专利名称：无线电通信终端单元和发送定位信息的方法
技术领域：
本发明涉及接收定位信息和将所接收的定位信息发送给定位信息服务器的无线电通信终端单元、由无线电通信终端单元运行的计算机程序和发送定位信息的方法。
检测无线电通信终端单元(例如，蜂窝电话单元)的位置的位置确定系统基于IS(暂行标准)801协议进行操作。图8示出了按IS 801协议实现的一系列操作。
如图8所示，用户命令蜂窝电话单元1发现它的位置。它接入附近的一些基站，得到这些基站的基站信息(步骤101)后，将基站信息发送给一个定位信息服务器15，请求这个服务器给出有助于接入GPS(全球定位系统)卫星的辅助信息。
定位信息服务器15从蜂窝电话单元1接收到基站信息后，根据所接收的基站信息确定电话单元的大致位置，并响应对辅助信息的请求，计算出有助于蜂窝电话单元接入GPS卫星的辅助信息，发送给电话单元1(步骤151)。
蜂窝电话单元1从定位信息服务器(15)接收到辅助信息后，根据辅助信息接入一些GPS卫星，得到这些GPS卫星的GPS卫星信息，于是再接入基站，再获取这些基站的基站信息，将所得到的GPS卫星信息和基站信息发送给定位信息服务器，请求服务器给出所确定的位置。
定位信息服务器15从蜂窝电话单元1接收到GPS卫星信息、基站信息和确定位置的请求后，根据所接收的信息检测电话单元的位置，将所确定的位置发送给电话单元1(步骤152)。
这种系统使蜂窝电话单元1可以根据定位信息服务器15提供的辅助信息接入GPS卫星而不需要它自己保持日历信息。这有利于整个系统大大减少在启动位置确定操作前的时间，也有利于每个蜂窝电话单元基于对定位信息服务器的位置确定操作的信任减少它的开销操作。
就以上这一系列操作来说，蜂窝电话单元1将所有的通过接入GPS卫星所得到的GPS卫星信息和通过接入基站所得到的基站信息发送给定位信息服务器15。因此，很可能发送了一些对于定位信息服务器15的位置确定操作是不必要的甚至有害的信息。在这种情况下，定位信息服务器15可能不能精确地检测出电话单元的位置。另一个缺点是要在GPS卫星信息和基站信息的传输上花费可观的通信费用和时间。
本发明是在考虑到上述情况下作出的，本发明的目的是提供一种无线电通信终端单元、计算机程序和发送定位信息的方法，可以将适当的定位信息传送给定位信息服务器、减少发送定位信息所需的费用和时间，而且提高确定无线电通信终端单元的位置的精度和可靠性。
按照本发明，在一个无线电通信系统内，无线电通信终端单元从诸如定位信息服务器之类的外界接收传输条件，获取定位信息。无线电通信终端单元从所得到的定位信息中提取一部分满足传输条件的定位信息。只是将所提取的定位信息发送给定位信息服务器。
从下面结合附图所作的详细说明中可以更清晰地看到本发明的上述和其他一些目的、特征和优点。
图1为示出按照本发明的第一实施例设计的无线电通信系统和蜂窝电话单元的方框图；图2为示出按照第一实施例设计的确定位置的一系列操作的流程图；图3A和3B为例示在第一实施例中的一些传输条件的表格；图4A和4B为例示在第一实施例中的另一些传输条件的表格；图5为示出按照本发明的第二实施例设计的确定位置的一系列操作的流程图；图6为例示在第二实施例中蜂窝电话单元显示情况的示意图；图7为例示在第二实施例中费用/时间级别与传输条件之间的相应关系的表格；以及图8为示出按照现有技术确定位置的一系列操作的流程图。
第一实施例下面将结合图1至图4说明本发明用于蜂窝电话单元的第一实施例。
在图1中，蜂窝电话单元1包括一个CPU(中央处理单元)2；一个处理GPS卫星3的GPS无线电波信号的GPS(全球定位系统)通信装置4；一个基于CDMA(码分多址)方式执行电话操作的CDMA通信装置；一个处理通过拾音器6进入的语音信号和要送至扬声器7的语音信号的音频处理器8；一个带有通信启动键、通信结束键和数字键的键盘9；一个显示日期与时间和电话号码的液晶显示屏10；以及一个包括RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)的存储器11。
蜂窝电话单元1从GPS卫星3得到GPS卫星信息从基站12得到基站信息，将所得到的信息通过基站控制设备13和CDMA电话网14发送给基站12和定位信息服务器15。定位信息服务器15从蜂窝电话单元1接收到GPS卫星信息和基站信息后进行操作，根据所接收的信息检测电话单元1的位置。
内容服务器16通过CDMA电话网14、基站控制设备13和基站12向蜂窝电话单元1发送一些应用程序(例如，游戏和地图显示)的内容数据。按照从内容服务器16接收到的内容数据，电话单元1应用所接收的内容数据运行应用程序，在显示屏10上显示游戏画面或地图。
下面将结合图2、图3和图4说明系统的这一系列操作。
用户对蜂窝电话单元1的键盘9进行操作，命令开始确定位置。CPU 2响应用户的指令，对CDMA通信装置5进行操作，接入一些基站12，得到这些基站的基站信息(步骤101)，再对CDMA通信装置5进行操作，将所得到的基站信息发送给定位信息服务器15，并请求服务器给出有助于接入GPS卫星3的辅助信息。
定位信息服务器15从蜂窝电话单元1接收到基站信息后，根据基站信息确定电话单元1的大致位置。它还接受对辅助信息的请求，计算出有助于电话单元1接入GPS卫星3的辅助信息。
定位信息服务器15还给出GPS卫星3的传输条件和基站12的传输条件(步骤151)。具体地说，定位信息服务器根据蜂窝电话单元1所提供的基站信息确定蜂窝电话单元1的大致位置，选择一些GPS卫星作为电话单元1要接入的对象，例如为十一个GPS卫星#1、#4、#7、#9、#10、#12、#15、#19、#20、#21和#23，如图3A的表格所示。定位信息服务器比较这些所选的GPS卫星的俯仰角和方位，指定一些适当的GPS卫星，例如五个适当的GPS卫星#1、#7、#15、#19和#21，从而给出了一个传输条件，使得蜂窝电话单元1发送这五个适当的GPS卫星的GPS卫星信息。传输条件可以包括GPS卫星的个数。
定位信息服务器15根据电话单元1的大致位置选择一些基站作为电话单元1要接入的对象。例如七个基站#262、#72、#92、#188、#184、#266和#80，如图3B的表格所示。定位信息服务器15比较这七个基站的方位(相对电话单元1的位置关系)，指定一些适当的基站，例如四个适当的基站#262、#92、#188和#266，从而给出了一个传输条件，使得蜂窝电话单元1发送这四个适当的基站的基站信息。这个传输条件可以包括基站的个数。
定位信息服务器15将所设置的对于GPS卫星3的传输条件和对于基站12的传输条件发送给蜂窝电话单元1，还将计算出的辅助信息发送给蜂窝电话单元1。
在蜂窝电话单元1方面，CPU 2检测到CDMA通信装置从定位信息服务器15接收到对于GPS卫星3的传输条件和对于基站12的传输条件和检测到CDMA通信装置5从定位信息服务器15接收到辅助信息后，根据所接收的辅助信息对GPS通信装置4进行操作，接入GPS卫星，得到GPS卫星信息，对CDMA通信装置5进行操作，再次接入基站12，再次得到这些基站的基站信息。
CPU 2从所获得的GPS卫星信息中提取满足定位信息服务器15提供的传输条件的GPS卫星信息，从所获得的基站信息中提取满足定位信息服务器15提供的传输条件的基站信息。
具体地说，例如，CPU 2根据定位信息服务器15提供的辅助信息得到11个GPS卫星#1、#4、#7、#9、#10、#12、#15、#19、#20、#21和#23的GPS卫星信息，根据定位信息服务器15提供的传输条件从所得到的GPS卫星信息中提取五个GPS卫星#1、#7、#15、#19和#21的GPS卫星信息。CPU 2对CDMA通信设备5进行操作，接入基站12，从而得到七个基站#262、#72、#92、#188、#184、#266和#80的基站信息，根据定位信息服务器15提供的传输条件从所获得的基站信息中提取四个基站#262、#92、#188和#266的基站信息。
CPU 2对CDMA通信设备5进行操作，将根据传输条件所提取的GPS卫星信息和基站信息发送给定位信息服务器15，请求服务器给出所确定的位置。也就是说，蜂窝电话单元1从所得到的GPS卫星信息和基站信息中提取满足定位信息服务器15提供的传输条件的GPS卫星信息和基站信息，将所提取的信息发送给定位信息服务器15，而不是将所获得的所有的GPS卫星信息和基站信息发送给定位信息服务器15。
定位信息服务器15从蜂窝电话单元1接收到GPS卫星信息和基站信息和从电话单元1接收到给出所确定的位置的请求后，根据所接收的GPS卫星信息和基站信息确定电话单元1的位置，将所确定的位置发送给电话单元1(步骤152)。
上述系统设计成使定位信息服务器15可以根据在电话单元1可接入的这11个GPS卫星之间的俯仰角和方位的比较选择需由蜂窝电话单元1发送的GPS卫星信息和根据在电话单元1可接入的这七个基站之间的方位的比较选择需由电话单元1发送的基站信息。
或者，也可以如图4A和4B所示按照GPS卫星信号的接收功率电平和相位差变化设置传输条件和按照基站信号的信噪比和相位差变化设置传输条件。这些门限值例如根据这些基站12的配置和环境状态确定。
具体地说，例如，定位信息服务器15设置对于GPS卫星信号接收功率电平的门限值为35dB而相位差变化的门限值为50m，于是蜂窝电话单元1从所得到的GPS卫星信息中提取满足信号接收功率电平在35dB以上而信号相位差变化在50m以下的GPS卫星信息，再将所提取的信息发送给定位信息服务器15。对于基站信号，定位信息服务器15设置信噪比的门限值为-15dB而相位差变化的门限值为150m。于是，蜂窝电话单元1从所得到的基站信息中提取满足信噪比在-15dB以上而信号相位差变化在150m以下的基站信息，再将所提取的信息发送给定位信息服务器15。
或者，也可以将对于GPS卫星的传输条件设置为信号接收功率电平在35dB以上或者信号相位差变化在50m以下。对于基站的传输条件可以设置为信噪比在-15dB以上或者信号相位差变化在150m以下。
或者，还可以将系统设计成使定位信息服务器15具有学习功能，使它可以统计处理过去发送给蜂窝电话单元1的传输条件以及过去从电话单元1接收到的GPS卫星信息和基站信息，将根据统计处理结果得出的传输条件发送给电话单元1。
按照以上这个第一实施例，蜂窝电话单元1得到GPS卫星信息和基站信息，提取满足定位信息服务器15提供的传输条件的GPS卫星信息和基站信息，再将所提取的GPS卫星信息和基站信息发送给定位信息服务器15。蜂窝电话单元1接收到以传输条件形式发来的定位信息服务器15精确确定电话单元位置的条件后提取适当的GPS卫星信息和基站信息发送给定位信息服务器15，而不是将所得到的所有的GPS卫星信息和基站信息都发送给定位信息服务器15。因此，可以减少传输GPS卫星信息和基站信息的通信费用和时间。
此后，定位信息服务器15从电话单元1只接收到适当的GPS卫星信息和适当的基站信息，从而只根据所接收的适当的GPS卫星信息和基站信息确定电话单元1的位置。因此，可以精确地确定电话单元1的位置，提高了系统的可靠性。
在定位信息服务器15向蜂窝电话单元1发送如图3A和3B的表格所示的传输条件的情况下，不需要电话单元1本身确定提取哪些GPS卫星3的GPS卫星信息和提取哪些基站12的基站信息，而这是由定位信息服务器15确定的，因此蜂窝电话单元1可以减轻开销操作。
在定位信息服务器15向电话单元1发送如图4A和4B的表格所示的传输条件的情况下，根据将GPS卫星信号的接收功率电平和相位差变化与它们的门限值相比较的结果确定提取哪些GPS卫星3的GPS卫星信息和根据将基站信号的信噪比和相位差变化与它们的门限值相比较的结果确定提取哪些基站12的基站信息，从而本身选择适当的GPS卫星和基站。于是，可以减轻定位信息服务器15的操作负担。第二实施例下面将结合图5至图7说明本发明的第二实施例。以下只对与第一实施例不同的部分进行说明。与定位信息服务器向蜂窝电话单元1发送传输条件的第一实施例相反，这个实施例设计成由蜂窝电话单元1的用户设定传输条件，而电话单元1向定位信息服务器15发送满足传输条件的GPS卫星信息和基站信息。
在命令蜂窝电话单元1启动确定位置前，用户指定一个传输条件。具体地说，用户在电话单元1的显示屏10上打开如图6所示的费用和时间选择屏幕，从级别1、级别2、级别3和级别4中指定一个传输条件。这些级别表示GPS卫星信息和基站信息的传输条件，例如如图7的表格所示。
在蜂窝电话单元1上设置了传输条件后，CPU 2检测到用户用键盘9命令启动确定位置时，就对CDMA通信设备5进行操作，接入基站，从而得到电话单元1可接入的一些基站的基站信息。CPU 2对CDMA通信设备5进行操作，将表示传输条件设置情况的传输条件设置信号发送给定位信息服务器15。CPU 2对CDMA通信设备5进行操作，将所得到的基站信息发送给定位信息服务器15，并请求服务器15给出有助于电话单元1接入GPS卫星3的辅助信息。
定位信息服务器15从蜂窝电话单元1接收到的传输条件设置信号和基站信息就根据所接收的基站信息确定电话单元1的大致位置。它响应对辅助信息的请求，计算出有助于电话单元1接入GPS卫星的辅助信息，将计算出的辅助信息发送给电话单元1。
在蜂窝电话单元1方面，CPU 2检测到从定位信息服务器15接收到辅助信息时就对GPS通信设备4进行操作，根据所接收的辅助信息接入GPS卫星3，得到这些GPS卫星3的GPS卫星信息，对CDMA通信设备5进行操作，再次接入基站12，得到这些基站12的基站信息。
CPU 2从所得到的GPS卫星信息中提取满足所设置的传输条件的GPS卫星信息和从所得到的基站信息中提取满足所设置的传输条件的基站信息。
具体地说，对于级别1的传输条件，CPU 2不提取GPS卫星信息，而只提取信噪比(S/N)最大的前三个基站12的基站信息。对于级别2的传输条件，CPU 2提取接收功率电平最大的前三个GPS卫星3的GPS卫星信息和提取信噪比(S/N)最大的前两个基站12的基站信息。
对于级别3的传输条件，CPU 2提取接收信号功率电平在30dB以上、相位差变化在70m以下的那些GPS卫星3的GPS卫星信息和提取信噪比在-20dB以上、相位差变化在150m以下的那些基站12的基站信息。对于级别4的传输条件，CPU 2取所有的GPS卫星信息和取所有的基站信息。
CPU 2对CDMA通信设备5进行操作，将根据传输条件提取的GPS卫星信息和基站信息发送给定位信息服务器15，请求服务器给出所确定的位置。也就是说，蜂窝电话单元1从所得到的GPS卫星信息和基站信息中提取满足用户所设置的传输条件的GPS卫星信息和基站信息，将所提取的信息发送给定位信息服务器15，而不是将所获得的所有的GPS卫星信息和基站信息都发送给定位信息服务器15。
在传输条件设置为级别1的情况下，蜂窝电话单元1向定位信息服务器15发送最少的信息量，只有基站信息而没有GPS卫星信息。在传输条件设置为级别4的情况下，蜂窝电话单元1向定位信息服务器15发送最多的信息量，是所得到的全部GPS卫星信息和基站信息。
定位信息服务器15从蜂窝电话单元1接收到GPS卫星信息和基站信息和接收到确定位置的请求后，就根据所接收的GPS卫星信息和基站信息确定电话单元1的位置，将所确定的位置发送给电话单元1。
按照以上第二实施例，蜂窝电话单元1得到GPS卫星信息和基站信息，提取满足用户所设置的传输条件的GPS卫星信息和基站信息，再将所提取的GPS卫星信息和基站信息发送给定位信息服务器15。根据传输条件的设置，蜂窝电话单元1可以大大减少要发送给定位信息服务器15的包括GPS卫星信息和基站信息的信息的信息量，因此可以减少通信的费用和时间。通过将传输条件设置成可以减少通信时间，就可以减少发送GPS卫星信息和基站信息所需的通信费用和时间。根据将传输条件设置为适合定位信息服务器15对蜂窝电话单元1精确定位，还可以只向定位信息服务器15发送适当的GPS卫星信息和基站信息。其他实施例本发明并不局限于上述这些实施例，以下这些变动或扩充都是可行的。无线电通信终端除了蜂窝电话单元之外也可以是便携式信息终端设备或其他通信终端单元。蜂窝电话单元可以具有学习功能，因此能自动确定传输条件的最佳门限值。对于第二实施例来说，级别1和级别2中的GPS卫星数和基站数都可以是任意的。
第二实施例除了用于定位信息服务器根据蜂窝电话单元所发送的GPS卫星信息和基站信息确定蜂窝电话单元的位置的上述系统之外也可以应用于蜂窝电话单元本身根据GPS卫星信息和基站信息确定位置的系统。在这种情况下，用户设置了一个位置确定条件后，蜂窝电话单元从所得到的GPS卫星信息和基站信息中提取满足这个条件的GPS卫星信息和基站信息，而只根据所提取的信息来确定位置。
从定位信息服务器接收到辅助信息的蜂窝电话单元除了上述获取和发送GPS卫星信息和基站信息的方案之外，也可以根据辅助信息只获取GPS卫星信息发送给定位信息服务器。
蜂窝电话单元的CPU运行的计算机程序除了在制造电话单元时装在一个ROM内之外，也可以通过电话网从某个服务器下载，或者从CD-ROM(只读光盘)或磁卡装入电话单元的存储器。
权利要求
1.一种无线电通信终端单元(1)，所述无线电通信终端单元包括获取定位信息的定位信息采集装置(2)；以及对电话机的无线电通信装置(5)进行操作、使它将所得到的定位信息发送给一个定位信息服务器(15)的控制装置(2)，其中，所述控制装置从定位信息采集装置所得到的定位信息中提取满足电话机的无线电通信装置接收到的发自定位信息服务器的一个传输条件的定位信息，再对电话机的无线电通信装置进行操作，使它将所提取的定位信息发送给定位信息服务器。
2.如在权利要求1中所述的无线电通信终端单元，其中所述定位信息服务器对过去发送给无线电通信终端单元的传输条件和过去无线电通信终端单元发送的定位信息进行统计处理，将从统计处理结果得出的一个传输条件发送给无线电通信终端单元；以及所述控制装置从定位信息采集装置所得到的定位信息中提取满足定位信息服务器发送的从统计处理结果得出的传输条件的定位信息。
3.如在权利要求1或2中所述的无线电通信终端单元，其中所述定位信息采集装置获取以GPS卫星的GPS卫星信息和基站的基站信息表示的定位信息；以及所述控制装置根据电话机的无线电通信装置接收到的发自定位信息服务器的以一些GPS卫星(3)的俯仰角和方位的适当性表示的传输条件从定位信息采集装置所得到的GPS卫星信息中提取GPS卫星信息和根据电话机的无线电通信装置接收到的发自定位信息服务器的以一些基站(12)的方位的适当性表示的传输条件从定位信息采集装置所得到的基站信息中提取基站信息。
4.如在权利要求1或2中所述的无线电通信终端单元，其中所述定位信息采集装置获取以一些GPS卫星(3)的GPS卫星信息和一些基站(12)的基站信息表示的定位信息；以及所述控制装置根据电话机的无线电通信装置接收到的发自定位信息服务器的以所接收的GPS卫星信号的功率电平和相位差变动的门限值表示的传输条件从定位信息采集装置所得到的GPS卫星信息中提取GPS卫星信息和根据电话机的无线电通信装置接收到的发自定位信息服务器的以所接收的基站信号的信噪比和相位差变动的门限值表示的传输条件从定位信息采集装置所得到的基站信息中提取基站信息。
5.一种由一个无线电通信终端单元(1)运行的计算机程序，所述计算机程序执行下列步骤获取定位信息；从所得到的定位信息中提取满足一个定位信息服务器(15)发送给电话机的无线电通信装置(5)的一个传输条件的定位信息；以及使所提取的定位信息从电话机的无线电通信装置发送给定位信息服务器。
6.一种发送对一个无线电通信终端单元(1)的定位信息的方法，所述方法包括下列步骤获取定位信息；从所得到的定位信息中提取满足电话机的无线电通信装置(5)接收到的发自一个定位信息服务器(15)的一个传输条件的定位信息；以及将所提取的定位信息从电话机的无线电通信装置发送给定位信息服务器。
7.一种无线电通信终端单元(1)，所述无线电通信终端单元包括获取定位信息的定位信息采集装置(2)；对电话机的无线电通信装置(5)进行操作、使它将所得到的定位信息发送给一个定位信息服务器(15)的控制装置(2)；以及由终端单元的用户操作的操作装置(9)，其中，所述控制装置从定位信息采集装置所得到的定位信息中提取满足用户在操作装置上设置的一个传输条件的定位信息，再对电话机的无线电通信装置进行操作，使它将所提取的定位信息发送给定位信息服务器。
8.一种由一个无线电通信终端单元(1)运行的计算机程序，所述计算机程序执行下列步骤获取定位信息；从所得到的定位信息中提取满足终端单元的用户设置的一个传输条件的定位信息；以及使所提取的定位信息从电话机的无线电通信装置(5)发送给一个定位信息服务器(15)。
9.一种发送对一个无线电通信终端单元(1)的定位信息的方法，所述方法包括下列步骤获取定位信息；从所得到的定位信息中提取满足终端单元的用户设置的一个传输条件的定位信息；以及将所提取的定位信息从电话机的无线电通信装置(5)发送给一个定位信息服务器(15)。
10.一种无线电通信终端单元(1)，所述无线电通信终端包括获取定位信息的定位信息采集装置(2)；根据所得到的定位信息确定终端单元的位置的控制装置(2)；以及由终端单元的用户操作的操作装置(9)，其中，所述控制装置从定位信息采集装置所得到的定位信息中提取满足用户在操作装置上设置的一个传输条件的定位信息，根据所提取的定位信息确定终端单元的位置。
11.一种无线电通信终端单元(1)，所述无线电通信终端单元(1)包括获取定位信息的定位信息采集装置(2)；以及对电话机的无线电通信装置(5)进行操作、使它将所得到的定位信息发送给一个定位信息服务器(15)的控制装置(2)，其中，所述控制装置从定位信息采集装置所得到的定位信息中提取满足一个规定的传输条件的定位信息，再对电话机的无线电通信装置进行操作，使它将所提取的定位信息发送给定位信息服务器。
12.如在权利要求11中所述的无线电通信终端单元，其中所述定位信息采集装置获取以一些GPS卫星(3)的GPS卫星信息表示的定位信息；以及所述控制装置根据电话机的无线电通信装置接收到的发自定位信息服务器的以所接收的GPS卫星信号的接收功率级或相位差变动的门限值表示的传输条件从定位信息采集装置所得到的GPS卫星信息中提取GPS卫星信息。
13.如在权利要求11中所述的无线电通信终端单元，其中所述定位信息采集装置获取以一些基站的基站信息表示的定位信息；以及所述控制装置根据电话机的无线电通信装置接收到的发自定位信息服务器的以所接收的基站信号的信噪比或相位差变动的门限值表示的传输条件从定位信息采集装置所得到的基站信息中提取基站信息。
14.一种发送对一个无线电通信终端单元(1)的定位信息的方法，所述方法包括下列步骤获取定位信息；从所得到的定位信息中提取满足一个规定的传输条件的定位信息；以及将所提取的定位信息从电话机的无线电通信装置发送给一个定位信息服务器(15)。
15.如在权利要求14中所述的发送定位信息的方法，其中所述传输条件由至少信号接收功率、信噪比和信号相位差的变化其中之一给出。
全文摘要
蜂窝电话单元(1)接收一些GPS卫星(3)的GPS卫星信息和一些基站(12)的基站信息。它从所得到的GPS卫星信息和基站信息中提取满足一个定位信息服务器(15)提供的传输条件的GPS卫星信息和基站信息。所提取的这些信息发送给定位信息服务器。根据从定位信息服务器接收到的作为定位信息服务器精确确定蜂窝电话单元的位置的条件的传输条件，蜂窝电话单元可以提取适当的GPS卫星信息和基站信息发送给定位信息服务器。
文档编号G01S5/00GK1402443SQ0212781
公开日2003年3月12日 申请日期2002年8月6日 优先权日2001年8月6日
发明者林田笃 申请人:株式会社电装