[發明專利]無線輔助的高度測量

在審

• 申請號: 01117738.1
• 申請日: 2001-05-10
• 公開（公告）號: CN1324191A
• 公開（公告）日: 2001-11-28
• 發明（設計）人: 喬萬尼·萬紐奇;彼得·W·沃爾尼安斯基
• 申請（專利權）人: 朗迅科技公司
• 主分類號: H04Q7/20
• 分類號: H04Q7/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 蔣世迅

本發明涉及通信系統，更具體地說，涉及通信設備的地理定位。

諸如移動電話之類的無線通信設備的地理定位的構思已為人們熟知。目前的無線通信設備的地理定位技術包括眾所周知的全球定位衛星(GPS)系統的采用和/或基于網絡的解決方案，例如正向和/或反向鏈路三角測量技術。參見圖1，圖1圖解說明了利用構成GPS系統的多個GPS衛星12和/或在基于網絡的解決方案中使用的多個基站14，來確定移動電話16的位置的體系結構。注意，術語GPS將包括全球定位衛星系統和其它地理定位衛星系統。

上面提及的任意一種地理定位技術的缺陷之一是高度測定不精確。這種不精確性的原因僅僅是幾何學。具體地說，絕大多數的信源/接收機，即基站和衛星往往位于或接近于位于水平平面中。為了獲得精確的高度測定，一個或多個(最好是幾個)信源/接收機應幾乎在頭頂上。注意如圖1中所示，如果基站或衛星高于地平線的角度不大于45°，則認為基站或衛星位于或接近位于水平平面中。對于基于網絡的解決方案來說，所有的基站14位于本地地平線的水平平面內，便于水平方位上的位置定位，但是不能進行垂直方位上的位置定位。對于GPS系統來說，雖然一個或多個GPS衛星12可在頭頂上，但是絕大多數的GPS衛星12接近于水平平面。這樣，和水平方位上的位置定位相比，在垂直方位上采用GPS系統的位置定位的精度也很不精確。此外，如果只看得到少于四個的GPS衛星，則一般不可能確定接收機的垂直位置，而與天空中衛星的位置無關。

遺憾的是，和水平方位上的位置定位相比，在垂直方位上精確地確定移動電話的位置更合乎要求。例如，如果報告了犯罪行為，并向警察提供了一組坐標(經度，緯度和高度)，幾十米的水平(經度和緯度)誤差基本上無關緊要，而幾十米的垂直(高度)誤差會把警察引到錯誤的樓層。即使在最佳條件下，差分GPS接收機的垂直精度常常差到幾十米，差分GPS接收機是目前使用GPS衛星信號確定位置的最好的GPS接收機。

因此，需要更精確并且與其它位置測量無關地測定通信設備的垂直位置或高度。

本發明是利用大氣壓力測量，來更精確地測定通信設備的垂直位置或高度的通信設備和方法。就一個實施例而言，本發明是包含壓力傳感器和收發器的第一通信設備，所述壓力傳感器用于測量第一通信設備處的本地大氣壓力，收發器用于與第二通信設備通信，其中收發器可接收用于校準在第一通信設備處測得的本地大氣壓力的大氣壓力校準信息，和/或把測得的本地大氣壓力傳輸給第二通信設備。第一通信設備還可包括利用測得的本地大氣壓力和接收的大氣壓力校準信息，測定高度的處理器。接收的大氣壓力校準信息由第二(或第三)通信設備傳輸給第一通信設備，所述第二(或第三)通信設備可以是諸如蜂窩網絡之類的無線通信網絡的一部分。第二通信設備能夠利用氣壓計或壓力傳感器確定大氣壓力校準信息，以向第一通信設備指示接收的信息是大氣壓力校準信息的方式傳輸大氣壓力校準信息，和/或從第一通信設備接收本地大氣壓力測量結果。

就另一實施例而言，本發明是一種包括下述步驟的方法，即利用壓力傳感器測量通信設備處的本地大氣壓力，并利用測得的本地大氣壓力及對應于所述通信設備附近的已知高度的另一大氣壓力測量結果的大氣壓力校準信息，來測定所述通信設備的高度。

參考下面的說明、附加的權利要求及附圖，將更好地理解本發明的特征，本發明的各個方面及優點。

圖1描繪了利用構成GPS系統的多個GPS衛星和/或在基于網絡的解決方案中使用的多個基站，來確定移動電話的位置的體系結構；

圖2描繪了根據本發明的與至少一個基站通信的移動電話。

本發明是一種用于利用大氣壓力測量結果，來更精確地測定通信設備的垂直位置或高度的通信設備和方法。這里將在確定與無線通信網絡，例如蜂窩網絡通信的無線通信設備的高度估計值方面來描述本發明。應理解的是，本發明同樣適用于確定與其它無線設備通信的無線通信設備的高度估計值，及適用于確定有線或光纖鏈接的通信設備的高度估計值。此外，應明白術語蜂窩網絡不應局限于在蜂窩頻譜內工作的無線通信網絡。