[發明專利]用于確定移動通信網絡中終端設備的位置的方法和裝置

有效

• 申請號: 200780042786.1
• 申請日: 2007-10-19
• 公開（公告）號: CN101536596A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 克里斯蒂娜·格斯納;亞歷山大·帕布斯特;卡斯滕·莫爾
• 申請（專利權）人: 羅德施瓦茲兩合股份有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 康 泉;宋志強

技術領域

本發明涉及用于確定移動無線網絡中用戶設備的位置的改進方法和裝 置。

背景技術

確定用戶設備的位置的能力是現代移動無線網絡的重要特性。在此上下 文中，用戶設備可以是移動電話，不過尤其還可以是安裝有在移動無線網絡 中用于發送和接收的裝置的任何計算機。各種位置確定方法是可用的。

在簡單的小區定位的情況下，用戶設備在其上運行的無線小區的位置被 確定。精確性取決于無線小區的大小和形狀。無線小區越小，實際的位置與 所確定的位置將更精確地一致。

利用所謂的TDOA方法(TDOA為到達時間差)，基于用戶設備發送 的信號到達多個不同接收機上的接收時間之間的差值，確定移動無線網絡中 該用戶設備的位置。利用在已知位置的兩個接收機，可能的發射機位置被設 置在雙曲面上。如果第三接收機存在，那么可能的位置被設置在由兩個雙曲 面的交點形成的曲線上。精確的位置確定需要至少四個接收機。

然而，TDOA方法的一個缺點是定位不夠精確，這可以從接收機和/或 發射機的布局、接收機系統的時間測量結果、接收機系統的同步或者所發送 的脈沖的帶寬中找到可能的原因。

為了確定用戶設備的位置，所謂的E-OTD方法使用已存在的GSM基礎 設施。通過穿過三個基站的三角測量確定用戶設備的位置，其中計算是基于 用戶設備(例如，移動電話)的無線信號到達的時差。這些時差或者從用戶 設備被發送至網絡以便用于位置確定，或者用戶設備從網絡接收另外的數 據，并利用此數據計算其自身位置。該方法也在建筑物內部使用，但與實際 位置偏差100米，達不到GPS的精度。另外，用戶設備必須專門適用于 E-OTD。

具有相對高的精度的一種方法是所謂的AGPS方法(輔助GPS)。該方 法通過移動無線網絡傳輸臨時數據以用于更快的GPS定位。參考移動電話 所使用的無線小區，移動電話的近似地點為已知。通過測量來自于被設置在 附近的其它移動無線電桿的信號延遲時間，該位置能夠更精確地被確定。為 了精確地計算該地點，需要通過至少三個基站接收。如果僅僅兩個基站來接 收，那么該地點可能被限制到僅僅兩個位置。

該信息能夠用于縮小衛星信號(可見衛星的特征、近似的延遲時間以及 多普勒位移)的搜索范圍，從而加速測量。

利用傳統的GPS，接收機有兩個任務。接收機測量信號的到達時間并且 讀取從衛星發送的數據，該數據包含航道參數和誤差校正等。在A-GPS的 情況下，基準接收機讀取衛星數據，該基準接收機以固定方式被設置并且對 天空具有良好的可見度?；鶞式邮諜C的精確的位置數據已被測量。因此，移 動接收機僅僅需要測量衛星信號的到達時間，這需要低至30dB的電平。

依賴于該位置的實際計算在其上被實施的地點，在基于網絡的方式與基 于終端設備的方式之間存在差別。在基于網絡的A-GPS的情況下，用戶設 備發送各個衛星信號的被測量的信號延遲時間，移動無線網絡中的服務器利 用這些時間計算確切的位置，該位置最終被發送回用戶設備。在這種情況下， 臨時數據不包括搜索區域的參數。在基于終端設備的方式的情況下，用戶設 備僅僅接收衛星數據和輔助數據，并且在測量之后計算其自身位置。

A-GPS方法的一個缺點是移動用戶設備中需要接收機以便用于GPS衛 星信號，這產生額外的成本。另一個缺點是在建筑物內部，僅僅有非常弱的 GPS信號能被接收到，或者根本接收不到GPS信號。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種用于定位移動無線網絡中用戶設備的 方法和系統，即使只有相對不精確的定位方法可用于所述用戶設備自身，本 發明也允許相對精確的定位。具體地說，本發明的目的在于允許精確地確定 建筑物內部用戶設備的位置，其中例如不可能使用AGPS。

通過根據獨立權利要求1所述的用于確定移動無線網絡中用戶設備的 位置的方法和根據獨立權利要求13所述的相應的系統，能夠實現根據本發 明的目的。有利的實施例被限定在從屬權利要求中。

在本發明的一個實施例中，一種用于確定移動無線網絡中第一用戶設備 的絕對位置的方法包括：利用第一位置確定方法確定第二用戶設備的絕對位 置；利用第二位置確定方法確定第一用戶設備的相對位置；以及根據第二用 戶設備的絕對位置和用戶設備相對于第二用戶設備的相對位置，確定第一用 戶設備的絕對位置。第一位置確定方法和第二位置確定方法是不同的方法。