(57)【要約】【課題】無線基地局に関する動的位置アルマナック【解決手段】エンドユーザーによって制御される無線電話によって基地局のアルマナックを動的に更新するシステム及び方法。第１、第２、及び第３の位置情報が、第１、第２、及び第３の無線電話からそれぞれ受信される。各無線デバイスの位置が知られる。不確実性係数を考慮しつつ各無線デバイスと非協力基地局との間の距離が決定される。前記非協力基地局の位置が、前記第１、第２、及び第３の位置情報及び前記距離を用いて計算される。前記アルマナックは、前記位置を用いて更新される。【選択図】図５
2009506678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動的アルマナックシステムであって、
機械によって読み取り可能な媒体であって、
非協力基地局の位置を示す第１の位置情報であって、第１の位置におけるユーザーによって制御される無線デバイスからの情報に基づいており、前記第１の位置における前記ユーザーによって制御される無線デバイスは、前記非協力基地局を用いてデータ又は音声情報を自由に送信する権限を付与されていない第１の位置情報と、
前記非協力基地局の前記位置を示す第２の位置情報であって、第２の位置における無線デバイスからの情報に基づいた第２の位置情報と、
前記非協力基地局の前記位置を示す第３の位置情報であって、第３の位置における無線デバイスからの情報に基づいた第３の位置情報と、を含む機械によって読み取り可能な媒体と、
アルマナックプロセッサであって、
前記第１、第２、及び第３の位置情報及び前記第１、第２、及び第３の位置を示す情報を用いて前記非協力基地局の測定された位置情報を計算し、
前記測定された位置情報に位置不確実性係数を割り当て、
前記測定された位置情報を用いてアルマナックを更新するように構成されたアルマナックプロセッサと、を具備する、動的アルマナックシステム。
【請求項２】
前記第１の位置における前記無線デバイス、前記第２の位置における前記無線デバイス、及び前記第３の位置における前記無線デバイスのうちの少なくとも２つは、２つの異なる位置における同じ無線デバイスである請求項１に記載の動的アルマナックシステム。
【請求項３】
前記アルマナックプロセッサは、前記非協力基地局が移動していることを決定するようにさらに構成される請求項１に記載の動的アルマナックシステム。
【請求項４】
前記第１の位置における前記無線デバイス、前記第２の位置における前記無線デバイス、及び前記第３の位置における前記無線デバイスのうちの少なくとも２つは、２つの異なる時点における同じ無線デバイスである請求項１に記載の動的アルマナックシステム。
【請求項５】
前記アルマナックプロセッサは、協力基地局と共配置され、前記第１の位置における前記ユーザーによって制御される無線デバイスは、前記協力基地局を用いてデータ又は音声情報又は両方を自由に送信する権限が付与される請求項１に記載の動的アルマナックシステム。
【請求項６】
前記第１の位置における前記無線デバイスと、
前記第２の位置における前記無線デバイスと、
前記第３の位置における前記無線デバイスと、
前記アルマナックプロセッサ及び前記第１の位置における前記無線デバイス、前記第２の位置における前記無線デバイス、及び前記第３の位置における前記無線デバイスのうちの少なくとも２つと通信する協力基地局と、をさらに具備する請求項１に記載の動的アルマナックシステム。
【請求項７】
前記第１の位置における前記無線デバイス、前記第２の位置における前記無線デバイス、及び前記第３の位置における前記無線デバイスのうちの少なくとも１つは、追跡デバイス、子供又は仮出所者のモニター、ナビゲーションデバイス、無線ページャー、及びワイヤレスコンピュータから成るグループ内に含まれている少なくとも１つのデバイス型を具備する請求項１に記載の動的アルマナックシステム。
【請求項８】
前記第１、第２、及び第３の位置は、地理的に別々である請求項１に記載の動的アルマナックシステム。
【請求項９】
エンドユーザーによって制御される複数の無線デバイスを用いて基地局のアルマナックを動的に更新するための方法であって、
第１の位置に所在する前記複数の無線デバイスのうちの無線デバイスから第１の位置情報を受信することであって、前記第１の位置情報は、前記第１の位置に関する非協力基地局の位置を示すことと、
前記第１の位置を示す情報を入手することと、
第２の位置に所在する前記複数の無線デバイスのうちの無線デバイスから第２の位置情報を受信することであって、前記第２の位置情報は、前記第２の位置に関する前記非協力基地局の前記位置を示すことと、
前記第２の位置を示す情報を入手することと、
第３の位置に所在する前記複数の無線デバイスのうちの無線デバイスから第３の位置情報を受信することであって、前記第３の位置情報は、前記第３の位置に関する前記非協力基地局の前記位置を示すことと、
前記第３の位置を示す情報を入手することと、
関連づけられた不確実性係数を前記第１、第２、及び第３の位置情報のうちの少なくとも１つに割り当てることと、
前記第１、第２、及び第３の位置情報及び前記第１、第２、及び第３の位置を用いて前記非協力基地局の測定された位置を計算することと、
前記測定された位置を用いて前記アルマナックを更新すること、とを具備する、方法。
【請求項１０】
前記計算することは、前記第１、第２、及び第３の位置情報のうちの少なくとも１つを前記関連づけられた不確実性係数によって加重することを具備する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の距離と関連づけられた不確実性係数は、時間の経過とともに古くなってより大きな不確実性を示す請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の無線デバイスのうちの少なくとも１つの無線デバイスから受信された情報は、前記非協力基地局が前記位置からの予め決められたしきい距離の外にあることを示すかどうかを確認することをさらに具備し、前記測定された位置を用いて前記アルマナックを更新することは、
前記確認することに基づいて古い位置情報を前記アルマナックから削除することと、
前記測定された位置を示す新しい位置情報を保存すること、とを具備する請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの無線デバイスから受信された情報は、前記非協力基地局が以前の位置から離れておりさらに前記位置からの予め決められたしきい距離内にあることを示すかどうかを確認することと、
他の無線デバイスからの確認を待つこと、とをさらに具備し、前記測定された位置を用いて前記アルマナックを更新することは、前記確認することが前記待つ間に確認された場合は新しい位置情報を保存することと、前記以前の位置を示す古い位置情報を削除すること、とを具備する請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の無線デバイスのうちの少なくとも１つは、追跡デバイス、子供又は仮出所者のモニター、ナビゲーションデバイス、無線ページャー、及びワイヤレスコンピュータから成る前記グループから選択された少なくとも１つのデバイス型を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記非協力基地局は、前記第１の位置に所在する前記無線デバイス、第２の位置に所在する前記第２の無線デバイス、及び第３の位置に所在する前記無線デバイスのうちの少なくとも１つによって送信されたデータ又は音声又はその両方の転送を自由に許可しない請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
基地局のアルマナックを無線電話によって動的に更新するための方法であって、
第１、第２、及び第３の無線電話の第１、第２、及び第３の位置をそれぞれ特定することと、
前記第１、第２、及び第３の無線電話と前記第１、第２、及び第３の無線電話のうちの少なくとも１つのデータ及び音声の転送を自由に許可しない非協力基地局との間の第１、第２、及び第３の距離をそれぞれ推定することと、
前記第１、第２、及び第３の距離にそれぞれ関連する第１、第２、及び第３の位置情報を前記第１、第２、及び第３の無線電話から離れた地点に報告することと、
前記非協力基地局に関する測定された位置情報を前記第１、第２、及び第３の位置情報及び前記第１、第２、及び第３の距離から決定することと、
前記測定された位置情報を用いて前記アルマナックに含められている前記非協力基地局の位置を更新すること、とを具備し、前記第１、第２、及び第３の無線電話のうちの少なくとも１つは、前記位置特定中にエンドユーザーによって持たれている、方法。
【請求項１７】
前記第１、第２、及び第３の距離の各々に不確実性係数を割り当てることをさらに具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の位置情報は、前記非協力基地局に関する一意の識別子を示す情報を具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１、第２、及び第３の距離の各々に不確実性係数を前記割り当てることのうちの少なくとも１つは、時間の経過に伴って増大した不確実性を示す不確実性係数を割り当てることを具備し、前記第１、第２、及び第３の無線電話から離れた地点に前記報告することは、協力基地局に報告することを具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
第１、第２、及び第３の距離を前記推定することは、前記関連づけられた無線電話から離れた位置において前記第１、第２、及び第３の距離のうちの少なくとも１つを推定することを具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
第１、第２、及び第３の距離を前記推定することは、前記関連づけられた無線電話を用いて前記第１、第２、及び第３の距離のうちの少なくとも１つを推定することを具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
測定された位置情報を前記決定することは、無線電話によって行われる請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
第１、第２、及び第３の距離を前記推定することの各々は、
前記非協力基地局に関する一意の識別子を示す情報を受信することと、
応答遅延、信号強度、及び信号範囲から成るグループから選択された少なくとも１つのパラメータに基づいて前記非協力基地局までの距離を推定すること、とを具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記アルマナックに含められている前記非協力基地局の前記位置は、時間の経過に応じて、１つ以上の無線電話からの新しい測定された位置情報を用いて調整される請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
前記アルマナック内のより古い位置情報は、時間の経過とともに重要度が引き下げられる請求項１６に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１、第２、及び第３の無線電話のうちの少なくとも１つは、エンドユーザーによって所有される請求項１６に記載の方法。
【請求項２７】
前記非協力基地局は、ローカルエリアネットワーク基地局である請求項１６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の無線電話、前記第２の無線電話、及び前記第３の無線電話のうちの少なくとも１つは、特定のサービスプロバイダを用いて動作し、前記非協力基地局は、前記サービスプロバイダとローミング契約を結んでいない他のサービスプロバイダに関する携帯電話基地局である請求項１６に記載の方法。
【請求項２９】
前記非協力基地局が前記非協力基地局の現在位置から移動する可能性を決定することと、
前記可能性に基づいて前記測定された位置が前記アルマナック内において用いられるのを防止すること、とをさらに具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項３０】
コンピュータによって読み取り可能な媒体であって、
第１の位置における無線デバイスからの情報に基づいて基地局の位置を示す第１の情報を受信することと、
第２の位置における無線デバイスからの情報に基づいて前記基地局の位置を示す第２の情報を受信することと、
第３の位置における無線デバイスからの情報に基づいて前記基地局の位置を示す第３の情報を受信することと、
前記第１の情報、前記第２の情報、及び前記第３の情報のうちの少なくとも１つと不確実性係数を関連づけることと、 
前記第１の情報、前記第２の情報、前記第３の情報、及び前記不確実性係数を用いて基地局位置データベースを更新すること、とを具備する動作を１つ以上の機械に行わせるためのコンピュータによって実行可能な命令を有する、コンピュータによって読み取り可能な媒体。
【請求項３１】
エンドユーザーによって制御される複数の無線電話からの情報によって基地局のアルマナックを更新するように構成された動的アルマナックシステムであって、
前記複数の無線電話のちの第１の無線電話から第１の位置情報を受信するための手段であって、前記第１の位置情報は、前記第１の無線電話と非協力基地局との間の分離を示す手段と、
前記第１の無線電話の第１の位置を検索するための手段と、
前記複数の無線電話のうちの第２の無線電話から第２の位置情報を受信するための手段であって、前記第２の位置情報は、前記第２の無線電話と前記非協力基地局との間の分離を示す手段と、
前記第２の無線電話の第２の位置を検索するための手段と、
前記複数の無線電話のうちの第３の無線電話から第３の位置情報を受信するための手段であって、前記第３の位置情報は、前記第３無線電話と前記非協力基地局との間の分離を示す手段と、
前記第３の無線電話の第３の位置を検索するための手段であって、前記第１、第２、及び、第３の無線電話のうちの少なくとも１つは、エンドユーザーの制御下にある手段と、
前記第１、第２、及び第３の位置情報及び前記第１、第２、及び第３の位置を用いて前記非協力基地局の測定された位置を計算するための手段と、
位置不確実性係数を前記測定された位置に割り当てるための手段と、
前記測定された位置によって前記アルマナックを更新するための手段と、を具備する、動的アルマナックシステム。
【請求項３２】
前記第１の無線電話は、データ又は音声を転送するために前記非協力基地局を自由に用いることができない請求項３１に記載の動的アルマナックシステム。
【請求項３３】
前記第１の位置情報を用いて前記第１の位置と前記非協力基地局との間の第１の距離を決定するための手段と、
前記第２の位置情報を用いて前記第２の位置と前記非協力基地局との間の第２の距離を決定するための手段と、
前記第３の位置情報を用いて前記第３の位置と前記非協力基地局との間の第３の距離を決定するための手段と、をさらに具備し、前記第１、第２、及び第３の位置情報及び前記第１、第２、及び第３の位置を用いて前記非協力基地局の測定された位置を計算するための前記手段は、前記第１、第２、及び第３の位置及び前記第１、第２、及び第３の距離を用いて前記非協力基地局の前記測定された位置を計算するための手段を具備する請求項３１に記載の動的アルマナックシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的には、位置特定システムに関するものである。本開示は、より具体的には、ただし限定することなしに、位置アルマナックを更新することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
様々なモバイルデバイスの地理上の位置を知ることを希望することがますます増えてきている。例えば、携帯電話オペレータは、緊急目的のためにハンドセットの位置を特定する必要があることに対応することを試みている。位置がわかった時点で、緊急事態の解決を援助するための緊急要員を派遣することができる。地理上の位置を知ることは、地理と結びついた広告、子供の監視、自動化された仮出所者監視、逆911番、保有車両追跡等のその他の数多くの目的に役立つ。
【０００３】
アルマナックは、特定の携帯電話プロバイダに関する１つのグループのセルラー基地局に関してしばしば利用可能である。アルマナックは、セルラー基地局がどの位置に所在するかを特定の携帯電話プロバイダのために示す。この情報を用いて、これらのセルラー基地局までの距離を測定することは、モバイルデバイスの位置を決定するのを可能にする。残念なことに、アルマナックは、維持が不良である可能性があり、さらにはセルラー基地局に関して不正確な位置を含む可能性さえある。不正確なアルマナックは、携帯電話の地理上の位置の決定が不正確になる可能性がある。
【発明の開示】
【発明の概要】
【０００４】
エンドユーザーによって制御される無線電話で基地局のアルマナックを動的に更新することを考慮した方法及びシステムが開示される。前記無線電話が移動するのに応じて、前記無線電話は、様々な基地局に関する位置情報を収集する。少なくとも３つの事例における無線電話の位置を知り、基地局までの距離を決定することによって、前記基地局の位置を三辺測量することができる。前記アルマナックは、前記位置を決定するために用いられる様々な位置及び距離を保存する。基地局までの距離を新たに測定するごとに、前記位置の精度をさらに高めることができる。幾つかの実施形態は、距離測定を行うために用いられる前記モバイルデバイス及び基地局の精度に関連する不確実性係数によって前記測定値を加重する。
【０００５】
本開示は、前記基地局の位置を決定するための異なる方法を含む。幾つかの無線電話は、自己の位置を決定することができ、その他の無線電話は、より大きなシステムに依存して位置を決定する。いずれの場合も、いずれかの場所において位置が決定される。この情報は、前記位置と前記基地局との間の距離測定値と結びつけることで、前記基地局の位置を決定する際にその他のデータポイントと結びつけることが可能である。
【０００６】
本開示は、様々な無線電話によって収集された位置情報を加重するための方法も含む。前記基地局のどのような移動もより古い読取値の精度を低下させるとする推定に基づいてより古い読取値よりも優先させるためにより新しい読取値が加重される。さらに、測定精度は、様々な読取値を加重する際にも用いられる。スプリアス読取値はフィルタリングによってプロセスから排除され、このため、アルマナックはスプリアスな又は誤った読み取りによる影響を受けない。基地局が移動していることをスプリアス読取値が示す場合は、古い測定値は削除され、将来の位置計算には影響を及ぼさない。
【０００７】
同様の又は類似の部分又は特長を表すために同様の参照数字が用いられる。さらに、同じ型の様々な構成要素は、ダッシュと、同様の構成要素の間で区別する第２の数字と、を参照数字に後続させることによって区別することができる。本明細書において第１の参照数字のみが用いられている場合は、該説明は、第２の参照数字の存在にかかわらず同じ第１の参照数字を有する同様の構成要素のうちの１つに当てはまる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
最初に図１Ａに関して、動的アルマナックシステム１００の実施形態のブロック図が示される。動的アルマナックシステム１００は、無線デバイス１２０が、衛星１４０（例えば、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＧＰＳ、ガリレオ）及び／又は基地局１１２、１２４（例えば、携帯電話基地局、無線ローカルエリアネットワーク、無線ワイドエリアネットワーク、衛星電話、衛星インターネット、又は無線デバイス１２０によって認識可能なその他のあらゆる無線電話）を用いることによって地理上の位置を見つけ出すことを可能にする。無線デバイス１２０の位置が知られた時点で、無線デバイス１２０は、基地局１１２、１２４に関する位置情報を収集し、その位置情報を協力基地局１１２に転送することができる。協力基地局１１２は、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）１１０を通じてアルマナックプロセッサ１１２に結合される。アルマナックプロセッサ１１２は、位置情報を解析する前にデバイス能力データベース１４０にアクセスする。いったん解析された時点で、基地局１１２、１２４の推定された位置に従って基地局データベース又はアルマナック１４４が更新される。
【０００９】
無線デバイス１２０は、位置情報を提供するためにあらゆる数の基地局１１２、１２４と通信することができる。この実施形態においては、無線デバイス１２０は、各々の基地局１１２、１２４を通じてセルラー、衛星及び／又はメッシュネットワークとの音声及び／又はデータを転送するためにあらゆる数の通信モード（例えば、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、デジタルＡＭ又はＦＭラジオ、デジタルＴＶ、ＴＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＧＰＲＳ、ＥＶ−ＤＯ、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＭＡＸ、ＵＷＢ、衛星電話又は衛星データ等）を有することができる携帯電話である。その他の実施形態における無線デバイス１２０は、追跡デバイス、子供又は仮出所者のモニター、ナビゲーションデバイス、無線ページャー、ワイヤレスコンピュータ等であることができる。各無線デバイスに関するサポートされた通信モードは、特定の無線デバイス１２０によって行われる各位置又は距離の測定に関する不確実性係数を決定するのに役立つ情報を含むデバイス能力データベース１４０内に保存される。
【００１０】
この実施形態は、各々が異なる通信モードを有することが可能な協力基地局１１２、非協力基地局１２４及び衛星位置特定ビーコン１４０を示す。例えば、セルラー基地局１１２、１２４は、ＴＤＭＡ及びＧＳＭをサポートすることが可能であり、衛星基地局は、ＣＤＭＡのみをサポートすることが可能であり、他の衛星基地局は、ＧＳＭのみをサポートすることが可能である。典型的には、無線デバイス１２０は、様々な通信モードの部分組をサポートすることになる。
【００１１】
基地局１１２、１２４は、本明細書においては、何らかの種類のデータ又は音声の転送を許可すると定義される。基地局１１２、１２４は、ローミング契約を有する他のシステムへの加入者のみがデータ及び／又は音声トラフィックを渡すことを目的として基地局１１２、１２４と通信できるようにするためになんらかのエンティティとしばしば提携する。協力基地局１１２とは、無線デバイス１２０によるデータ及び／又は音声の交信を許可する基地局である。非協力基地局１２４は、データ及び／又は音声トラフィックを許可しないが、その位置を決定する際に役立つ情報を提供することができる。非協力基地局１２４は、何かの型の識別子を提供し、基地局１２４と無線デバイス１２０との間の距離を測定するプロセスである測距に関してしばしば用いることができる。例えば、ＷｉＦｉ基地局１２４の場合における識別子は、局識別子と、ＭＡＣアドレスと、を含む。非協力基地局１２４は、典型的には静止しており、基地局を一意で識別するための情報を提供し、無線デバイス１２０までの距離に関する何らかの測定基準を決定するために用いることができる無線デバイスである。
【００１２】
アルマナックプロセッサは、この実施形態においては基地局１１２、１２４の位置を決定する。デバイス能力データベース１４０は、無線デバイス１２０によって提供されたデータを解釈するためのものであり、基地局データベース１４４に結果及び生データが保存される。無線デバイス１２０による２回以下の測定により、基地局位置精度が限定される。第１の測定により、特定の通信モードを用いる基地局１１２、１２４の通信範囲に精度を限定することができる。第２の測定により、精度はさらに限定することができる。３回の測定は、無線デバイスが提供できるあらゆる精度に合わせた位置の三辺測量を可能にする。４回以上測定は、位置の推定をさらに向上させるのを可能にする。
【００１３】
幾つかの場合においては、非協力基地局１２４は、頻繁に移動しすぎて役に立たない。例えば、幾つかの列車は、ＷｉＦｉアクセスポイントを装備しており、携帯電話は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアクセスを有することができる。幾つかの実施形態は、移動が頻繁すぎると確信されている一定の型の非協力基地局はアルマナックに追加しない。移動可能性は、１つの要因としてデバイス能力データベース１４０内に保存することができる。移動する可能性がより高い型は、基地局データベースにおいて用いられる可能性がより低い。その他の実施形態は、移動していないことが判明した場合にしか幾つかの型又はすべての型を追加しない。アルマナックプロセッサは、特定の非協力基地局をアルマナックに追加するのを許可する前に、同じ位置を示す幾つかの測定が行われるまで待機することができる。
【００１４】
基地局データベース１４４は、そのクラスの基地局のうちの各基地局を一意で識別するために用いることができる識別子情報を保存する。例えば、各ＷｉＦｉ基地局は、ＭＡＣアドレスを識別子情報として含むことが可能である。基地局１１２、１２４を一意で識別する際には基地局１１２、１２４の特徴を用いることができる。例えば、２つの基地局が同じ局識別子を有するが、１方の基地局のみが特定の通信基準をサポートしている場合は、これらの２つの基地局は、一意で識別可能である。基地局データベース１４４には、無線デバイスが所在するエリアの測量を行うことによって各基地局１１２、１２４に関して決定される位置情報も保存される。この位置情報は、３回以上の機会において収集されたデータから系統立てられた位置を含むことが可能であり、又は、位置の精度を向上させるか又は再計算する際に用いるために該データ自体を含むことが可能である。
【００１５】
一実施形態においては、無線デバイス１２０は、各基地局１１２、１２４の位置を決定するために用いることができ、その後は、アルマナックプロセッサ１１２に位置が報告される。各基地局１１２、１２４に関する様々な無線デバイス１２０からの位置情報は、アルマナックプロセッサ１１２によって合計されて動的な形で基地局データベース１４４が更新される。特定の基地局１１２、１２４に関してより多くの位置データポイントが収集されるのに応じて、これらの位置データポイントは、無線デバイス１２０の精度に従って加重され、その特定の基地局１１２、１２４の位置をさらに高い精度で決定するために用いられる。各無線デバイス１２０の精度は、デバイス能力データベース１４０に保存され、デバイス能力データベース１４０は、無線デバイス１２０が情報を収集できる様々な方法に関して異なる精度を有することが可能である。無線デバイス１２０がその位置を知る際に存在する可能性がある不確実性も、基地局データベース１４４内の位置情報に関する精度加重の際に反映させることができる。
【００１６】
位置決定に役立てるために様々な型の位置特定ビーコンを無線デバイス１２０によって用いることができる。この実施形態は、衛星位置特定ビーコン１４０を用いるが、地上の位置特定ビーコン（例えば、ＬＯＲＡＮ）を用いることも可能である。一般的には、位置に関する参照が多いほど、無線デバイスの位置をより正確に決定することができる。
【００１７】
無線デバイス１２０の位置及び測距の精度は、基地局データベース１４４に保存され、このため、これらの不確実性係数は、基地局位置決定の際に精度を推定するために用いることができる。一実施形態においては、基地局１１２、１２４に関するより古い測定値は、より新しい測定値よりも精度が低いと推定される。この推定は、幾つかの基地局１１２、１２４は簡単に移動されることに起因する。所定の読取値に関する不確実性係数は時間の経過とともに大きくなり、より古い読取値よりもより新しい読取値が優先される。
【００１８】
幾つかの実施形態においては、基地局１１２、１２４に関するスプリアス位置読取値は、無視することができるか又は様々な状況においてより古い読取値を再検討させることができる。基地局が最後の読み取り以降に異例な距離を移動しているようである場合は、アルマナックプロセッサ１２２は、読み取りが誤りであるか又は基地局１１２、１２４が移動しているという立場をとることができる。一例においては、特定の基地局の新しい読取値は、前記基地局が前回の位置から５マイル超離れた位置に所在することを示す。この特定の基地局の最大範囲は１マイルであるため、この基地局は移動していると推定され、古い読取値は削除される。読取値が最大範囲内にあるが、その他の読取値と大きく異なるときには、アルマナックプロセッサは、古い位置読取値を削除する前に他の無線デバイス１２０による確認を待つことができる。
【００１９】
この実施形態は、協力基地局１１２から切り離されたアルマナックプロセッサ１２２を示すが、その他の実施形態においては各協力基地局１１２はアルマナックプロセッサ１１２を有することが可能である。アルマナックプロセッサ１２２は、単一の位置において又は複数の位置にわたって分散して１台のコンピュータ又はコンピュータネットワークとともに実装することが可能である。基地局データベース１４４は、中央に所在することが可能であるが、その他の実施形態は、このデータベース１４４を地域的に（ｒｅｇｉｏｎａｌｌｙ）又は各協力基地局１１２に該当する部分に分散することが可能である。例えば、第１の基地局１１２−１は、そのフットプリント及びすべての隣接する基地局フットプリント用に基地局データベース１１４の一部分を保存することができる。
【００２０】
図１Ｂに関して、動的アルマナックシステム１５０の他の実施形態が示される。幾つかの実施形態においては、基地局データベース１４４は中央に配置されるが、基地局データベース１４４は、該実施形態におけるローカルアルマナック１５８として地域的に又は各協力基地局１１２に該当する部分に分散される。例えば、第１の基地局１１２−１は、そのフットプリント及びすべての隣接する基地局フットプリント用の基地局データベース１１４の一部分を第１のローカルアルマナック１５８−１内に保存することができる。様々なローカルアルマナック１５８が更新されるのに応じて、これらの変更は、中央に配置された基地局データベース１４４に伝搬される。
【００２１】
この実施形態は、位置特定ビーコン１４０を使用しないが、音声及び／又はデータ通信において用いるために１つ以上の通信衛星基地局１５４を有する。通信衛星基地局１５４のこの実施形態は、ローカルアルマナック１５８を有することが可能であるが、ローカルアルマナック１５８を有していない。通信衛星基地局１５４は、アルマナックプロセッサ１２２に依存して個別適合化されたアルマナックを生成する。
【００２２】
図２に関して、基地局１１２、１２４の位置を特定する動的アルマナックシステム１００の一部分２００の実施形態のブロック図が示される。この実施形態は、非協力基地局１２４及び協力基地局１１２の範囲内にある３つの無線デバイス１２０−１、１２０−２、１２０−３を示す。これらの３つの無線デバイス１２０−１、１２０−２、１２０−３の各々は、幾つかの衛星位置ビーコン１４０を用いてそれぞれの位置をフィックスすることができるが、その他の実施形態は、位置を決定する際にその他の方法を用いることが可能である。３つの無線デバイス１２０の各々は、その所位置及び非協力基地局１２４までの距離を決定する。これらの測定は、同時である必要がなく、日単位又は週単位で離れていることが可能である。
【００２３】
無線デバイス１２０が測定を行った後は、情報は、アルマナックプロセッサ１２２への中継を目的として関連基地局１１２に転送される。各無線デバイスによって送信される情報は、基地局１１２、１２４を一意で識別するための情報と、無線デバイス１２０の位置と、無線デバイス１２０と基地局１１２，１２４との間の距離と、を含む。無線デバイス１２０の幾つかの実施形態は、その他の無線デバイスに依存してその位置を決定することができ、このため、無線デバイス１２０は、自己を識別する必要があるだけであり、位置は、その他の方法で導き出すことができる。
【００２４】
一実施形態においては、無線デバイス１２０は、距離を決定しないが、その他の無線デバイスがその決定を行うことを可能にするための情報を関連づけられた基地局１１２に提供する。例えば、無線デバイス１２０は、受信された信号の信号強度で返答する無関連の基地局１２４に信号を送信することができる。その信号強度は、無線デバイス１２０の通信モード及びコンフィギュレーションが与えられた場合に距離を決定するために用いることができる。
【００２５】
次に図３に関して、基地局１１２、１２４の位置を特定する動的アルマナックシステム１００の一部分３００の他の実施形態のブロック図が示される。この実施形態においては、２つの無線デバイス１２０−１、１２０−２は、非協力基地局１２４の位置を決定する。２つの別個の機会において、第２の無線デバイス１２０−２は、基地局１２４に関する測定を行う。これらの測定の間隔は、分単位又は日単位であることができる。測定値は、協力基地局１１２に通信される。この実施形態においては、無線デバイス１２０は、それぞれの位置を独立して決定せず、協力基地局１１２からの測定値に依存する。
【００２６】
図４に関して、アルマナック情報を収集する複数の無線デバイス１２０を有する動的アルマナックシステム１００の一部分４００のさらに他の実施形態のブロック図が示される。この実施形態においては、６つの無線デバイス１２０は、幾つかの基地局１１２、１２４を通じて移動中であり、位置測定を行う。この実施形態における無線デバイス１２０は、エンドユーザーに販売又はリースされるエンドユーザー装置である。測定は、ユーザーによって予想される通常動作と干渉しないようにするために無線デバイスが利用可能な資源を有するときに行うことが可能である。この実施形態における無線デバイス１２０は、基地局１１２、１２４に関する測定を行い、これらの基地局１１２、１２４に関する位置情報を有するアルマナックを参照することによって自己の位置を決定する。
【００２７】
次に図５に関して、基地局アルマナックを動的に更新するためのプロセス５００の実施形態の流れ図が示される。この実施形態においては、無線デバイス１２０は、システム１００に依存してその位置を決定する。プロセス５００の描かれている部分は、ステップ５０４において開始し、モバイルデバイス１２０の位置が決定される。この決定は、無線デバイス１２０が基地局測定値を報告後に行うことが可能であり、又はシステム１００は、無線デバイス１２０の位置に関して永続的な知識を有することが可能である。
【００２８】
ステップ５０８において、付近の基地局１１２、１２４が調査され、これらの基地局が距離情報を提供できるかどうかが決定される。この決定は、位置との相関関係がいかに弱いかにかかわらず、位置と相関させることが可能な測定の形で行うことが可能である。１つ以上の測定値が存在することで、通信範囲を知ることによって測距情報が入手できない場合でも位置を決定することができる。より多くのより良い測定値が存在する場合は、位置決定誤差を小さくすることができる。
【００２９】
無線デバイス１２０によって収集された基地局情報及び距離情報は、ステップ５１２において協力基地局１１２に転送される。無線デバイス１２０は、直ちに、定期的に、問い合わせされたときに、又は相対的な不活動期間中に情報を送信することができる。この実施形態においては、基地局情報及び距離情報は、協力基地局１１２に転送されるが、その他の実施形態は、情報を送信前に処理することが可能である。基地局情報は、基地局１１２、１２４のメーカー及び型式を識別するために用いることができる情報を含む。型式情報は、基地局によってサポートされる通信モードの型を含む。距離情報は、導き出された距離であること又は距離の計算を可能にする測定値であることができる。例えば、基地局１１２、１２４から受信された信号の信号強度を用いることができる。
【００３０】
様々な実施形態においては、協力基地局１１２は、無線デバイス１１２からの情報を処理できる場合とできない場合がある。ステップ５１６において、処理された又は処理されない情報が、何らかの種類のワイドエリアネットワーク１１０を用いて協力基地局１１２からアルマナックプロセッサ１１２に転送される。基地局１１２、１２４によって提供される識別子自体は一意でない場合は、基地局１１２、１２４に関して一意の識別子を決定することができる。アルマナックプロセッサ１２２は、基地局１１２、１２４及び無線デバイス１２０に関する情報を入手するためにデバイス能力データベース１４０にも問い合わせる。２つのデータベースからのこの情報は、基地局１１２、１２４の位置及びその位置の決定に割り当てる精度を決定するために用いられる。
【００３１】
ステップ５２８において、新しい情報及び不確実性係数を用いて基地局１１２、１２４の位置が再計算される。不確実性係数は、基地局１１２、１２４による測定精度及びモバイルデバイスによる測定精度を考慮に入れたものである。デバイス能力データベース１４０は、不確実性係数を計算するための様々なデバイスに関する情報を有する。
【００３２】
幾つかの実施形態においては、不確実性係数は、距離測定値の古さに応じて増大する。不確実性係数を増大させることは、簡単に移動させることが可能な基地局の移動をより正確に追跡することになるより最近の読取値を優先させる。基地局１１２、１２４のメーカー及び型式を知ることは、不確実性係数がどの程度古いかを知るのに役立つことができる。基地局１１２、１２４を移動させるのが困難であるほど不確実性係数がゆっくり増大する。例えば、基地局１１２、１２４が移動中の車両内にある場合は、不確実性係数は急速に増大する。永久的に設置されたセルタワー（ｃｅｌｌ  ｔｏｗｅｒ）は、その不確実性係数がはるかにゆっくりと古くなる。代替実施形態においては、不確実性係数は、時間の経過とともに古くならない。
【００３３】
ステップ５３０において、距離計算に関する検査が行われ、新情報が以前の読取値と十分に一致しているかどうかを決定する。幾つかの基地局１１２、１２４は、移動させることが可能であり、このため、移動前後における距離読取値を用いた三辺測量は、不正確な結果をもたらす。このステップにおいて、以前の決定された位置とモバイルデバイス位置との間の距離が計算される。現在測定された距離が、計算された距離及び不確実性係数が許容する距離を超えているが何らかの合理的な割合以内にある場合は、基地局１１２、１２４は静止状態であると推定される。
【００３４】
基地局１１２、１２４が移動されない場合は、処理はステップ５４０に進み、ステップ５４０において、基地局１１２、１２４の位置が計算又は再計算される。ステップ５２０において、アルマナックプロセッサ１２２は、基地局１１２、１２４の一意の識別子に関する以前の距離及び不確実性係数情報の有無について基地局データベース１４４に問い合わせる。位置を決定時にはすべての以前の読取値がそれぞれの不確実性係数によって加重される。不確実性係数が古くなっている場合は、処理は、基地局１１２、１２４の位置を決定時にはより最近の距離読取値を優先させる。ステップ５３２において、新しい位置及び距離読取値を用いて基地局データベース１４４が更新される。その時点以降に提供されるアルマナックは、新しい位置決定を用いて系統立てられる。幾つかの実施形態は、位置を計算する前に２つ又は３つの非スプリアス距離測定を待ち、その時点までステップ５４０をスキップすることができる。非スプリアス距離測定数は、不確実性係数の関数であることができる。その他の実施形態においては、１つ以上の新しい非スプリアス距離測定値を用いて基地局位置を更新することができる。
【００３５】
ステップ５３０において、測定された距離読取値が計算された距離及び不確実性係数よりも何らかの合理的なしきい割合を超えて上回っている場合は、処理は、ステップ５３０からステップ５３６に進む。ステップ５３６において、基地局１１２、１２４が移動していると決定された場合は古い距離読取値が削除される。幾つかの実施形態は、古い距離を削除する前に移動を確認する２つ以上のスプリアス読取値を要求することができる。スプリアス読取値数は、不確実性係数の関数であることができる。移動は、基地局１１２、１２４の物理的な位置の変更であること又は非物理的であることができ、それによって例えば異なる基地局に基地局識別子を割り当てる（再度割り当てる）ことができる。
【００３６】
図６に関して、基地局アルマナックを動的に更新するためのプロセス６００の他の実施形態の流れ図が示される。この実施形態においては、モバイルデバイス１２０は、その位置を独立して決定することができる。位置決定は、ステップ６０４において行われる。ステップ５０８において、付近の基地局１１２、１２４が調査される。ステップ６１２において、基地局情報、無線デバイス１２０の位置及び無線デバイス１２０と基地局１１２、１２４との間の距離が協力基地局１１２に転送される。
【００３７】
ステップ６１６において、無線デバイス１２０からの情報がローカルで解析され及び／又は解析のためにアルマナックプロセッサ１２２に転送される。一実施形態においては、読取値がスプリアスでないことを確認するための急ぎの情報検査が協力基地局１１２によって行われる。急ぎの検査に合格後は、情報は、アルマナックプロセッサ１２２に渡される。引き続き、図５に示されるようにステップ５２４、５２８、５３０、５２０、５３６、５４０、及び５３２が行われてプロセスのこの部分が完了される。
【００３８】
本発明は、一定の特定性を持って説明及び例示されているが、本開示は、例として行われているにすぎないこと、及び請求項の範囲において請求されるように本発明の精神及び適用範囲から逸脱せずに部分の組合せ及び配置の数多くの変更が可能であることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１Ａ】動的アルマナックシステムの実施形態のブロック図である。
【図１Ｂ】動的アルマナックシステムの実施形態のブロック図である。
【図２】動的アルマナックシステムの一部分の実施形態のブロック図である。
【図３】動的アルマナックシステムの一部分の他の実施形態のブロック図である。
【図４】動的アルマナックシステムの一部分のさらに他の実施形態のブロック図である。
【図５】基地局アルマナックを動的に更新するためのプロセスの実施形態の流れ図である。
【図６】基地局アルマナックを動的に更新するためのプロセスの他の実施形態の流れ図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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