[发明专利]用于确定无线通信装置的位置是否在特定区域内的方法

说明书

                           发明领域

本发明涉及无线通信系统，具体地讲，涉及确定无线通信装置是否在一个特定区域中。

                           发明背景

无线电信系统在无线站，例如蜂窝电话(模拟的、数字的和PCS的)，与其它通信装置之间实现无线通信。典型的无线通信系统是在预定服务区中实现到和从各个蜂窝电话呼叫的蜂窝电话系统。蜂窝电话系统的服务区通常被再分为称为“小区”的一些区域。与每个小区相连的是与该小区中的各个蜂窝电话实现无线通信的基站天线。在服务区中的所有小区的基站天线与移动交换中心(“MSC”)通信，建立位于服务区中的蜂窝电话与其它电信装置之间的通信信道。在操作中，MSC建立位于服务区中的蜂窝电话与其它通信装置(例如，另外一个人的蜂窝电话或陆线电话)之间的通信信道。一旦建立了这个信道，在蜂窝电话、基站、MSC和其它电信装置之间进行中继通信。

许多无线站的重要特征是移动性。在蜂窝电话的情况下，在服务区中，在许多情况下是在用户服务区外，用户到蜂窝电话系统可以进行呼叫。这种移动性已导致用于确定无线站位置的手段的发展或计划中的发展。例如，当蜂窝电话被用于发出“911”应急呼叫时，确定主叫电话位置将是非常必要的，以便使急救人员确定如何最快地到达处于危难中人士的地点。包括在不能给出远端位置的精确定位信息或由于受伤不能提供定位信息的情况下，这是特别重要的。

已经开发出多种用于提供无线站的定位信息的装置。例如，在蜂窝电话系统中，当建立呼叫连接时，利用在系统内的通信协议识别一个蜂窝电话所位于的小区。但是，由于由一个小区覆盖的区域是很大的，特别是在农村的情况下，所以还已经开发了更精确的装置。例如，已经开发了通过由两个或者多个天线提供信息装置，利用三角测量提供定位信息。

本发明涉及确定与一个无线站相联系的位置是否在一个预定的感兴趣区域内。这样的确定在许多情况下是可以考虑的。例如，这样的信息在“911”山区急救服务情况下可能是有价值的，在山区一个救援小组负责山区的一侧而另一个救援小组负责山区的另外一侧是常见的。通过能够确定经“911”服务正在发出求救呼叫的是在哪个区域(山区的哪一侧)，本发明响应于紧急呼叫容易实现救援小组的最佳定位调度。

为了确定与一个无线站相联系的位置是否在一个感兴趣的区域内，本发明利用代表感兴趣的区域的“象限树”计算机数据结构。感兴趣区域的象限树表示容易重复和迅速地实现与该无线站所位于的位置相联系的区域的确定。一旦确定了这个区域(称为象限)，象限树结构还提供该象限是否是感兴趣的区域的一部分的指示。在少量影响本发明在电信系统中实施时，象限树数据结构还可以进行更新，反映感兴趣区域的变化或增加新的感兴趣区域。

象限树是一种多级结构，每级代表相同的地球表面区域，但是较高的级代表具有较高的分辨率程度。在一个实施例中，象限树的第一级代表地球的整个表面并且被概念化为一个“正方形”。象限树的第二级代表地球表面的4个象限，其中第1象限经度从0°延伸到180°和纬度从0°延伸到90°；第2象限经度从0°延伸到180°和纬度从0°延伸到-90°；第3象限经度从0°延伸到-180°和纬度从0°延伸到90°；和第4象限经度从0°延伸到180°和纬度从0°延伸到-90°。象限树的第2级可以被概念化为4个较小的“正方形”。这些4个较小的正方形是与第1级相联系的“正方形”的4个象限。但应当注意的是，由于地球表面的曲率，由这些4个较小的正方形代表的地球表面的各个部分实际上并不是正方形。因此，使用术语“正方形”是帮助象限树形象化。象限树的第3级代表4组4个“正方形”的16个“正方形”。每个4个“正方形”的组代表由象限树的第二级所代表的各个正方形之一的所有象限。这样，例如如果代表地球表面的一部分的与象限树的第二级相联系的“各正方形”之一包括北美，则包括在第2级的那个“正方形”的第3级的4个“正方形”的一组的每个将代表北美的各象限树中的一个象限。

因此将可以理解为，由“正方形”代表的地球表面的区域是随着级的增加而减少。例如，由在象限树的第3级的“正方形”代表的地球表面的区域相当地小于由象限树的第2级的一个“正方形”所代表的地球表面的区域。包括32级的地球表面的象限树表示提供了在一厘米范围的精度。