[發(fā)明專利]蜂窩無線電系統(tǒng)中移動終端定位的方法和設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 02103330.7
• 申請日: 2002-01-31
• 公開（公告）號: CN1370023A
• 公開（公告）日: 2002-09-18
• 發(fā)明（設計）人: T·M·蘭塔萊寧;J·莫伊拉寧
• 申請（專利權(quán)）人: 諾基亞有限公司
• 主分類號: H04Q7/20
• 分類號: H04Q7/20;H04B7/26;G01S5/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 欒本生,王忠忠

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及根據(jù)由多個基本發(fā)送接收機站所廣播的信號的到時來估算移動通信設備的位置。

發(fā)明背景

在蜂窩無線電遠程通信網(wǎng)中，在許多情況下希望能夠至少近似地將一個移動站(MS)的位置辨別到一個小的范圍內(nèi)。例如，當從移動站發(fā)出緊急呼叫時，移動站的大致位置對于派遣一個應急分隊到移動站的場所可能是有用的。估算移動站的大致位置的方法之一使用由蜂窩網(wǎng)的至少三個基本發(fā)送接收機站(BTS)，或基站在有規(guī)則的間隔上所發(fā)送的同步序列到達移動站的時間。這些基站包括該移動站的服務基站和相鄰的基站。所測量的到達時間(TOA)是與由服務的基站和用戶所發(fā)送的同步序列同步的移動站的內(nèi)部時鐘，和在移動站和蜂窩網(wǎng)之間通過服務的基站所發(fā)送的信號數(shù)據(jù)有關(guān)的。根據(jù)TOA，計算觀測到的時差(OTD)。OTD表示在服務的BTS和相鄰的BTS之間信號到達的時間差。假定相鄰的基站和服務的基站同時發(fā)送它們各自的同步序列，則對于相鄰基站測量的OTD表示在各自的相鄰基站與移動站之間的傳播時同。實際上，這些相鄰的基站并不與該服務的基站同步。而是，將一種定時偏移或?qū)崟r差(RTD)用于從OTD計算幾何時差(GTD)。將對于一個相鄰的基站的RTD規(guī)定為從該相鄰的基站發(fā)送的時間和從服務的基站發(fā)送的時間之間的差。將該RTD稱為遠程通信網(wǎng)的一個服務的移動位置中心(SMLC)。正如在EP?0936758?A2中所公開的那樣，從相對于服務的BTS的許多相鄰的BTS給出的GTD是已知的，從相交的雙曲線可以獲得移動站的近似位置。這種方法在TDMA系統(tǒng)中被稱為E-OTD，或增強的OTD。

可將該RTD值發(fā)送到移動站以增強測量過程。通過了解RTD值，在理論上移動站可以將接收窗調(diào)成一致，并只從訓練序列(正常的或偽的脈沖串)預期所在的信號點取樣本。運意味著可以避免對頻率校正信道(FCCH)和同步信道(SCH)脈沖串的測量，從而OTD測量過程更加快速。

當移動站位置的不確定性是足夠小并且是已知時，上述的方法是有用的。在這種情況下，移動站通過利用由網(wǎng)絡在E-OTD測量命令中所提供的RTD將為OTD測量所使用的接收窗調(diào)成一致。這種方法的一個主要障礙是移動站位置的不確定性可能使移動站不使用該RTD。在移動站當前位置中測量到的OTD與由幾個位周期和甚至達10個位周期的所報告的RTD不同是可能的。這使該RTD值不可用，因為正常的和偽的脈沖串的相關(guān)性質(zhì)是如此的差，以致這種不確定性不被允許。代替的是，移動站需要首先測量頻率校正信道(FCCH)和同步信道(SCH)的脈沖串。

通常，當移動站位置的不確定性小的時候(例如，相當于2位)，這種不確定性在OTD測量中是可以容忍的，當小區(qū)規(guī)模小，如在城市環(huán)境中時，這尤為正確。在這樣一種環(huán)境中，如果MS知道不確定性是如此小(也就是小區(qū)是小的)，在絕大多數(shù)情況下RTD值將非常可能是有用的。然而，因為移動站的位置是未知的，因而不確定性的幅度也是未知的，所提供的RTD值將根本未被移動站使用是可能的。

因此，提供一種可靠的方法，用于估算移動站的位置，和來自相鄰BTS的到時的不確定性是有利的和所希望的。

發(fā)明概述

本發(fā)明利用由移動站位置的不確定性引起的來自各個相鄰基站的到時的不確定性，使移動站能夠根據(jù)由網(wǎng)絡所提供的值計算一個適當?shù)慕邮沾昂瓦x擇到時測量的適當?shù)拿}沖串。

依據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種在移動遠程通信網(wǎng)中估算移動站位置的方法，該通信網(wǎng)具有第一基站和多個與第一基站相鄰的第二基站用以提供對移動站的通信鏈路。其中第一基站位于第一地點，第二基站位于各自的第二地點，第一和第二基站對移動站提供同步信道脈沖串和另一些脈沖串，使移動站能夠進行到時測量。該方法包括以下步驟：

對移動站提供關(guān)于發(fā)送信號從各個第二基站到移動站的第一值；

根據(jù)第一值和作為選項的在移動站和第一地點之間的距離，計算代表在所述的到時測量中的不確定性的第二值；和

對移動站提供一個預先確定的值，當?shù)诙荡笥谠擃A先確定的值時，使得移動站根據(jù)同步信號脈沖串進行所述的到時測量，當?shù)诙敌∮诨虻扔谠擃A先確定的值時，使該移動站實施時間調(diào)節(jié)過程。

最好，第一基站是一個服務站，如果移動站位于第一地點，第一值表明從各個第二基站到移動站的信號預期的到時，第二值是由移動站計算的。

另一種方案是，第一值表明在第一地點和各自的第二地點之間的距離，第二值是由移動站計算的。