估计不正确也如此。在此情况 下，可关于新的粗略估计重新聚焦辅助数据结构以细化位置估计。下文更详细地提供用于 产生及调整辅助数据结构340的技术。
[0036]存储在辅助数据存储装置350处的辅助数据可对应于跨越相关场所或区域中的一 些或全部的多层级分层结构，使得辅助数据检索模块320可以动态地检索所存储结构的相 关部分。由辅助数据存储装置350存储的对应于区域的辅助数据(下文为简洁起见称为"区 域辅助数据"）可如下产生，但可使用除本文中描述的用于产生区域辅助数据的技术之外的 其它技术。为产生区域辅助数据，多层级分层网格首先覆盖到所述区域的地图上。所述网格 的每一层级具有彼此相异的分辨率且包含根据所述层级的分辨率而界定的在所述区域内 的点的布置。更明确地说，网格的第一层级对应于最细分辨率且含有以与最细分辨率相关 联的第一间隔隔开的常规网格点。类似地，所述网格的后续层级对应于比先前层越来越粗 略的分辨率且含有以增加的间隔隔开的常规网格点。
[0037]根据网络定位准确度(例如，Wi-Fi准确度等)及/或其它因素而界定第一网格层的 分辨率及相关联的间隔。例如，如果基于网络规范、现场测试等确定给定区域内的Wi-Fi测 量值在给定范围内（例如，2英尺)是准确的，那么第一网格层可以配置有所述所确定的范围 (例如，2英尺间隔)或所述所确定的范围的函数的间隔。还可使用用于设定第一网格层的分 辨率的其它技术。一旦设定第一网格层的分辨率，随后根据用于获得此类信息及将所述信 息指派给空间中的离散点的此项技术中已知的技术将辅助数据(例如AP热图数据、连接性 数据等)的各种要素指派给第一网格层级的点中的每一者。
[0038] -旦产生初始网格层且将初始层的网格点指派给辅助数据，便以相应减小的分辨 率产生后续网格层。相应的后续网格层的分辨率可减小，使得相应层的相隔间隔在几何学 上增加(例如，2英尺、4英尺、8英尺、…）、算术上增加(例如，2英尺、4英尺、6英尺、…），及/或 以任何其它合适的均匀或非均匀的方式增加。可以依据移动装置工作存储器限制、移动装 置存储容量、区域的典型网络条件、与将辅助数据从远程辅助数据存储装置350传达给所述 区域中的移动装置12相关联的传递限制或其它因素而确定包含在网格中的层的总数。对于 装置专有的限制，辅助数据存储装置350可通过基于最小移动装置能力、平均移动装置能力 及/或其它度量控制辅助数据的总大小而考虑到不同的装置能力。辅助数据存储装置350还 可针对具有不同能力的相应种类的移动装置而维持用于单个区域的辅助数据结构的多个 实例。
[0039] 在一些实施方案中，基于指派给初始层中的点的辅助数据而将辅助数据指派给后 续网格层中的网格点。换句话说，指派给高分辨率层的辅助数据可以一或多个方式降级以 产生将指派给较低分辨率层的辅助数据。例如，如果相应的网格层的分辨率经配置以在几 何学上减小，那么可经由二进制树算法将辅助数据指派给相应的网格层，其中较高层的网 格点经修剪以产生较低层的网格点。作为实例，对于其中邻近层的分辨率减小二倍的网格 结构，可以通过从第一网格层修剪，每隔一个网格点而产生第二网格层，以此类推。另外或 替代地，可将指派给网格层中的网格点的一些辅助数据计算为前一层中的一或多个相邻网 格点的内插值。例如，可将网格层中的给定点的热图数据计算为到上部层(例如，紧接在前 面的层、顶部层等）中的给定点的X个最接近点的热图数据的平均值。在又其它实施方案中， 可针对每一网格层的每一网格点独立地计算及指派辅助数据。
[0040] 存储在辅助数据存储装置350处的数据中的网格层的数目可为例如由网络管理员 或定位方案规范设定的恒定值，或其可由系统根据一或多个准则确定。例如，辅助数据存储 装置350可保持对应于网格层级的数目的辅助数据，所述辅助数据在由移动装置12组合时 (如下文所描述)导致由移动装置12使用的辅助数据的总大小小于可由移动装置12使用的 最高辅助数据大小。替代地，辅助数据存储装置350可保持比可由给定移动装置12使用的网 格层级更多的网格层级的数据，在此情况下，仅将对应于可用数目的网格层级的数据提供 给移动装置12。关于可由移动装置12使用的网格层级的数目的信息可由移动装置12自身提 供及/或由辅助数据存储装置350基于与移动装置12相关的信息(辅助数据存储装置350已 知）进行推断。由辅助数据存储装置350维持的网格层级的数目还可基于相关联区域的大 小，例如，使得用于较小区域的辅助数据可含有比用于较大区域的层更少的层或更多的层。
[0041] 如果由辅助数据存储装置350维持的网格点被编索引，那么可以使用单个共同索 引将网格的每一层编索引。例如，可以通过相对于原点(例如，区域的中心点或隅角）的行及 列将最细层的网格点编索引，且可以根据相同索引基于它们相对于原点的位置将后续层的 网格点编索引。对于具有比后面的层大二倍的分辨率的第一网格层，以上编索引方案将产 生沿着第O行的第一层的点的点索引（〇,〇)、（〇, 1)、（〇,2)、…及第二层的对应点的（0,0)、 (0,2)、（0,4)、···。其它编索引方案也是可能的。
[0042] 一旦已经产生与辅助数据存储装置350相关联的辅助数据，便通过经由位置估计 模块310获得移动装置12的位置的初始估计而初始化根据系统300的给定区域内的移动装 置12的定位。初始位置估计可例如在进入所述区域、初始化移动装置12上的定位应用等之 后自动获得，或可基于用户输入或其它手动触发事件(例如，用户启用/停用的定位及/或基 于位置的服务等）。由位置估计模块310获得的初始位置可基于所述区域的一组默认辅助数 据或没有辅助数据而获得。区域的一组默认辅助数据可包含对应于跨越以低分辨率(例如， 可用的辅助数据的最低分辨率或另一预定低分辨率水平)布置的区域的地图的网格的点的 信息。替代地，可将默认辅助数据结构化为分层网格，所述分层网格如下文一般描述且以默 认焦点（例如，通路、中心点及/或区域内的其它指定点）为中心而结构化及填充。更一般地 说，可以任何合适方式结构化一组默认辅助数据，且在一些情况下可不同于随后用于产生 辅助数据结构340的辅助数据。
[0043] 如果一组默认辅助数据可用，那么位置估计模块310接着可使用所给出的所述组 默认辅助数据及来自移动装置12的范围内的AP的信号测量值例如使用三边测量来计算移 动装置12的位置(定位)估计。否则，如果没有给出默认辅助数据，那么位置估计模块310可 仅基于来自范围内的AP的信号测量值而计算初始位置估计。
[0044] 由位置估计模块310计算的初始位置估计随后被标示为用于后续定位操作的焦 点。位置估计模块310将初始估计提供给辅助数据检索模块320,辅助数据检索模块320从辅 助数据存储装置350选择性地检索辅助数据。此处，由辅助数据检索模块320获得的辅助数 据是由辅助数据存储装置350存储的分层辅助数据的子集，如上文所描述，使得所存储的辅 助数据的多个分辨率用于横跨所述区域。在一些实施方案中，辅助数据检索模块320引导辅 助数据存储装置350提供所述区域的所存储的辅助数据的特定子集。替代地，由辅助数据检 索模块320检索的辅助数据的特定子集可例如基于初始位置估计的位置而为隐含的。例如， 辅助数据检索模块320可将位置估计或其它焦点位置提供给辅助数据存储装置350,且作为 响应，辅助数据存储装置350可以返回辅助数据的预先配置的子集。所返回的辅助数据可包 含焦点的第一距离内的第一分辨率下的数据、焦点的第二距离内的第二分辨率下的数据， 以此类推。其它技术也是可能的。
[0045] 辅助数据填充模块330与地图约束数据(例如，来自地图服务器124)及/或所述区 域相关的其它数据组合地处理检索到的辅助数据，且产生以初始位置估计为中心的所述区 域的多层级辅助数据结构340。此处，辅助数据结构340经填充以使得辅助数据的分辨率随 着距焦点(例如，初始位置估计)的距离增加而减小。辅助数据结构340可包含来自区域内的 跨越与焦点相距预先界定的距离的第一区的区域辅助数据的第一层级的数据，及来自具有 比定位在所述第一区外部的区域内的相应区（即，至少第二区）的第一层级的分辨率更粗略 的分辨率的区域辅助数据的至少第二层级的数据。通过在装置的所估计的初始位置附近提 供高分辨率辅助数据且在其它地方提供较低分辨率辅助数据，由移动装置12在任何给定时 间利用的辅助数据的总大小会减少，而对定位准确度具有最小影响。所述第一区及/或后续 区可为矩形、圆形及/或以任何其它合适的方式布置。辅助数据填充模块330可利用由辅助 数据检索模块320检索的所有数据或检索到的数据的子集。任何未使用的检索到的数据可 存储在移动装置12处以供未来使用或丢弃。
[0046] 如图4中由系统400展示，位置估计模块310可以利用如图3中所展示而产生的辅助 数据结构402以获得移动装置12的经更新的位置估计。因为辅助数据结构402被分层结构 化，所以辅助数据的分辨率将在整个区中不均匀，使得分辨率随着到辅助数据结构402的焦 点的距离减小而增加。因为辅助数据结构402中的分辨率的每一层级被编索引到共同索引， 所以位置估计模块310可以利用对应于多个分辨率的辅助数据以及没有或有限的处理以考 虑到分辨率中的差异。
[0047] 位置比较器模块410随后分析经更新的位置估计以确定是否引导辅助数据检索模 块320及/或辅助数据填充模块330产生经更新的辅助数据结构404。位置比较器模块410可 在满足一或多个准则之后请求经更新的辅助数据。这些准则可包含经更新的位置估计与前 一位置估计之间的移动装置12的位置中的大于阈值的改变、落到其最高分辨率辅助数据可 用于前一辅助数据结构402中的区外部的经更新的位置估计、与经更新的位置估计相关联 的准确度低于阈值准确度水平等。如果请求对辅助数据的更新，那么辅助数据检索模块320 及辅助数据填充模块330以与相对于图3描述的类似方式产生新的辅助数据结构404,其中 移动装置12的经更新的位置估计作为焦点。
[0048] 图5到6说明使用实例分层辅助数据网格以用于在建筑物的楼层内定位。首先参看 图5中的图500,楼层的辅助数据被分割成具有在几何学上通过因子二(例如，2、4、8及16英 尺)增加的分辨率的四个区502、504、506、508。初始位置估计510用作图500中展示的辅助数 据结构的焦点。如果后续位置估计520落到最高分辨率区502外部，那么焦点移位到新估计 位置且更新辅助数据结构。如图6中的图600中所展示，更新辅助数据结构以包含以经更新 的位置估计520为中心的相应减小的分辨率的区602、604、606、608。在更新辅助数据结构之 后，可以使用经更新的位置估计附近可用的较高分辨率辅助数据细化经更新的位置估计 520,且可以获得细化的位置估计610。
[0049] 虽然图5到6展示被分割成四个分层区（或瓦片）的区域，但假如区域内的区及相关 联的分辨率的总数是至少二，那么可以使用任何数目的区。此外，虽然图5到6说明辅助数据 跨越整个地图，但可替代地仅针对地图的部分或多个地图或任何其它区域或其部分而产生 辅助数据结构。
[0050] 由辅助数据检索模块320获得的辅助数据可在本地存储在移动装置12处或存储在 服务器(例如，定位服务器122)或另一外部实体上。图7说明用于检索在本地存储的辅助数 据的系统700。此处，例如对应于存储在辅助数据存储装置350处的数据(如上文所描述）的 区域辅助数据存储在本地存储装置710处。本地存储装置710可为硬盘驱动器、快闪存储器 装置、压缩光盘(CD)或数字多功能光盘(DVD)，及/或任何其它非暂时性计算机存储媒体。辅 助数据检索模块320通过将检索指令提供给本地存储装置710而促进对所选区域辅助数据 的检索。本地存储装置710继而将所请求的辅助数据加载到工作存储器720中以供进一步处 理。
[0051] 或者，图8说明用于检索远程存储的辅助数据的系统800。此处，辅助数据检索模块 320指令收发器810请求存储在远程定位服务器122上的辅助数据的子集。定位服务器122以 所请求的辅助数据响应于所述请求，所请求的辅助数据随后由收发器810提供给工作存储 器720及/或本地存储装置710。收发器810可通过任何有线或无线通信技术通信地耦合到定 位服务器122,所述有线或无线通信技术实现收发器810与定位服务器122之间的辅助数据 的传递。
[0052]虽然将图7到8说明为单独实施方案，但在一些情况下，辅助数据检索模块320可检 索本地及远程辅助数据两者。例如，可在本地存储装置710处提供最近或频繁使用的辅助数 据的高速缓冲存储器，使得辅助数据检索模块320可以从本地存储装置710获得高速缓存的 数据且经由收发器810从定位服务器122请求任何未高速缓存的数据。其它实施方案是可能 的。
[0053]参考图9,进一步参看图1到8,编译移动装置的位置辅助数据的过程900包含所展 示的阶段。然而，过程900仅是实例且没有限制性。可以例如通过添加、移除、重新布置、组合 及/或同时执行若干阶段而更改过程900。对如所示及描述的过程900的另外其它更改是可 能的。
[0054]在阶段902处，例如通过位置估计模块310估计区域(例如，场所110)内的移动装置 12的初始位置。此位置被标示为焦点以用于阶段904处的进一步操作。
[0055] 在阶段906处，例如由辅助数据检索模块320依据在阶段904处标示的焦点检索与 所述区域相关联的分层辅助数据的子集。在一些实施方案中，分层辅助数据可包含具有彼 此相异的分辨率的多个层级，使得多个层级中的每一者包含根据所述层级的分辨率而界定 的区域内的点的布置的辅助数据。可如上文所描述而确定分层辅助数据中的层级的数目以 及每一层级的相应的分辨率及相关联的网格间隔。此外，在阶段906处检索的辅助数据可在 本地存储(例如，如图7所示)及/或远程存储(例如，如由图8所示）。
[0056] 在阶段908处，例如由辅助数据填充模块330使用在阶段906处检索的辅助数据产 生区域的多层级辅助数据结构。在阶段904处标示的焦点处聚焦(此处以所述焦点为中心） 多层级辅助数据结构。
[0057] 如图9中所展示的过程900的阶段908可继而执行为构成过程1000的一组阶段，如 由图10所示。然而，相对于图10中的过程1000而说明的阶段仅是实例且没有限制性。可以例 如通过添加、移除、重新布置、组合及/或同时执行若干阶段而更改图10中展示的阶段。对如 所示及描述的阶段的另外其它更改是可能的。
[0058] 在阶段1002处，使用在阶段906处从具有第一分辨率的阶层的第一层级检索到的 分层辅助数据填充区域内的跨越与在阶段904处标示的焦点相距预先界定的距离的第一 区。换句话说，使用最高分辨率的辅助数据填充最接近焦点的区（例如，环绕图5中的焦点 510 的区 502)。
[0059] 在阶段1004处，使用在阶段906处从阶层的至少第二层级检索的分层辅助数据填 充定位在阶段1002处产生的第一区外部的区域内的第二区。在阶段1004处使用的阶层的每 一层级与对应分辨率相关联，且所述层级的分辨率中的每一者比在阶段1002处使用的第一 分辨率更粗略。换句话说，使用与在区域内但在起初产生的区外部的一或多个区中的每一 者(例如，图5中的区504、506、508中的一或多者）与焦点510之间的距离相关的相应分辨率 的辅助数据填充所述区。
[0060] 参考图11，进一步参看图1到8,根据移动装置的移动而更新移动装置12的位置辅 助数据的过程1100包含所展示的阶段。然而，过程1100仅是实例且没有限制性。可以例如通 过添加、移除、重新布置、组合及/或同时执行若干阶段而更改过程1100。对如所示及描述的 过程1100的另外其它更改是可能的。
[0061]在阶段1102处，例如由位置估计模块310估计区域(例如，场所110)内的移动装置 12的经更新的位置。所述估计是基于区域的多层级辅助数据结构402(其以所述区域内的移 动装置12的前一位置为中心)而作出。
[0062]在阶段1104处，确定在阶段1102处所确定的经更新的位置与前一位置之间的改变 (如果有)是否大于阈值。如果所述改变大于所述阈值，那么过程1100继续到阶段1106。在阶 段1106处，例如由辅助数据检索模块320及/或辅助数据填充模块330针对所述区域产生经 更新的多层级辅助数据结构404,如上文所描述。经更新的结构以移动装置12的经更新的位 置为中心，如在阶段1102处所确定。
[0063]如果在阶段1104处未检测到至少阈值的位置中的改变，那么过程替代地进行到阶 段1108,其中移动装置12使用现有的辅助数据402继续。
[0064] 上文描述的过程900、1000、1100中的每一者以及执行所述过程中利用的任何模块 可至少在软件中例如基于存储在非暂时性存储器22上且由处理器20执行的软件24而实施。 还可使用其它实施方案，包含完全或部分基于硬件及/或固件或软件、硬件及/或固件的组 合的实施方案。
[0065] 上文所论述的方法、系统和装置为实例。各种替代配置可在适当时省略、取代或添 加各种操作步骤或组件。举例来说，在替代方法中，可按不同于上文所论述的次序的次序执 行各个阶段，并且可添加、省略或组合各个阶段。而且，可以各种其它配置组合关于某些配 置所描述的特征。可以类似方式组合配置的不同方面和元件。而且，技术在发展，且因此，元 件中的许多为实例且并不限制本发明或权利要求的范围。
[0066] 在描述中给出特定细节以提供对实例配置(包含实施方案）的透彻理解。然而，可 在并无这些特定细节的情况下实践配置。举例来说，已在并无不必要细节的情况下展示众 所周知的电路、过程、算法、结构和技术以便避免混淆配置。此描述仅提供实例配置，且并不 限制权利要求的范围、适用性或配置。实际上，对配置的前面描述将向所属领域的技术人员 提供用于实施所描述技术的启发性描述。在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可对元 件的功能及布置作出各种改变。
[0067] 可将配置描述为被描绘为流程图或框图的过程。尽管每一流程图或框图可将操作 描述为循序过程，但许多操作可并行地或同时地执行。此外，操作的次序可以重新排列。过 程可以具有不包含在图中的额外步骤。此外，方法的实例可由硬件、软件、固件、中间件、微 码、硬件描述语言或其任何组合实施。当以软件、固件、中间件或微码实施时，用以执行必要 任务的程序代码或代码段可存储在例如存储媒体的非暂时性计算机可读媒体中。处理器可 执行所描述的任务。
[0068] 如本文所使用，包含在权利要求书中，以"至少一个"开始的项目的列表中所使用 的"或"指示分离性列表，以使得例如"A、B或C中的至少一者"的列表意味A或B或C或AB或AC 或BC或ABC(即，A及B及C)，或与一个以上特征的组合(例如，AA、AAB、ABBC等）。
[0069] 已描述若干实例配置，可在不脱离本发明的精神的情况下使用各种修改、替代构 造及等效物。举例来说，上文元件可为较大系统的组件，其中其它规则可优先于本发明的应 用或以其它方式修改本发明的应用。而且，可在考虑以上元件之前、期间或之后进行数个步 骤。因此，上文描述并不约束权利要求书的范围。
【主权项】
1. 一种用于处理与移动装置的定位相关联的辅助数据的方法，所述方法包括： 估计区域内的所述移动装置的初始位置； 将所述初始位置指定为焦点； 依据所述焦点而检索与所述区域相关联的分层辅助数据的子集;及 使用所检索的分层辅助数据产生以所述焦点为中心的所述区域的多层级辅助数据结 构。2. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括： 基于所述辅助数据结构而计算所述移动装置的经更新的位置;及 在所述经更新的位置在所述第一区外部或所述经更新的位置的所确定的准确度低于 阈值的情况下通过将所述经更新的位置指定为所述焦点且重复所述检索或所述产生中的 至少一者而更新所述辅助数据结构。3. 根据权利要求1所述的方法，其中产生所述辅助数据结构包括： 使用所述所检索的分层辅助数据中的相应第一者填充所述区域内的跨越与所述焦点 相距预先界定的距离的第一区；及 使用不同于所述所检索的分层辅助数据中的所述第一者的所述所检索的分层辅助数 据中的相应第二者填充所述区域内的定位在所述第一区外部的至少第二区。4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述分层辅助数据包括具有彼此相异的分辨率的 多个层级，所述多个层级中的每一者包含根据所述层级的所述分辨率而界定的所述区域内 的点的布置的辅助数据。5. 根据权利要求4所述的方法，其中： 所述所检索的分层辅助数据中的所述第一者与其第一层级及第一分辨率相关联;及 所述所检索的分层辅助数据中的所述第二者与至少其第二层级及比所述第一分辨率 粗略的至少第二分辨率相关联。6. 根据权利要求4所述的方法，其中： 与所述分层辅助数据相关联的最细分辨率是基于与所述区域相关联的通信系统的信 号测量准确度;且 所述分层辅助数据的层级的数目或与所述分层辅助数据相关联的一或多个分辨率中 的至少一者是基于与所述区域相关联的网络传递限制或移动装置操作容量中的至少一者。7. 根据权利要求4所述的方法，其中所述分层辅助数据的所述层级中的每一者与矩形 网格相关联，所述网格包括以由所述层级的所述分辨率界定的间隔隔开的点。8. 根据权利要求1所述的方法，其中： 所述方法进一步包括将所述分层辅助数据存储在所述移动装置处的存储装置处;及 所述检索包括将所述所检索的分层辅助数据加载到所述移动装置的工作存储器中。9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述检索包括在与所述区域相关联的通信网络上 接收所述所检索的分层辅助数据。10. -种可在无线通信网络中操作的移动装置，所述移动装置包括： 位置估计模块，其经配置以估计区域内的所述移动装置的初始位置； 辅助数据检索模块，其通信地耦合到所述位置估计模块且经配置以依据所述移动装置 的所述初始位置而检索与所述区域相关联的分层辅助数据的子集;及 辅助数据填充模块，其通信地耦合到所述辅助数据检索模块且经配置以使用所检索的 分层辅助数据产生以所述移动装置的所述初始位置为中心的所述区域的多层级辅助数据 结构。11. 根据权利要求10所述的移动装置，其中： 所述位置估计模块进一步经配置以基于所述辅助数据结构而计算所述移动装置的经 更新的位置； 所述移动装置进一步包括位置比较器模块，其通信地耦合到所述位置估计模块及所述 辅助数据检索模块且经配置以将所述初始位置与所述经更新的位置进行比较;及 所述辅助数据检索模块进一步经配置以在所述移动装置的所述初始位置及所述移动 装置的所述经更新的位置相差至少阈值量的情况下依据所述移动装置的所述经更新的位 置而检索与所述区域相关联的分层辅助数据的经更新的子集。12. 根据权利要求11所述的移动装置，其中： 所述位置比较器模块进一步经配置以确定与所述经更新的位置相关联的准确度;及 所述辅助数据检索模块进一步经配置以在与所述经更新的位置相关联的所述准确度 低于阈值的情况下依据所述移动装置的所述经更新的位置而检索与所述区域相关联的分 层辅助数据的经更新的子集。13. 根据权利要求11所述的移动装置，其中所述辅助数据填充模块经配置以通过以下 操作而产生所述多层级辅助数据结构:使用所述所检索的分层辅助数据中的相应第一者填 充所述区域内的跨越与所述初始位置相距预先界定的距离的第一区且使用不同于所述所 检索的分层辅助数据中的所述第一者的所述所检索的分层辅助数据中的相应第二者填充 所述区域内的定位在所述第一区外部的至少第二区。14. 根据权利要求13所述的移动装置，其中所述分层辅助数据包括具有彼此相异的分 辨率的多个层级，所述多个层级中的每一者包含根据所述层级的所述分辨率而界定的所述 区域内的点的布置的辅助数据。15. 根据权利要求14所述的移动装置，其中： 所述所检索的分层辅助数据中的所述第一者与其第一层级及第一分辨率相关联;及 所述所检索的分层辅助数据中的所述第二者与至少其第二层级及比所述第一分辨率 粗略的至少第二分辨率相关联。16. 根据权利要求14所述的移动装置，其中： 与所述分层辅助数据相关联的最细分辨率是基于所述无线通信网络的信号测量准确 度;且 所述分层辅助数据的层级的数目或与所述分层辅助数据相关联的一或多个分辨率中 的至少一者是基于与所述区域相关联的网络传递限制或所述移动装置的操作容量中的至 少一者。17. 根据权利要求14所述的移动装置，其中所述分层辅助数据的所述层级中的每一者 与矩形网格相关联，所述网格包括以由所述层级的所述分辨率界定的间隔隔开的点。18. 根据权利要求17所述的移动装置，其中所述层级中的相应者的所述分辨率与以指 数方式增加的间隔相关联。19. 根据权利要求10所述的移动装置，其中： 所述移动装置进一步包括工作存储器及本地存储单元，所述本地存储单元通信地耦合 到所述工作存储器及所述辅助数据检索模块且经配置以存储所述分层辅助数据;且 所述辅助数据检索模块进一步经配置以指令将所述所检索的分层辅助数据从所述本 地存储单元加载到所述工作存储器。20. 根据权利要求10所述的移动装置，其中： 所述移动装置进一步包括通信地耦合到所述辅助数据检索模块的收发器;且 所述辅助数据检索模块进一步经配置以指令经由所述收发器在所述无线通信网络上 将所述所检索的分层辅助数据传送到所述移动装置。21. -种用于处理与定位操作相关联的辅助数据的设备，所述设备包括： 用于估计区域内的所述设备的初始位置的装置； 用于依据所述初始位置而检索与所述区域相关联的分层辅助数据的子集的装置;及 用于使用所检索的分层辅助数据产生以所述初始位置为中心的所述区域的多层级辅 助数据结构的装置。22. 根据权利要求21所述的设备，其中所述用于产生的装置包括： 用于使用所述所检索的分层辅助数据中的相应第一者填充所述区域内的跨越与所述 初始位置相距预先界定的距离的第一区的装置;及 用于使用不同于所述所检索的分层辅助数据中的所述第一者的所述所检索的分层辅 助数据中的相应第二者填充所述区域内的定位在所述第一区外部的至少第二区的装置。23. 根据权利要求22所述的设备，其中所述分层辅助数据包括具有彼此相异的分辨率 的多个层级，所述多个层级中的每一者包含根据所述层级的所述分辨率而界定的所述区域 内的点的布置的辅助数据。24. 根据权利要求23所述的设备，其中： 所述所检索的分层辅助数据中的所述第一者与其第一层级及第一分辨率相关联;且 所述所检索的分层辅助数据中的所述第二者与至少其第二层级及比所述第一分辨率 粗略的至少第二分辨率相关联。25. 根据权利要求21所述的设备，其中： 所述设备进一步包括用于在本地存储所述分层辅助数据的装置;且 所述用于检索的装置包括用于将所述所检索的分层辅助数据加载到所述设备的工作 存储器中的装置。26. 根据权利要求21所述的设备，其中所述用于检索的装置包括用于在与所述区域相 关联的通信网络上接收所述所检索的分层辅助数据的装置。27. -种移动通信装置，其包括： 至少一个处理器，其经配置以执行指令，所述指令在被执行时致使所述至少一个处理 器： 估计区域内的所述移动通信装置的初始位置； 将所述初始位置指定为焦点； 依据所述焦点而检索与所述区域相关联的分层辅助数据的子集;及 使用所检索的分层辅助数据产生以所述焦点为中心的所述区域的多层级辅助数据结 构;及 存储器，其耦合到所述至少一个处理器且经配置以存储所述指令。28. 根据权利要求27所述的移动通信装置，其中所述指令进一步包括在被执行时致使 所述至少一个处理器通过以下操作而产生多层级辅助数据结构的指令:使用所述所检索的 分层辅助数据中的相应第一者填充所述区域内的跨越与所述焦点相距预先界定的距离的 第一区;及使用不同于所述所检索的分层辅助数据中的所述第一者的所述所检索的分层辅 助数据中的相应第二者填充所述区域内的定位在所述第一区外部的至少第二区。29. 根据权利要求27所述的移动通信装置，其中所述分层辅助数据包括具有彼此相异 的分辨率的多个层级，所述多个层级中的每一者包含根据所述层级的所述分辨率而界定的 所述区域内的点的布置的辅助数据。30. 根据权利要求27所述的移动通信装置，其中： 所述所检索的分层辅助数据中的所述第一者与其第一层级及第一分辨率相关联;及 所述所检索的分层辅助数据中的所述第二者与至少其第二层级及比所述第一分辨率 粗略的至少第二分辨率相关联。
【文档编号】H04W4/02GK105917682SQ201580005081
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年1月5日
【发明人】陈音, 帕扬·帕克扎德, E·K·荷姆
【申请人】高通股份有限公司