在规则的定位会话期间使用移动站发送的位置测量数据进行基站时间校准制造技术

通过使用在规则定位会话期间从一个或多个混合移动站获得的位置测量数据，把无线电信网络中的基站校准到ＧＰＳ系统时间。因此，无须从校准仪器外部获得校准数据，校准可以连续地发生以补偿基站中的任何干扰或漂移。通过使用规则定位会话而减轻了保密性问题，规则定位会话只有当混合移动站的操作者作出或应答无线电话呼叫时才发生。在一优选实现中，网络使用码分多址（ＣＤＭＡ），混合移动站可以向网络提供高级前向链路三边测量（ＡＦＬＴ）或ＧＰＳ定位数据。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术一般涉及移动通信，特别涉及移动通信网络中移动站位置的确定。本专利技术尤其涉及基站时间的校准，以便于维持在确定移动站位置时的准确性。相关技术描述移动通信网为了定位网络的移动终端的位置而提供越来越复杂的能力。权限的管理要求会要求网络操作者在移动终端对紧急服务作出呼叫时报告移动终端的位置，紧急服务例如美国的911呼叫。在码分多址(CDMA)数字蜂窝网络中，定位能力可由高级前向链路三边测量(AFLT)所提供，AFLT是从移动站测得的无线电信号从基站到达时间计算出移动站(MS)位置的技术。更高级的技术是混合定位，其中移动站采用全球定位系统(GPS)接收机，并且根据AFLT和GPS测量两者来计算该位置。混合技术的进一步应用是在获得GPS测量并计算移动站位置时使用从GPS同步蜂窝网络获得的时间。AFLT或混合技术所确定的位置准确度部分取决于各基站发射机内的时间基准的准确度。例如，由电信工业联盟(Arlington，VA)所出版的IS-95A(CDMA)标准允许从基站到移动站的传输时间中高达10微秒的不确定性。IS-95A第7.1.5.2节小标题为“Base Station Transmission Time”中提到“所有基站都应在CDMA系统时间±3μs内发射导频PN序列，并且将在CDMA系统时间±10μs内发射导频PN序列。基站所发射的所有CDMA信道都会在彼此的±1μs内。”由于无线信号以光速传播，即以约为3×108米每秒传播，因此传输时间中10微秒的偏移转换成3千米的范围误差。为了在基站间维持时间同步，基站可以彼此同步，或者被同步到一个公共时间基准。例如，使用全球定位系统(GPS)作为公共时间基准，各基站都会包括GPS接收机。GPS系统包括在地球上方11000海里处轨道中的24颗卫星(加上备用的)的星群。每颗卫星都有一原子钟，并且发出由伪随机码调制的载波信号以及以每秒50比特调制的导航消息。由各卫星发出的导航消息包括GPS系统时间、时钟校正参数、电离层延迟模型参数、卫星的天文历和完好性(health)，还包括其它卫星的年历和完好数据。可以使用来自四颗或更多卫星的GPS信号来计算GPS系统时间以及GPS接收机的地理位置。尽管GPS系统可以为CDMA系统提供稳定的时间基准，然而CDMA系统时间的参考点是各基站处的CDMA天线。由于从GPS天线到GPS接收机、从GPS接收机到CDMA发射机、以及从CDMA发射机到CDMA天线的传播延迟和相位偏移的不同，各基站在GPS系统时间和GDMA信号传输之间会有相应的时间偏移。因此，为了降低AFLT位置判决中的范围误差，以及为了降低混合位置判决中的定时和范围误差，在基站安装完成后，每个基站都必须用特殊的测试设备单独校准。该校准过程的结果是各基站导频的时间偏置。时间偏置被保存在移动站位置计算期间可访问的数据库中。任何随后的硬件变化都需要重新校准基站以及更新数据库。所有这些表示了是一个费钱的过程。还有用于使基站彼此同步的其它方法，其基于把软切换中的移动站所发送的导频信号强度消息(PSMM)与活动集中的基站作出的往返延迟(RTD)测量相结合。有了该方法就可以使基站彼此同步；然而，难以在基站的网络上维持与GPS时间的总体同步。目前，为了提高移动终端位置判决的准确度，把GPS接收机结合在移动终端内。GPS接收机可以是自治的，并且执行所有的GPS捕获功能和位置计算，或者它们可以是非自治的(也称为无线辅助的)，并且依赖于蜂窝网络，用于提供GPS捕获数据并且可能执行位置计算。通过从网络接收GPS辅助数据，在一般的电话呼叫期间，具有GPS能力的移动终端可以在约10秒或更少时间内从GPS卫星获得时间和位置数据。预期具有GPS能力的许多(即使不是大多数)CDMA无线电话是无线辅助的GPS接收机，其具有在请求服务基站处理来自无线电话的呼叫后提供GPS和AFLT位置信息的混合能力。定位会话可以是MS辅助的或是基于MS的，这取决于位置计算发生的位置。在MS辅助的情况下，移动站向基站发回原始或预处理的测量数据。然后网络实体计算该位置。在基于MS的情况下，在移动站内执行位置计算。TIA/EIA标准IS-801-1 2001中公布了用于采用AFLT、GPS和混合接收机的CDMA位置确定的消息协议和格式，其可应用于基于MS的和MS辅助的两种情况，该标准题为“Position Determination Service Standard for Dual-Mode SpreadSpectrum Systems-Addendum”，其通过引用被结合于此。该标准的第4-43页指出各基站会为发送CDMA导频伪随机(PN)序列的基站天线发送一GPS参考时间校正。另一种定位技术是由网络实体而不是由移动站作出测量。这些基于网络的方法的一例是由服务基站所实现的RTD测量。移动站作出的测量可以与基于网络的测量相结合以提高计算出的位置的有效性和准确性。
技术实现思路
为了把无线电信网络中的基站校准到全球定位系统(GPS)时间，从位置测量数据中计算出基站定时偏移，所述位置测量数据是在常规定位会话期间从一个或多个混合移动站获得的。位置测量数据包括GPS测量数据以及基于信号传播延迟的测量数据，所述信号在基站和混合移动站间发送。例如，网络是一码分多址(CDMA)无线电信网络，位置测量数据包括GPS测量数据和高级前向链路三边测量(AFLT)测量数据。在一优选实现中，连续地执行基站校准以补偿基站中的任何干扰。从混合移动站收集位置测量数据仅在混合移动站作出或应答无线电话呼叫时才发生，基站把GPS捕获数据提供给混合移动站。附图详述在参照附图阅读了下列详细描述后，本专利技术的其它目标和优点将变得更为明显，附图中附图说明图1示出按照本专利技术的蜂窝电话网，其使用了用于定位移动电话单元并校准基站的GPS系统；图2是图1的蜂窝电话网中基站的框图；图3是图1的蜂窝电话网中固定组件的框图，包括位置确定实体；图4到7一起组成由位置确定实体所执行的过程的流程图，其使用具有混合(GPS和AFLT)位置确定能力的基站来校准基站的时间基准；以及图8是在基站被安装或被修改后由位置确定实体所执行的过程的流程图，用于管理基站的校准。虽然本专利技术易于各种修改和其它形式，其特定实施例已经通过附图中的示例示出，并且将详细描述。然而应该理解，它并不意图把专利技术的形式限制为所示的特定形式，而相反，本专利技术覆盖了落在由所附权利要求定义的专利技术范围内的所有修改、等价形式和替代形式。专利技术详述图1示出按照本专利技术的CDMA蜂窝电话网络，其使用用于定位移动电话单元并校准基站的GPS系统。图1还示出五个CDMA基站11、12、13、14、15，它们布局在地球16的表面上六角阵列中的固定位置上。在地球上方与11000海里处，有至少五个GPS卫星17、18、19、20、21与基站11到15进行通信。在基站的通信范围内，有多个移动CDMA电话单元22、23，它们在上述TIA标准文献中也称为移动站(MS)。这些移动站(MS)包括仅AFLT的移动站，比如AFLT移动站22，以及混合移动站，比如混合移动站23。CDMA网络能够使用公知的AFLT技术来定位AFLT移动站22和混合移动站23的位置，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种把无线电信网络中的基站校准到全球定位系统（ＧＰＳ）时间的方法，所述方法包括：在常规定位会话期间从一个或多个混合移动站获得的位置测量数据中计算出基站定时偏置，其中位置测量数据包括ＧＰＳ伪范围测量数据以及基于在混合移动站和基站间发送 的信号的传播延迟的位置测量数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P加尔，SS索利曼，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]