專利名稱：根據(jù)雙模式設(shè)備的運營商管理系統(tǒng)地理定位的wifi地理定位的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及無線設(shè)備，更具體而言，涉及用于提供關(guān)于客戶處 設(shè)備(customer premises equipment, CPE)的地理位置信息的系統(tǒng)和方 法。
背景技術(shù)：
諸如雙模式手機、PDA、膝上型電腦、以及其他移動無線設(shè)備之類的 雙模式設(shè)備(DMD)具有用于接入運營商的無線電接入網(wǎng)(RAN)的蜂 窩無線電收發(fā)機和用于接入無線局域網(wǎng)的無線保真(WiFi)無線電收發(fā) 機。這些雙模式設(shè)備可以有利地在WiFi網(wǎng)絡(luò)可用時使用WiFi網(wǎng)絡(luò)，并且 利用運營商管理的網(wǎng)絡(luò)(例如，蜂窩網(wǎng)絡(luò))來填充WiFi網(wǎng)絡(luò)之間的缺 □。
由于許多原因WiFi網(wǎng)絡(luò)對于用戶和運營商是優(yōu)選的。WiFi網(wǎng)絡(luò)對于 運營商來說可能是免費的，并且可以降低與為雙模式設(shè)備建立呼叫相關(guān)聯(lián) 的成本，因為提供帶寬的服務(wù)提供商(SP)和接入點(AP)運營者可能是 不同的機構(gòu)。運營商還可以通過以下方式向訂戶提供更高的便利性僅要 求使用一個電話，同時也將無線覆蓋擴展到訂戶的家中，其中在該訂戶的 家中運營商管理系統(tǒng)可能不能到達或者不能良好地到達。此外，運營商還 可以通過使用因特網(wǎng)來將語音流量傳送到該運營商的網(wǎng)絡(luò)，從而較少使用 該運營商的網(wǎng)絡(luò)并且提高收入來降低傳輸成本。雙模式設(shè)備在WiFi LAN 中時還可以訪問其他功能。
語音IP (VoIP)服務(wù)的一個問題是服務(wù)提供商不具有可靠的關(guān)于CPE (例如，接入點)的地理位置數(shù)據(jù)。即使一個訂戶已注冊到系統(tǒng)，服務(wù)提 供商也不能確定該訂戶在未通知服務(wù)提供商的情況下在物理上移動了 CPE。網(wǎng)絡(luò)和AP信息可能經(jīng)常隨著新的熱點被創(chuàng)建、現(xiàn)有熱點被關(guān)閉以及漫游協(xié)定被創(chuàng)建/議定而改變。不正確或者不精確的地理位置信息的危險 影響是緊急服務(wù)可能被發(fā)送到不正確的位置。


圖1示出了用于映射接入點的示例系統(tǒng)。
圖2示出了用于映射接入點的示例方法。 圖3示出了用于映射接入點的另一個示例方法。 圖4示出了用于映射接入點的另 一個示例方法。 通過參考下面的詳細描述可以最好地理解本發(fā)明的實施例及其優(yōu)點。 應(yīng)當(dāng)理解，類似的標(biāo)號被用來標(biāo)識在一幅或多幅附圖中示出的類似元素。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了用于利用雙模式設(shè)備來確定接入點的地理位置(或者說 "geolocation")的裝置和方法。在一個實施例中，諸如蜂窩網(wǎng)之類的運 營商管理系統(tǒng)被用來直接確定或者三角測量雙模式設(shè)備的地理位置，隨后 確定接入點的地理位置。有利地，本發(fā)明實現(xiàn)改進的移動無線設(shè)備的服 務(wù)，尤其是為緊急服務(wù)提供精確的位置。
在本文檔中使用的雙模式設(shè)備(DMD)指手機、PDA、膝上型電腦、 以及其他移動無線設(shè)備，它們具有用于接入運營商管理系統(tǒng)的收發(fā)機(例 如，用于接入運營商的無線電接入網(wǎng)(RAN)的蜂窩無線電收發(fā)機)和用 于接入公共或?qū)Ｓ肐P網(wǎng)絡(luò)(例如，無線局域網(wǎng)(LAN)或因特網(wǎng))的無線 LAN無線電收發(fā)機(例如，無線保真(WiFi)、藍牙、超寬帶無線電 等)。
接入點(AP)可以是允許配備無線功能的計算機和其他設(shè)備與有線網(wǎng) 絡(luò)通信的任何設(shè)備。AP也可以用來擴展無線網(wǎng)絡(luò)的范圍。在一個示例 中，AP總地來說可以支持WiFi，具體而言支持802.11a、 802.11b和/或 802.11g聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。對于本發(fā)明可用AP的示例包括但不限于可從加州圣何 塞的Cisco系統(tǒng)公司的分支Linksys獲得的無線-B接入點(型號 WAP11)、無線-G接入點(型號WAP54G)、以及雙波段無線A+G接入點(型號WAP55AG)。
熱點可以是具有由一個或多個活動無線AP提供的無線連通性和高速 因特網(wǎng)連接的位置。熱點可以是公共的也可以是專用的。
本文檔中使用的術(shù)語"運營商管理"(carrier-magnaged)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò) 指具有由運營商管理的固定且已知的基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)，在一個示例中包括 RAN、 CDMA、 GSM、 TDMA、 WiMax、 3G、 4G，或者除諸如WiFi或藍 牙之類的無線LAN技術(shù)之外的網(wǎng)絡(luò)。在本發(fā)明的一個實施例中運營商管 理系統(tǒng)還可以包括全球定位系統(tǒng)。
在本文檔中使用的術(shù)語"訂戶管理網(wǎng)絡(luò)"(subscriber-managed network)指由訂戶管理的關(guān)聯(lián)設(shè)備和便攜式網(wǎng)絡(luò)(例如，DMD和AP)， 它是由藍牙、超寬帶(UWB)、或者諸如802.11網(wǎng)絡(luò)(即，利用 802.1 la、 802.1 lb和/或802.1 lg無線聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)或WiFi)之類的無線LAN 技術(shù)所支持的。
現(xiàn)在參考圖1，示出了用于映射接入點的示例系統(tǒng)。AP映射系統(tǒng)100 是在具體實施例中說明的。系統(tǒng)100包括DMD 102 (例如，雙模式手機、 PDA、膝上型電腦、或者其他移動無線設(shè)備)、運營商管理系統(tǒng)塔104 (例如，RAN、 CDMA、 GSM、 TDMA、 WiMax、 3G、 4G、或者WiFi之 外的可用網(wǎng)絡(luò)例如GPS)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS) 106、數(shù)據(jù)庫108、接 入點(AP) 110和112、以及GPS衛(wèi)星130。
在具體實施例中，DMD 102包括第一收發(fā)機/天線130a和第二收發(fā)機/ 天線103b， 103a和103b中的一個可用來與運營商管理系統(tǒng)通信，而另一 個可用來與接入點通信。DMD 102還包括處理器103c，處理器103c工作 耦合到收發(fā)機103a和103b用于處理數(shù)據(jù)，具體而言處理DMD和接入點 的地理位置數(shù)據(jù)。
在具體實施例中，AP 110和112分別包括收發(fā)機llla和113a、以及 處理器lllb和113b。處理器被配置來允許無線設(shè)備(例如，DMD)在接 入點接收到來自無線設(shè)備的接入信息后接入與接入點相連接(例如，經(jīng)由 10/100以太網(wǎng)RJ-45端口)的公共或?qū)Ｓ肐P網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)在結(jié)合圖1參考圖2,示出了用于映射接入點的示例方法。在具體
7實施例中說明用于利用雙模式設(shè)備來確定接入點的地理位置的方法的流程 圖。
在步驟202， DMD 102檢測到接入點(例如，AP 110或112)，或者 以其他方式被通知在無線接入點的范圍中。
在步驟204，在一個實施例中通過運營商管理系統(tǒng)來近似DMD 102的 地理位置。在一個實施例中，運營商管理系統(tǒng)可以將標(biāo)準(zhǔn)漫游/移交過程時 DMD的地理位置信息與訂戶被移交到的AP的名稱相關(guān)聯(lián)。在該示例中有 利地是，不要求DMD參與。在另一個示例中，運營商管理系統(tǒng)塔基于被 照射的蜂窩塔的信號強度進行三角測量，并且/或者可以使用其他類似的手 段和方法。對于運營商管理系統(tǒng)天線三角測量，DMD 102經(jīng)由運營商管理 系統(tǒng)塔104聯(lián)系運營商管理系統(tǒng)并且注冊到運營商管理系統(tǒng)(圖1中的箭 頭121)。運營商管理系統(tǒng)隨后將DMD 102連接到該運營商的NMS 106 (圖1中的箭頭123)，該NMS 106對DMD 102進行認證并且隨后在該 運營商的數(shù)據(jù)庫108中查詢塔104的地理位置(圖1中的箭頭125)。該 塔地理位置隨后可以被發(fā)送到DMD 102 (圖1中的箭頭127)。該塔地理 位置和無線電信號強度和另一個塔的地理位置和無線電信號強度隨后可以 用來對DMD 102的地理位置進行三角測量。塔地理位置和信號強度數(shù)據(jù) 的數(shù)目較大將會提高三角測量出的DMD的地理位置的精度。在又一個示 例中，可以利用GPS來近似DMD 102的地理位置。DMD 102可以具有 GPS功能(直接利用GPS接收機或者通過運營商管理系統(tǒng)的輔助 GPS)。
在步驟206，利用DMD 102的地理位置獲得接入點的地理位置。在一 個實施例中，可以通過利用DMD地理位置的第一估計來獲得接入點的大 體地理位置。如果運營商管理系統(tǒng)塔提供了 DMD地理位置，則第一估計 的范圍將是塔信號覆蓋區(qū)域的半徑，在一個示例中該半徑約為5 km。服務(wù) 提供商可能不對精確地理位置感興趣，而是可能對訂戶穿過一個城市或者 一個國家時的宏觀水平感興趣。在先前存在數(shù)據(jù)的地方不再存在有用的地 理位置信息可能是訂戶已離開的信號。在任何情形中， 一旦被通知從服務(wù) 提供商先前記錄的地理位置發(fā)生了實質(zhì)性地理位置改變，服務(wù)提供商則可
8以聯(lián)系訂戶來更新該服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)庫中的位置。在另 一個實施例中，
可以通過DMD三角測量來獲得細化的接入點地理位置，下面參考圖3和 圖4更詳細地對此進行描述。在又一個實施例中，可以利用GPS數(shù)據(jù)和 DMD上的接收機的軟件來獲得細化的接入點地理位置。
在步驟208，可以經(jīng)由AP或運營商管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將AP地理位置發(fā)送 給服務(wù)提供商，例如電信運營商。在設(shè)備加電時、按照特定的時間間隔、 或者在觸發(fā)事件時(例如，用戶按下按鍵、感測到WiFi網(wǎng)絡(luò)、DMD改變 位置、加載了新的軟件等等)，通過作為特定于地理位置的新過程的一部 分的移交/注冊過程，該AP地理位置和/或DMD地理位置可以被傳遞到服 務(wù)提供商。有利地，可以向服務(wù)提供商更新AP、熱點和其他CPE的地理 位置來增強服務(wù)，尤其是提供緊急服務(wù)的情形。在一個實施例中，所確定 的AP的地理位置可以作為與該AP相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的屬性，從而利 用DMD地理位置數(shù)據(jù)向否則可能不具有地理定位能力的整個網(wǎng)絡(luò)裝備提 供了地理位置。在一個示例中，與AP相關(guān)聯(lián)的非WiFi端點可以被給予該 AP的已確定的地理位置作為屬性。
現(xiàn)在結(jié)合圖1參考圖3和圖4，示出了用于映射接入點的另一種示例 方法。在本發(fā)明的具體實施例中，分別示出了用于在容納接入點312的家 庭/企業(yè)301中映射接入點312的方法的圖示和流程圖。圍繞家庭/企業(yè)301 的等高線代表由DMD (例如，DMD 102)測得的信號強度。路徑A、 B 和C是攜帶該DMD的訂戶去往和離開家庭/企業(yè)301的物理路徑。圓 302、 304和306是距到AP的路徑上的40X信號強度點的距離的估計。注 意，在較低信號強度處，估計的置信度較低，而在較高的信號強度處，置 信度較高。
在步驟402，獲得對于沿第一路徑(例如，路徑A)的多個AP信號 強度(例如，A20-A80) DMD 102 (圖1)的地理位置?？梢岳缤ㄟ^運 營商管理系統(tǒng)天線三角測量、GPS和/或其他類似的手段和方法來如上所述 估計DMD 102的地理位置。
在步驟404，獲得對于沿第二路徑(例如，路徑B)的多個AP信號強 度(例如，B20-B80) DMD 102 (圖1)的地理位置?？梢岳缤ㄟ^運營商管理系統(tǒng)天線三角測量、GPS和/或其他類似的手段和方法來如上所述估 計DMD 102的地理位置。
在步驟406，獲得對于沿第三路徑(例如，路徑C)的多個AP信號強 度(例如，C20-C80) DMD 102 (圖1)的地理位置?？梢岳缤ㄟ^運營 商管理系統(tǒng)天線三角測量、GPS和/或其他類似的手段和方法來如上所述估 計DMD 102的地理位置。
在步驟408，確定距第一、第二和第三路徑中的每個的40%信號強度 點的距離的圓形區(qū)域估計(分別為圓形區(qū)域估計302、 304和306)。注 意，可以在獲得對于沿各條路徑的多個AP信號強度的地理位置數(shù)據(jù)后立 即執(zhí)行相應(yīng)的圓形區(qū)域估計。
在步驟410，隨后確定這些圓形區(qū)域估計的相交部分來細化AP 312的 地理位置。用虛線示出了估計302和304之間的相交部分。用粗線示出了 估計302、 304和306之間的相交部分。應(yīng)當(dāng)注意，沿更多路徑的更多 DMD地理位置和信號強度數(shù)據(jù)將提高三角測量出的接入點地理位置的精 度。
在另一個特定實施例中，不是在上述用于映射接入點的方法中使用訂 戶的DMD，而是運營商自身可以勘測訂戶AP地理位置，即或者周期性地 系統(tǒng)勘測所通知的位置、或者通過利用遍歷覆蓋區(qū)域的運營商服務(wù)車來以 自治方式勘測訂戶AP地理位置。運營商可以使用對AP信號和信號強度 進行檢測的勘測裝置，并且通過天線三角測量或者GPS來提供地理位置數(shù) 據(jù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)地理位置與運營商數(shù)據(jù)庫中的地理位置不匹配時，勘測裝置可 以觸發(fā)報警。運營商隨后可以更新它們的數(shù)據(jù)庫，并且/或者向訂戶發(fā)送通 知請求向運營商更新它們的信息。
有利地，本發(fā)明允許服務(wù)提供商不斷自動地用AP和關(guān)聯(lián)設(shè)備的地理 位置來更新其數(shù)據(jù)庫。換言之，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可以動態(tài)更新運營商的熱點 地圖。運營商的大量用戶的蜂窩雙模式用戶設(shè)備可以不斷精確(自動)地 更新給定地區(qū)中的AP/熱點的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。在熱點增加或減少時，DMD將 能夠向運營商報告，從而AP/熱點地圖將是最新并且精確的。在用戶找到 熱點時，熱點運營者可以與運營商一起工作來提供精確的信息和改善的緊
10急服務(wù)。
上述實施例示出了但并不限制本發(fā)明。還應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明的原 理可以作出許多修改和變動。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書限 定。
權(quán)利要求
1. 一種裝置，包括第一收發(fā)機，該第一收發(fā)機用于與運營商管理系統(tǒng)通信來接收雙模式裝置的地理位置數(shù)據(jù)；第二收發(fā)機，該第二收發(fā)機用于與支持無線局域網(wǎng)(LAN)的接入點通信；以及處理器，該處理器用于利用所述雙模式裝置的地理位置數(shù)據(jù)來確定所述接入點的地理位置數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述運營商管理系統(tǒng)是從由無線電接入網(wǎng)(RAN) 、 CDMA、 GSM、 TDMA、 WiMax、 3G和4G組成的組中選出的。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一收發(fā)機利用全球定位系統(tǒng)(GPS)接收所述雙模式裝置的地理位置數(shù)據(jù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一收發(fā)機能發(fā)送信號向所述運營商管理系統(tǒng)查詢所述雙模式裝置正從其接收信號的運營商管理系統(tǒng)天線的地理位置數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一收發(fā)機能向所述運營商管理系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)來用所述接入點的地理位置數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)庫進行更新。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述接入點支持從由802.11a、802.11b和802.11g組成的組中選出的無線聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述接入點支持從由無線保真(WiFi)、藍牙和超寬帶(UWB)組成的組中選出的聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
8. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述無線LAN實現(xiàn)到因特網(wǎng)的連通性。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二收發(fā)機能檢測來自所述接入點的不同強度的信號。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述處理器能對所述雙模式裝置的地理位置數(shù)據(jù)進行處理來對所述接入點的地理位置進行三角測量。
11. 一種裝置，包括用于與運營商管理系統(tǒng)通信來接收雙模式裝置的地理位置數(shù)據(jù)的裝置；用于與支持無線局域網(wǎng)(LAN)的接入點通信的裝置；以及用于利用所述雙模式裝置的地理位置數(shù)據(jù)來確定所述接入點的地理位置數(shù)據(jù)的裝置。
12. —種方法，包括利用雙模式設(shè)備檢測接入點；從運營商管理系統(tǒng)接收所述雙模式設(shè)備的地理位置數(shù)據(jù)；以及利用所述雙模式設(shè)備的地理位置數(shù)據(jù)來確定所述接入點的地理位置數(shù)據(jù)。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述雙模式設(shè)備的地理位置數(shù)據(jù)是利用全球定位系統(tǒng)(GPS)確定的。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述雙模式設(shè)備的地理位置數(shù)據(jù)是通過運營商管理系統(tǒng)天線的三角測量確定的。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述接入點的地理位置數(shù)據(jù)是通過利用所述雙模式設(shè)備對沿三條通路的接入點信號強度進行三角測量確定的。
16. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括經(jīng)由所述運營商管理系統(tǒng)將所述接入點的地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)提供商來利用關(guān)于所述接入點的信息對數(shù)據(jù)庫進行更新。
17. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括檢測與所述接入點相關(guān)聯(lián)的設(shè)備，并且將所述接入點的地理位置數(shù)據(jù)作為所述相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的屬性。
18. —種方法，包括利用雙模式設(shè)備檢測接入點；對于沿第一通路的多個接入點信號強度獲得所述雙模式設(shè)備的地理位置數(shù)據(jù)；對于沿第二通路的多個接入點信號強度獲得所述雙模式設(shè)備的地理位置數(shù)據(jù)；對于沿第三通路的多個接入點信號強度獲得所述雙模式設(shè)備的地理位置數(shù)據(jù)；以及對于所述雙模式設(shè)備的沿第一通路、第二通路和第三通路的地理位置 數(shù)據(jù)進行處理來三角測量所述接入點的地理位置數(shù)據(jù)。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述雙模式設(shè)備的地理位置數(shù)據(jù) 是利用全球定位系統(tǒng)(GPS)確定的。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述雙模式設(shè)備的地理位置數(shù)據(jù) 是通過運營商管理系統(tǒng)天線的三角測量確定的。
21. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括經(jīng)由所述運營商管理系統(tǒng)將所 述接入點的地理位置數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)提供商來利用關(guān)于所述接入點的信息 對數(shù)據(jù)庫進行更新。
22. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括檢測與所述接入點相關(guān)聯(lián)的設(shè) 備，并且將所述接入點的地理位置數(shù)據(jù)作為所述相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的屬性。
全文摘要
在一個實施例中，諸如蜂窩網(wǎng)或全球定位系統(tǒng)(GPS)之類的運營商管理系統(tǒng)被用來直接確定或者三角測量雙模式設(shè)備(圖1，102)的地理位置從而隨后確定接入點(圖1，110、112)的地理位置。有利地，服務(wù)提供商可以利用關(guān)聯(lián)設(shè)備和AP的地理位置來不斷自動更新其數(shù)據(jù)庫(圖1，108)，從而提供精確的信息和改善的緊急服務(wù)。
文檔編號G01S5/14GK101502134SQ200780029513
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月15日
發(fā)明者加里·菲茨杰拉德 申請人:思科技術(shù)公司