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专利名称：提高无线通信系统的移动台地理信息精确度的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高无线通信系统的移动台地理信息精确度的方法。本发明还涉及一种相应的移动台、一种相应的无线通信系统以及一种无线通信系统的位置估计器。
背景技术：
在无线通信系统中，例如在全球移动通信系统(GSM)中，在基站和若干移动台之间建立通信。移动台被用户使用，并且由于用户的移动而可以改变它们的地理位置。基站由一个供应商来操作，所述供应商向用户提供基于位置的服务。这样的服务可以包括例如取决于位置的天气预报等。
对于这些基于位置的服务，供应商必需知道各个用户的地理位置。为此目的，至少已知三种方法用来估计地理位置。
在第一种方法中，利用了这样的事实即，供应商覆盖的地理区域被划分成小区，并且每个小区携带一个特定的标识。这个标识被使用作为地理信息。该标识可被各个移动台以及基站所用，并因此可以被基于位置的服务所利用。此第一方法很便宜但是不很精确。
第二种方法以第一种方法为基础并包括下列补充。例如，测量正从移动台发射到基站的无线信号的信号强度。利用此信息，有可能估计从基站到移动台的距离。取决于信号的传播时间、例如从基站到移动台并且返回的时间，可以执行类似的测量和估计。然后，除了小区标识之外，还使用所估计的距离作为一种地理信息。与第一种方法相比，此第二种方法需要执行附加的步骤，并且因此需要附加的成本。然而，它比第一种方法更精确。
在第三种方法中，利用了全球定位系统(GPS)。为此目的，在移动台中必须提供一个用于接收GPS信号的GPS接收机。然后，接收到的GPS信号的地理信息可以被基于位置的服务所使用。当然，此第三种方法最精确但是也最昂贵。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于以高精度估计移动台位置地理信息而不需要高附加成本的方法。
根据本发明，这个目的可以通过一种提高无线通信系统的移动台地理信息精确度的方法来实现，其中不使用GPS接收机来估计移动台的地理信息，并且使用所存储的其它采用GPS接收机的移动台的位置来修改所述地理信息。
根据本发明，这个目的还可以通过一种无线通信系统的移动台来实现，其中不使用GPS接收机来估计移动台的地理信息，并且使用所存储的其它采用GPS接收机的移动台的位置来修改所述地理信息。
根据本发明，这个目的还可以通过一种位于无线通信系统内的位置估计器来实现，所述无线通信系统包括一个移动台，其中不使用GPS接收机来估计移动台的地理信息，并且使用所存储的其它采用GPS接收机的移动台的位置来修改所述地理信息。
根据本发明，这个目的还可以通过一种无线通信系统来实现，该无线通信系统包括一个移动台，其中不使用GPS接收机来估计移动台的地理信息，并且使用所存储的其它采用GPS接收机的移动台的位置来修改所述地理信息。
根据本发明，不使用GPS接收机来估计移动台的地理信息。然而，使用所存储的其它采用GPS接收机的移动台的位置来修改此地理信息。结果，基于GPS的位置的高精度被用来提高未使用GPS接收机所估计的地理信息的精确度。因此，如果有至少一些包括GPS接收机的移动台，则有可能提高地理信息的精确度。
基于移动台当前所处的小区的标识来估计地理信息将是有利的。这是一种非常便宜的生成地理信息的方法。然后根据本发明对该信息进行修改以便最终使地理信息变得非常精确。
在本发明的一个有利实施例中，规定了具有较高位置密度的区域和具有较低位置密度的区域。有利地，对不具备GPS接收机的移动台的地理信息进行修改以使它更可能在具有较高位置密度的区域中。
本发明另外的特征、应用和优点将从如附图所示的本发明示范性实施例的下列说明中变得明显。在这里，所有描述和显示的特征本身或者任何组合表示本发明的主题，而与说明书中它们的措词或者附图中它们的表示无关，并且与它们在权利要求中的组合或者权利要求的从属性无关。


图1a和1b显示了根据本发明的一个实施例的示意图。
具体实施例方式
下面将结合全球移动通信系统(GSM)来描述本发明；然而要强调本发明也同样可以结合任何其它类型的蜂窝无线通信系统使用。
正如已经描述的，可以在一个基站BS和若干移动台MS之间建立通信。移动台MS由用户使用，并且由于用户的移动而可以改变它们的地理位置。基站由一个供应商来操作，所述供应商向用户提供基于位置的服务。
假定提供有包括全球定位系统(GPS)接收机的移动台MS。这些移动台MS的数目与不具备此类接收机的移动台MS数目相比可能很小。然而，假定此数目至少不可忽略。
如果用户想要用他/她的移动台MS来使用一个基于位置的服务，则此服务请求该用户的移动台MS的地理信息。
在第一步中，假定该用户的移动台MS不包括GPS接收机。在这种情况下，基站BS根据如上所述的第二种方法估计地理信息。这意味着基站BS估计该移动台MS当前所处的小区的标识、以及例如从基站BS到该移动台MS的距离。这种地理信息被转发给位于无线通信系统内的一个位置估计器。
此外，假定不是一个、而是若干个不具备GPS接收机的移动台MS把先前描述的地理信息转发给位置估计器。位置估计器存储所有接收到的地理信息。这导致如图1a中概述的情形。
图1a显示了基站BS和移动台MS移动台MS1到MS5的若干估计位置。移动台MS1到MS5不具备GPS接收机。基站BS在由图1a中的发射角A定义的那些方向上发射它的信号。根据所描述的第二种方法测量并估计基站BS和不同的移动台MS1到MS5之间的距离d1到d5。然而，由于只可能估计从基站BS到一个移动台MS的距离，而不能估计移动台MS在发射角A内所处的特定角度，所以移动台MS1到MS5的所有估计位置在图1a中以它们的各自估计距离d1到d5被相继地描述在一条线L中。结果，在图1a内移动台MS1到MS5的估计位置只有关于它们的距离d1到d5是正确的，而关于线L给出的角度并不正确。
由于所有地理信息都被储存在位置估计器中这一事实，如图1a所示的情形也呈现在位置估计器中。
在第二步中，假定该用户的移动台MS包括一个GPS接收机并因此能够接收GPS信号。在这种情况下，这个移动台MS把这些GPS信号或得到的地理信息转发给位置估计器。然而，另外并且同时，如上所述根据第二种方法估计地理信息。这意味着该移动台MS当前所处的小区的标识、以及例如从基站BS到该移动台MS的距离被估计。此地理信息也被转发给位置估计器。所有的信息都被存储在位置估计器中。
同样，假定不是一个、而是若干个具有GPS接收机的移动台MS把先前描述的基于GPS的地理信息和基于小区的地理信息转发给位置估计器。这导致如图1b中概述的情形。
图1b对应于图1a。它还显示了基站BS和移动台MS1到MS5。同样，移动台MS1到MS5不具备GPS接收机。然而，除了图1a之外，图1b显示了若干位置G，这些位置G是由那些包括GPS接收机的移动台MS所测量的地理信息得到的。
正如在图1b中可以看到的，这些位置G没有平均分布在基站BS的角度A内。相反，有具有较高位置G密度的区域和具有较低位置G密度的区域。具有较高密度的区域可能是街道等，而具有较低密度的区域可能是森林等。在图1b中，位置G沿着例如可能是一条弯曲街道的一个斜坡而集中。
位置估计器现在取决于图1b的位置G来修改如图1a所示的移动台MS1到MS5的位置。正如所描述的，图1a的移动台MS1到MS5的位置是在没有使用GPS接收机的情况下估计的，而图1b的位置G是基于GPS接收机而估计的。
一般来说，对移动台MS1到MS5的位置进行修改以使它们位于具有高位置G密度的区域中。此修改是以如下假设为基础的移动台MS1到MS5更可能在沿着例如街道的某处而不是在树林中。
正如在图1b中可看到的，这导致移动台MS1到MS5位置的一次修改，以使它们的位置是在具有较高密度的区域中的某处。同样，利用其它移动台的GPS地理信息也可修改距离d1到d5。换言之，所述修改可能不仅涉及移动台MS1到MS5在基站BS的角度A内的各自位置角度，而且还涉及这些移动台MS1到MS5的距离d1到d5。
换言之，这意味着使用由GPS接收机以高精度测量的位置G，对未使用GPS接收机而测量从而只具有较低精度的移动台MS1到MS5的位置进行修改。
可以以各种方式实现所述修改。正如已经描述的，有可能估计具有由GPS接收机测量的较高和较低位置G密度的区域，以及在具有较高密度的区域方向上修改移动台MS的位置。另外，也有可能基于位置G估计统计概率，然后可以使用这些概率来实现移动台MS的位置的修改。同样，有可能估计在由移动台MS的GPS接收机测量的基于GPS的地理信息和同时由同一移动台的位置估计器估计的基于小区的地理信息之间的平均位置。基于这种平均位置，可以修改其它不具备GPS接收机的移动台MS的位置。
只要由GPS接收机测量的少数几个位置G可用，所述不具备GPS接收机的移动台MS的位置修改就可能只导致各个移动台MS的估计位置精确度的较小增加。然而，如果位置G的数量增加，则不具备GPS接收机的移动台MS的估计位置的精确度也增加。到这种程度上，所述修改包括导致增加精确度的自学成分。
权利要求
1.一种提高无线通信系统的移动台地理信息精确度的方法，其特征在于不使用GPS接收机来估计移动台的地理信息，并且使用所存储的其它采用GPS接收机的移动台的位置来修改所述地理信息。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于基于移动台当前所处的小区的标识来估计所述地理信息。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于基于所述移动台离基站的估计距离来估计所述地理信息。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于通过测量正从移动台发射到基站的信号的强度来估计所述距离。
5.根据权利要求3或4的方法，其特征在于通过测量正从移动台发射到基站的信号的传播时间来估计所述距离。
6.根据权利要求1到5之一的方法，其特征在于其它移动台接收一个GPS信号并把它们的位置提供给一个位置估计器，并且那些位置被储存在所述位置估计器中。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于位置估计器估计那些位置，并规定具有较高位置密度的区域和具有较低位置密度的区域。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于对不具备GPS接收机的移动台的地理信息进行修改以使它更可能在具有较高位置密度的区域中。
9.根据权利要求7或8的方法，其特征在于根据那些具备GPS接收机的移动台的位置的统计概率，对不具备GPS接收机的移动台的地理信息进行估计。
10.一种无线通信系统的移动台，其特征在于不使用GPS接收机来估计移动台的地理信息，并且使用所存储的其它采用GPS接收机的移动台的位置来修改所述地理信息。
11.一种位于无线通信系统内的位置估计器，所述无线通信系统包括一个移动台，其特征在于不使用GPS接收机来估计移动台的地理信息，并且使用所存储的其它采用GPS接收机的移动台的位置来修改所述地理信息。
12.一种无线通信系统，包括一个移动台，其特征在于不使用GPS接收机来估计移动台的地理信息，并且使用所存储的其它采用GPS接收机的移动台的位置来修改所述地理信息。
全文摘要
描述了一种提高无线通信系统的移动台地理信息精确度的方法。不使用GPS接收机来估计移动台的地理信息。使用所存储的其它采用GPS接收机的移动台的位置来修改所述地理信息。
文档编号G01S5/02GK1573353SQ20041004245
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月21日 优先权日2003年5月23日
发明者米夏埃尔·坦格曼 申请人:埃沃列姆公司