利用GPS位置和无线电环境数据的无线电接入点位置验证

摘要

提供了用于执行对诸如毫微微蜂窝之类的无线电接入点设备的位置验证的技术。无线电接入点设备被配置为从全球定位系统(GPS)卫星发射机接收信号以产生表示该无线电接入点设备的GPS位置的GPS位置数据。无线电接入点设备还被配置为接收一个或多个指定信道处的无线信号，并且，生成表示在在该无线电接入点设备的附近的一个或多指定信道处所接收到的无线信号的特性的无线电环境数据。所述GPS位置数据被与用于该无线电接入点设备的期望位置的参考GPS位置数据比较。当所述GPS位置数据与参考GPS位置数据大体匹配时，该无线电接入点设备的操作被使能，并且所述无线电环境数据被存储以用作用于随后对于该无线电接入点设备的位置验证的参考无线电环境数据。(诸如当重启时的)随后的位置验证以无线电环境数据与参考无线电环境数据比较而开始，并且如果发现大体匹配，则不需要再获得GPS位置数据。在当重启时所获得的无线电环境数据与参考无线电环境数据大体失配的情况中，新的GPS位置数据被获得并且当与参考GPS位置数据成功匹配时，参考无线电环境数据基于该设备获得的最新的无线电环境数据而被更新。另外，服务激活的无线电接入点设备执行周期性的无线电网络扫描，以便如果新的无线电环境数据不同于参考无线电环境数据超过容许量范围时更新参考无线电环境数据。

说明书

技术领域

本公开涉及无线通信网络中诸如毫微微蜂窝接入点设备之类的无线电 接入点设备的管理操作。

背景技术

毫微微蜂窝接入点设备是布置在订户站点的无线电接入点设备，以便 改善移动无线通信服务(例如，蜂窝电话、无线消息传送等)的覆盖范围 并从而减轻对于移动服务提供者的基础设施的负担。毫微微蜂窝接入点本 质上是蜂窝收发机塔。像蜂窝塔一样，毫微微蜂窝接入点在服务提供者的 受到严格规定约束的许可频谱中操作。例如，毫微微蜂窝接入点在给定位 置不能以没有被服务提供者许可的频率来进行发送。美国联邦通信委员会 (FCC)要求特别严格并且服务提供者在该国的不同部分可能被许可不同 的频率。作为这样的规定环境的结果，毫微微蜂窝接入点布置需要不断进 行位置验证。

执行位置验证的技术一般涉及两种机制：基于位置的全球定位系统 (GPS)和无线电网络扫描。GPS定位技术为了获得精确的GPS位置，要 求从毫微微蜂窝接入点设备到空中的视觉直线，并且毫微微蜂窝接入点中 的GPS接收机必须“锁定”来自若干不同卫星的信号。此外，GPS定位过 程为了锁定来自卫星的信号可能需要多达20分钟(或更长)。外部天线 的使用部分地减轻了视觉直线问题。然而，锁定卫星所需的相对较长的时 间段是不希望的，特别是在当毫微微蜂窝接入点设备正在重启但在重启中 位置被验证之前不能重新开始服务无线网络中的设备时。

毫微微蜂窝接入点的无线电扫描功能允许其监听其无线电环境并检测 邻居蜂窝收发机。邻居蜂窝收发机“塔”发送包含基本信息(诸如国家、 网络和蜂窝收发机标识)的信号。在基本水平，无线电扫描功能允许毫微 微蜂窝接入点确定其处于正确的国家以及处于(一个或多个)正确的 “宏”小区的附近。然而，所述信息独自可能不够充分来确定毫微微蜂窝 接入点设备的精确地理位置以及毫微微蜂窝接入点应当用来操作的相应频 率。

附图说明

图1是当使能无线电接入点设备的服务时采用了在此描述的位置验证 技术的无线通信网络的框图的示例。

图2是被配置为生成在位置验证技术中使用的GPS位置数据和无线电 环境数据的无线电接入点设备的框图的示例。

图3是示出控制服务器的框图的示例，该控制服务器被配置为执行无 线电接入点设备的位置验证。

图4和图5图示出用于在被配置为参与在此描述的位置验证技术的无 线电接入点设备中所执行的逻辑的流程图的示例。

图6到图8图示出用于在被配置为执行在此描述的位置验证技术的控 制服务器中所执行的逻辑的流程图的示例。

图9是被配置为生成GPS位置数据和无线电环境数据并且自治地执行 在此描述的位置验证技术的无线电接入点设备的框图的示例。

图10到图12是用于被配置为自治地执行在此描述的位置验证技术的 无线电接入点设备中所执行的逻辑的流程图的示例。

具体实施方式

提供了用于执行对无线电接入点设备的位置验证的技术。无线电接入 点设备被配置为从全球定位系统(GPS)卫星发射机接收信号以产生表示 该无线电接入点设备的地理位置的GPS位置数据。无线电接入点设备还被 配置为接收一个或多个信道上的无线信号并生成表示在该无线电接入点设 备的环境中或附近的一个或多个信道处所接收的无线信号的特性的无线电 环境数据。GPS位置数据被与用于该无线电接入点设备的期望位置的参考 GPS位置数据比较。期望位置可基于订户注册数据来确定。当GPS位置数 据与参考GPS位置数据大体匹配时，无线电接入点设备的服务被使能，并 且无线电环境数据被存储以便用作用于随后对于该无线电接入点设备的位 置验证的参考无线电环境数据，这可使得未来的位置验证绕过GPS测试。

首先参考图1，示出了通信系统5，其中布置有广域无线通信网络 10，例如无线蜂窝网络。在图1中，网络10包括多个蜂窝无线电收发机 “塔”(其中两个被示出为20(1)和20(2))以服务无线网络客户机，即， 多个移动无线手持设备(其中两个被示出为30(1)和30(2))。应当理解， 实际的无线网络10可具有不止两个蜂窝无线电收发机塔和不止两个无线 客户机设备，但是在图1中为了简明起见仅示出了两个蜂窝无线电收发机 塔和两个无线客户机设备。蜂窝无线电收发机塔20(1)和20(2)连接到服务 提供者无线网络基础设施集线器40，该服务提供者无线网络基础设施集线 器40进而与多种电信服务网络中的任一种(诸如公共交换电话网 (PSTN))接口连接。

为了改善无线网络10的覆盖范围以及减轻无线网络10的基础设施的 某些服务负担，无线电接入点(RAP)设备50被布置。在图1中示出了单 个RAP设备50，但是应当理解，可以在希望无线网络覆盖的区域中的不 同的位置布置多个RAP设备。依赖于RAP设备50的大小和能力，其可被 称为“毫微微蜂窝”接入点设备、微微小区接入点设备、纳小区接入点设 备或者其他行业用名称。RAP设备50经由因特网65连接到设置 (provisiong)管理服务器60。设置管理服务器60(在此也被称为“控制 服务器”)经由因特网65连接到服务提供者无线网络基础设施集线器 40，并且管理无线网络10中的RAP设备50的激活。与由RAP设备50服 务的服务相关联的数据经由因特网65被路由到服务提供者无线网络基础 设施集线器40。

RAP设备用作蜂窝无线电收发机塔，因为他们在许可频谱中操作，就 像更大的并且固定的蜂窝无线电收发机塔20(1)和20(2)。然而，因为RAP 设备本质上可从一个位置移动到另一位置，所以RAP设备的布置和服务激 活涉及位置验证，以便确保遵从规定要求。为此，每个RAP设备被配备有 生成表示其地理位置的数据的能力，以便验证该RAP设备是否正在规定和 服务提供者要求内在其被准许如此动作的位置中进行操作。

根据在此描述的技术，GPS位置数据和无线电环境数据的组合被用于 验证RAP设备是否处于适当位置，并且因此可被激活以服务无线网络10 的无线客户机设备(例如，移动手持设备)，即向无线客户机设备发送信 号和接收来自无线客户机设备的信号。在70(l)-70(K)处示出了GPS卫星。 RAP设备50具有GPS接收机并且能够从自多个GPS卫星发射机接收的信 号计算其在地球上的GPS位置。当RAP设备50初次激活时(并且是在第 一次使能服务之前)，由RAP设备50确定的GPS位置数据被用于第一次 验证该RAP设备处于可接受的位置。如果基于GPS位置数据确定处于可 接受的位置，则RAP设备扫描无线电环境数据，并且如果必要的话，该无 线电环境数据然后被存储以供以后用作用于随后对该RAP设备的位置验证 的参考无线电环境数据。例如，在随后RAP设备50重启时，重启时生成 的无线电环境数据被与参考无线电环境数据比较来验证RAP设备50的位 置。在重启时，只有当重启时获得的无线电环境数据与参考无线电环境数 据失配时，GPS位置数据才被使用。这避免了执行更耗时的GPS定位过程 的需要。另外，RAP设备周期性的或者按照要求来执行无线电环境数据获 取，以便调整或更新参考无线电环境数据，从而应对RAP设备周围的无线 电环境的可能改变。这增大了下一次重启时的位置验证将不要求使用GPS 过程的可能性。

位置验证处理可以在RAP设备50和控制服务器60之间协作完成。在 位置验证处理为协作形式中，控制服务器60存储参考GPS位置数据，由 RAP设备50在初次激活时(以及如果必要在重启时)获得的GPS位置数 据被与该参考GPS位置数据比较。用于GPS的参考数据可在当设备注册 到服务提供者系统内时获得，例如，基于设备被期望布置的地址来获得。 控制服务器60还存储由RAP设备50获取的参考无线电环境数据，以便维 护该RAP设备随后(例如在重启情形中)获取的无线电环境数据被与之比 较的参考或基准(即，指纹)。只有RAP设备50的位置被利用GPS比较 验证了，参考无线电环境数据才被存储。此外，在协作形式中，控制服务 器60进行比较，并且向RAP设备发送使能或重使能RAP设备的服务的消 息。

然而，在位置验证处理的另一种形式中，RAP设备50被配置为自治 地使能和重使能服务。在自治形式中，RAP设备50被配备并存储参考 GPS位置数据，参考GPS位置数据以用于与当RAP设备服务被初次激活 时(或者如果基于无线电环境数据的位置验证失败而重启时)的实际GPS 位置数据比较，RAP设备50还存储参考无线电环境数据，参考无线电环 境数据以用于与随后获取的无线电环境数据比较。此外，在自治形式中， RAP设备50在没有接收到来自控制服务器60的消息的情况下独自根据该 RAP设备50做出的位置验证的结果来确定其是否被使能或重使能服务。 如在下文中进一步说明的，被配置为自治地操作的RAP设备可被配置为与 控制服务器联系来接收初始设置数据，此初始设置数据包括用于RAP设备 的期望位置的参考GPS位置数据和描述容许量范围的容许量数据，在容许 量范围内，表明与参考GPS位置以及参考无线电环境数据匹配。

图2-图8涉及位置验证处理的协作形式，而图9-图12涉及位置验证 处理的自治形式。

现在转到图2，示出了被配置为参与在此描述的位置验证技术的协作 形式的RAP设备50的示例框图。RAP设备50包括控制器100，控制器 100用作RAP设备50的主要控制部件。存在蜂窝调制解调器和射频 (RF)收发机单元110，该单元110被配置为执行根据在无线网络10中采 用的所希望的无线通信标准发送和接收空中(over-the-air)信号(此信号 非常类似由图1中所示的蜂窝无线电收发机塔发送的信号)所需的基带和 RF信号处理。

蜂窝调制解调器和RF收发机单元110经由天线112发送信号和接收 无线(RF)信号，以便服务正在无线网络10中操作的无线客户机设备 (图1)。因此，RAP设备50当其被配置并被命令针对正在无线网络10 中操作的无线客户机设备发送和接收无线无线电信号时，被称为被“使 能”或“重使能”服务。还存在GPS接收机120，GPS接收机120经由天 线122从GPS卫星发射机接收信号。控制器100控制蜂窝调制解调器和 RF收发机单元110和GPS接收机120的操作。网络接口单元130被提 供，网络接口单元130连接到控制器100，并且，将RAP设备50接口连 接到数据网络，例如，局域网，数据网络进而又连接到因特网65。

在一个示例中，控制器100可以是可编程微处理器或微控制器等，其 执行被编码在处理器可读存储器介质(例如存储器140)中的指令。为 此，存在被编码或以其他方式被存储在存储器140中的用于被编码或以其 他方式被存储在存储器140中的无线电扫描逻辑150、GPS定位逻辑160 和服务激活和重启逻辑200的指令。控制器100执行无线电扫描逻辑150 来控制蜂窝调制解调器和RF收发机单元110以在一个或多个指定信道处 执行扫描，以便从所感兴趣的这一个或多个信道处所接收的无线信号生成 无线电环境数据。无线电环境数据中所包含的信息的示例在下文中描述。 类似地，控制器100执行GPS定位逻辑160来控制GPS接收机120以从 GPS卫星发射机接收信号和计算表示RAP设备50在地球上的位置的GPS 位置数据。GPS位置数据可包括经度/纬度坐标数据。

在无线电扫描逻辑150的控制下，控制器100在无线电扫描事件期间 控制蜂窝调制解调器和RF收发机单元110从所接收的RF信号(例如，所 接收的蜂窝信号)提取数据，并且测量接收信号功率等，以供用在要被用 作参考的无线电环境数据的“指纹”的构建中。控制器100在当RAP设备 50被初次通电、断电并随后(在初次服务激活之后)重启时执行服务激活 和重启逻辑200，并且在常规服务中更新无线电环境数据。在执行服务激 活和重启逻辑200的过程中，控制器100还执行无线电扫描逻辑150和/或 GPS定位逻辑160。服务激活和重启逻辑200将结合图4和图5而被进一 步详细描述。

现在转到图3，描述控制服务器60的框图的示例。控制服务器60可 包括配备有用于执行对于RAP设备的各种管理功能的软件的一个或多个计 算机。一种这样的管理功能是通过首先验证RAP设备位于他们应当所处的 地方并因此被允许在他们应当所处的某地理区域内发送RF信号来控制 RAP设备的服务激活。在在此描述的协作形式的技术中，控制服务器60 被配备为与RAP设备进行通信，以在使能他们服务和在重启时如果必要而 重使能他们服务之前验证他们的位置。控制服务器60包括数据处理器300 (例如，一个或多个服务计算机)，其存储和执行RAP位置验证逻辑 400。控制服务器60可包括数据存储设备310，其存储针对控制服务器60 负责管理的无线网络10中的每个RAP设备的参考GPS位置数据和参考无 线电环境数据。

现在参考图4和图5，描述服务激活和重启逻辑200。为了简明起 见，逻辑200被分隔成两部分，即逻辑210和逻辑230。图4是用于逻辑 210的流程图，并且图5是用于逻辑230的流程图。逻辑210涉及RAP设 备50中的用于RAP设备的初次服务激活以及在初次服务激活之后随后更 新无线电环境数据的功能。逻辑230涉及RAP设备50中的当RAP设备从 初次服务激活之后的一定时间的断电模式被重启时执行的功能。RAP设备 可能需要重启的原因有很多，诸如电力故障、软件故障和修复、硬件故障 和修复，等等。

首先参考图4，还参考图1和图2，描述逻辑210。逻辑210在212处 开始，这里假定RAP设备尚未激活用于服务。例如，RAP设备将要被用 户安装在用户站点。当用户对RAP设备通电时，控制器100辨认出其尚未 被控制服务器60激活并使能服务。因此，在214，控制器100调用无线电 扫描逻辑150来执行RF信号的无线电网络扫描，并且调用GPS定位逻辑 160来接收GPS信号并确定RAP设备的GPS位置。在上述的变形例中， 控制服务器60可响应于接收到来自RAP设备50的简单启动通知消息向 RAP设备50发送指示其执行初次GPS位置计算和无线电网络扫描的消 息。一旦RAP设备执行了无线电网络扫描并生成无线电环境数据和生成 GPS位置数据，其就将此数据发送给控制服务器60。

无线电环境数据可包括涉及RAP设备50的附近的RF环境的一条或 多条信息。例如，无线电环境数据可包括在RAP的附近内进行发送的一个 或多个蜂窝无线电收发机塔的标识符(ID)(也被称为邻居小区ID，例 如，图1中所示的蜂窝无线电收发机塔20(1)和/或20(2)的ID)、一个或多 个附近的RAP设备的ID、从自附近的无线电收发机塔接收的蜂窝信号提 取的所谓“国家代码”、从自附近的无线电收发机塔或自移动手持设备接 收的蜂窝信号提取的所谓“网络代码”以及从附近的无线电收发机塔接收 的一个或多个蜂窝信号的频率，等等。另外，无线电环境数据可包括所接 收的蜂窝信号的一个或多个扰频码、蜂窝无线电收发机的区域性网络控制 器ID、来自蜂窝无线电收发机的信号的接收功率、由蜂窝无线电收发机发 送的信号的发送功率水平的指示，以及从来自蜂窝接收机塔的蜂窝信号的 发送信号功率和接收信号功率之间的差得出的传送功率损失。蜂窝信号的 发送功率可编码在蜂窝信号的字段中。如上所述，蜂窝调制解调器和RF 收发机110从所接收的无线信号中提取可用于无线电环境数据的数据，并 且还对可用于无线电环境数据的接收信号进行测量。下面是列出了RAP设 备可产生的无线电环境数据的示例的表。但是，应当理解，无线电环境数 据的结构是灵活的并且可容纳特殊无线网络服务提供者要求。

表1-无线电环境数据的示例

  邻居发射机   小区ID   国家代码   网络代码   频率信道   接收功率强度   #1   45678   310   234   256   -50dBm   #2   34561   310   235   9257   -58dBm   #3   12678   310   356   258   -62dBm

控制服务器60从RAP设备接收GPA位置数据和无线电环境数据，并 且执行位置验证来判断是否使能RAP设备的服务。下文中结合图6来描述 位置验证的处理。一般地，当控制服务器60确定RAP设备处于该RAP设 备被允许操作的位置时，控制服务器60经由因特网向RAP设备发送指示 该RAP使能服务的消息。因此，在216，当RAP设备接收到指示其使能 服务的消息时，在218，该RAP使能服务。如果RAP设备没有从控制服 务器60接收到上述消息，则该RAP设备被保持处于服务禁用状态，如在 220处所指示的，并且，可在稍后的时间点获得新的无线电环境数据和 GPS数据并再次尝试从控制服务器60获得激活授权。

当在218处RAP设备50被使能服务时，在执行更新的无线电网络扫 描之前，逻辑210本质上进入可配置的一段时间的睡眠，如在219处所指 示。替代地，控制服务器60可向RAP设备50发送命令RAP设备50其执 行新的无线电网络扫描的消息。执行更新的无线电网络扫描的目的是要更 新实时更新无线电环境数据以应对RAP设备50周围的RF环境的可能改 变。在222，RAP设备中的控制器100调用无线电扫描逻辑150来执行RF 信号的无线电网络扫描，并且，生成更新的无线电环境数据，此数据然后 被发送给控制服务器60以更新在控制服务器60处所维护的针对该RAP设 备50的参考无线电环境数据(如果已维护的话)。由功能219和222表示 的更新无线电环境数据的处理被周期性地重复(如图4中从222返回到 219的回路)或者被按需重复。

在逻辑210的一种变形例中，当RAP设备50生成无线电环境数据 时，其可被配置为生成与由蜂窝调制解调器和RF收发机110接收的信号 相关联的“未加工”数据，并且将此“未加工”数据发送给控制服务器 60。控制服务器60然后处理该“未加工”数据以利用被认为有关的未加 工数据片段来生成用于无线电环境数据的无线电环境数据指纹。

在图4中所示的处理逻辑210的另一变形例中，即使RAP设备50在 服务被使能之后也希望周期性地重复214-220处的位置验证功能。这将作 为即使在RAP设备50处服务被初次使能之后服务提供者仍然希望的额外 的位置验证。如果这些周期性的位置验证中的任一个测试到确定位置验证 失败，则RAP设备50的服务被禁用。此外，在RAP设备50的初次服务 使能之前，功能214-220可被周期性地重复，直到RAP设备50的服务终 于被初次使能为止。

转到图5，还参考图1和图2，现在描述逻辑230。逻辑230被配置为 实现RAP设备50在初次激活之后被重启时的位置验证。如在231处所指 示的，当重启RAP设备50时，以服务被禁用而开始，以便使得首先发生 位置验证。例如，RAP设备50可能已经在断电的情况下被移动了。在 232，当RAP设备50被重启(再次被通电)时，控制器100被配置为辨认 出重启操作，并且调用无线电扫描逻辑150来执行无线电网络扫描以生成 无线电环境数据，并且在重启请求消息中将此无线电环境数据发送给控制 服务器60。替代地，RAP设备50可在重启时简单地联系控制服务器60来 向控制服务器60通知重启，并且控制服务器60可指示RAP设备执行无线 电扫描。一旦控制服务器60接收到来自RAP设备的无线电环境数据，控 制服务器60通过将此无线电环境数据和所存储的无线电环境数据进行比 较以判断是否存在大体匹配来验证RAP的位置。因此，在234，如果RAP 设备接收到指示其重使能服务的消息，则在236，RAP设备重使能服务， 并且可重新开始服务无线网络10中的无线客户机设备。

当RAP设备没有接收到命令其重使能服务的消息时，在238，控制器 100等待接收来自控制服务器60的命令其执行GPS位置确定以生成GPS 位置数据的消息。在此命令消息接收到之前，RAP设备50保持被禁用， 如239处所指示的。当RAP设备50接收到获取GPS位置数据的消息时， 在240，RAP设备中的控制器100调用GPS定位逻辑来生成GPS位置数 据并且将此GPS位置数据发送给控制服务器60。在一个变形例中，在 240，当RAP设备50没有接收到指示其重使能服务的消息时，RAP设备 50可基于无线电环境数据自动地调用GPS位置功能。控制服务器60将此 GPS位置数据和针对RAP设备50的参考GPS位置数据进行比较，并且， 如果他们大体匹配，则向RAP设备50发送重使能服务的控制消息。在 241，控制器100进行等待并且响应来自控制服务器60的重使能服务的消 息，并且在236，重使能RAP服务。否则，RAP设备被保持被禁用，如 242处处所指示的，在此情况中，图5中所描述的重激活处理可在稍后的 时间点被重复。

现在参考图6-8来描述控制服务器60中的RAP位置验证逻辑400。为 了简明起见，RAP位置验证逻辑400被分隔成三个逻辑部分：用于RAP 设备的初次服务激活的位置验证的逻辑410、用于存储更新的无线电环境 数据的逻辑430和用于重启(RAP服务重使能)时的位置验证的逻辑 450。

首先参考图6，还参考图1和图3，现在描述用于RAP设备的初次服 务激活时的位置验证的逻辑410。在412，控制服务器60从RAP设备接收 初次服务激活请求消息，并且，此初次服务激活请求消息包括由RAP设备 获取的GPS位置数据和当RAP设备被初次通电时的无线电环境数据。替 代地，控制服务器60从RAP设备50接收带有启动通知的消息，辨认出这 是初次激活，并且，向RAP设备发送请求无线电环境数据和GPS数据的 控制消息。在414，RAP设备50将此GPS位置数据与所存储的正对正在 请求激活的RAP设备的参考GPS位置数据进行比较。所存储的参考GPS 位置数据可以从当RAP设备被售卖或分发给用户或者消费者时的期望位置 确定，诸如从基于用户/订户注册数据确定的期望位置(例如邮政地址)确 定。

当确定由RAP设备获取的GPS位置数据与参考GPS位置数据大体匹 配时，认为通过了位置验证，并且，在418，控制服务器60将无线电环境 数据存储作为针对该RAP设备的参考无线电指纹数据。在420，控制服务 器60向RAP设备发送使能RAP设备的服务的消息。当在此使用时，“大 体匹配或充分匹配”意思包括完全匹配和在所指定的或可配置的容许量范 围内匹配。此GPS位置必须匹配的程序可经由控制服务器60处做出的管 理配置来控制。如416处所指示的，当在414处GPS位置数据比较失败 时，控制服务器60不发送使能RAP设备的服务的消息。

因此，在418，控制服务器60存储针对初次激活时通过了位置验证的 每个RAP的数据。下表2示出在控制服务器60处所存储的针对被分配了 标识符3576421的RAP设备和被分配了标识符7745531的RAP设备的数 据。

表2-RAP位置和无线电环境数据

转到图7，再次参考图1和图3来继续，描述用于存储更新的无线电 环境数据的逻辑430。当RAP设备获取了更新的无线电环境数据时，逻辑 430被调用。如上所述，RAP设备可被配置为周期性地获取更新的无线电 环境数据，或者控制服务器60可命令RAP设备获取更新的无线电环境数 据。在432，控制服务器60从已经使能服务的RAP设备接收更新的无线 电环境数据。在434，控制服务器60确定哪个RAP已经发出了更新的无 线电环境数据(基于带有更新的无线电环境数据的消息中所包含的RAP标 识符)，并且，将此更新的无线电环境数据与预先存储的针对相应RAP的 参考无线电环境数据进行比较。在436，当确定更新的无线电环境数据和 预先存储的参考无线电环境数据之间的差小于阈值时，参考无线电环境数 据不利用更新的无线电环境数据被调整。另一方面，当差大于阈值时，在 440，更新的无线电环境数据被用于调整参考无线电环境数据。现有的参 考无线电环境数据可通过以更新的无线电环境数据完全覆写而被调整，可 通过添加更新的无线电环境数据中的参考无线电环境数据没有包含的新的 信息片段而被调整，或者通过以更新的无线电环境数据中的数据改变参考 无线电环境数据中的一条或多条信息而被调整。按照这种方式，当RAP设 备的RF环境存在充分改变时，相应的无线电环境数据的改变可反映在参 考无线电环境数据中，从而使得RAP设备的未来的位置验证可将这些改变 考虑在内。作为另一种方式，根据更新的无线电环境数据和参考无线电环 境数据之间差来基于更新的无线电环境数据调整参考无线电环境数据。不 必要在每次从激活的具有经验证的位置的RAP设备报告数据时都更新参考 数据。然而，在一种形式中，可能希望绕过436处的检查并且不论更新的 无线电环境数据和当前的参考环境数据之间的差的程度如何都更新参考环 境数据。因此，434和436处的功能是可选的，并且本逻辑可直接从432 进行到440。

现在转到图8，现在将描述控制服务器中专用于重启时的位置验证和 服务重使能的逻辑450。在452，控制服务器60从RAP设备接收包含由 RAP设备在重启时获取的无线电环境数据的重启请求消息。替代地，该请 求可不包含无线电环境数据，而是控制服务器60可向RAP设备发送请求 此数据的控制消息。在454，控制服务器将重启请求消息中所包含的无线 电环境数据与针对该RAP设备的参考无线电环境数据进行比较，并且当在 456处存在大体匹配时，控制服务器60向RAP设备发送重使能该RAP设 备的服务的消息，以使得该RAP设备能重新开始服务无线网络中的无线客 户机设备。再次，这里使用的关于重启时所获取的无线电环境数据和参考 无线电环境数据之间的比较的“大体匹配”意思包括完全匹配和一定容许 量范围内的匹配。此外，也可以是重启时的无线电环境数据与参考无线电 环境之间的部分匹配。例如，从邻居蜂窝塔的接收功率强度的改变可近似 转换成自从最后的参考被获得起RAP设备所经过的距离。无线电环境数据 的比较可允许接收功率从之前的基准(参考环境数据)变化一定范围(例 如6dBm)。因此，重启时的无线电环境数据与参考无线电环境数据的比 较可涉及重启时生成的无线电环境数据的一部分与参考无线电环境数据的 对应部分的比较。

否则，当在454处不存在匹配时，控制服务器60不发送重使能RAP 设备的操作的消息，并且在460，控制服务器60向RAP设备发送请求 RAP设备获取GPS位置数据的消息。在462，控制服务器60从RAP设备 50接收包含GPS位置数据的消息。在464，控制服务器60将从RAP设备 接收的GPS位置数据与针对该RAP设备的参考GPS位置数据进行比较。 当存在大体匹配时，在466，控制服务器60向RAP设备发送使能其操作 的消息。然后，在468，控制服务器60基于RAP设备重启时获取的无线 电环境数据来更新参考无线电环境数据。当在464处确定从RAP设备接收 的GPS位置数据与参考GPS位置数据没有大体匹配时，控制服务器60不 发送重使能RAP设备的操作的消息，如在469处所指示的。

现在参考图9，RAP设备50′被示出，其被配置为根据在此描述的技 术而自治地执行位置验证。RAP设备50′自治地执行位置验证，因为，除 了获取基本的设置数据以外，其使能或重使能服务不必要与控制服务器60 交互。RAP设备50′类似于图2中所示的RAP设备50，除了其具有自治 服务激活和重启逻辑500，而不是图2中所示的用于RAP设备50的逻辑 200。为了简明起见，自治服务激活和重启逻辑500被分隔成三部分：初 次服务激活和位置验证逻辑510、无线电环境数据更新逻辑530和重启重 使能和位置验证逻辑550。

参考图10，还参考图9，描述初次激活和位置验证逻辑510。RAP设 备50′被假定处于服务禁用状态，如在512处所指示。在一种形式中，当 RAP设备50′被通电时，在514，其向控制服务器60发送请求设置数据 的消息以允许RAP设备50′执行用于初次服务使能的位置验证和之后的 随后重启的位置验证。设置数据可包括用于RAP设备50′的期望位置的 参考GPS位置数据以及描述容许量范围的容许量数据，在容许量范围内， 表明与参考GPS位置和/或参考无线电环境位置数据匹配。RAP设备50′ 的存储器140存储参考GPS位置数据和容许量设置。在516，RAP设备 50′从控制服务器控制服务器60接收设置数据。在518，RAP设备50′ 调用无线电扫描逻辑150来生成无线电环境数据并调用GPS定位逻辑160 来从所接收的GPS信号计算GPS位置数据。在520，控制器将在518处获 取的GPS位置数据与参考GPS位置数据进行比较以确定是否存在大体匹 配，并且，如果存在大体匹配，则在522，控制器使能RAP设备50′的服 务。否则，当在518处获取的GPS位置数据不与参考GPS位置数据大体 匹配时，RAP设备50′的服务被保持禁用，如524处所指示。

在526，控制器100将在518处获取的无线电环境数据存储在存储器 140中，作为用于未来的(例如，重启时的)位置验证的参考无线电环境 数据，如下文中所描述的。

下表3示出将被存储在RAP设备50′中的数据的示例。

表3-存储在自治RAP中的GPS位置数据和无线电环境数据

如上面结合图4说明的，也可能希望即使在RAP设备50′被使能服 务之后也周期性地重复在514-522处示出的位置验证功能。这将作为服务 提供者可能希望的额外的位置验证。如果这些周期性的位置验证中的任一 个测试出确定位置验证失败，则RAP设备50′的服务被禁用。此外，在 RAP设备50′的初次服务使能之前，功能514-522可被周期性地重复，直 到RAP设备50′的服务终于被初次使能为止。

现在转到图11，参考图9，描述无线电环境数据更新逻辑530。在 RAP设备50′被使能服务之后，逻辑530被使得进入可配置的一段时间的 睡眠模式，如532所指示。在536，RAP执行无线电网络扫描以生成更新 的无线电环境数据。在538，控制器100将更新的无线电环境数据与所存 储的参考无线电环境数据进行比较。在540，更新的无线电环境数据和参 考无线电环境数据之间差被与阈值比较。当差大于阈值时，在542，更新 的无线电环境数据被调整(通过以更新的无线电环境数据覆写，或者通过 添加新的信息片段，或者通过改变现有的信息)以用于未来的位置验证。 当差不大于阈值时，如在544处所指示的，参考无线电环境数据不利用更 新的无线电环境数据来调整。也就是，RAP设备50′中的控制器100根据 更新的无线电环境数据和参考无线电环境数据之间的差而基于更新的无线 电环境数据来调整参考无线电环境数据。更新无线电环境数据的处理可周 期性地重复。替代地，RAP设备50′总是将更新的无线电环境数据存储， 如图11中从536到542的虚线箭头所指示。

现在参考图12，并参考图9来继续，描述重启位置验证逻辑550。当 RAP设备50′已被断电并需要重启时，RAP设备50′中的控制器100调 用重启位置验证逻辑550。在重启之后，RAP设备50′通电，但是服务被 禁用，因为RAP设备50′的位置验证必须在允许其开始发送RF信号之前 作出，如在552处所指示的。当重启时，控制器100调用无线电扫描逻辑 150来执行无线电网络扫描并生成无线电环境数据。在556，控制器100 将在重启时生成的无线电环境数据与所存储的参考无线电环境数据进行比 较，以确定他们是否充分匹配。当在556处确定匹配时，在558，控制器 100重使能RAP设备50′的服务。另外，控制器100可用RAP设备50′ 在重启时获得的无线电环境数据来更新参考无线电环境数据。

另一方面，当在556处没有发现匹配时，在560，控制器100调用 GPS定位逻辑来从所接收的GPS信号生成GPS位置数据。在562，控制器 100将此GPS位置数据与所存储的参考GPS位置数据进行比较，当在562 处发现匹配时，在558，控制器重使能RAP设备50′的服务。否则，控制 器100保持RAP设备50′的服务禁用，如在564处所指示的，并且在稍 后的时间再次尝试执行图12中所示的逻辑。

如此，自治RAP设备50′可在初次服务激活时以及重启时独自地执 行位置验证来根据情况使能或重使能RAP设备50′的服务。当RAP设备 50′存储数据以供以后比较时，应当理解，此数据存储是针对重启后仍继 续的存储器作出的，即存储在非易失性存储器中。

虽然前面的描述涉及验证RAP设备的位置以便使能或重使能RAP设 备的服务，但是这并不是限制性的。位置信息的另一种应用可向RAP设备 确定和分配特定位置可以唯一的参数，诸如发送用于服务无线通信网络中 的移动通信手持设备的无线信号所依赖的频率。因此，RAP设备的位置被 验证后，控制服务器60(图1)可基于RAP设备的位置来发送指示RAP 设备在无线网络中进行发送应当依赖的频率的消息。另一种应用可涉及以 候选参数列表来配置RAP设备以便其依赖于具体位置进行选择。例如，不 止一种潜在操作频率可被提供给RAP。RAP设备然后将利用依赖于其所在 位置的特定频率来配置其自身，并且仅仅是在其位置验证了之后。

在此描述协作方式和自治方式的位置验证处理都具有减少了对GPS定 位过程的依赖的优点。无线电网络扫描被配置为在可预测量的时间中完 成，并且通常比获得GPS锁并产生GPS位置数据更快更可靠。不像 GPS，无线电网络扫描不依赖于合理的到天空的视觉直线。因此，一旦 GPS位置坐标已经被初次验证了，无线电环境数据就可被用作位置验证的 捷径。无线电环境数据被存储以用于未来的位置验证。对于RAP设备的位 置验证，按照这种方式使用无线电网络扫描，减少了对GPS的依赖性。然 而，如果存在实质无线电环境失配以及在其他情形中，在重启中仍需要 GPS作为有关RAP设备的绝对位置的最终经授权位置。

虽然装置、系统和方法在此是以被用在一个或多个具体示例中而说明 和描述的，但是并不旨在限于所示出的细节，因为在不脱离装置、系统和 方法的范围的情况下、在权利要求以及其等同物的范围内可作出各种修改 和结构改变。因此，所附权利要求应宽泛地并按照与如下权利要求中提出 的装置、系统和方法的范围一致的方式来解释是适当的。