[发明专利]用于跟踪移动设备位置的方法和网络元件

说明书

技术领域

本发明通常涉及移动设备，并且更具体地涉及移动设备位置跟踪。

背景技术

确定移动设备的地理位置是一个重要的问题，并且在大量基于位置的服务中具有应用。随着智能电话的广泛且不断增长的采用，存在着被设计成供智能电话使用的快速增长的基于位置的服务集合。例如，举几个例子来说，位置信息被用在导航应用、基于位置的移动广告以及移动资产跟踪中。当前借以确定移动设备位置的主要机制是通过使用该设备上的全球定位系统(GPS)应用，其可以使用卫星信标确定户外环境中的设备位置。使用GPS用于持续位置跟踪的主要缺点是：它快速地消耗电池能源。因此，移动设备内的GPS无法长时间地开启。

确定设备位置的另一方法是通过使用设备连接性信息；例如，基于设备可以查看到的WiFi接入点，则相对于那些接入点的已知位置可以确定该设备的位置。此方法的缺陷是WiFi接入点的部署不是集中控制的，它们的ID具有有冲突且不断变化的名称，并且它们在市区之外的部署非常稀疏并且覆盖区域小。

持续跟踪的另一种方法是通过移动设备的与基站关联的信息。基站ID和移动设备关联被使用。这仅提供非常粗粒度的跟踪，这在某些应用中可能是不够的。

位置跟踪的再一种方法是通过测量移动设备和多个基站之间的无线信号进行移动设备的位置的三角测量。这也仅仅提供粗粒度的位置估计，这在某些应用中可能不足够精确。

此外，移动设备的当前位置跟踪使用持续位置跟踪。这种持续跟踪会消耗显著量的电池功率。在移动设备位置跟踪中，这种电池功率的持续消耗是不合乎期望的。

发明内容

所公开的是用于利用在基站处收集的信息来跟踪移动设备的轨迹的自动化的系统和方法。三种类型的信息可以被使用，包括：无线层信息、ID信息、基于会话的信息、或者它们的组合。在蜂窝基站处收集信息以定位移动设备。蜂窝塔具有宽广的渗透力和广泛的覆盖范围，并且基站/移动设备可以获得大量的信息。

把按时间排序的移动设备测量与可能的轨迹的预先计算的空间时间签名进行匹配。这种匹配可以动态地通过从该设备的初始估计开始、并获得可以在设备的不同的可能轨迹上生成的瞬时无线层签名来完成。对于每个匹配，计算反映移动设备处于该轨迹上的概率的分数。这个分数随着进行更多的测量而被动态地更新。如果达到这样一个足够高的概率或者最高分数，则输出移动设备位置，否则，在特定的一段时间逝去后，宣称不可定位。

在一个示例中，用于跟踪移动设备位置的方法开始于访问先前从通过无线通信网络可通信地耦合到基站的移动设备收集的移动设备信息的列表。访问当前活动的移动设备信息。当前活动的移动设备信息包括定时超前信息和/或到达角度信息。通过将先前收集的信息的列表与当前活动的移动设备信息进行映射，估计可通信地耦合到基站的移动设备的轨迹。

在一个示例中，提供了一种用于跟踪移动设备位置的网络元件，该网络元件包括：存储器；以及可通信地耦合到存储器的处理器，其中处理器被配置成执行：访问先前从通过无线通信网络可通信地耦合到基站的一个或多个移动设备收集的移动设备信息的列表；访问由网络元件测量的当前活动的移动设备信息；以及通过将先前收集的信息的列表与当前活动的移动设备信息进行映射，估计可通信地耦合到基站的移动设备的轨迹。

在一个示例中，除了定时超前信息、到达信息或它们的组合之外，移动设备信息还包括无线层信息，其包括下述中的至少一个：信道增益、信道衰落波动、接收信号强度指示(RSSI)、或者它们的组合。

在另一个示例中，除了定时超前信息、到达信息或它们的组合之外，移动设备信息还包括标识(ID)信息，其包括下述中的至少一个：移动设备ID、基站ID、位置区域代码ID、或者它们的组合。

在再一个示例中，除了定时超前信息、到达信息或它们的组合之外，移动设备信息还包括基于会话的信息，其包括下述中的至少一个：用于语音呼叫的移动设备ID对、用于数据会话的用户ID对和服务器地址、或者它们的组合。

附图说明

附图中的附图标记在各个附图中始终指代相同或功能相似的元件，连同下面的详细描述一起被并入说明书中并形成说明书的一部分的附图用于进一步说明各种实施例并解释所有按照本发明的各种原理和优点，在附图中：

图1是示出操作环境的一个示例的框图；

图2是示出定位管理器的详细视图的框图；

图3是图2的定位管理器使用的在基站处收集的移动设备信息的表格；

图4-5是使用图3中的信息的移动设备轨迹估计的流程图；并且