專利名稱：電信網(wǎng)內(nèi)傳送標(biāo)時(shí)的三軸地理位置數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信技術(shù)及具體地包括通過電信網(wǎng)的音頻(聲音)通話信道將代表遠(yuǎn)距通信設(shè)備當(dāng)前位置的地理位置數(shù)據(jù)傳送至例如美國911PSAP的公共安全應(yīng)答站(PSAP)的改善的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
副總統(tǒng)Al Gore最近宣稱要開發(fā)由基于衛(wèi)星的美國全球定位系統(tǒng)(GPS)所提供的附加民用信號(hào)?！案郊用裼眯盘?hào)將能顯著地改善對(duì)全世界數(shù)百萬用戶的導(dǎo)航、定位和定時(shí)服務(wù)—這些用戶包括從背包旅行者和駕船人到農(nóng)夫和漁民，從飛機(jī)駕駛員到通信源，及從科學(xué)家到勘探員”，副總統(tǒng)Gore說，“當(dāng)商業(yè)人員和消費(fèi)者不斷開發(fā)出系統(tǒng)的新的創(chuàng)造性的系統(tǒng)應(yīng)用程序時(shí)，GPS已成為經(jīng)濟(jì)增長和效率的原動(dòng)力?！钡拇_，GPS和其它基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)為了商業(yè)、公共安全和國家安全的用途而快速地發(fā)展。
如果全球定位技術(shù)可以可靠、準(zhǔn)確和經(jīng)濟(jì)地使用，則公共安全將從該技術(shù)的應(yīng)用中得益非淺。在美國和全球內(nèi)移動(dòng)電話普遍存在，使用戶任何時(shí)候在差不多任何地點(diǎn)都能發(fā)出呼叫，尤其是緊急呼叫。困難在于不易確定移動(dòng)呼叫者的位置。對(duì)于固定位置或“陸線”電話，用于沿呼叫往回追蹤電話位置的技術(shù)早已存在。要將移動(dòng)呼叫者定位較為困難，但這方面需要卻方興未艾。
例如，就在麻省一地，據(jù)報(bào)告每月就有四萬臺(tái)移動(dòng)的911呼叫送至Framingham的PSAD(公共安全訪問站)，這是所有911呼叫自其路由送出的站。根據(jù)CTIA(美國蜂窩通信所)的統(tǒng)計(jì)，1997年美國的移動(dòng)911呼叫超過1千8百萬。確定緊急911呼叫者位置的問題由于下列事實(shí)而加重個(gè)人可能不清醒，可能不會(huì)說英語，可能過于歇斯底里以致無法向調(diào)度人員提供合適信息，或更可能不知道他/她自己身在何處。在驚慌情況下，大多數(shù)911呼叫者對(duì)他們身在何處提不出任何線索。
美國政府曾對(duì)通信工業(yè)界提出解決該問題的要求。FCC目前要求無線電載波能按蜂窩區(qū)段將911呼叫定位。更為新近的FCC報(bào)告和命令(見歸檔號(hào)94-102；96-264)要求在2001年在67％的情況下覆蓋載波應(yīng)有能力在小于125米的半徑內(nèi)確定發(fā)出911呼叫的移動(dòng)物體的緯度和徑度。當(dāng)然更大的精確度將會(huì)提供大得多的好處。例如，當(dāng)定位信息差100米時(shí)，要在擁擠的市中心尋找一個(gè)受傷的人可能是困難和拖延時(shí)間的。在幾米范圍內(nèi)的“定位”將更有用。
已知用于將呼叫者或移動(dòng)物體至少近似地定位的不同方法。作為商業(yè)例子，密歇根州Madison Heights的代碼警報(bào)公司(Code AlarmCompany)提供了一個(gè)系統(tǒng)，其中一個(gè)專用蜂窩電話配備了一個(gè)LORAN接收機(jī)和一個(gè)單獨(dú)的LORAN天線，所得信息通過調(diào)制解調(diào)送至威斯康星州的中央調(diào)度局。由于需要未用蜂窩電話，要提供單獨(dú)的長鞭LORAN天線并且還須將呼叫通過調(diào)制解調(diào)送至用于調(diào)度服務(wù)的中央處理站，所以費(fèi)用高，以致大眾沒有能接受該系統(tǒng)。使用中央處理局的缺點(diǎn)是“沒有本地知識(shí)”的問題，即缺乏有關(guān)本地街道，街區(qū)以及本地急救服務(wù)的知識(shí)。該系統(tǒng)對(duì)滿足FCC的要求不是現(xiàn)實(shí)的解決方法。
另一個(gè)確定移動(dòng)電話用戶位置的已知方法是三角測(cè)量。在三角測(cè)量系統(tǒng)中，通過測(cè)距技術(shù)和移動(dòng)電話上的轉(zhuǎn)發(fā)器來確定移動(dòng)電話位置。這還要求每個(gè)蜂窩塔具有特殊設(shè)備。每個(gè)蜂窩站的實(shí)施費(fèi)用估計(jì)需五十萬美元，再加一個(gè)區(qū)局的部署時(shí)間約需兩年，這使三角測(cè)量法相對(duì)地昂貴，既不通用又無法很快實(shí)施。三角測(cè)量法能否可靠地提供所報(bào)告位置的足夠正確度，也值得懷疑。
其他人試用一種到達(dá)時(shí)間差(TDOA)技術(shù)，其中三個(gè)蜂窩站同時(shí)接收數(shù)據(jù)脈沖串。根據(jù)數(shù)據(jù)脈沖串自電話到達(dá)每個(gè)蜂窩站的時(shí)間的差別，可確定蜂窩電話的近似位置。這樣系統(tǒng)的每個(gè)蜂窩站的費(fèi)用約為9萬美元，而此方法也還需至少兩年實(shí)施一個(gè)區(qū)局。
另一個(gè)稱為相關(guān)連組的賣主實(shí)施了一個(gè)TDOA系統(tǒng)，稱為他們的真實(shí)位置系統(tǒng)。該系統(tǒng)正經(jīng)受測(cè)試以確定位置正確度和實(shí)施費(fèi)用。所報(bào)告的費(fèi)用估計(jì)為每個(gè)蜂窩站5萬美元，但隨著每個(gè)蜂窩站中接收機(jī)數(shù)量(1-6)的變化而不同。如同三角測(cè)量系統(tǒng)一樣，當(dāng)蜂窩站在線時(shí)，塔與移動(dòng)電話之間的連線以很小角度會(huì)合在一起，因而減小了位置確定的正確度。第二，如同三角測(cè)量系統(tǒng)一樣，覆蓋面積決定于用合適的天線和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)改裝的塔。在整個(gè)美國實(shí)施這類系統(tǒng)基本上要化費(fèi)幾十億美元。此外，三角測(cè)量系統(tǒng)用于將任何移動(dòng)電話定位的動(dòng)力具有民用自由含意——不論用戶是否請(qǐng)求過。
許多人認(rèn)為GPS而不是陸地三角測(cè)量法成為用戶快速準(zhǔn)確定位的關(guān)鍵。為使GPS接收機(jī)運(yùn)行，來自26個(gè)衛(wèi)星的40瓦擴(kuò)展頻譜信號(hào)必須能由GPS接收機(jī)在瞄準(zhǔn)線基礎(chǔ)上所接收。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)建筑物之外的云層、樹和其它人工阻擋物似乎對(duì)這些信號(hào)的接收影響甚微，這些信號(hào)抵達(dá)地球表面時(shí)下降20dB。一般說來，從地球上任一具體位置可“看見”多至8-12GPS衛(wèi)星，因此例如Motorola、Garmin、Trimble、Magellan、Rockwell和其它廠商的制造商已提供8-12信道接收機(jī)以接收GPS信號(hào)。這些衛(wèi)星提供用于標(biāo)示它們自己位置的信號(hào)例如是歷表和定時(shí)信號(hào)以便GPS接收機(jī)能導(dǎo)出對(duì)這些衛(wèi)星中的每一個(gè)的距離，根據(jù)此距離可由GPS接收機(jī)在內(nèi)部計(jì)算位置。市場(chǎng)上有現(xiàn)成的OEM顧客用的不同手持GPS接收機(jī)，GPS接收機(jī)集成電路和板。
Navsys Corporation of Boulder Colorado開發(fā)了一個(gè)利用GPS信息以提供具有被撞車輛位置的PSAP的早期系統(tǒng)，其中由裝在汽車外部的GPS天線所接收的原始GPS數(shù)據(jù)發(fā)送至由Navsys和科羅拉多州的交通部所提供的中央處理站以便處理GPS信息和向科羅拉多州中的ISAP終端提供位置。雖然基于GPS的位置信息證明適用于將所討論車輛定位，但使用中央處理設(shè)備處理原始GPS數(shù)據(jù)被認(rèn)為不勝任，也限制了該系統(tǒng)用于其它管轄區(qū)域的可攜帶性。頒給Pace，II的美國專利號(hào)5,712,899顯示一個(gè)機(jī)動(dòng)位置報(bào)告系統(tǒng)，顯然很類似于Navsys系統(tǒng)，它使用一個(gè)移動(dòng)電話和GPS數(shù)據(jù)；GPS數(shù)據(jù)發(fā)送至基站，并在那里譯碼以形成緯度和經(jīng)度位置信息。
如波士頓的Tendor Cellular所報(bào)告的，Motorola開發(fā)了用于為最初安裝了林肯汽車中的系統(tǒng)的車輛定位的Encore系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通過利用連至Encore8信道GPS接收機(jī)輸出端的蜂窩電話而實(shí)施，緯度和經(jīng)度位置通過調(diào)制解調(diào)送至得克薩斯州Irving中的Westinghouse(西屋)以便進(jìn)一步傳播至最靠近車輛的PSAP。該系統(tǒng)初始地配置以便只向PSAP提供車輛標(biāo)識(shí)號(hào)和位置信息，通過在PSAP調(diào)用返回線向有關(guān)PSAP提供此信息。
為努力確定后備線電話號(hào)，Westinghouse轉(zhuǎn)向國立緊急號(hào)碼協(xié)會(huì)或NENA要求提供本地PSAP的電話號(hào)。當(dāng)前這類PSAP號(hào)碼的正確率為80％水平，而美國約有7000個(gè)PSAP。使用調(diào)制解調(diào)將信息送至例如由Westinghouse維持的中央處理調(diào)度中心，可以限制在PSAP處的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)數(shù)量。
麻省波士頓的Tendler Cellular描述一個(gè)整體的可攜的單一的蜂窩電話，它包括一個(gè)GPS接收機(jī)，一個(gè)GPS天線，一個(gè)用于將自GPS接收機(jī)導(dǎo)出的緯度和經(jīng)度譯碼的芯片組和一個(gè)標(biāo)示位置的合成聲音。換言之，Tendler系統(tǒng)(移動(dòng)電話)能向PSAP呼叫，然后用合成聲音(用英文)字面地將緯度和經(jīng)度位置信息“告訴”操作員。該系統(tǒng)也能訴報(bào)移動(dòng)電話的電話號(hào)碼。賣方聲稱使用合成聲音來宣告E-911呼叫者的緯度和經(jīng)度，可得到一個(gè)基本上沒有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中通過以每終端不大于300美元的費(fèi)用在CDROM上提供電子地圖，PSAP的操作員只須聆聽緯度和經(jīng)度，將它錄入并接收靶位，即可在電子圖上獲得靶位。使用合成聲音傳送位置數(shù)據(jù)的Tendler系統(tǒng)在頒給Tendler技術(shù)公司的美國專利5,555,286中有所描述。
然而用戶和政府機(jī)構(gòu)體驗(yàn)到合成聲音系統(tǒng)的困難。PSAP操作員可能不擅長記錄和聽懂“所說的”緯度和經(jīng)度數(shù)據(jù)。操作員在抄錄合成聲音時(shí)可能會(huì)出錯(cuò)。最重要的可能是合成聲音數(shù)據(jù)的使用極其有限；它不能輕易地與其它電子系統(tǒng)接口以便根據(jù)該數(shù)據(jù)采取自動(dòng)化操作。
在轉(zhuǎn)讓給AT&T的Grimes的美國專利5,388,147中描述了另一個(gè)包括移動(dòng)電話的公共安全電話系統(tǒng)。該911系統(tǒng)用于將有線和無線(蜂窩)的始發(fā)呼叫兩者處理和選路由，當(dāng)移動(dòng)電話接至GPS接收機(jī)時(shí)，GPS地理座標(biāo)被送至蜂窩交換系統(tǒng)。數(shù)字傳送是優(yōu)選的。但當(dāng)不支持?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信時(shí)可激勵(lì)一個(gè)內(nèi)部聲音合成器。這是常有的情況，因數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送系統(tǒng)例如ISDN只在有限地區(qū)可用并且需要特定譯碼器，由于數(shù)字通信協(xié)議非常依賴于硬件、固件和軟件的實(shí)施，因此它們不能普遍地用于支持通用公共安全系統(tǒng)。
一般而言，要在廣大區(qū)域內(nèi)實(shí)施所建議的位置報(bào)告通信系統(tǒng)是太昂貴了。它們中大部分需要昂貴的設(shè)備及/或在每個(gè)蜂窩站進(jìn)行修改，還要在通信網(wǎng)中下行傳送。使用聲音信道傳送具有聲音合成的位置數(shù)據(jù)的系統(tǒng)占用聲音信道，因而排除在同一信道上真正的聲音通信(現(xiàn)場(chǎng)人對(duì)人通話)。在緊急情況下，現(xiàn)場(chǎng)聲音連系可能十分重要。
美國專利5,043,736描述了一個(gè)用于確定遠(yuǎn)距離處個(gè)人或物體的緯度和經(jīng)度的系統(tǒng)，它或者就地使用位置數(shù)據(jù)(包含于設(shè)備中的地圖顯示)，或者通過蜂窩電話交換系統(tǒng)(CTSS)將位置數(shù)據(jù)自遠(yuǎn)距設(shè)備(基于蜂窩網(wǎng)的)送至基站以供顯示，使用一個(gè)偽隨機(jī)碼算法以便將來自全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機(jī)的位置求相關(guān)值，而該位置存儲(chǔ)于RAM中，用于通過“特定蜂窩調(diào)制解調(diào)器”傳送至基站。因此，在遠(yuǎn)距設(shè)備和特定“基站”兩者中都需要特殊設(shè)備。
對(duì)于公共安全和對(duì)于其它應(yīng)用，仍需改善位置傳送方法和設(shè)備。需要改善位置正確度；降低費(fèi)用；提供不斷更新的位置信息；提供對(duì)地理位置信息的校正；實(shí)施改善的自動(dòng)路由能力等等。本發(fā)明在不同方面提供這些和其它改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的中心方面是一個(gè)“帶內(nèi)”或透明數(shù)據(jù)傳送方法，使用音頻音將數(shù)據(jù)，具體講是位置數(shù)據(jù)透明地通過蜂窩和有線通信網(wǎng)傳送出去。在一個(gè)實(shí)施例中，用音頻音編碼的位置數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)端對(duì)端地傳送，即自遠(yuǎn)距呼叫者傳至接收呼叫者。透明傳送允許在同一信道上與數(shù)據(jù)傳送同時(shí)地進(jìn)行連續(xù)聲音(現(xiàn)場(chǎng)人聲)通信?？捎貌煌纛l編碼方案在聲音信道上傳送位置數(shù)據(jù)。但因DTMF編碼/譯碼早已應(yīng)用于普通移動(dòng)電話中，所以雙音或DTMF編碼是優(yōu)選的。因此本發(fā)明可用很小費(fèi)用進(jìn)行部署，或用于新的或用于改型的移動(dòng)電話上。由于音頻音編碼位置數(shù)據(jù)可直接用于移動(dòng)電話話筒電路以供傳送，熟悉技術(shù)的人可以相當(dāng)容易地實(shí)施本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明，音頻音可編碼為適合于在現(xiàn)有電信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上發(fā)送的模擬或數(shù)字形式。在任何呼叫接收處可以很少改變現(xiàn)有設(shè)備而容易地接收編碼位置數(shù)據(jù)并加以譯碼。例如，現(xiàn)有CTSS采用在撥號(hào)和信令中使用的將DTMF音頻音編碼和譯碼的電路。的確，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求DTMF音不受阻礙地通過網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，透明傳送方法可以雙向使用，例如送至PSAP或其它呼叫接收設(shè)備(它們可以是移動(dòng)的)或自它們送來，以允許在請(qǐng)求時(shí)周期地更新位置數(shù)據(jù)。
本發(fā)明又一方面是一個(gè)根據(jù)帶內(nèi)位置數(shù)據(jù)的呼叫路由方法。具有例如DTMF脈沖串形式的位置數(shù)據(jù)可方便地自聲音信道中提取并按隨著呼叫者位置不同而不同的目的，例如呼叫路由目的而譯碼。另一種應(yīng)用是基于位置的呼叫計(jì)費(fèi)。
本發(fā)明另外又一方面是用于校正位置數(shù)據(jù)以改善位置正確度的方法。根據(jù)本發(fā)明，呼叫接收站具有固定SPS天線，它的正確位置是由勘測(cè)或類似方法所正確地確定的。(此處“呼叫接收站”是字面上使用的；它可以是一個(gè)蜂窩站，CTSS站，PSTN本地局等，也可以是PSAP)。SPS接收機(jī)周期地通過固定SPS天線獲取位置數(shù)據(jù)及時(shí)標(biāo)，并將該數(shù)據(jù)記錄于動(dòng)態(tài)陣列或緩存中。當(dāng)收到無線位置數(shù)據(jù)時(shí)，如下面將要闡釋的，根據(jù)時(shí)標(biāo)查詢固定天線位置數(shù)據(jù)，及確定一個(gè)校正系數(shù)并用于無線數(shù)據(jù)。時(shí)標(biāo)的匹配提供10米之內(nèi)的位置正確度，從而容易地滿足最新的FCC人日。


圖1是電信網(wǎng)中本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)化圖。
圖2是實(shí)施本發(fā)明以支持公共安全應(yīng)答站(PSAP)的框圖。
圖3闡釋呼叫接收者刷新遠(yuǎn)距呼叫者位置數(shù)據(jù)的過程。
圖4闡釋根據(jù)本發(fā)明的基于位置的呼叫路由方法。
圖5是系統(tǒng)實(shí)施中本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)化概要框圖。此系統(tǒng)包括一個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)，一個(gè)具有SPS定位能力的遠(yuǎn)距通信設(shè)備(RCA)(例如一個(gè)移動(dòng)電話或其它無線移動(dòng)物體)，一個(gè)與蜂窩電信交換系統(tǒng)(CTSS)通信的電信服務(wù)設(shè)備(TSA)及一個(gè)與CTSS通信或可選地通過公共交換電話網(wǎng)(PSTN)的呼叫接收機(jī)或“呼叫接收”設(shè)備(CRA)。
圖6是用于顯示遠(yuǎn)距通信設(shè)備更大細(xì)節(jié)的框圖，該設(shè)備包括用于生成代表相對(duì)于本發(fā)明的系統(tǒng)實(shí)施中的三軸設(shè)備位置的標(biāo)時(shí)的三軸地理位置數(shù)據(jù)的部件和方法。
圖7是用于顯示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備更大細(xì)節(jié)的框圖，該設(shè)備包括用于根據(jù)由遠(yuǎn)距通信設(shè)備送來的三軸地理位置數(shù)據(jù)處理CTSS和PSTN呼叫建立信令，查詢遠(yuǎn)距通信設(shè)備，接收，譯碼，格式化并完成網(wǎng)絡(luò)有關(guān)服務(wù)(例如呼叫路徑確定)的部件和方法。
圖8是用于顯示呼叫接收設(shè)備更大細(xì)節(jié)的框圖，該設(shè)備用于根據(jù)由遠(yuǎn)距通信設(shè)備送來的三軸地理位置數(shù)據(jù)處理CTSS，PSTN和PBX呼叫建立信令，查詢遠(yuǎn)距通信設(shè)備，接收，譯碼，格式化并完成三軸地理位置相關(guān)服務(wù)(例如人事和車隊(duì)管理和E911位置識(shí)別)。
圖9是雙音位置數(shù)據(jù)信令的闡釋。
圖10A是第一選代無線移動(dòng)站的簡(jiǎn)化框圖。
圖10B是第二選代無線移動(dòng)站的簡(jiǎn)化框圖。
圖10C是第三選代無線移動(dòng)站的簡(jiǎn)化框圖。
圖10D是第四選代無線移動(dòng)站的簡(jiǎn)化框圖。
圖11是第五選代無線移動(dòng)站的簡(jiǎn)化框圖。
圖12是顯示單元的簡(jiǎn)化框圖，它可為移動(dòng)的也可為固定的，用于在地圖顯示器上標(biāo)示遠(yuǎn)距物體位置。
圖13A是一個(gè)無線移動(dòng)站例子的剖面圖，其中SPS位于電源盒內(nèi)。
圖13B是一個(gè)無線移動(dòng)站例子的剖面圖，其中SPS在電源盒上。
圖13C是一個(gè)無線移動(dòng)站例子的剖面圖，其中SPS位于電源盒下。
圖14是一個(gè)可用于實(shí)施SPS位置誤差校正的硬件體系結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化框圖。
圖15是校正SPS位置數(shù)據(jù)的過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
硬件概要參照?qǐng)D5，遠(yuǎn)距通信設(shè)備(RCA)10配置為用于向一個(gè)或多個(gè)NSA12和所述CRA14發(fā)送一個(gè)電信網(wǎng)內(nèi)遠(yuǎn)距設(shè)備的標(biāo)時(shí)的三軸地理位置。在此描述中，RCA也不同地稱為遠(yuǎn)距站、移動(dòng)站或移動(dòng)電話，其中移動(dòng)電話只是一例。作為另一例子，RCA可為裝于汽車內(nèi)的通信單元，用于當(dāng)車輛丟失或被盜時(shí)提供位置數(shù)據(jù)；它不必要是常規(guī)移動(dòng)電話。
現(xiàn)參照?qǐng)D6，根據(jù)闡述性實(shí)施例，RCA10由下列部件組成，但又不限于它們一個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)接收機(jī)天線24，一個(gè)SPS接收機(jī)芯片26，一個(gè)SPS數(shù)據(jù)處理器30，一個(gè)中央處理單元34，一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)?？?RAM)38，一個(gè)電子可擦及可編程只讀存儲(chǔ)模塊(EEPROM)16，一個(gè)射頻(RF)收發(fā)信機(jī)天線68，一個(gè)RF收發(fā)信機(jī)66，一個(gè)聲音和數(shù)據(jù)信號(hào)編碼器/譯碼器處理器62，一個(gè)音調(diào)生成和檢測(cè)模塊48，一個(gè)用戶接口顯示58，及一個(gè)用戶觸發(fā)接口42。值得注意的是，這些部件中許多早就用于常規(guī)移動(dòng)電話設(shè)計(jì)中，所以為實(shí)施本發(fā)明而重新設(shè)計(jì)或改型的工作只需要很少精力和費(fèi)用。例如，雖然要增加SPS接收機(jī)部件，但現(xiàn)有CPU和存儲(chǔ)部件仍可共享。
參照?qǐng)D7，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備(NSA)12的實(shí)施例安排為使設(shè)備NSA12能與多個(gè)所述RCA10和CRA14通信以便設(shè)備12能提供三軸地理位置關(guān)系的電信網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)。這類服務(wù)的例子包括根據(jù)自多個(gè)所述RCA10收到的三軸地理位置數(shù)據(jù)的呼叫路由確定，三軸地理位置相關(guān)呼叫計(jì)費(fèi)等。在一個(gè)闡述性實(shí)施中NSA12由下列部件組成，但不限于它們一個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)接收機(jī)天線104，一個(gè)SPS接收機(jī)芯片106，一個(gè)SPS數(shù)據(jù)處理器110，一個(gè)中央處理單元86，一個(gè)射頻(RF)收發(fā)信機(jī)天線72，一個(gè)RF收發(fā)信機(jī)74，一個(gè)聲音和數(shù)據(jù)信號(hào)編碼器/譯碼器處理器78，一個(gè)音調(diào)生成和檢測(cè)模塊82，一個(gè)通信網(wǎng)接口設(shè)備128，一個(gè)三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90，一個(gè)三軸地理位置校正數(shù)據(jù)庫210，及三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)212。
現(xiàn)參照?qǐng)D8，呼叫接收設(shè)備(CRA)14配置為能與多個(gè)所述RCA10和NSA12通信以便所述設(shè)備14能根據(jù)自一個(gè)或多個(gè)RCA10收到的三軸地理位置數(shù)據(jù)和自NSA12收到的三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)向所述RCA10和所述CRA14的用戶提供三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)服務(wù)。根據(jù)一個(gè)闡述性實(shí)施，CRA14包括下列部件，但不限于它們一個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)接收機(jī)天線154，一個(gè)SPS接收機(jī)芯片156，一個(gè)SPS數(shù)據(jù)處理器160，一個(gè)中央處理單元152，一個(gè)聲音和數(shù)據(jù)信號(hào)編碼器/譯碼器處理器196，一個(gè)音調(diào)生成和檢測(cè)模塊148，一個(gè)三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170，一個(gè)三軸地理位置校正數(shù)據(jù)庫166，一個(gè)三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)178，一個(gè)用戶觸發(fā)接口188，及一個(gè)用戶顯示接口186。RCA不必一定為移動(dòng)的。它可實(shí)施于普通家庭電話中或在具有SPS接收機(jī)的計(jì)算機(jī)中，等等。當(dāng)自一個(gè)設(shè)備發(fā)出呼叫時(shí)，它的準(zhǔn)確位置送至CRA。例如，在緊急情況下它能用于給出大建筑物或綜合工業(yè)企業(yè)中的準(zhǔn)確位置，這是有用的。常規(guī)ANI位置查詢可能無用，不準(zhǔn)或就是不夠精確。
在遠(yuǎn)距通信設(shè)備中獲取位置數(shù)據(jù)再參照?qǐng)D6，電子可擦和可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)16是一個(gè)裝于所述RCA10內(nèi)部但又不限于此的部件，它用指令集或微碼預(yù)編程以便在所述RCA10通電時(shí)將所述SPS數(shù)據(jù)處理器26，所述CPU34和所述音調(diào)生成和檢測(cè)模塊48初始化。微碼建立運(yùn)行參數(shù)，所述部件利用這些參數(shù)根據(jù)本發(fā)明的方法控制和處理數(shù)據(jù)。
當(dāng)所述RCA10進(jìn)入“通電”情況時(shí)，微碼將所述SPS數(shù)據(jù)處理器26初始化為預(yù)置數(shù)據(jù)格式類型，以便輸出至所述格式化的SPS數(shù)據(jù)路徑32。微碼還將所述SPS數(shù)據(jù)處理器26初始化為對(duì)所述格式化的SPS數(shù)據(jù)路徑32的預(yù)置數(shù)據(jù)輸出流率值。最后，微碼將所述SPS數(shù)據(jù)處理器26初始化為對(duì)所述格式化的SPS數(shù)據(jù)路徑32的預(yù)置數(shù)據(jù)輸出發(fā)生率值或刷新率值。
然后微碼將所述音調(diào)生成和檢測(cè)模塊48初始化為預(yù)置音調(diào)檢測(cè)模式或準(zhǔn)備自所述通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑46和自所述譯碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑102接收的數(shù)據(jù)輸入格式。所述音調(diào)生成和檢測(cè)模塊48還初始化為預(yù)置檢測(cè)模式或準(zhǔn)備發(fā)送至所述通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑46和至所述通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑50的數(shù)據(jù)輸出格式。所述音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48初始化為用于檢測(cè)來自所述通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑46和來自所述譯碼聲音，通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑102的數(shù)據(jù)的預(yù)置數(shù)據(jù)輸入流率值。然后音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48初始化為用于將數(shù)據(jù)輸出至所述通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑60和至通信和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑50的預(yù)置數(shù)據(jù)輸出流率值。接著音調(diào)生成和檢測(cè)模塊48初始化為對(duì)所述通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑60和對(duì)所述通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑50的預(yù)置數(shù)據(jù)出現(xiàn)率值或刷新率值。
CPU34初始化為預(yù)置的“事件觸發(fā)器”值，“事件觸發(fā)器”是通過微碼送至CPU34的預(yù)編程的數(shù)據(jù)或條件輸入序列，其結(jié)果是通過微碼預(yù)編程入所述EEPROM16而執(zhí)行后續(xù)的序列的過程和事件。事件觸發(fā)器可由所述CPU34的任何數(shù)量的輸入所觸發(fā)，這些輸入包括以下信號(hào)但不限于這些通過所述用戶觸發(fā)接口42的來自所述RCA10用戶的輸入；作為預(yù)置通信控制命令的自所述NSA12收到的輸入(例如網(wǎng)絡(luò)可聽信令)；自CRA14收到的作為預(yù)置通信控制命令的輸入；或來自CRA14用戶的可聽命令。最后，CPU初始化為預(yù)置數(shù)據(jù)處理方法和通信參數(shù)(即波特率，數(shù)據(jù)尺寸等)。
所述微碼輸出路徑18的出現(xiàn)建立了一條自所述EEPROM16至所述CPU34，所述SPS數(shù)據(jù)處理器30和所述音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48的連接，用于在RCA10設(shè)置為“通電”情況時(shí)初始化為預(yù)置運(yùn)行參數(shù)。在本發(fā)明現(xiàn)有實(shí)施例中，所述SPS數(shù)據(jù)處理器30通過一條通信總線連至所述CPU34，因此通過來自所述CPU34的命令自所述EEPROM16中接收初始化預(yù)置值。由于SPS數(shù)據(jù)處理器，所述音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48通過通信總線連至所述CPU34，因此也通過所述CPU34自所述EEPROM接收初始化預(yù)置值。
衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)網(wǎng)20由多個(gè)地球軌道衛(wèi)星組成，它們用給定射頻播放標(biāo)準(zhǔn)化格式數(shù)據(jù)包，在本發(fā)明現(xiàn)有實(shí)施例下列設(shè)備實(shí)施下，數(shù)據(jù)包容易地被接收，轉(zhuǎn)換和做成有用數(shù)據(jù)；連至SPS接收機(jī)芯片26和連至SPS數(shù)據(jù)處理器30的SPS接收機(jī)天線24，及連至SPS接收機(jī)芯片106和連至SPS數(shù)據(jù)處理器110的SPS接收機(jī)天線104，及連至SPS接收機(jī)芯片156和連至SPS數(shù)據(jù)處理器160的SPS接收機(jī)天線154。連接的設(shè)備如所闡述地或者嵌埋入或連至相應(yīng)設(shè)備，并用微碼預(yù)編程以處理SPS數(shù)據(jù)傳送22信號(hào)。
SPS數(shù)據(jù)傳送22信號(hào)是一個(gè)連續(xù)信號(hào)，或是與原子鐘時(shí)間同步的數(shù)據(jù)消息流播放。由于SPS數(shù)據(jù)傳送22每年365天，每周7天，每天24小時(shí)都存在，以非常小的容差同步著，并且在全球存在，因此SPS數(shù)據(jù)傳送22公認(rèn)為用于獲取靜態(tài)和動(dòng)態(tài)三軸地理位置數(shù)據(jù)的最正確和可用的手段。
在RCA10的優(yōu)選實(shí)施例中實(shí)施的SPS接收機(jī)天線24能接收特定范圍的所述SPS數(shù)據(jù)傳送，并能在運(yùn)行環(huán)境的廣闊范圍內(nèi)運(yùn)行。SPS接收機(jī)天線24的尺寸近似地配合所述RCA10的當(dāng)前使用，然而當(dāng)所述SPS接收機(jī)天線嵌埋于或十分靠近同樣嵌埋于同一所述RCA10內(nèi)的所述射頻(RF)收發(fā)信機(jī)66時(shí)，應(yīng)該考慮其尺寸和射頻屏蔽。所述SPS接收機(jī)天線24的現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施例通過一個(gè)由天線24制造商和SPS接收機(jī)芯片26制造商所規(guī)定的合適物理裝置連至所述SPS接收機(jī)芯片26。
來自SPS接收機(jī)天線24的SPS信號(hào)由所述SPS接收機(jī)芯片26接收，轉(zhuǎn)換成“原始”的或未格式化的二進(jìn)制SPS數(shù)據(jù)流，然后通過原始SPS數(shù)據(jù)輸出路徑28送至所述SPS數(shù)據(jù)處理器30。SPS數(shù)據(jù)處理器30通過與所述SPS接收機(jī)芯片26的連接來接收未格式化的或“原始”二進(jìn)制SPS數(shù)據(jù)流。在現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施例中SPS數(shù)據(jù)處理器30嵌埋入或連至RCA10。SPS數(shù)據(jù)處理器30執(zhí)行由所述SPS數(shù)據(jù)處理器制造商規(guī)定的預(yù)編程指令集或微碼。該微碼指令所述SPS數(shù)據(jù)處理器30將輸入的原始數(shù)據(jù)流采樣，并在預(yù)置的分貝(dB)范圍內(nèi)獲取(鎖住)所接收SPS衛(wèi)星信號(hào)，然后將來自所述SPS衛(wèi)星20的SPS數(shù)據(jù)消息證實(shí)。然后所述SPS數(shù)據(jù)處理器30根據(jù)自在所述SPS接收機(jī)天線24視野內(nèi)的所述SPS網(wǎng)20衛(wèi)星所接收的時(shí)間同步數(shù)據(jù)消息求出相對(duì)于geoID(地球)中心的三軸地理位置的相關(guān)值，并將下列數(shù)據(jù)附加于該三軸地理位置數(shù)據(jù)之后相對(duì)于所述RCA10的靜態(tài)、或動(dòng)態(tài)位置的數(shù)據(jù)，所述求相關(guān)值的時(shí)間，及對(duì)求相關(guān)值的三軸地理位置座標(biāo)的證實(shí)。通過“通電”條件下的初始化過程，所述SPS數(shù)據(jù)處理器30將求相關(guān)值的三軸地理位置數(shù)據(jù)格式化，及以預(yù)置數(shù)據(jù)輸出流率和刷新率，通過格式化的地理位置數(shù)據(jù)輸出路徑32將數(shù)據(jù)輸出至所述中央處理單元(CPU)34。
CPU34通過所述格式化三軸地理位置數(shù)據(jù)輸出路徑32接收未證實(shí)的格式化的三軸地理位置數(shù)據(jù)，并通過未證實(shí)三軸地理位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑將其臨時(shí)存儲(chǔ)于隨機(jī)存取存儲(chǔ)模塊38中以供證實(shí)處理。如本發(fā)明中所實(shí)施的，用于證實(shí)格式化的三軸地理位置數(shù)據(jù)的方法通過未證實(shí)三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑40自所述RAM38中檢索出未證實(shí)的三軸地理位置數(shù)據(jù)，并通過所述SPS數(shù)據(jù)處理器制造商檢驗(yàn)數(shù)據(jù)中一個(gè)字符或用于確定“有效”或“無效”三軸地理位置數(shù)據(jù)的信號(hào)的存在。如三軸地理位置數(shù)據(jù)定為“無效”，則所述CPU34忽略所述RAM38內(nèi)臨時(shí)存儲(chǔ)器中的三軸地理位置數(shù)據(jù)，并繼續(xù)將來自所述SPS數(shù)據(jù)處理器輸入的三軸地理位置數(shù)據(jù)采樣。如三軸地理位置數(shù)據(jù)定為“有效”，則所述CPU34通過有效三軸地理位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑52臨時(shí)地存儲(chǔ)“有效”格式化三軸地理位置數(shù)據(jù)于RAM38中或用它們更新所述RAM38。在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，此過程在RCA10的“通電”情況下開始，并與RCA10所完成其它過程無關(guān)地繼續(xù)下去，直至到達(dá)“斷電”情況，或否則其它預(yù)編程微碼指令所述CPU34時(shí)止。
在本發(fā)明現(xiàn)有實(shí)施例中，當(dāng)所述RCA10處于“通電”情況下，不少裝置可用于啟動(dòng)一個(gè)有效的三軸地理位置相關(guān)的通信對(duì)話。所述RCA10的用戶可通過用戶觸發(fā)接口42啟動(dòng)一串命令，它們代表一個(gè)預(yù)編程事件觸發(fā)器，使RCA10進(jìn)而將三軸地理位置發(fā)送至所述NSA12或所述CRA14。用戶觸發(fā)接口42可采取只用于特定環(huán)境中的單個(gè)瞬時(shí)開關(guān)的形式，或作為一個(gè)正規(guī)RCA10。用戶觸發(fā)接口42也可以是鍵盤形式，允許用戶通過預(yù)編程按鍵序列啟動(dòng)事件觸發(fā)器，通過用戶觸發(fā)接口路徑44送至CPU34。
用戶觸發(fā)接口42也可具有測(cè)量設(shè)備的形式，該測(cè)量設(shè)備或嵌埋于RCA10內(nèi)，或通過用戶觸發(fā)接口路徑44接至RCA10，它測(cè)量RCA10的環(huán)境的、動(dòng)態(tài)的和靜態(tài)的輸入，用戶以及在RCA10緊鄰環(huán)境的可檢測(cè)情況。這允許現(xiàn)用作自動(dòng)用戶觸發(fā)接口42的測(cè)量設(shè)備在滿足預(yù)編程條件時(shí)(加速計(jì)輸入，定時(shí)器輸入，溫度輸入等)啟動(dòng)一個(gè)事件觸發(fā)器。用戶觸發(fā)接口42也可以是通過用戶觸發(fā)接口路徑44連至所述CPU34的板上音頻檢測(cè)裝置的形式，它使用語音識(shí)別算法，允許用戶通過所選講述的自然語言(英語，日語，中文，法語，德語等)啟動(dòng)事件觸發(fā)器。
在用戶觸發(fā)接口的現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施例中，所有RCA10用戶的輸入，和由RCA10收到的通信控制命令和三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)都通過通信控制和三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)顯示輸出路徑56送至用戶顯示接口58。這向用戶提供反饋，即用戶觸發(fā)輸入的合適序列被處理以啟動(dòng)一個(gè)三軸地理位置通信事件觸發(fā)器。自所述NSA12和所述CRA14收到的三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)也可在本發(fā)明現(xiàn)有實(shí)施例中顯示。
另一個(gè)用于啟動(dòng)三軸地理位置通信對(duì)話的方法是由呼叫接收設(shè)備(CRA)14啟動(dòng)一個(gè)與所述RCA10的通信對(duì)話。當(dāng)在所述設(shè)備間建立起通信信道時(shí)，CRA14可使用一個(gè)信令方法或預(yù)編程入這兩個(gè)設(shè)備的查詢命令，以便促使RCA10通過發(fā)送一個(gè)三軸地理位置至所述CRA14而進(jìn)行響應(yīng)。
與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備的交互作用RCA10啟動(dòng)一個(gè)至NSA12的通信路徑。當(dāng)在RCA10和NSA12之間建立起通信路徑時(shí)，預(yù)編程微碼指令CPU34自動(dòng)地將“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)送至NSA12。三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90可自動(dòng)地指令NSA12以便當(dāng)所述RCA10啟動(dòng)通信對(duì)話時(shí)應(yīng)用程序90自動(dòng)地將一個(gè)識(shí)別的通信控制命令送回給RCA10。
再參照?qǐng)D7，三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90通過通信控制和三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)輸出路徑92將預(yù)編程的通信控制數(shù)據(jù)送至CPU86。CPU86通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)發(fā)送路徑94將通信控制數(shù)據(jù)送至音調(diào)檢測(cè)和生成模塊82上。依靠音調(diào)檢測(cè)和生成模塊82的音調(diào)生成功能塊將通信控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的音頻音表示。音頻音信令最好是DTMF或其它倍數(shù)(2倍或更多)音調(diào)頻率協(xié)議。(由于DTMF是一種國際性電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，)本發(fā)明可用于差不多所有電話信令設(shè)備，模擬的或數(shù)字的，包括例如ISDN，DS-0，1，CAMA，F(xiàn)GD，DMA，TDMA，GSM，AMPS，等。然后音調(diào)數(shù)據(jù)通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)發(fā)送路徑96往前送至聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊78。此設(shè)備將音頻音格式化為數(shù)據(jù)流，它適合于制造商的通過射頻(RF)，編碼聲音，通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑70(CDMA，TDMA，NAMPS，GSM，VHF，UHF等)發(fā)送聲音和數(shù)據(jù)的方法。
位置數(shù)據(jù)編碼在現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施例中，位置數(shù)據(jù)編碼為至少一個(gè)串，而附加數(shù)據(jù)串也同樣能發(fā)送，或是自動(dòng)地或是按請(qǐng)求發(fā)送。基本串包含時(shí)標(biāo)，緯度，經(jīng)度和高度數(shù)據(jù)。該時(shí)標(biāo)包括3個(gè)字符——分，秒，秒。例如，在08:22:33時(shí)時(shí)標(biāo)為2，3，3，而鐘點(diǎn)和分的十位數(shù)即略去了。這么多是恰當(dāng)?shù)?，因位置?shù)據(jù)是經(jīng)常更新的，例如每秒或每?jī)擅?。以后將描述，?duì)于數(shù)據(jù)校正而言，維持一個(gè)60秒數(shù)據(jù)陣列。這意味著根據(jù)每秒一次更新存儲(chǔ)了60個(gè)采樣值或位置。緯度需要8個(gè)字符，經(jīng)度9個(gè)字符及高度3個(gè)字符。所以優(yōu)選實(shí)施例中基本數(shù)據(jù)串為23個(gè)字符長?？捎酶郊哟园l(fā)送例如方向向量和速度。
每個(gè)數(shù)據(jù)字符依靠例如查表譯為相應(yīng)的一組兩個(gè)或更多音頻音，雖然可用其它多音編碼，但最好用DTMF，一個(gè)音組或音對(duì)用40msec脈沖串發(fā)送，隨之以40msec空白。因此在發(fā)送基本串時(shí)每80msec發(fā)送一個(gè)字符數(shù)據(jù)。決定一個(gè)串的23個(gè)字符需時(shí)23×80msec或1.8秒。當(dāng)然此協(xié)議只是闡述性的；音頻音數(shù)量，音頻，脈沖串尺寸，脈沖串率，和刷新率等都可按照具體應(yīng)用的需要加以選擇。在任何情況下，最后的音頻脈沖串(1.8秒傳送)被加至音頻信道，并與(或加至)聲音內(nèi)容一起共存。這對(duì)用戶是不討厭的。數(shù)據(jù)脈沖串的音頻電平或幅值可由CPU控制或預(yù)先設(shè)置。數(shù)據(jù)脈沖串能做成相對(duì)低電平——只是可聽的——以便人們可直接在它上面說話。另一方面，特別對(duì)于PSAP的緊急呼叫，音調(diào)最好就是可聽的，因這可向用戶再保證線路是工作的及位置數(shù)據(jù)的確是更新著。
現(xiàn)回至設(shè)備的描述，通過編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑98將編碼的通信控制數(shù)據(jù)送至射頻(RF)收發(fā)信機(jī)74。然后RF收發(fā)信機(jī)74將輸入數(shù)據(jù)自聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊78轉(zhuǎn)換為RF傳送，其頻率由所述設(shè)備制造商所預(yù)定。該數(shù)據(jù)傳送接著由RF收發(fā)信機(jī)天線72發(fā)射至RCA 10 RF收發(fā)信機(jī)天線68?，F(xiàn)參照?qǐng)D6，通過RF、編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑70接收信號(hào)。由RF收發(fā)信機(jī)天線68接收的信號(hào)送至RF收發(fā)信機(jī)66。然后RF收發(fā)信機(jī)66將收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為由所述RF收發(fā)信號(hào)66制造商預(yù)定，可供通過編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑100接收通信控制數(shù)據(jù)的聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊62使用的格式。聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器62使用由所述聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器62制造商所預(yù)編程的譯碼算法以將收到的數(shù)據(jù)重新組裝為可由音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48使用的格式，譯碼的通信控制數(shù)據(jù)接著通過譯碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑102送至音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48。通信控制數(shù)據(jù)由音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48的音調(diào)發(fā)音功能塊所接收，然后自數(shù)據(jù)的音頻音表示轉(zhuǎn)換為由所述音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48制造商預(yù)置的可供RCA10的CPU34使用的格式。該通信控制數(shù)據(jù)然后由CPU34通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑50所接收。通過預(yù)編程微碼，CPU34將通信控制輸入數(shù)據(jù)識(shí)別為一個(gè)用于將三軸地理位置數(shù)據(jù)送至NSA12的命令。
當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)事件觸發(fā)器時(shí)(用戶觸發(fā)輸入，或通信控制輸入)，CPU34執(zhí)行一組指令以發(fā)送三軸地理位置數(shù)據(jù)。當(dāng)CPU34繼續(xù)接收、證實(shí)和用“有效”(數(shù)據(jù)更新RAM時(shí)，CPU34通過有效)三軸地理位置數(shù)據(jù)(路徑52為現(xiàn)有“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù))將RAM38采樣。如來自SPS數(shù)據(jù)處理器30的三軸地理位置數(shù)據(jù)為“無效”，則CPU34將最后的“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)保持，通過有效三軸地理位置數(shù)據(jù)檢索路徑54檢索并發(fā)送，直至獲得新的“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)并將它更新入RAM38時(shí)止。如出現(xiàn)預(yù)置超時(shí)情況后CPU34仍未得到“有效”數(shù)據(jù)，CPU34將默認(rèn)地送出“無效”數(shù)據(jù)。
在所述“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)的采樣和送出期間，CPU34禁止三軸地理位置數(shù)據(jù)證實(shí)過程，以便在采樣和發(fā)送序列期間現(xiàn)有“有效”數(shù)據(jù)不被破壞、刪除或改寫。然而，在傳送“無效”三軸地理位置數(shù)據(jù)期間，證實(shí)過程繼續(xù)下去，并當(dāng)出現(xiàn)“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)的事件時(shí)由CPU34中斷“無效”三軸地理位置數(shù)據(jù)的傳送，用“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)更新RAM38，并進(jìn)而傳送新的“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)。
CPU34通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑46將數(shù)據(jù)送至音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48?！坝行А钡乩砦恢脭?shù)據(jù)然后由音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48的音調(diào)生成功能塊轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的音頻音表示。此數(shù)據(jù)通過通信控制三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑60向前送至聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊62。此設(shè)備將音頻音格式化為數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流適合于制造商的通過射頻(RF)、編碼聲音和通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑70(CDMA，TDMA，NAMPS，GSM，VHF，UHF等)發(fā)送聲音和數(shù)據(jù)的方法。
然后編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)通過編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑64送至射頻(RF)收發(fā)信機(jī)74。RF收發(fā)信機(jī)以所述設(shè)備制造商所預(yù)定的頻率將來自聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊62的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RF傳送。該RF傳送然后通過RF、編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑70自RF收發(fā)信機(jī)天線68發(fā)射至NSA12RF收發(fā)信機(jī)天線72。由RF收發(fā)信機(jī)天線72接收的信號(hào)又送至RF收發(fā)信機(jī)74。RF收發(fā)信機(jī)74將收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為由所述RF收發(fā)信機(jī)制造商預(yù)定的可供通過編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑76接收數(shù)據(jù)的聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊78使用的格式。聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊78使用由所述聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊78制造商所預(yù)編程的譯碼算法將收到的數(shù)據(jù)重新組裝為可供音調(diào)檢測(cè)和生成模塊82使用的格式。譯碼的三軸地理位置數(shù)據(jù)然后通過譯碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑80至送音調(diào)檢測(cè)和生成模塊82。音調(diào)檢測(cè)和生成模塊82的音調(diào)發(fā)音功能塊接收該三軸地理位置數(shù)據(jù)并將其自數(shù)據(jù)的音頻音表示轉(zhuǎn)換為由所述音調(diào)檢測(cè)和生成模塊82制造商預(yù)置的可供NSA12的CPU86使用的格式。然后CPU通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑84接收該三軸地理位置數(shù)據(jù)。CPU86通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑88將“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)送至三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90以供處理。
NSA12的優(yōu)選實(shí)施例使用與RCA10實(shí)施例類似的嵌埋的或連接至NSA12的SPS設(shè)備。如下面將解釋的，來自所述設(shè)備的三軸地理位置數(shù)據(jù)用于校正所述SPS傳送數(shù)據(jù)22的“內(nèi)在”誤差。
所述SPS接收機(jī)天線104的優(yōu)選實(shí)施例與本發(fā)明現(xiàn)有實(shí)施例中當(dāng)今存在的一樣。所述NSA12優(yōu)選實(shí)施例中實(shí)施的所述SPS接收機(jī)天線104能夠接收特定范圍的所述SPS數(shù)據(jù)傳送，并能在運(yùn)行環(huán)境的廣闊范圍內(nèi)運(yùn)行。所述SPS接收機(jī)天線104的尺寸適合于當(dāng)今和所述NSA12一起使用，然而當(dāng)所述SPS接收機(jī)天線嵌埋于位于同一所述NSA12中的所述射頻(RF)收發(fā)信機(jī)74內(nèi)或與其非?？拷鼤r(shí)，應(yīng)考慮天線104的尺寸和射頻屏蔽。所述SPS接收機(jī)天線104的優(yōu)選實(shí)施例通過由所述SPS接收機(jī)天線104制造商和所述SPS接收機(jī)芯片106制造商所提出的恰當(dāng)物理裝置與所述SPS接收機(jī)芯片106相連。
所述SPS接收機(jī)芯片106自所述SPS接收機(jī)天線104接收SPS信號(hào)，并將它轉(zhuǎn)換為“原始”或未格式化的二進(jìn)制SPS數(shù)據(jù)流，它然后通過所述原始SPS數(shù)據(jù)輸出路徑108送至所述SPS數(shù)據(jù)處理器110。SPS數(shù)據(jù)處理器110通過與所述SPS接收機(jī)芯片106的連接接收該未格式化或“原始”二進(jìn)制SPS數(shù)據(jù)流。所述SPS數(shù)據(jù)處理器110的現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施例嵌埋于所述NSA12中或與其相連。所述SPS數(shù)據(jù)處理器110執(zhí)行由所述SPS數(shù)據(jù)處理器110制造商規(guī)定的預(yù)編程指令集或微碼。該微碼指令SPS數(shù)據(jù)處理器110將輸入的原始數(shù)據(jù)流采樣并獲取(鎖定)收到的在預(yù)置分貝(dB)范圍內(nèi)的SPS衛(wèi)星信號(hào)，然后證實(shí)來自所述SPS衛(wèi)星20的SPS數(shù)據(jù)消息。然后所述SPS數(shù)據(jù)處理器110根據(jù)自處于所述SPS接收機(jī)天線104視野內(nèi)的所述SPS網(wǎng)20衛(wèi)星收到的時(shí)間同步數(shù)據(jù)消息求相對(duì)于geoID(地球)中心的三軸地理位置的相關(guān)值，并將下列數(shù)據(jù)附加于該三軸地理位置數(shù)據(jù)之后相對(duì)于所述NSA12的靜態(tài)、或動(dòng)態(tài)位置的數(shù)據(jù)，所述求相關(guān)值的時(shí)間，和求相關(guān)值的三軸地理位置座標(biāo)的證實(shí)。通過“通電”情況下的初始化過程，所述SPS數(shù)據(jù)處理器110將求相關(guān)值的三軸地理位置數(shù)據(jù)格式化，并通過格式化三軸地理位置數(shù)據(jù)輸出路徑112以預(yù)置數(shù)據(jù)輸出流率和刷新率向所述中央處理單元(CPU)86發(fā)送數(shù)據(jù)。
三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90指令CPU86對(duì)格式化的三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行證實(shí)。如該三軸地理位置數(shù)據(jù)定為“有效”，則CPU86通過三軸地理位置校正數(shù)據(jù)庫記錄輸入路徑114將三軸地理位置數(shù)據(jù)送至三軸地理位置校正數(shù)據(jù)庫210以便下一步輸入至三軸地理位置誤差校正算法。
三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90接收由RCA10發(fā)送的三軸地理位置數(shù)據(jù)，并對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行證實(shí)。如數(shù)據(jù)是壞的，則三軸地理位置數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用程序90將通信控制命令發(fā)送回RCA10，以要求發(fā)送三軸地理位置數(shù)據(jù)。在自RCA10收到證實(shí)的三軸地理位置數(shù)據(jù)后，三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90檢驗(yàn)自RCA10收到的三軸地理位置數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)。所述應(yīng)用程序90然后通過數(shù)據(jù)庫查詢路徑116向三軸地理位置校正數(shù)據(jù)庫查詢，要求通過數(shù)據(jù)庫記錄返回路徑118送回一個(gè)具有相同時(shí)標(biāo)的三軸地理位置校正記錄。
三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序?qū)嵤┮粋€(gè)誤差校正算法，該算法使用兩個(gè)動(dòng)態(tài)更新的變量數(shù)據(jù)輸入和一個(gè)用戶定義的變量數(shù)據(jù)輸入。用戶定義的變量數(shù)據(jù)輸入代表NSA12的專業(yè)勘測(cè)或基準(zhǔn)標(biāo)記的三軸地理位置。此三軸地理位置代表一個(gè)已知位置，根據(jù)它確定求相關(guān)值的SPS傳送數(shù)據(jù)22的偏差。第一動(dòng)態(tài)變量數(shù)據(jù)輸入是由本地SPS數(shù)據(jù)處理器110和相連的SPS設(shè)備收到的三軸地理位置，存放于所述三軸地理位置校正數(shù)據(jù)庫210中。此數(shù)據(jù)代表NSA12的求相關(guān)值的三軸地理位置，并與用戶定義變量一起使用于計(jì)算偏離已知的基準(zhǔn)標(biāo)記的三軸地理位置的三軸地理位置偏差系數(shù)。第二動(dòng)態(tài)變量數(shù)據(jù)輸入是自RCA10收到的“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)代表RCA的求相關(guān)值的三軸地理位置，并與計(jì)算的三軸地理位置偏差系數(shù)一起使用以便計(jì)算所述RCA10的校正三軸地理位置。下面將參照?qǐng)D14和15描述位置校正方法和設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)實(shí)施服備在完成RCA10三軸地理位置的誤差校正后，三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90通過校正三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑120將三軸地理位置數(shù)據(jù)送至三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)212。此服務(wù)212利用RCA10的校正三軸地理位置數(shù)據(jù)以便通過三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)輸出路徑122相對(duì)于由RCA10送出的三軸地理位置送回一個(gè)預(yù)定數(shù)據(jù)記錄，這將允許所述NSA12用戶根據(jù)輸入至所述地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90的三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)為所述RCA10用戶或所述NSA12用戶完成網(wǎng)絡(luò)相關(guān)服務(wù)。在有些情況下，所述三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)212可能從來不將三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)記錄返回至三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90，而作為替代，存儲(chǔ)所述RCA10的三軸地理位置，以備進(jìn)一步處理或送至本發(fā)明領(lǐng)域外的服務(wù)。
本發(fā)明現(xiàn)有實(shí)施例中三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序90能完成數(shù)個(gè)操作中任何一個(gè)。所述應(yīng)用程序90能將另外的通信控制和三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)送回至所述RCA10用戶。所述應(yīng)用程序90能通過通信控制和三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)路徑124將三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)送至通信網(wǎng)接口設(shè)備128，以使所述應(yīng)用程序90能通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑130將通信控制數(shù)據(jù)，三軸地理位置偏差系數(shù)數(shù)據(jù)，所述RCA10的未校正三軸地理位置數(shù)據(jù)，所述RCA10的校正的三軸地理位置數(shù)據(jù)和相關(guān)連的三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)送至多個(gè)電信網(wǎng)設(shè)備。最后的選擇是所述應(yīng)用程序90不再采取動(dòng)作，而只在所述應(yīng)用程序90碼或所述應(yīng)用程序用戶所預(yù)定義的過程點(diǎn)之前完成所有過程。
在本發(fā)明的一個(gè)闡釋性實(shí)施中，NSA12為所述RCA10完成一項(xiàng)服務(wù)，利用所述應(yīng)用程序90以確定通信對(duì)話事件的目的地。應(yīng)用程序90通過通信控制和三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)輸出路徑92將三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)送至CPU86，然后CPU86通過所述通信控制和三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)路徑124將數(shù)據(jù)送至所述通信網(wǎng)接口設(shè)備。通信網(wǎng)接口設(shè)備128通過通信控制和三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)路徑130將通信控制數(shù)據(jù)和/或三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)送至連至蜂窩電信交換系統(tǒng)(CTSS)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和接收它們。在本發(fā)明一些實(shí)施例中，三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序需要來自多個(gè)包括CTSS134，PSTN138或PBX202的電信網(wǎng)設(shè)備的反饋或其它三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)由通信網(wǎng)接口設(shè)備128通過通信控制和三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)路徑130所接收，并通過通信控制和三軸地位置關(guān)系數(shù)據(jù)輸入路徑126送至CPU84。
再參照?qǐng)D5，CTSS134將通信控制數(shù)據(jù)和/或三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)向前送至數(shù)個(gè)路徑中的一個(gè)。決定于目的地或由所述RCA10用戶所請(qǐng)求的服務(wù)，CTSS134可以使用相同的所述CTSS或?qū)嶋H上具有與CRA14類似作用的不同CTSS134將通信對(duì)話送至另一個(gè)RCA10，由于通信對(duì)話目的地是另一個(gè)實(shí)施本發(fā)明相同方法的RCA10，所以這兩個(gè)RCA10的用戶都有能力向其它RCA10發(fā)送和接收通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)。在本發(fā)明現(xiàn)有實(shí)施例中，通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑130將調(diào)用自CTSS134送至目的地的RCA10。RCA10使用一個(gè)與本發(fā)明無關(guān)的現(xiàn)有的蜂窩通信控制方法接收通信對(duì)話請(qǐng)求。當(dāng)所述目的地的RCA10用戶收到通信對(duì)話請(qǐng)求后，多個(gè)CTSS134電信網(wǎng)設(shè)備使用現(xiàn)有功能來完成由編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑70和聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑132所代表的通信電路。
決定于預(yù)編程微碼和始發(fā)與接收RCA10兩者用戶的操作，任何數(shù)量的三軸地理位置數(shù)據(jù)事件觸發(fā)器可啟動(dòng)自一個(gè)RCA10發(fā)送三軸地理位置數(shù)據(jù)至其它RCA10的通信。還有，決定于所述CPU34，預(yù)編程微碼和/或接至始發(fā)RCA10或接收RCA10的外設(shè)的處理能力，它們可能有能力對(duì)三軸地理位置數(shù)據(jù)完成誤差校正。
CTSS134的另一個(gè)選擇是通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑136將通信對(duì)話和相關(guān)連的通信控制和三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)送至多個(gè)包括公共交換電話網(wǎng)(PSTN)138的電信網(wǎng)設(shè)備。
決定于所述RCA10用戶所請(qǐng)求的服務(wù)和/或送至PSTN138的三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)，所述PSTN138可通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑198將通信對(duì)話目的地送至PSTN用戶(如POTS)CRA14。
決定于所述RCA10用戶所請(qǐng)求的服務(wù)和/或送至PSTN138的三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)，所述PSTN138可通過通信控制和三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)路徑140將通信對(duì)話目的地送至作為專用小交換機(jī)網(wǎng)202內(nèi)的呼叫接收“代理人”的CRA14。
決定于所述RCA10用戶所請(qǐng)求的服務(wù)和/或送至CTSS134的三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)，通信對(duì)話目的地可送至連至所述CTSS134的作為專用小交換機(jī)網(wǎng)202內(nèi)的呼叫接收“代理人”的CRA14。
呼叫接收設(shè)備(Cra)的運(yùn)行CRA14接收通信對(duì)話后即完成了回至所述RCA10的通信電路，現(xiàn)在允許通過下列路徑在所述RCA10和所述CRA14之間實(shí)現(xiàn)直接三軸地理位置通信如上描述的通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)發(fā)送路徑192；通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)發(fā)送路徑194；聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑198；聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑206；聲音，通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑132；編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑98；RF、編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑70；編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑100；譯碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑102；通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑50；通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑46；通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑60；編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑64；編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑76；和譯碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑146。如CRA14實(shí)施在PBX通信環(huán)境中，則可應(yīng)用下列附加表示編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑200；聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑204；聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑206；和聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑208。
決定于所述CRA14在PBX202環(huán)境中的實(shí)施，PBX202由下列路徑接收通信控制和/或三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)自CTSS14通過通信控制和三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)路徑140，或自PSTN138通過通信控制和三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)路徑142；及所述CRA14通過通信控制和三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)路徑144接收通信控制和三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)。
RCA10啟動(dòng)一條至所述RCA14的通信路徑。當(dāng)在RCA10與CRA14之間建立起通信路徑后，預(yù)編程微碼指令CPU34自動(dòng)地將“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)送至CRA14。CRA14可自動(dòng)地由三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170指令以便在與所述RCA10通信對(duì)話期間自動(dòng)地將識(shí)別的通信控制命令送回至RCA10。
三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170通過通信控制和三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)輸出路徑182將預(yù)編程通信控制數(shù)據(jù)送至CPU152。CPU152通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)發(fā)送路徑192將通信控制數(shù)據(jù)送至音調(diào)檢測(cè)和生成模塊148上。音調(diào)檢測(cè)和生成模塊148的音調(diào)生成功能塊將通信控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的音頻音表示。此數(shù)據(jù)通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)發(fā)送路徑194送至聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊196。此設(shè)備將音頻音格式化為數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流適合于制造商通過編碼聲音。通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑200(ISDN，模擬)傳送聲音和數(shù)據(jù)的方法。
在本發(fā)明的PBX202實(shí)施例中，通過編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑200將編碼的通信控制數(shù)據(jù)送至PBX202。決定于通信電路路徑，PBX202將數(shù)據(jù)譯碼并通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑204將通信控制數(shù)據(jù)送至PSTN138，后者又通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑206將所述通信控制數(shù)據(jù)送至所述CTSS134；或者，PBX202將所述數(shù)據(jù)譯碼并直接將通信控制數(shù)據(jù)送至CTSS134。否則通信數(shù)據(jù)通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑198送至PSTN138。
CTSS134通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑132將通信控制數(shù)據(jù)送至NSA12。所述數(shù)據(jù)由聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器78所接收。此設(shè)備將音調(diào)音格式化為數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流適合于制造商的通過射頻(RF)、編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑70(CDMA，TDMA，NAMPS，GSM VHF，UHF等)傳送聲音和數(shù)據(jù)的方法。然后RF收發(fā)信機(jī)74將來自聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊78的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RF傳送，其頻率由所述設(shè)備制造商所預(yù)定。該數(shù)據(jù)傳送接著通過RF、編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑70自RF收發(fā)信機(jī)天線72發(fā)射至RCA10RF收發(fā)信機(jī)天線68。RF收發(fā)信機(jī)天線68收到的信號(hào)送至RF收發(fā)信機(jī)66。RF收發(fā)信機(jī)66將收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為由所述RF收發(fā)信機(jī)66制造商所預(yù)定的可供聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊62使用的格式，模塊62通過編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑100接收通信控制數(shù)據(jù)。聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器62使用由所述聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器62制造商所預(yù)編程的譯碼算法將收到的數(shù)據(jù)重新組裝為可供聲音檢測(cè)和生成模塊48使用的格式。譯碼的通信控制數(shù)據(jù)然后通過譯碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑102送至音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48。音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48的音調(diào)發(fā)音功能塊接收該通信控制數(shù)據(jù)，然后將它自數(shù)據(jù)的音頻音表示轉(zhuǎn)換為由所述音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48制造商所預(yù)置的可供RCA10的CPU34使用的格式。CPU34通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑50接收該通信控制數(shù)據(jù)。通過預(yù)編程微碼，CPU34將通信控制輸入數(shù)據(jù)識(shí)別為將三軸地理位置數(shù)據(jù)送至NSA12的命令。
當(dāng)啟動(dòng)事件觸發(fā)器后(用戶觸發(fā)輸入，或通信控制輸入)，CPU34執(zhí)行一組指令以發(fā)送三軸地理位置數(shù)據(jù)。CPU34繼續(xù)接收，證實(shí)并用“有效”數(shù)據(jù)更新RAM。CPU34通過有效三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑52為現(xiàn)有“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)將所述RAM38采樣。如來自所述SPS數(shù)據(jù)處理器30的三軸地理位置數(shù)據(jù)是“無效”，則CPU34維持，通過有效三軸地理位置數(shù)據(jù)檢索路徑54檢索和發(fā)送最后的“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)，直至獲取新的“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)并將它更新入RAM38時(shí)止。如達(dá)到預(yù)定超時(shí)情況后CPU34仍未獲得“有效”數(shù)據(jù)，則CPU34默認(rèn)地發(fā)送“無效”數(shù)據(jù)。
在所述“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)的采樣和發(fā)送期間，CPU34禁止三軸地理位置數(shù)據(jù)證實(shí)過程，以便在采樣和發(fā)送序列中現(xiàn)有“有效”數(shù)據(jù)不被破壞，刪除或重寫。然而，在傳送“無效”三軸地理位置數(shù)據(jù)事件中，證實(shí)過程在繼續(xù)，而在出現(xiàn)“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)的事件中，CPU34會(huì)中斷“無效”三軸地理位置數(shù)據(jù)的發(fā)送，用“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)更新RAM38，并進(jìn)而發(fā)送新的“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)。
CPU34通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑46將數(shù)據(jù)送至音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48，音調(diào)檢測(cè)和生成模塊48的音調(diào)生成功能塊將“有效”地理位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的音頻音表示。此數(shù)據(jù)通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送路徑60向前送至聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊62。此設(shè)備將音頻音格式化為數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流適合于制造商的通過射頻(RF)、編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑70(CDMA，TDMA，NAMPS，GSM，VHF，UHF等)傳送聲音和數(shù)據(jù)的方法。
該編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)然后通過編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑64送至射頻(RF)收發(fā)信機(jī)66。RF收發(fā)信機(jī)66將來自聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊62的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RF傳送，其頻率由所述設(shè)備制造商所預(yù)定。該數(shù)據(jù)傳送通過RF、編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑70自RF收發(fā)信機(jī)天線68發(fā)射至NSA12RF收發(fā)信機(jī)天線72。RF收發(fā)信機(jī)天線72收到的信號(hào)然后送至RF收發(fā)信機(jī)74。RF收發(fā)信機(jī)74將收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為由所述RF收發(fā)信機(jī)制造商所預(yù)定的可供聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器模塊78使用的格式，該模塊78通過編碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑76接收數(shù)據(jù)。聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器78使用由所述聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器78制造商所預(yù)編程的譯碼算法以將收到的數(shù)據(jù)重新組裝為可供CTSS134使用的格式。NSA12通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑132將未校正三軸地理位置數(shù)據(jù)送至CTSS134。
決定于通信電路路徑，所述CTSS通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑208將三軸地理位置數(shù)據(jù)送至PBX202，或通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑206將三軸地理位置數(shù)據(jù)送至PSTN，而后者又通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑204將所述數(shù)據(jù)送至所述PBX202。否則通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑206將通信數(shù)據(jù)送至PSTN138，后者通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑198將數(shù)據(jù)送至所述CRA14。
PBX202將三軸地理位置數(shù)據(jù)編碼，并通過聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑144將所述數(shù)據(jù)送至CRA14。聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器196使用由所述聲音/數(shù)據(jù)信號(hào)譯/編碼器196制造商所預(yù)編程的譯碼算法以將收到的三軸地理位置數(shù)據(jù)重新組裝為可供音調(diào)檢測(cè)和生成模塊148使用的格式。譯碼的三軸地理位置數(shù)據(jù)通過譯碼聲音、通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑146送至音調(diào)檢測(cè)和生成模塊148。音調(diào)檢測(cè)和生成模塊148的音調(diào)發(fā)音功能塊接收該三軸地理位置數(shù)據(jù)，并將它自數(shù)據(jù)的音頻音表示轉(zhuǎn)換為由所述音調(diào)檢測(cè)和生成模塊148制造商預(yù)置的可供CRA14的CPU152使用的格式。然后CPU152通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)路徑150接收三軸地理位置數(shù)據(jù)。CPU152通過通信控制和三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑168將“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)送至三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170供處理用。
CRA14的優(yōu)選實(shí)施例使用與NSA12實(shí)施類似的嵌埋的或連至CRA14的SPS設(shè)備。然而，來自所述設(shè)備的三軸地理位置數(shù)據(jù)的使用目的是如下面將描述的校正SPS傳送數(shù)據(jù)22的“內(nèi)在”誤差。
SPS接收機(jī)天線154的現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施例嵌埋于CRA14內(nèi)，能接收特定范圍的SPS數(shù)據(jù)傳送，并能在運(yùn)行環(huán)境的廣闊范圍內(nèi)操作。如SPS接收機(jī)制造商和SPS接收機(jī)芯片156制造商所規(guī)定的，天線154連至所述SPS接收機(jī)芯片156。
所述SPS接收機(jī)芯片156的優(yōu)選實(shí)施例是猶如本發(fā)明現(xiàn)有實(shí)施例中所存在的。SPS信號(hào)由所述SPS接收機(jī)芯片156自所述SPS接收機(jī)天線154中接收，并轉(zhuǎn)化為“原始”或未格式化的二進(jìn)制SPS數(shù)據(jù)流，然后它又通過所述原始SPS數(shù)據(jù)輸出路徑162送至所述SPS數(shù)據(jù)處理器160。CRA SPS接收機(jī)部件和運(yùn)行的進(jìn)一步細(xì)節(jié)與RCA和/或NSA中的相應(yīng)電路相仿，因此此處將略去。
三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170指令CPU152對(duì)格式化的三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行證實(shí)。如該三軸地理位置數(shù)據(jù)定為“有效”，則CPU152將該三軸地理位置數(shù)據(jù)送至三軸地理位置校正數(shù)據(jù)庫166以備下一步通過三軸地理位置校正數(shù)據(jù)庫記錄輸入路徑164輸入至三軸地理位置誤差校正算法。
三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170接收由RCA10送出的三軸地理位置數(shù)據(jù)，并對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行證實(shí)。如數(shù)據(jù)是壞的，則三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170將通信控制命令發(fā)送回至RCA10，以要求送三軸地理位置數(shù)據(jù)。在自RCA10收到證實(shí)的三軸地理位置數(shù)據(jù)后，三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170檢驗(yàn)來自RCA10的三軸地理位置數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)。所述應(yīng)用程序170然后通過數(shù)據(jù)庫查詢路徑172查詢?nèi)S地理位置校正數(shù)據(jù)庫，要求通過數(shù)據(jù)庫記錄返回路徑174送回帶有相同時(shí)標(biāo)的三軸地理位置校正記錄。
三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序?qū)嵤┮粋€(gè)利用兩個(gè)動(dòng)態(tài)更新變量數(shù)據(jù)輸入和一個(gè)用戶定義變量數(shù)據(jù)輸入的誤差校正算法。用戶定義變量數(shù)據(jù)輸入代表CRA12的專業(yè)勘測(cè)或基準(zhǔn)標(biāo)記的三軸地理位置。此三軸地理位置代表一個(gè)已知位置，根據(jù)它確定求相關(guān)值的SPS傳送數(shù)據(jù)22的偏差。第一動(dòng)態(tài)變量數(shù)據(jù)輸入是由本地SPS數(shù)據(jù)處理器160和相連的SPS設(shè)備所收到的三軸地理位置。存放于所述三軸地理位置校正數(shù)據(jù)庫166中，此數(shù)據(jù)代表CRA14的求相關(guān)值的三軸地理位置，并與用戶定義變量一起使用于計(jì)算偏離已知的基準(zhǔn)標(biāo)記的三軸地理位置的三軸地理位置偏差系數(shù)。第二動(dòng)態(tài)變量數(shù)據(jù)輸入是自RCA10收到的“有效”三軸地理位置數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)代表RCA的求相關(guān)值的三軸地理位置，并與計(jì)算的三軸地理位置偏差系數(shù)一起使用以便計(jì)算所述RCA10的校正三軸地理位置。
在對(duì)RCA10上三軸地理位置完成誤差校正后，三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170然后通過校正的三軸地理位置數(shù)據(jù)輸入路徑176將三軸地理位置數(shù)據(jù)送至三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)178。此服務(wù)178利用RCA10的校正的三軸地理位置數(shù)據(jù)以便通過三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)輸出路徑180送回一個(gè)相對(duì)于由RCA10送出的三軸地理位置的預(yù)定數(shù)據(jù)記錄，這將允許所述CRA14的用戶根據(jù)輸入至所述地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170的三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)為所述RCA10用戶或所述CRA14用戶完成三軸地理位置相關(guān)服務(wù)。在有些情況下，所述三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)178可能從不將三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)記錄返回至三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170，而作為替代，存儲(chǔ)所述RCA10的三軸地理位置，以備進(jìn)一步處理或送至本發(fā)明領(lǐng)域外的服務(wù)。
在本發(fā)明現(xiàn)有實(shí)施例中，所述CRA14用戶通過用戶觸發(fā)接口188輸入數(shù)據(jù)變量至所述應(yīng)用程序170中，從而與所述應(yīng)用程序170交互作用。不同的類似于RCA輸入的輸入可用于提供數(shù)據(jù)輸入，用于或者改變CRA的運(yùn)行特性，或者改變事件觸發(fā)器參數(shù)。在人參與CRA14的情況下，通過連接的用戶顯示接口186向用戶提供反饋。那些要求所述CRA14用戶觀看三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)果的三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)可以使用應(yīng)用程序170將所述三軸地理位置關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)果送至CPU152，它又通過通信控制和三軸地理位置相關(guān)數(shù)據(jù)顯示輸出路徑將該數(shù)據(jù)送至所述用戶顯示接口。
三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170完成自遠(yuǎn)程通信設(shè)備10或所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備12接收三軸地理位置數(shù)據(jù)的主要功能，并允許所述三軸地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)應(yīng)用程序170的用戶為所述RCA10用戶和所述CRA14的用戶完成服務(wù)。三軸地理位置相關(guān)應(yīng)用程序可包括以下功能但不限于這些資產(chǎn)追蹤，人事和車隊(duì)管理，電話號(hào)查詢服務(wù)，旅館服務(wù)臺(tái)服務(wù)，過程控制，人員定位，公共安全定位服務(wù)，導(dǎo)航，電信網(wǎng)管理等。
位置數(shù)據(jù)校正如上面所簡(jiǎn)短地提到的，本發(fā)明的重要方面是一種用于校正自例如移動(dòng)電話的遠(yuǎn)程通信設(shè)備接收的SPS導(dǎo)出的位置數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備。已知道衛(wèi)星信號(hào)的一定程度衰退會(huì)導(dǎo)致獲取的位置信息的不準(zhǔn)確性(GPS明顯地向軍事方面、NASA等而不是公眾提供更準(zhǔn)確的信息)。本發(fā)明提供一個(gè)用于克服這些不準(zhǔn)確性而提供精確位置數(shù)據(jù)的解決辦法。
校正技術(shù)實(shí)施于固定位置上，實(shí)際上它可以是能見到GPS信號(hào)而接收它的任何地方。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，該固定位置是通信網(wǎng)的一部分，例如移動(dòng)站，CTSS，電話總局等。在另一實(shí)施例中，固定位置可以是家庭，辦公室或其它商業(yè)場(chǎng)所，尤其固定位置可以是一個(gè)PSAP。對(duì)于許多應(yīng)用程序，有利的是在通信網(wǎng)內(nèi)提供固定位置，其中為一個(gè)移動(dòng)呼叫，尤其是緊急或911呼叫提供路由，以便能如下面將闡釋地以高準(zhǔn)確度完成基于位置的路由。
因此本發(fā)明另一特征根據(jù)高準(zhǔn)確度的校正的位置數(shù)據(jù)為呼叫，例如緊急911呼叫，提供動(dòng)態(tài)路由。這保證大部分恰當(dāng)?shù)木o急或公共安全服務(wù)提供者能盡快地收到所需信息。例如，數(shù)米的位置誤差能在將呼叫調(diào)度至當(dāng)?shù)鼐炀只蛘{(diào)度至公路巡邏車之間造成差別，而實(shí)際上精確緊急位置是在城市公路上。另一個(gè)例子是，在海岸公路上只有數(shù)米的差別可能意味著需要陸基緊急援助與要求海岸警衛(wèi)隊(duì)進(jìn)行水上救援的遇險(xiǎn)呼叫之間的差別。
現(xiàn)參照?qǐng)D14，在固定位置安裝了SPS天線1402以提供位置數(shù)據(jù)校正。該天線的實(shí)際物理位置是例如通過勘測(cè)而準(zhǔn)確地確定的，并記錄入存儲(chǔ)器。SPS接收機(jī)1404連至固定天線，及固定天線的CPU位置數(shù)據(jù)被獲取后在SPS處理器1406中處理。處理器1406提供包括時(shí)標(biāo)，緯度，經(jīng)度和高度數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)，例如作為具有預(yù)定格式的ASCII字節(jié)流。市場(chǎng)上可用的SPS接收機(jī)和處理機(jī)可編程以便在例如串行端口上提供所需輸出格式。此數(shù)據(jù)經(jīng)常更新，例如每數(shù)秒一次。(此數(shù)據(jù)可能會(huì)受到SPS傳送中所帶來的“選擇可用性”衰退的影響)。獲取的固定天線位置數(shù)據(jù)送至系統(tǒng)微處理器1408并存放于存儲(chǔ)器中(通過總線1410)。該數(shù)據(jù)存放于存儲(chǔ)器中以形成動(dòng)態(tài)或環(huán)狀陣列，從而例如在任何時(shí)候都保持最新60秒的數(shù)據(jù)。假設(shè)平均每秒獲取一次數(shù)據(jù)，則此陣列中將有60個(gè)樣值，當(dāng)然此數(shù)并不重要。可合適地提供存儲(chǔ)器空間。
用于移動(dòng)電話接收的RF接收機(jī)或收發(fā)信機(jī)1416連至聲音/數(shù)據(jù)編碼和譯碼模塊1418以便將輸入信號(hào)譯碼為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)輸入至音調(diào)檢測(cè)模塊1420以檢測(cè)代表移動(dòng)電話位置的音頻音。所得數(shù)據(jù)必要時(shí)再由微處理器1408處理，以形成最好包括時(shí)標(biāo)、緯度、經(jīng)度和高度的移動(dòng)位置數(shù)據(jù)樣值。移動(dòng)位置數(shù)據(jù)樣值通過總線1410存入例如存儲(chǔ)位置1422中。用于由微處理器執(zhí)行這些操作的程序碼可由存儲(chǔ)器1426提供，它最好是只讀存儲(chǔ)器。按照下列方法來校正存儲(chǔ)的移動(dòng)位置數(shù)據(jù)?，F(xiàn)參照?qǐng)D15，校正移動(dòng)位置數(shù)據(jù)的過程開始于對(duì)初始化步1504作出響應(yīng)，自固定SPS天線(圖14中的1402)獲取位置數(shù)據(jù)1502。乍一看，在已知固定位置上獲取SPS位置數(shù)據(jù)似乎是奇怪的，但這樣做的優(yōu)點(diǎn)將能清楚看出。如上看出的，獲取的固定天線位置數(shù)據(jù)(在通常處理之后，未示出)存放于存儲(chǔ)器陣列中。如可編程定時(shí)器所標(biāo)示的(或由硬件中斷等)，周期地獲取新位置數(shù)據(jù)并更新該陣列。這些過程1502，1506重復(fù)著以保持反映例如60秒周期內(nèi)最新獲取的數(shù)據(jù)的位置數(shù)據(jù)陣列。
其次，如參照?qǐng)D14時(shí)所提及的，自遠(yuǎn)距無線設(shè)備接收SPS導(dǎo)出位置數(shù)據(jù)1508。根據(jù)接收的數(shù)據(jù)中標(biāo)示的緯度和經(jīng)度(可選地以及高度)，計(jì)算無線設(shè)備至固定位置的距離1510。該距離與例如100公里的預(yù)定范圍比較，步1512。如計(jì)算的距離超過所選范圍1514，則對(duì)收到的數(shù)據(jù)不加任何校正1516，及過程通過“A”循環(huán)以便自遠(yuǎn)距設(shè)備獲取新數(shù)據(jù)。這樣做是因?yàn)榫嚯x大時(shí)，遠(yuǎn)程位置的視野內(nèi)的衛(wèi)星與同時(shí)間內(nèi)固定位置的視野內(nèi)的衛(wèi)星不同的概率就增加。
如計(jì)算的距離是在所選范圍內(nèi)，步1518，則讀取遠(yuǎn)程位置數(shù)據(jù)樣值的時(shí)標(biāo)1520，并查詢包含固定天線位置數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器陣列1522以了解陣列中是否存在其有相同時(shí)標(biāo)值的樣值(標(biāo)示在遠(yuǎn)程設(shè)備上獲得“固定”的同時(shí)在固定位置上也獲得“固定”)。如在陣列中找到匹配的時(shí)標(biāo)，1524，則使用該數(shù)據(jù)計(jì)算三軸校正系數(shù)，步1526，即在每個(gè)三維座標(biāo)中作為所選固定天線位置數(shù)據(jù)樣值與固定天線的已知實(shí)際位置的差別而計(jì)算該三軸校正系數(shù)。此差別標(biāo)示就在由遠(yuǎn)程設(shè)備獲取遠(yuǎn)程位置的時(shí)刻該固定位置的衛(wèi)星傳送數(shù)據(jù)的有效誤差。定時(shí)是重要的，因?yàn)樾l(wèi)星衰退不是靜態(tài)的。下一步1528是應(yīng)用計(jì)算的校正值來校正遠(yuǎn)距位置數(shù)據(jù)。然后過程循環(huán)至“A”以便從遠(yuǎn)距物體獲取新位置數(shù)據(jù)。所描寫過程因此逆轉(zhuǎn)了SPS的“選擇可用性”信號(hào)衰退。當(dāng)找到匹配的時(shí)標(biāo)時(shí)，應(yīng)用程序可有信心地期望位置準(zhǔn)確度在10米以內(nèi)。
如計(jì)算的距離在校正范圍內(nèi)，但在固定天線位置樣值陣列內(nèi)未找到匹配時(shí)標(biāo)，1530，則仍可通過將陣列中所有樣值的校正值求平均而計(jì)算校正系數(shù)，步1532。這可提供一個(gè)有用的逼近，因很可能在過去60秒內(nèi)獲取了該遠(yuǎn)距數(shù)據(jù)，而在此期間也獲取了固定天線數(shù)據(jù)。
在現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施例中，如早先參照?qǐng)D7時(shí)所描述的，可在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備(NSA)12中提供誤差校正。圖7中，地理位置校正數(shù)據(jù)庫210中存儲(chǔ)了上面描述的固定天線位置數(shù)據(jù)樣值陣列。圖7的CPU86對(duì)應(yīng)于圖14的微處理器1408；圖7的SPS數(shù)據(jù)處理器110對(duì)應(yīng)于圖14的SPS處理器1406；等等。
在選代方案中，或是外加地，可如圖8中所闡釋的，可在呼叫接收者CRA中實(shí)施誤差校正。在此情況下，地理位置校正數(shù)據(jù)庫166中存儲(chǔ)上面描述的固定天線位置數(shù)據(jù)樣值陣列。圖8的CPU152對(duì)應(yīng)于圖14的微處理器1408；圖8的SPS數(shù)據(jù)處理器160對(duì)應(yīng)于圖14的SPS處理器1406，等等。
在我們先前申請(qǐng)的專利申請(qǐng)中，我們公開了一個(gè)通過電信網(wǎng)的音頻話務(wù)信道發(fā)送遠(yuǎn)距通信設(shè)備的標(biāo)時(shí)的(時(shí)間作為UTC)，三軸(X作為緯度，Y作為經(jīng)度和Z作為高度)地理位置數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和/或呼叫接收設(shè)備的改善的系統(tǒng)和方法，該呼叫接收設(shè)備能接收三軸地理位置數(shù)據(jù)同時(shí)又為每個(gè)設(shè)備用戶完成三軸地理位置關(guān)系服務(wù)。本發(fā)明使用現(xiàn)有流動(dòng)電話網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，與全球定位系統(tǒng)和數(shù)個(gè)新型改善措施結(jié)合使用，在例如公共安全或緊急響應(yīng)區(qū)段中(美國的撥號(hào)911)大量地節(jié)省費(fèi)用，提供精確的用戶位置信息。
我們進(jìn)一步描述例如個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)的用于聲音和數(shù)據(jù)通信的無線系統(tǒng)，其中緯度—經(jīng)度—高度(三軸)位置嵌埋于通信系統(tǒng)的通信信號(hào)中，該通信系統(tǒng)用于依靠衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)，例如全球定位系統(tǒng)或全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)來確定PCS用戶位置。在每個(gè)這類實(shí)施例中，該設(shè)備包括多個(gè)天線，一個(gè)電源，一個(gè)用于處理SPS數(shù)據(jù)的設(shè)備，一個(gè)通信設(shè)備和一個(gè)由無線鏈接相連的遠(yuǎn)程顯示單元。
先前的應(yīng)用闡釋過一個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)(圖10A)，其中PCS/SPS設(shè)備包括用于接收SPS信號(hào)的一個(gè)SPS天線1002和接收機(jī)1004；一個(gè)SPS信號(hào)下變頻器1005；一個(gè)用于接收轉(zhuǎn)換的天線輸出信號(hào)并處理它們以提供PCS/SPS用戶現(xiàn)有位置和高度以及觀察時(shí)間的SPS信號(hào)處理器1007；一個(gè)顯示處理器1010和顯示器1011；一個(gè)用于接收處理器輸出信號(hào)和通過天線1001將這些信號(hào)作為多路轉(zhuǎn)換的1008數(shù)據(jù)包與聲音/數(shù)據(jù)流輸入1009一起發(fā)送的收發(fā)信機(jī)1003；及一個(gè)電源1006。
顯示單元(圖12)包括一個(gè)天線1201；一個(gè)用于接收由PCS/SPS移動(dòng)系統(tǒng)收發(fā)信機(jī)傳送的信號(hào)的收發(fā)信機(jī)1202；一個(gè)用于接收來自接收機(jī)的輸出信號(hào)并將它們多路分解的基于計(jì)算機(jī)的處理器1203；一個(gè)聲音/數(shù)據(jù)輸入輸出系統(tǒng)1204；一個(gè)SPS數(shù)據(jù)緩存1205；一個(gè)數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)1206；一個(gè)通過基于計(jì)算機(jī)的映射系統(tǒng)1207顯示位置的系統(tǒng)；及一個(gè)電源1209，因此我們公開具有嵌埋的三軸位置數(shù)據(jù)的，或通過陸上或通過衛(wèi)星無線系統(tǒng)的無線交換和路由功能。
早些時(shí)候我們描述過傳送聲音和數(shù)據(jù)通信的無線系統(tǒng)，例如個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)，移動(dòng)電話或無線電，其中緯度—經(jīng)度—高度(三軸)位置加至系統(tǒng)中以便快速地將數(shù)據(jù)包或流嵌埋在通信系統(tǒng)的通信信號(hào)中，以便通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)，例如全球定位系統(tǒng)或全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)來確定PCS用戶位置。在每個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包括多個(gè)天線，多個(gè)電源，一個(gè)用于處理SPS數(shù)據(jù)的設(shè)備，一個(gè)通信設(shè)備，一個(gè)通信鏈接和一個(gè)通過無線鏈接相連的遠(yuǎn)程顯示單元。
我們闡釋如同圖10B中的移動(dòng)系統(tǒng)，其中SPS(站2)通過連至信號(hào)多路轉(zhuǎn)換器1028的通信鏈接將數(shù)據(jù)流(如NMEA)提供給PCS(站1)。移動(dòng)站2包括用于接收SPS信號(hào)的一個(gè)SPS天線1022和接收機(jī)1024；一個(gè)SPS下變頻器1025；一個(gè)用于接收轉(zhuǎn)換的天線輸出信號(hào)并處理它們以提供PCS/SPS用戶的當(dāng)前位置和高度以及觀察時(shí)間的SPS信號(hào)處理器1027；一個(gè)顯示處理器1030和顯示器1031。站1包括一個(gè)用于接收處理器輸出信號(hào)和通過天線1021將這些信號(hào)作為多路轉(zhuǎn)換的1028數(shù)據(jù)包連同聲音/數(shù)據(jù)流輸入1029一起發(fā)送的收發(fā)信機(jī)1023；及一個(gè)電源1026。在第二實(shí)施例中，SPS位于聲音輸入(話筒)外殼內(nèi)及數(shù)據(jù)流作為數(shù)據(jù)包嵌埋于或包括于聲音流中。圖10D顯示另一實(shí)施例。
現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用中的顯示單元(圖12)包括一個(gè)天線1201；一個(gè)用于接收由PCS/SPS移動(dòng)系統(tǒng)收發(fā)信機(jī)所發(fā)送的信號(hào)的收發(fā)信機(jī)1202；一個(gè)用于接收來自接收機(jī)的輸出信號(hào)并將它們多路分解的基于計(jì)算機(jī)的處理器1203；一個(gè)聲音/數(shù)據(jù)輸入輸出系統(tǒng)1204；一個(gè)SPS數(shù)據(jù)緩存1205；一個(gè)數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)1206；一個(gè)通過基于計(jì)算機(jī)的映射系統(tǒng)1207顯示位置的系統(tǒng)，及一個(gè)電源1209。
一種用于聲音和數(shù)據(jù)通信的無線系統(tǒng)，例個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)，其中緯度—經(jīng)度—高度(三軸)位置嵌埋于通信系統(tǒng)的通信信號(hào)中，用于通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)，例如全球定位系統(tǒng)或全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)來確定PCS用戶位置。在丟失定位信號(hào)的事件中，一個(gè)慣性平臺(tái)，例如類似Gyro-Chip II(TM)的固態(tài)旋轉(zhuǎn)傳感器或同等產(chǎn)品用于保持地理位置中的雙維變化。在每個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包括多個(gè)天線，一個(gè)電源，一個(gè)用于處理SPS數(shù)據(jù)的設(shè)備，一個(gè)慣性平臺(tái)，一個(gè)通信設(shè)備和一個(gè)通過無線鏈接相連的遠(yuǎn)距顯示單元。
在移動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)選代實(shí)施例中(圖10C)，PCS/SPS設(shè)備包括用于接收SPS信號(hào)的一個(gè)SPS天線1042和接收機(jī)1044；一個(gè)SPS信號(hào)下變頻器1045；一個(gè)用于接收轉(zhuǎn)換的天線輸出信號(hào)并處理它們以提供PCS/SPS用戶的當(dāng)今位置和高度以及觀察時(shí)間的SPS信號(hào)處理器1047；一個(gè)在丟失信號(hào)事件中用于更新雙維位置的慣性平臺(tái)1053；一個(gè)顯示處理器1050和顯示器1051；一個(gè)用于接收處理器輸出信號(hào)并通過天線1041將這些信號(hào)作為多路轉(zhuǎn)換的1048數(shù)據(jù)包與聲音/數(shù)據(jù)流輸入1049一起發(fā)送的收發(fā)信機(jī)1043；一個(gè)電源1046；和一個(gè)交換路由轉(zhuǎn)發(fā)器1052。
顯示單元(圖12)包括一個(gè)天線1201。一個(gè)用于接收由PCS/SPS移動(dòng)系統(tǒng)收發(fā)信機(jī)所發(fā)送的信號(hào)的收發(fā)信機(jī)1202；一個(gè)用于接收來自接收機(jī)的輸出信號(hào)并將它們多路分解的基于計(jì)算機(jī)的處理器1203；一個(gè)聲音/數(shù)據(jù)輸入輸出系統(tǒng)1204；一個(gè)SPS數(shù)據(jù)緩存1205；一個(gè)數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)1206；一個(gè)通過基于計(jì)算機(jī)的映射系統(tǒng)1207顯示位置的系統(tǒng)；及一個(gè)電源1209。
該實(shí)施例應(yīng)用慣性平臺(tái)的能力在丟失信號(hào)周期內(nèi)準(zhǔn)確地更新用戶位置。本發(fā)明在無線通信市場(chǎng)上，在丟失SPS數(shù)據(jù)期間在準(zhǔn)確地更新、跟蹤和將用戶定位中是有用的。
現(xiàn)闡述另一個(gè)用于聲音和數(shù)據(jù)通信的無線系統(tǒng)，例如個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)，其中緯度—經(jīng)度—高度(三軸)位置嵌埋于通信系統(tǒng)的通信信號(hào)中，用于通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)，例如全球定位系統(tǒng)或全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，以便在丟失定位信號(hào)事件中確定PCS用戶位置，一個(gè)大氣壓傳感器和信號(hào)處理器(數(shù)字高度計(jì))用于保持地理位置的高度變化。在每個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包括多個(gè)天線，一個(gè)電源，一個(gè)用于處理SPS數(shù)據(jù)的設(shè)備，一個(gè)數(shù)字高度計(jì)，一個(gè)通信設(shè)備，及一個(gè)由無線鏈接相連的遠(yuǎn)程顯示單元。
在移動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)選代實(shí)施例中(圖10C)，PCS/SPS設(shè)備包括用于接收SPS信號(hào)的一個(gè)SPS天線1042和接收機(jī)1044；一個(gè)SPS信號(hào)下變頻器1045；一個(gè)用于接收轉(zhuǎn)換的天線輸出信號(hào)并處理它們以提供PCS/SPS用戶的當(dāng)前位置和高度以及觀察時(shí)間的SPS信號(hào)處理器1047；一個(gè)用于在丟失信號(hào)事件中更新高度的數(shù)字高度計(jì)1053；一個(gè)顯示處理器1050和顯示器1051；一個(gè)用于接收處理器輸出信號(hào)并通過天線1041將這些信號(hào)作為多路轉(zhuǎn)換1048數(shù)據(jù)包與聲音數(shù)據(jù)流輸入1049一起發(fā)送的收發(fā)信機(jī)1043；一個(gè)電源1046；和一個(gè)交換路由轉(zhuǎn)發(fā)器1052。
顯示單元(圖12)包括一個(gè)天線1201；一個(gè)用于接收由PCS/SPS移動(dòng)系統(tǒng)收發(fā)信機(jī)所發(fā)送的信號(hào)的收發(fā)信機(jī)1202；一個(gè)用于接收來自接收機(jī)的輸出信號(hào)并將它們多路分解的基于計(jì)算機(jī)的處理器1203；一個(gè)聲音數(shù)據(jù)輸入輸出系統(tǒng)1204；一個(gè)SPS數(shù)據(jù)緩存1205；一個(gè)數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)1206；一個(gè)通過基于計(jì)算機(jī)的映射系統(tǒng)1207來顯示位置的系統(tǒng)；及一個(gè)電源1209。此系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)字高度計(jì)的能力在丟失信號(hào)周期內(nèi)準(zhǔn)確地更新用戶位置。
現(xiàn)參照?qǐng)D13，我們闡釋過現(xiàn)有無線移動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施，例如MotorolaCellular Micro Tac Ultra Lite，Ericcson 338等(圖13A)，它通過無線設(shè)備1307中的端口傳統(tǒng)地發(fā)送聲音或數(shù)據(jù)通信。參照?qǐng)D11，SPS系統(tǒng)在無線移動(dòng)站之外；該設(shè)備包括多個(gè)天線1101和1102，一個(gè)SPS射頻前端或下變頻器1103，一個(gè)具有支持功能和晶體鐘1104的多信道SPS相關(guān)器，一個(gè)SPS處理器1105，通信處理器1106，連至現(xiàn)有無線移動(dòng)系統(tǒng)1107的數(shù)據(jù)連接，數(shù)據(jù)多路轉(zhuǎn)換器或邏輯裝置1109，一個(gè)收發(fā)信機(jī)1108，擴(kuò)音器/話筒組件1110，一個(gè)包含可充電電池和部件1102-1106的電源，及一個(gè)載有話務(wù)信道和將其路由的無線基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。此外，在每個(gè)實(shí)施例中，包括緯度—經(jīng)度—高度(三軸)位置的數(shù)據(jù)加至系統(tǒng)中為了快速地將數(shù)據(jù)包或調(diào)制數(shù)據(jù)流嵌埋入通信系統(tǒng)的通話信道。在圖13A的實(shí)施例中，SPS位于電源盒內(nèi)。在圖13B的選代實(shí)施例中，SPS位于電源盒上面。
參照?qǐng)D13，我們?cè)缦让枋鲞^將SPS系統(tǒng)放置于電源1331之內(nèi)、之上或之下，該電源是可卸下的電池，通過一個(gè)制造以與現(xiàn)有數(shù)據(jù)端口1327配合的整體地模壓的電氣連接來傳送數(shù)據(jù)，需要時(shí)可增加一個(gè)與SPS設(shè)備上原有端口并行使用的第二數(shù)據(jù)端口，以便保持制造商的設(shè)計(jì)功能。此外，包含嵌埋的三軸位置數(shù)據(jù)的此傳送將由陸上或衛(wèi)星無線系統(tǒng)在話務(wù)信道(聲音)中運(yùn)載。圖13C顯示另一個(gè)選代應(yīng)用。
在我們的發(fā)明的原理被闡釋和描述后，對(duì)于熟悉技術(shù)的人來說，很清楚本發(fā)明可在不背離這些原理的情況下在安排和細(xì)節(jié)上進(jìn)行更改。我們要求所有更改都應(yīng)在所附權(quán)利要求書的實(shí)質(zhì)和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于校正SPS遠(yuǎn)距位置數(shù)據(jù)的方法，包括下列步驟在已知固定位置處提供SPS接收天線；通過固定位置天線獲取SPS位置數(shù)據(jù)樣值；接收包括時(shí)標(biāo)的遠(yuǎn)距位置數(shù)據(jù)；對(duì)遠(yuǎn)距位置數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)進(jìn)行匹配以找到于同一時(shí)候獲取的固定天線位置數(shù)據(jù)的相應(yīng)樣值；將固定天線位置數(shù)據(jù)的相應(yīng)樣值與固定天線的已知實(shí)際位置比較以確定校正值；及將校正值應(yīng)用于遠(yuǎn)距位置數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括根據(jù)收到的遠(yuǎn)距位置數(shù)據(jù)計(jì)算固定天線位置與遠(yuǎn)距位置之間的距離；及如計(jì)算的距離大于預(yù)定校正范圍，則摒棄所述匹配，比較和應(yīng)用校正值的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述通過固定位置天線獲取SPS位置數(shù)據(jù)樣值的步驟包括為在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)獲取的固定天線位置數(shù)據(jù)樣值形成一個(gè)緩存。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述形成緩存的步驟包括將在大約一分鐘內(nèi)獲取的固定天線位置數(shù)據(jù)樣值存儲(chǔ)起來。
全文摘要
一個(gè)例如移動(dòng)電話的遠(yuǎn)距通信設(shè)備(10)配備了衛(wèi)星位置系統(tǒng)SPS接收機(jī)(26)以獲取位置數(shù)據(jù)。使用多音頻音編碼(48)例如DTMF，將位置數(shù)據(jù)編碼，以便在包括移動(dòng)CTSS(134)和PSTN(138)的電信網(wǎng)(12)的聲音信道(70)上將其傳送至呼叫接收設(shè)備(14)，例如公共安全應(yīng)答站(PSAP)。使用網(wǎng)絡(luò)(210)中或應(yīng)答站(166)上的固定天線(1402)接收設(shè)備(1404)和相關(guān)數(shù)據(jù)庫(1412)來實(shí)現(xiàn)位置數(shù)據(jù)校正以改善位置正確度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是低實(shí)施費(fèi)用，改善的位置正確度和位置數(shù)據(jù)的透明信令，從而不中斷當(dāng)時(shí)的聲音通信。
文檔編號(hào)G01S5/00GK101018421SQ20071008783
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期1998年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月19日
發(fā)明者丹·A·普雷斯頓, 約瑟夫·D·普雷斯頓, 詹姆斯·A·弗羅曼 申請(qǐng)人:愛爾比奎特公司