Método y sistema para validar una determinación de posición de estación móvil.

Una estación celular móvil (12), incluyendo:

una interfaz de recepción de señal de sistema de posicionamiento por satélite (14) en la estación celular móvil (12) para recibir señales del sistema de posicionamiento por satélite;

y

una interfaz de red celular de comunicaciones (24) en la estación celular móvil (12) para comunicar con una red celular de comunicaciones, caracterizándose la estación móvil por:

un procesador de información (22) acoplado a la interfaz de recepción de señal de sistema de posicionamiento por satélite (14) y la interfaz de red celular de comunicaciones (24),

el procesador de información (22) para evaluar la validez de una determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite determinando si la determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite está dentro de un rango especificado de una determinación de posición anterior basada en red celular de comunicaciones,

el rango especificado en base a una velocidad estimada de la estación móvil y un intervalo de tiempo entre la generación de la determinación de posición anterior y la determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite.

Método y sistema para validar una determinación de posición de estación móvil

Campo de las invenciones Las presentes invenciones se refieren en general a localizar estaciones móviles, y más en concreto a evaluar la validez de determinaciones de posición de estación móvil, por ejemplo la validez de determinaciones de posición basadas en GPS de aparatos celulares en redes de comunicaciones celulares.

Antecedentes de las invenciones La localización terrestre de aparatos de teléfono celulares en redes de comunicaciones celulares con suficiente exactitud para soportar servicios de emergencia 911 (E911) mejorados pronto será obligatoria en los Estados Unidos de America. Las fuerzas no reguladoras impulsadas por el mercado también están motivando a los fabricantes de equipos de comunicaciones y a los proveedores de servicios a localizar más exactamente aparatos de teléfono celulares y otras estaciones móviles, por ejemplo para proporcionar servicios de valor añadido basados en tarifa y promocionales.

Los esquemas basados en red para localizar aparatos celulares en redes celulares de comunicaciones son conocidos en general, por ejemplo los basados en señales recibidas en la estación móvil de varias estaciones celulares base contiguas cuando la estación móvil se desplaza por la red celular de comunicaciones. Las determinaciones de posición de estación móvil basadas en red conocidas incluyen, entre otros, las basadas en mediciones de intensidad de señal, o en mediciones de ángulo de llegada (AOA) , o en mediciones de tiempo de llegada (TOA) , o en mediciones de tiempo de llegada (EOTD) observado mejorado, o en mediciones de diferencia de tiempo de llegada (TDOA) , o en mediciones avanzadas de triangulación (AFLT) de enlace directo, entre otros.

Sin embargo, las determinaciones de posición de estación móvil basadas en red están sujetas a inexactitudes y error de localización. En algunas redes, por ejemplo, las limitaciones de potencia del aparato y la incapacidad del aparato de mantener una comunicación constante con un número suficiente de estaciones base, entre otros factores, limita la exactitud de las determinaciones de posición basadas en red. Véase, en general, la Patente de Estados Unidos número 6.081.229 titulada “Sistema y método para determinar la posición de un transceptor CDMA inalámbrico”.

Otro acercamiento para determinar la posición o ubicación de aparatos celulares es el uso de sistemas de localización basados en satélite, que son en general capaces de proporcionar información de longitud, latitud, altitud y velocidad acerca de la estación móvil, aunque en algunas aplicaciones de localización de aparatos celulares solamente se precisan las coordenadas de longitud y latitud. Las determinaciones de localización terrestre basadas en satélite se hacen por lo general adquiriendo datos de satélite, con un receptor de satélite integrado en la estación móvil, de varios satélites entre una constelación de satélites. Los sistemas de localización por satélite conocidos incluyen el sistema de navegación en tiempo y distancia (NAVSTAR) , sistema de posicionamiento global (GPS) en los Estados Unidos de America, y el sistema global de navegación orbital (GLONASS) en Rusia.

En aplicaciones de redes celulares de comunicaciones, también se conoce generar determinaciones de posición basadas en satélite con asistencia de la red de comunicaciones. Véase, por ejemplo, la Patente de Estados Unidos número 6.058.338 titulada “Método y aparato para asistencia GPS eficiente en un sistema de comunicaciones” y la Patente de Estados Unidos número 5.982.324 titulada “Combinación de GPS con TOA/TDOA de señales celulares para localizar un terminal”.

Las determinaciones de posición basadas en sistema de posicionamiento por satélite también están sujetas a inexactitudes y error de localización. En aplicaciones de localización de estaciones celulares y otras móviles, el error de localización de estación móvil puede deberse a obstrucción de señales de asistencia basadas en satélite y de cualquier base terrestre, por ejemplo por obstáculos en cañones urbanos, y por retardo de propagación de señal, entre otros factores.

La Patente de Estados Unidos número US 5.724.660 describe un método y aparato para localizar una estación móvil comparando una zona de localización calculada con coordenadas GPS. Un módulo de localización móvil dentro del sistema de telefonía móvil recibe una lista de intensidades de señal recibidas por el teléfono móvil desde antenas del lugar de la célula dentro de la zona sirviente. La distancia entre el teléfono móvil y cada una de las antenas del lugar de la célula se calcula usando los datos de intensidad de señal. Las distancias calculadas se usan entonces para determinar geométricamente una estimación de la zona de localización del teléfono móvil. El teléfono móvil incluye un receptor/procesador GPS y envía las coordenadas GPS más recientes del teléfono móvil que están dentro de un nivel de confianza predeterminado al módulo de localización móvil. Estas coordenadas GPS recibidas son comparadas con la zona de localización calculada para aumentar la exactitud de la estimación de zona de localización.

Resumen

Según la presente invención, se facilita una estación celular móvil como la expuesta en las reivindicaciones acompañantes.

Breve descripción de los dibujos Las presentes invenciones serán más plenamente evidentes a los expertos en la técnica después de la atenta consideración de su descripción detallada siguiente en unión con los dibujos acompañantes, que se describen a continuación.

La figura 1 ilustra una estación móvil en comunicación con varios satélites de un sistema de posicionamiento por satélite y una estación base de una red de comunicaciones.

La figura 2 ilustra un diagrama de flujo de proceso según una realización ejemplar de la invención.

La figura 3 ilustra un mapa de una red celular de comunicaciones, o sistema, con una historia de determinaciones de posición de estación móvil, una determinación de posición futura estimada, y otra determinación de posición para la que se desea una determinación de validez.

Descripción detallada de las invenciones En una realización de la invención, en general, una determinación de posición basada en no red, por ejemplo una determinación de posición basada en un sistema de posicionamiento por satélite, de un aparato de teléfono celular, que aquí se denomina más en general una “estación móvil”, en una red celular de comunicaciones, es validada por comparación de la determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite con una o varias determinaciones de posición anteriores, por ejemplo determinaciones de posición basadas en red anteriores, o una determinación de posición futura estimada. En otra aplicación de validación de posición de aparato celular, la determinación de posición para la que se desea una determinación de validación puede ser una determinación de posición basada en red, que se compara con una o más determinaciones de posición basadas en red anteriores o una determinación de posición futura estimada.

Más en general, la invención tiene aplicación para validar determinaciones de posición de cualquier estación móvil, y así no se limita a validar determinaciones de posición de aparatos celulares en redes de comunicaciones celulares. Las aplicaciones alternativas incluyen, por ejemplo, la validación de determinaciones de posición basadas en GPS en dispositivos de navegación GPS y otros dispositivos manuales habilitados por sistema de localización por satélite, también denominados aquí más en general “estaciones móviles”, por comparación de una determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite para la que se desea una determinación de validez con una o varias determinaciones de posición anteriores basadas en sistema de localización por satélite o con una determinación de posición futura estimada.

Más en general aún, cualquier determinación de posición de cualquier estación móvil puede ser validada comparándola con una o varias determinaciones de posición anteriores o estimadas de la estación móvil, que pueden ser adquiridas por los mismos o diferentes métodos o medios de determinación de posición. Así, la presente invención tiene otras aplicaciones no limitadas a estaciones móviles de mano o batería, incluyendo, por ejemplo, la vigilancia, localización y supervisión de mercancías y bienes valiosos, entre muchos otros.

En la realización ejemplar, la determinación de posición... [Seguir leyendo]

1. Una estación celular móvil (12) , incluyendo:

una interfaz de recepción de señal de sistema de posicionamiento por satélite (14) en la estación celular móvil (12) para recibir señales del sistema de posicionamiento por satélite; y

una interfaz de red celular de comunicaciones (24) en la estación celular móvil (12) para comunicar con una red celular de comunicaciones, caracterizándose la estación móvil por:

un procesador de información (22) acoplado a la interfaz de recepción de señal de sistema de posicionamiento por satélite (14) y la interfaz de red celular de comunicaciones (24) ,

el procesador de información (22) para evaluar la validez de una determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite determinando si la determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite está dentro de un rango especificado de una determinación de posición anterior basada en red celular de comunicaciones,

el rango especificado en base a una velocidad estimada de la estación móvil y un intervalo de tiempo entre la 20 generación de la determinación de posición anterior y la determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite.

2. La estación móvil de la reivindicación 1, el procesador de información (22) para determinar una determinación de posición de estación móvil basada en red en base a datos de señal almacenados en memoria (23) , el procesador de información para evaluar la validez de una determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite comparándola con al menos una determinación de posición anterior de estación móvil basada en red.

3. La estación móvil de la reivindicación 2, el procesador de información (22) para determinar la determinación de posición de estación móvil basada en red en base a datos de intensidad de señal de estación celular base recibidos 30 por la interfaz de red celular de comunicaciones (24) .

4. La estación móvil de la reivindicación 1, el procesador de información (22) para determinar una determinación de posición de estación móvil basada en red en base a una relación de tiempo entre señales de red celular de comunicaciones recibidas por la interfaz de red celular de comunicaciones (24) , el procesador de información para evaluar la validez de una determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite comparándola con al menos una determinación de posición anterior de estación móvil basada en red.

5. La estación móvil de la reivindicación 1, el procesador de información (22) para estimar una determinación de posición futura de la estación móvil en base a una pluralidad de determinaciones de posición y evaluar la validez de la determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite determinando si está dentro de un rango especificado de la determinación de posición futura estimada.

6. La estación móvil de la reivindicación 1, el procesador de información (22) para evaluar la validez de una determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite determinando si está dentro de un 45 rango especificado de al menos una determinación de posición anterior de estación móvil.

7. La estación móvil de la reivindicación 1, el procesador de información (22) para evaluar la validez de la determinación de posición basada en sistema de posicionamiento por satélite determinando si está más próxima a una determinación de posición anterior más reciente de lo que está a una determinación de posición anterior menos 50 reciente.