估计移动电话位置的方法技术

利用前向链路功率控制，精确估计移动电话位置的方法。包括步骤：在第一、第二及第三间隔，由第一、第二及第三基站发送第一、第二及第三路信号；第一个基站在第二、第三间隔降低发射功率电平；接收携带有接收信息的移动电话信号，此接收信息中指明了第一、第二及第三路信号到达的时间；使用接收信息及第一、第二及第三个基站的已知位置判定移动电话位置。本发明专利技术仅要求对现存无线通信标准的网络侧作很少的改动。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】联邦通信委员会(FCC)已要求所有蜂窝及个人通信系统(PCS)运营者，必须提供紧急911移动电话位置服务。解决如此挑战性问题的方案，包括了使用众所周知的定位技术的典型的现有技术系统，如到达时间差(TDOA)，距离修正，到达角度等，这些能产生一个较好的移动电话位置估计值。这些定位技术典型地涉及使用在单个位置或分散位置观察到的到达时间，采用“三角测量”原理来判定移动电话的位置。为了利用三角测量原理，将移动电话位置判定到可接受的精度内，一个检测器应该能够检测到至少3个信号源发射的信号，并且要记录此检测器中每个信号到达的时间。图1举例说明了一个无线通信系统1，使用前向链路信号，即由基站到移动电话的发射信号，对无线通信系统1覆盖范围内的移动电话6进行定位。本无线通信系统包括基站4-1，...，3等多个基站。为了对无线通信系统1覆盖范围内的移动电话6进行定位，移动电话6应该能够检测到来自周围至少3个基站的信号，并且能够记录每个检测到的信号的到达时间。使用到达时间以及已知的相应基站位置，利用三角测量原理，就可以估计移动电话的位置。上面描述的无线通信系统也可以利用反向链路信号，即由移动电话到基站的发射信号，来估计此移动电话的位置。当使用反向链路信号作定位目的时，至少3个基站能够检测到来自于移动电话的发射信号，并且在每个基站要记录到达时间，此时间要用于估计移动电话位置。不管信号源，用于移动电话位置估计的三角测量的精度部分地依赖于一个或多个检测器检测视距信号的能力。这样，如果检测器没有检测到视距信号，那么它就不能记录视距信号的到达时间。一般情况，由信号源到检测器的传输路径多于一条。信号既可以沿直达路径，也可以沿反射路径到达检测器。沿直达路径传输的信号称为视距信号，反之，沿反射路径传输的信号称为多径或非视距信号。检测器假设接收到的第一个信号为视距信号，因为沿较直路径(与非视距信号相比)传输的信号，应在任何非视距信号之前到达检测器。然而，如果检测器不能收到或听到视距信号，则它可能假设第一个到达的非视距信号为一个视距信号。因为非视距信号传输的距离比视距信号的远，非视距信号到达的时间将比视距信号到达的晚。因此，如果使用非视距信号估计移动电话的位置，那么，估计的精度反过来就要受到影响。检测器是否收到视距信号，大多数情况下，依赖于信号从信号源到检测器所遭受的衰减或衰落量，以及信号发射的功率电平。一般情况，当信号从信号源传输到检测器时，所有信号都要衰减或衰落。衰减或衰落量依赖于信号经过的环境-例如，在市区环境中，许多障碍，如建筑物，存在于信号源与检测器之间，对视距信号的衰减或衰落一般是较大的。为了补偿视距信号可能的衰减或衰落，(利用反向链路信号定位的)无线通信系统要求移动电话，以大功率电平发射信号。这将增加基站的信噪比，从而抵销了衰减(和/或衰落)，增加了检测到视距信号的可能性。然而，增加反向链路信号功率电平，就显著地提高了对同一小区或邻近小区内其它移动电话的干扰电平，即噪声。一种增加视距信号信噪比而不延长干扰电平的可能的解决方法，是使反向链路信号的发送在短时间内保持高功率电平。然而，如果不改变现存的无线通信标准的移动侧，这种方法是很难实现的。特别是，现存无线通信标准要提供基于严格因素的动态控制反向链路信号功率电平的指导，这些因素如从移动电话到服务基站之间距离等。在短时间内增加反向链路功率电平这种新因素的引入，将要求开发新的考虑新因素的动态反向链路功率控制方案，由此，就要求对无线通信标准中移动电话侧进行修改。这种改变(针对移动方面的改变)的实现要求对无线通信网络中所有移动电话进行相应的更新，从而产生了上述的实现困难。因此，就需要一种不显著增加干扰电平，或不对现有无线通信标准的移动侧进行修改情况下，对移动电话位置进行精确估计的方法。本专利技术是一种利用前向链路功率控制，不显著增加干扰电平，或不对现存无线通信标准中移动侧进行修改情况下，对移动电话位置进行精确估计的方法。在一个实施例中，本专利技术由以下步骤组成在第一、第二及第三间隔，由第一、第二及第三基站发送第一、第二及第三信号；第一个基站在第二、第三间隔降低发射功率电平；接收携带有接收信息的移动电话信号，此接收信息中指明了第一、第二及第三路信号到达移动电话的时间；使用接收信息及第一、第二及第三个基站的已知位置判定移动电话位置。有用的是，本专利技术的这个实施例通过降低功率电平，而达到降低第一个基站产生的干扰。这就使得第二、第三个基站在不增加各自产生的干扰电平情况下，而达到提高它们的信噪比。进一步来说，本实施例不对无线通信标准的移动侧修改，而只对无线通信标准的网络侧稍加修改。在本专利技术的另一个实施例中，第二及第三个基站在第二及第三个间隔增加功率电平，以达到增加第二及第三个信号的信噪比的目的。通过下面描述、附加要求及附图，本专利技术的特征、方面及优点将变得越来越清楚。附图说明如下图1描述了一个应用于定位目的现有技术条件下的无线通信网络的例子；图2描述了一个对应于本专利技术的一个实施例的无线通信网络的例子；图3描述了一个部分伪随机噪声(PN)序列；图4描述了一个图1所示基站的导频信号起始时间的图表例子；图5和图5a描述说明了一个对应于本专利技术的一个实施例的精确估计移动电话位置的步骤的流程图；图6描述了一个移动电话与基站提供的时间同步的方案的例子。本专利技术是利用前向链路功率控制精确。参见图2，此图显示了一个对应于本专利技术中实施例的无线通信网络，此网络在地理区域10的范围内，提供无线通信服务。如图2所示，地理区域10被划分为12-1，...，7几个小区，每个小区又划分为A，B，C三个扇区。小区12-1，...，7分别与基站14-1，...，7相对应，每个基站提供小区的无线通信服务覆盖范围。每个基站14-1，...7都与移动交换中心(MSC ) (图中没有给出)相连，并且包括一套用于收发信号的收发信机、一个用于估计移动电话位置的定位处理器、一个利用共同时间参考，即全球定位卫星(GPS)系统，与其它基站时间指示同步的时间指示器。为了讨论的目的，这里描述的本专利技术的实施例是基于众所周知的IS-95A标准，即使用码分多址接入(CDMA)技术的无线通信网络。很明显，对本领域的普通技术人员本专利技术的技术同样可以用于其它多址接入技术的无线通信网络中，例如时分多址接入(TDMA)，频分多址接入(FDMA)等。正如这里要描述的，基站发射的信号包括导频信号、同步信号、寻呼信号及接入信号。导频信号是通过导频信道发送的前向链路信号。在实施例中，每个基站14-1，...，7的导频信号是以优化的功率电平发送的，以便相应小区中的任何移动电话都能“听到”或检测到导频信号，而不对其它小区内的移动电话产生过度的干扰电平。在IS-95A中，导频信号是一个未调制的伪随机噪声(PN)序列，此序列是由周期为T的215个码片22组成的预知序列。图3例举了一个部分PN序列20。PN序列20是由代表+1或-1的码片22组成的序列。每个码片22与一个间隔或周期TC(这里也称为码片时间)相关联。在IS-95A中，基站14-1，...，7中每一个重复反射一个相同的导频信号，只不过导频信号的起始时间与其它邻近基站不同。参见图4，显示了一个用于说明基站14-1，...，7中本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用多个基站，对无线通信网络中的移动电话定位的方法，本方法的特征在于以下步骤： 在第一个间隔，从第一个基站发送第一个信号，在第二个间隔，从第二个基站发送第二个信号，在第三个间隔，从第三个基站发送第三个信号； 至少在第二及第三间隔的部分间隔内，降低第一个基站的功率电平； 接收携带有接收信息的移动电话信号，此接收信息指明了移动电话处的第一、第二及第三个信号的到达时间； 使用接收信息及第一、第二和第三个基站的已知位置，估计移动电话的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐毕，郭文宜，斯林特基那，
申请(专利权)人：朗迅科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]