專利名稱：使用現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)來檢測gps人為干擾事件的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信領(lǐng)域，尤其涉及用于檢測信號人為干擾(jamming)或干擾(interference)、特別是全球定位系統(tǒng)(“GPS”)中的信號人為干擾或干擾的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
全球定位系統(tǒng)(“GPS”)是一種用于確定終端用戶在地球表面上的位置的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS包括多個朝著地球向下發(fā)射編碼時間信號的中間地球軌道衛(wèi)星。每一個衛(wèi)星都具有機載原子鐘，以便產(chǎn)生編碼時間信號，衛(wèi)星彼此之間則通過與一個或多個地面控制站的無線電通信來進行同步。GPS接收機(例如終端用戶攜帶的便攜式電子設(shè)備)接收并解碼來自多個(例如四個或多個)衛(wèi)星的時間信號，并且終端用戶的緯度、經(jīng)度以及仰角是用三角測量算法而從這些信號中計算得到的。此外，GPS接收機還會根據(jù)那些經(jīng)過必要的校正因素修改的接收時間信號來計算本地時間。
除了設(shè)備成本之外，訪問GPS都是免費的，并且個人和商業(yè)實體可以通過使用GPS來簡單快速地確定位置和時間。特別地，對航空工業(yè)和軍隊來說，GPS是非常重要的，在航空工業(yè)中，GPS被用于導(dǎo)航和空中交通管制，在軍隊中，GPS則被用于導(dǎo)航、武器系統(tǒng)控制、兵力部署協(xié)調(diào)等等。
由于接收機端的GPS衛(wèi)星信號相對較弱，因此GPS接收機有可能受到干擾或是人為干擾的影響。有意的干擾有可能起因于恐怖分子的活動(例如使用電子人為干擾設(shè)備來發(fā)射與GPS頻帶相交的噪聲)，無意的干擾則有可能是操作商用或消費類電子設(shè)備的附帶產(chǎn)生的結(jié)果。無論哪一種情況，對公共安全、軍隊以及本國安全來說，盡可能快以及盡可能準確地察覺這種干擾都是非常重要的。由于干擾是局部的，因此很難在較大的地理區(qū)域中執(zhí)行檢測。此外，干擾檢測還要依靠昂貴的便攜電子單元或是來自受影響的終端用戶的報告。并且這些干擾檢測方法未必可靠，它有可能在已經(jīng)損害或中斷用戶活動之后才提供警報。

發(fā)明內(nèi)容
在這里提供了一種用于檢測GPS信號人為干擾或干擾事件的系統(tǒng)，包括一個或多個現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)(例如移動網(wǎng)絡(luò))、運行于各個網(wǎng)絡(luò)基站的數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)，以及與基站進行通信的實時國家數(shù)據(jù)庫。現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署在大的地理區(qū)域中(例如國家的移動電話網(wǎng)絡(luò))并具有如下類型其中網(wǎng)絡(luò)中的基站已經(jīng)為了定時和同步之類的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部目的而對GPS信號進行了接收和使用。
在操作中，網(wǎng)絡(luò)基站不斷接收GPS信號。如果GPS信號在其中一個基站上受到人為干擾或是別的干擾，那么基站將會察覺這種情況，數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)則將涉及中斷或干擾的數(shù)據(jù)傳遞到國家數(shù)據(jù)庫。隨后，政府或其他官員可以訪問國家數(shù)據(jù)庫，以便對在蜂窩網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理區(qū)域上出現(xiàn)的GPS干擾進行評定。數(shù)據(jù)庫可以對從基站接收的數(shù)據(jù)/信息進行處理，以便將其用于統(tǒng)計、歸檔和/或用戶界面——例如將數(shù)據(jù)分類和映射到計算機顯示的地理區(qū)域地圖中。此外還可以向政府或官員發(fā)送警報，以便警告他們有可能出現(xiàn)重大事件或事故。


通過參考附圖來閱讀下文中關(guān)于非限定性實施例的描述，可以更好地理解本發(fā)明圖1是依照本發(fā)明一個實施例的系統(tǒng)的示意圖；圖2A是描述依照本發(fā)明一個實施例而對GPS信號進行監(jiān)視的流程圖；
圖2B是描述圖1所示系統(tǒng)的國家數(shù)據(jù)庫部分中的數(shù)據(jù)處理的流程圖；以及圖3是顯示圖1所示系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)部分的更詳細視圖的示意圖。
具體實施例方式
參考圖1～3，用于檢測全球定位系統(tǒng)(“GPS”)中的人為干擾或干擾事件的系統(tǒng)10的一個實施例包括現(xiàn)有蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)12(移動電話網(wǎng)絡(luò))，作為網(wǎng)絡(luò)12的一部分或者結(jié)合網(wǎng)絡(luò)12運行的數(shù)據(jù)收集或路由子系統(tǒng)14，以及與數(shù)據(jù)子系統(tǒng)14和/或網(wǎng)絡(luò)12進行通信的實時國家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)16?，F(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)12部署在一個大的地理區(qū)域中，該區(qū)域可以是全國性的地理區(qū)域，該網(wǎng)絡(luò)具有如下類型其中網(wǎng)絡(luò)中的不同基站20已經(jīng)為了網(wǎng)絡(luò)12內(nèi)部的用途而接收和使用了GPS信號18。在美國，適宜的網(wǎng)絡(luò)包括那些使用由“IS-95”、“IS-2000”或其他標(biāo)準規(guī)定的CDMA(碼分多址)擴頻復(fù)用方案的網(wǎng)絡(luò)。在下文中，無論使用特定通信方案或協(xié)議——也就是說，無論使用的是基于CDMA還是其他方式的通信方案或協(xié)議，使用和/或檢測GPS信號的任何蜂窩網(wǎng)絡(luò)都被稱為“CDMA網(wǎng)絡(luò)”。
在操作過程中，在系統(tǒng)10中，作為正常操作的一部分，網(wǎng)絡(luò)基站20不斷接收GPS信號18?；?0則配置成對GPS信號18中的中斷或干擾進行檢測，而數(shù)據(jù)子系統(tǒng)14則將涉及干擾實例的數(shù)據(jù)(例如持續(xù)時間和地理位置)傳遞到國家數(shù)據(jù)庫16。來自美國本土安全部門或其他政府機構(gòu)的官員可以訪問國家數(shù)據(jù)庫16，以便對在CDMA網(wǎng)絡(luò)12覆蓋的地理區(qū)域上出現(xiàn)的GPS干擾進行評定。數(shù)據(jù)庫16可以采用電子方式來處理或分析干擾數(shù)據(jù)，以便將其用于統(tǒng)計、歸檔和/或用戶界面，這其中包括將數(shù)據(jù)分類并映射到計算機顯示的地理區(qū)域再現(xiàn)(例如地圖)中。應(yīng)該理解的是，術(shù)語“干擾”包含了干擾、人為干擾、阻塞等等，它可以是局部或整體的，也可以是有意或無意的。
依照典型的蜂窩網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，CDMA網(wǎng)絡(luò)12在地理上分為多個小區(qū)22，這些小區(qū)通常是相鄰的并且共同限定了網(wǎng)絡(luò)12的覆蓋區(qū)域。每一個小區(qū)22由其中一個基站20提供服務(wù)，其中該基站包括一個或多個固定/常設(shè)收發(fā)信機以及天線24，以便與一組為網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù)的分散的移動臺26(例如移動電話、“蜂窩電話”或無線單元)進行無線通信。每一個基站20還具有標(biāo)準的GPS接收機28，它被配置成接收來自地球軌道中的一個或多個GPS衛(wèi)星30的GPS信號18。基站20轉(zhuǎn)而連接(例如通過無線方式或是陸線)到多個移動交換中心(“MSC”)32，其中每一個移動交換中心根據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量和配置來為特定數(shù)量的基站提供服務(wù)。所述移動交換中心32充當(dāng)CDMA網(wǎng)絡(luò)12中的無線/無線電末端與公共交換電話網(wǎng)或是一個或多個其他網(wǎng)絡(luò)34之間的接口，其中包括執(zhí)行那些為建立往來于移動臺26的呼叫或其他數(shù)據(jù)傳送所必需的信令功能。
在CDMA網(wǎng)絡(luò)12中，基站20接收的GPS信號18被用于產(chǎn)生有效實施包括不同基站20之間的同步在內(nèi)的同步CDMA通信所必需的準確的定時數(shù)據(jù)。例如，IS-95標(biāo)準規(guī)定，基站彼此之間應(yīng)該同步到幾微秒以內(nèi)，并且PN碼(例如用于實施CDMA和其他擴頻通信)的周期或“時期”是在幾毫秒的UTC時間以內(nèi)。如果沒有適宜的定時數(shù)據(jù)，那么CDMA網(wǎng)絡(luò)12使用的通信算法是無法正確運行的。
由于GPS信號對CDMA網(wǎng)絡(luò)12而言是非常重要的，因此，基站20配備了在GPS出現(xiàn)中斷或故障的情況下使用的本地時鐘。舉例來說，如果GPS信號18丟失或者GPS接收機28出現(xiàn)故障，那么大多數(shù)基站20具有可以在24小時的時間里保持同步準確度的能力。此外，如果其中某個基站20上的GPS信號出現(xiàn)故障(例如由于GPS接收機28中的問題或GPS信號干擾)，那么基站20會向網(wǎng)絡(luò)運營商發(fā)布維護警報或通知，告知他們這種情況。一般來說，該警報將會轉(zhuǎn)發(fā)到那些在GPS信號現(xiàn)故障的情況下負責(zé)在一個或多個基站上對此情況進行補救的服務(wù)人員。然而，某些情況下可能由于節(jié)流或是由于其他系統(tǒng)限制而丟失警報，由此未能接收到警報。
此外，在系統(tǒng)10中，數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14被配置成將警報拷貝和/或附加或其他的GPS干擾數(shù)據(jù)路由到實時國家數(shù)據(jù)庫16。數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14可以是獨立的電子模塊，也可以是集成的電子模塊。更為常見的是，每一個子系統(tǒng)14都包括一組并行于或是結(jié)合基站的現(xiàn)有操作而運行于基站的現(xiàn)有計算機/電子系統(tǒng)(例如基站控制器)的軟件或固件子程序(例如計算機程序)。例如，數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14可以采取一個或多個腳本(例如由基站控制器執(zhí)行的指令序列)的形式，其中除了網(wǎng)絡(luò)所有者/運營商之外，該腳本還會將GPS干擾數(shù)據(jù)路由到國家數(shù)據(jù)庫16。
通常，GPS干擾數(shù)據(jù)是象發(fā)送給移動站26或是從移動站26發(fā)送的數(shù)據(jù)那樣用CDMA網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有協(xié)議和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)送的。例如，系統(tǒng)10可以利用CDMA網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有能力來將移動臺26連接到因特網(wǎng)。在這種情況下，GPS干擾數(shù)據(jù)則由基站和/或移動交換中心根據(jù)處理此類事件的網(wǎng)絡(luò)12上的適當(dāng)位置的特定標(biāo)準，酌情轉(zhuǎn)換成尋址到數(shù)據(jù)庫的IP(網(wǎng)際協(xié)議)分組流。
GPS人為干擾/干擾數(shù)據(jù)包含了允許數(shù)據(jù)庫16確定發(fā)生中斷的基站位置的信息以及干擾持續(xù)時間的指示。GPS干擾數(shù)據(jù)可以是在出現(xiàn)干擾的同時產(chǎn)生的連續(xù)信號，也可以包含用于指示干擾起停的不同斷續(xù)信號。此外，通過基站的正常操作或是通過數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14提供的附加功能，還可以提供附加信息，其中包括與GPS信號干擾的特性和程度相關(guān)的更進一步或是更詳細的信息，例如完整阻塞、局部阻塞以及接收機28上的GPS信號強度。換句話說，數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14可以只把基站在出現(xiàn)GPS信號干擾時以正常方式產(chǎn)生的警報或警告拷貝傳送到數(shù)據(jù)庫16，或者數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14可以使用附加信息來擴充警報/警告，或者可以產(chǎn)生完全獨立的GPS干擾數(shù)據(jù)。
如圖1所示，所有CDMA網(wǎng)絡(luò)的移動交換中心32都與國家數(shù)據(jù)庫16進行通信。這種布局覆蓋了CDMA網(wǎng)絡(luò)的地理區(qū)域。與國家數(shù)據(jù)庫16的連接可以是專用的直接信道或線路，也可以是一個或多個已經(jīng)與CDMA網(wǎng)絡(luò)12相連的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)34。相關(guān)的實例包括公共電話交換網(wǎng)以及因特網(wǎng)。此外，通過恰當(dāng)配置(例如配備數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14)附加的CDMA網(wǎng)絡(luò)36，并且通過將其連接到國家數(shù)據(jù)庫16，可以提供超過單個CDMA網(wǎng)絡(luò)12的覆蓋范圍，以及提供區(qū)域性、全國性乃至多國性的覆蓋范圍。
實時國家數(shù)據(jù)庫16是在計算機或計算機系統(tǒng)上運行的基于計算機的數(shù)據(jù)處理和存儲程序，其中所述計算機或計算機系統(tǒng)則被配置成對一個或多個網(wǎng)絡(luò)34進行訪問。例如，在與因特網(wǎng)相連并具有自己的唯一URL(例如網(wǎng)址)的服務(wù)器計算機上可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫16。數(shù)據(jù)庫16包括用于與網(wǎng)絡(luò)34對接的通信模塊或網(wǎng)絡(luò)接口38，用于處理和存儲與一個或多個CDMA網(wǎng)絡(luò)12、36中的各個小區(qū)或基站有關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理和存儲模塊40，以及用戶界面42，并且所有這些都可以用標(biāo)準的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理以及因特網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)。
在操作中，數(shù)據(jù)庫16接收來自一個或多個CDMA網(wǎng)絡(luò)12、36的GPS干擾數(shù)據(jù)，并以與接收同樣的速度以及依照政府官員或其他終端用戶的使用需要來實時處理該數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)庫16可以只存儲數(shù)據(jù)以及在出現(xiàn)GPS信號中斷的情況下發(fā)布警報。作為選擇，數(shù)據(jù)庫16也可以通過用戶界面42來產(chǎn)生CDMA網(wǎng)絡(luò)12、36所覆蓋的地理區(qū)域的再現(xiàn)，例如美國或是其某一部分的地圖，以及顯示基站20的位置和/或小區(qū)22的邊界。此外還可以顯示每一個小區(qū)22或基站20的GPS狀態(tài)的圖形表示，舉例來說，如果GPS干擾數(shù)據(jù)表示在所顯示的小區(qū)或基站位置接收的GPS信號處于正常參數(shù)范圍以內(nèi)，則將該小區(qū)變成綠色，如果小區(qū)中的GPS信號處于正常參數(shù)范圍以外，則將該小區(qū)變成黃色，如果小區(qū)中的GPS信號完全中斷，則將該小區(qū)變成紅色。應(yīng)該理解的是，在大多數(shù)的CDMA網(wǎng)絡(luò)中，其中會將數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14配置成只在接收到的GPS信號中出現(xiàn)中斷的情況下才將信息發(fā)送到數(shù)據(jù)庫16。在這種情況下，會對數(shù)據(jù)庫16進行設(shè)置，由此，除非數(shù)據(jù)庫反之接收到來自子系統(tǒng)14的GPS干擾數(shù)據(jù)，否則將會假設(shè)在每一個基站都正確地接收GPS信號。
在數(shù)據(jù)庫16上還可以實現(xiàn)附加的功能(例如圖形顯示或其他方式)，以便允許官員或終端用戶訪問有關(guān)每一個小區(qū)或基站位置的GPS狀態(tài)，例如特定小區(qū)或小區(qū)群組中的GPS信號干擾的持續(xù)時間的附加信息。此外，由于GPS信號干擾有可能是間斷和具有周期性的，例如恐怖分子只在夜晚嘗試對機場的GPS信號接收進行干擾，因此可以對數(shù)據(jù)庫16進行配置，以便顯示GPS信號干擾的歷史或時間平均或圖案，而這種歷史或時間平均或圖案在單純的“實時”顯示上并未是顯而易見的。
此外還可以對數(shù)據(jù)庫進行配置，以便將GPS信號數(shù)據(jù)與其他相關(guān)數(shù)據(jù)或信息關(guān)聯(lián)起來，并且對照地圖或其他圖形表示來顯示這種關(guān)聯(lián)。例如，在顯示基站或小區(qū)位置以及每一個此類位置的GPS信號狀態(tài)的同時，還可以顯示任何下列信息人口密度，地理特性和陸標(biāo)，諸如軍事基地或機場之類的敏感或重要設(shè)施的位置，或是任何其他與CDMA網(wǎng)絡(luò)12所覆蓋的地理區(qū)域相關(guān)的信息(合在一起稱為“相關(guān)數(shù)據(jù)”)。
如上所述，對數(shù)據(jù)庫16來說，其中存在多種可能的數(shù)據(jù)處理和顯示模式。依照一個實施例，其中將對數(shù)據(jù)庫16進行設(shè)置，以便允許用戶通過訪問基于命令的用戶界面或是圖形用戶界面而在多種不同的功能和數(shù)據(jù)顯示模式中進行選擇。例如，用戶可以選擇查詢數(shù)據(jù)庫、運行報表、查看原始或經(jīng)過處理的存儲數(shù)據(jù)，還可以依照多種不同模式來查看小區(qū)/基站的GPS信號狀態(tài)實時、歷史平均或圖案、對照相關(guān)數(shù)據(jù)等等。
經(jīng)過授權(quán)的官員可以直接在服務(wù)器計算機上訪問數(shù)據(jù)庫16，也可以直接通過安全的LAN而不是通過公共網(wǎng)絡(luò)來訪問數(shù)據(jù)庫16，還可以通過使用可靠的網(wǎng)站等等而在網(wǎng)絡(luò)34上訪問數(shù)據(jù)庫16。例如，在這里可以為不同的授權(quán)人員提供帳號和口令，使之能夠從各自的辦公室或其他遠程位置經(jīng)由因特網(wǎng)來訪問數(shù)據(jù)庫16。此外還可以對數(shù)據(jù)庫16進行配置，使之在向官員警告可能出現(xiàn)的問題的過程中采取主動步驟，其中包括向注冊官員的移動電話發(fā)送電子郵件消息以及發(fā)布文本消息。
圖2A概述的是在系統(tǒng)10的基站20上的恰當(dāng)位置執(zhí)行的GPS信號監(jiān)視功能的一個可能實施例。如步驟100所示，基站20監(jiān)視接收到的GPS信號的狀態(tài)。在步驟102，根據(jù)信號強度、質(zhì)量等信息，確定接收到的GPS信號是否處于正常參數(shù)范圍以內(nèi)。如果接收到的GPS信號不在正?；蝾A(yù)期的參數(shù)范圍以內(nèi)，那么在步驟104中會將反映這一事實的干擾數(shù)據(jù)發(fā)送到國家數(shù)據(jù)庫16。隨后，與步驟100中一樣，基站20繼續(xù)監(jiān)視接收到的GPS信號。
參考圖3，為了將干擾數(shù)據(jù)50路由到國家數(shù)據(jù)庫16，可以將一個或多個數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14恰當(dāng)置于基站20，或者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的特定特性將其恰當(dāng)?shù)刂糜谝粋€或多個網(wǎng)絡(luò)12、36中的其他位置，例如移動交換中心32。舉例來說，如果將基站20配置成向MSC 32發(fā)送維護警報52，那么可以為每一個MSC 32提供數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14，以便識別警報并將其拷貝轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)庫16。簡單地說，蜂窩網(wǎng)絡(luò)12配備了一個或多個數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14，所述數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)12的一個或多個部分、例如基站20或MSC32進行交互。
如圖3中進一步顯示的那樣，路由到國家數(shù)據(jù)庫16的干擾數(shù)據(jù)50可以僅僅是維護警報52的拷貝54。應(yīng)該理解的是，與可能受到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)限制影響并且只針對維護人員或網(wǎng)絡(luò)運營商的實際警報52相反，通過將拷貝54路由到國家數(shù)據(jù)庫，可以確保引起官員的注意。干擾數(shù)據(jù)可以采用其他形式。例如，干擾數(shù)據(jù)50可以是維護警報拷貝54加上擴充數(shù)據(jù)56，其中擴充數(shù)據(jù)是與GPS信號干擾相關(guān)的信息或是除維護警報中所包含信息之外的其他信息。舉個例子，如果維護警報只包含基站位置以及基站切換到其本地時鐘的指示，那么擴充數(shù)據(jù)可以包括與GPS信號干擾特性相關(guān)的信息，例如本地設(shè)備故障、局部干擾以及整體阻塞。干擾數(shù)據(jù)50還可以是維護警報的修改版本58，這意味著維護警報相對于基站發(fā)布的原始形式發(fā)生了某種程度的修改或變化。此外，警報的修改版本58加上擴充數(shù)據(jù)56可以組合形成干擾數(shù)據(jù)50。另外，干擾數(shù)據(jù)還可以是完全獨立于警報52的新產(chǎn)生的消息。因此，對于被配置成與蜂窩網(wǎng)絡(luò)12的一個或多個部分進行交互或者對接的數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14來說，它會將干擾數(shù)據(jù)50路由到國家數(shù)據(jù)庫16，其中所述干擾數(shù)據(jù)50可以包含基站警報拷貝54，和/或它的某些經(jīng)過修改或擴充的版本，還可以是數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14產(chǎn)生的全新的消息?！爱a(chǎn)生”一詞意味著數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14會在將干擾數(shù)據(jù)50路由到數(shù)據(jù)庫16之前產(chǎn)生或操作干擾數(shù)據(jù)50或是該數(shù)據(jù)的某些部分。
在圖2B中概述了依照一個可行實施例的國家數(shù)據(jù)庫16的操作。在步驟110，數(shù)據(jù)庫在基準或初始結(jié)構(gòu)中啟動，其中假設(shè)在一個或多個網(wǎng)絡(luò)12、36內(nèi)部的基站20或小區(qū)22中接收的GPS信號處于正常參數(shù)范圍以內(nèi)。在步驟112，數(shù)據(jù)庫16借助數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14來監(jiān)視和處理那些從基站20接收的數(shù)據(jù)。然后，在步驟114，數(shù)據(jù)庫16根據(jù)從基站接收的數(shù)據(jù)來修改數(shù)據(jù)庫或是與每一個作為數(shù)據(jù)來源的小區(qū)或基站相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容，并且對用戶界面進行修改。換句話說，數(shù)據(jù)庫16接收、處理并存儲那些從基站接收的數(shù)據(jù)，然后則根據(jù)接收/處理的數(shù)據(jù)而以一種取決于在數(shù)據(jù)庫16上實施的特定用戶界面的方式來修改用戶界面，其中所述界面可以是GUI/地圖、查詢數(shù)據(jù)庫或是搜索引擎、文本界面等等。作為選擇，在步驟116，數(shù)據(jù)庫16可以使用電子郵件、文本消息、語音消息等手段來向官員或其他已經(jīng)注冊的終端用戶發(fā)布警報。然后，返回到步驟112，數(shù)據(jù)庫16將會繼續(xù)監(jiān)視和處理輸入數(shù)據(jù)。
由于系統(tǒng)10使用了CDMA網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)有GPS接收機28，并且由于在美國的大多數(shù)地方而未必是所有地方已存在CDMA網(wǎng)絡(luò)，因此可以相對快速和廉價地實現(xiàn)系統(tǒng)10，同時覆蓋非常廣闊的地理區(qū)域。此外，在區(qū)域/國家數(shù)據(jù)庫16中實施的集中式廣域?qū)崟r監(jiān)視允許官員更為快速有效地檢測GPS干擾或人為干擾情況，并且有可能在GPS信號干擾導(dǎo)致任何負面后果之前察覺所述情況。
如所述，全球定位系統(tǒng)使用了若干個處于環(huán)繞世界的不同位置的地面控制站，以便向GPS衛(wèi)星廣播軌道數(shù)據(jù)、時鐘修正和/或同步信號，并且追蹤和監(jiān)視衛(wèi)星。由于基站20給出了能夠通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)12轉(zhuǎn)發(fā)接收到的GPS信號18的一系列附加固定GPS接收機，因此可以預(yù)期將系統(tǒng)10用于擴充現(xiàn)有的GPS地面控制站，從而普遍改進GPS的準確度和/或功能性。在這種情況下，會將數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14配置成將那些在基站20接收的GPS信號發(fā)送到數(shù)據(jù)庫16或是與GPS相關(guān)聯(lián)的其它位置，例如位于Colorado的Schriever空軍基地的GPS主控制設(shè)施。由于現(xiàn)有基站數(shù)量沒有限制，并且由于GPS信號是連續(xù)的，因此只需要GPS信號的采樣即可擴充GPS地面控制站。換句話說，考慮到所需要的數(shù)據(jù)帶寬，連續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)所有接收到的GPS信號(例如與發(fā)送較小的采樣相比)未必可以提供足夠顯著的優(yōu)點。采樣可以通過僅僅由基站的一個子集來轉(zhuǎn)發(fā)接收到的GPS信號來完成，和/或通過發(fā)送接收到的GPS信號自身的周期性采樣而不是連續(xù)信號來完成，例如每小時或每天從所有基站或者其中一部分基站發(fā)送一個采樣。
作為選擇，基站20和/或數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14還可以被配置成對GPS信號“欺騙”進行檢測。所述欺騙包括傳送錯誤的GPS信號，該信號模仿實際GPS信號，但卻包含了不正確的定時信息、位置信息等等。所述欺騙可以通過將接收到的GPS信號中的信息與預(yù)期信息相比較來進行檢測。例如，由于基站20是固定的(例如具有已知和靜態(tài)的位置)，因此可以通過將每一個基站的已知位置與從接收到的GPS信號中計算得到的位置相比較來檢測不正確的定位信息。同樣的情況在將接收到的定時信息與本地基站時間相比較的過程中也是成立的，其中足夠大的偏差表示的是欺騙性的GPS信號，而不是純粹的時間偏差。出于這個或其他目的，在這里可以將數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)14配置成以一種與基站中已有的用于此目的的裝置(例如軟件和/或硬件)相并行的方式來監(jiān)視在基站20接收的GPS信號。
在不脫離這里包含的發(fā)明實質(zhì)和范圍的情況下，在上述系統(tǒng)中可以進行特定變更，以便用現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)來檢測GPS信號的人為干擾或干擾情況，因此，在這里僅僅應(yīng)該將以上描述或附圖中顯示的主題解釋成是用于描述發(fā)明構(gòu)思的實例，而不應(yīng)該將其視為是對本發(fā)明進行限制。
權(quán)利要求
1.一種用于在蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站上檢測全球定位系統(tǒng)(GPS)信號干擾的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)路由器，它被配置成在基站發(fā)布GPS警報的情況下將干擾數(shù)據(jù)路由到數(shù)據(jù)庫，其中所述干擾數(shù)據(jù)涉及在基站上檢測的GPS信號干擾。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中干擾數(shù)據(jù)包括基站發(fā)布的GPS警報的拷貝。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)路由器被配置成產(chǎn)生至少一部分干擾數(shù)據(jù)。
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)庫與蜂窩網(wǎng)絡(luò)進行通信，以便接收來自蜂窩網(wǎng)絡(luò)中全部的多個基站的干擾數(shù)據(jù)。
5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)路由器包括計算機程序，該程序被配置成在基站的基站控制器部分上運行。
6.一種用于在多個蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站上檢測全球定位系統(tǒng)(GPS)信號干擾的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理模塊，它被配置成對接收到的干擾數(shù)據(jù)進行處理，所述干擾數(shù)據(jù)涉及在多個基站上檢測的GPS信號干擾；以及用戶界面，它被配置成便于訪問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以便對蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域上的GPS信號干擾進行評定。
7.權(quán)利要求6的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中用戶界面還被配置成顯示蜂窩網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理區(qū)域的圖形再現(xiàn)，以在所述圖形再現(xiàn)上顯示多個基站的位置，以及在每一個相應(yīng)基站的位置顯示在相應(yīng)基站上接收的GPS信號的狀態(tài)。
8.權(quán)利要求7的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中用戶界面還被配置成在圖形再現(xiàn)上顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。
9.權(quán)利要求6的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)處理模塊還被配置成確定干擾數(shù)據(jù)的時間圖案，以便評定隨時間變化的GPS信號干擾的圖案。
10.權(quán)利要求6的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中用戶界面還被配置成產(chǎn)生經(jīng)由因特網(wǎng)來遠程訪問經(jīng)過處理的干擾數(shù)據(jù)的因特網(wǎng)網(wǎng)站。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用一個或多個蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)來檢測GPS信號人為干擾事件的系統(tǒng)，其中GPS信號是由多個在地理上分散的基站出于定時或同步目的接收的——例如某些基于CDMA的移動電話網(wǎng)絡(luò)。每一個基站配備了一個數(shù)據(jù)路由子系統(tǒng)，該系統(tǒng)將基站檢測到的與接收到的GPS信號中的中斷相關(guān)的數(shù)據(jù)路由到實時國家數(shù)據(jù)庫。所述數(shù)據(jù)庫則存儲和處理接收數(shù)據(jù)，并被配置成由政府或其他官員進行訪問，以便評定一個或多個蜂窩網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理區(qū)域上的GPS干擾。GPS中斷/干擾數(shù)據(jù)可以用圖形方式顯示，并且可以與其他相關(guān)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
文檔編號H04Q7/34GK1815255SQ200610002420
公開日2006年8月9日 申請日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者理查德·托馬斯·拉格羅塔, 查理斯·約翰·梅耶 申請人:朗迅科技公司