用于增强小区标识和小区定位的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:5818898 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术披露了一种对与蜂窝通信网络中至少一个小区相关联的用户终端进行增强位置确定的方法,该方法包括以下步骤:提供预定小区标识定义SO1;提供用户终端的大气压测量值的表示S1,所述大气压测量值对应于用户终端的海拔;基于所提供的预定小区标识定义和所提供的大气压测量值的表示来确定至少一个地理区域定义S2,所述至少一个地理区域定义对应于与所述预定小区标识定义和所述大气压测量值的所述表示相对应的水平区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于确定移动终端在小区通信网络中的位置的方法和系统,具体地涉及这样的有关小区范围(area)的位置确定。
技术介绍
所有蜂窝通信系统都被分为多个小区,其中用户设备(UE)由一个基站提供服务,或者在进行(较)软切换中由几个基站提供服务。每个基站都可以为多于一个小区中的UE提供服务。从定位和导航方面的角度来看,重点是特定UE所处的小区在蜂窝系统中是已知的。因此,在确定了特定小区所覆盖的地理范围之后,只要该UE被连接,并且所报告的服务小区的小区标识等于与特定地理范围相对应的小区标识,就可以说明该UE位于所述地理范围内的某处。 在几种系统中,它们中的WCDMA(宽带码分多址)系统由小区多边形格式来提供小区的地理扩展的优选表示。参见图1,由本身不相交的闭合多边形的3-15个角来描述小区的扩展。该格式是二维的,并且这些角被确定为WGS84地理参照系统中的经度和纬度对,详见。图2描述了精确消息发送格式。 假定在无线接入网络应用部分(RANAP)接口上进行定位,则在宽带码分多址(WCDMA)蜂窝系统内进行定位的示例主要是按照下面进行的。然而过程是类似的,例如全球移动通信系统和码分多址2000(CDMA2000)。 在服务无线网络控制器(SRNC)中通过RANAP接口来接收请求位置估计的消息(LOCATION REPORTING CONTROL)。将该消息的服务质量参数(最重要的是精度和响应时间)假定为该无线网络控制器(RNC)选择小区标识定位方法。因此,SRNC确定要定位的UE的服务小区标识(在UE与多个基站进行(较)软切换的情况下,可以应用特别的过程),并且获取表示该服务小区的扩展的预存多边形。最后,通过在位置报告消息中使用小区多边形格式,SRNC通过RANAP接口将所得小区多边形发回给核心网络。 在WCDMA系统内定义了通过RANAP进行报告的替代(alternative)。该替代构建了通过PCAP接口向SAS节点进行报告。SAS节点是“断开的(broken out)”定位节点。 然而,应当注意的是,由于无线传播的复杂性,小区多边形格式只是真实小区扩展的近似。多边形格式的选择是由在将例如计算复杂度和报告带宽考虑在内的情况下具有相当灵活的地理表示格式的需要而规定的。 由于多边形格式对小区扩展进行了近似,因此通常在小区规划工具中对多边形进行了预先确定,从而以某种置信度来表示小区扩展。该置信度旨在表示在UE连接到由小区多边形表示的小区的条件下,该UE位于该多边形内的概率。小区多边形的基础离线计算可以例如基于不同复杂度的覆盖范围仿真。然而,当考虑计算出的小区扩展的置信度时,最终结果通常不很可靠。 小区标识定位方法的精度受到小区大小的限制,造成它无法用于更复杂的导航应用。其主要优点包括非常短的响应时间,以及其广泛分布并且在蜂窝覆盖的地方总是可用的。小区标识方法还是直接实施的并且没有UE影响。该优点引起了对发展增强的小区标识(E-cell ID)定位方法的兴趣,该方法的目的在于,在保持该方法的优点的同时增强基本小区标识方法的精度。 增强小区标识定位(E-cell ID定位)的一个已知原理针对将小区扩展模型或多边形与距离测量进行组合。指向该目标的两个可能是往返时间(RTT)测量和路径损耗测量。这两个可选测量中更精确的是RTT测量。路径损耗测量受到了阴影衰落影响,导致精度变为到UE的一半距离的数量级。在RTT测量原理中,对无线电波从无线基站(RBS)到UE然后返回的传播时间进行测量。RTT方法只规定了RBS周围的圆。通过将该信息与小区多边形进行组合,可以计算出该圆的左角和右角,参见图3。 增强小区标识定位的另一个想法是使用UE与一个或几个小区进行(较)软切换的区域的预计算地图。这通常出现在到服务RBS的距离大约相同的区域中。这样的区域明显小于整个小区,并且每当用户设备处于这样的区域中,就存在以高于利用基本小区标识定位方法的精度来确定其位置的可能性。通常在规划工具中预先计算出这样的地图,就跟普通小区多边形完全一样。应当注意,一般很难以指定置信度来实现(较)软切换区域的精确描述。 在某些情况下需要高精度定位。在本公开中,将“高精度定位方法”限定为表示可能满足北美E-911紧急定位要求的定位方法。满足这些要求的方法能够获得以下定位精度 -(基于终端的)50米(67%)和150米(95%), -或者(基于网络的)100米(67%)和300米(95%)。 所谓的辅助全球定位系统(A-GPS)是全球定位系统的增强。图4中示出了A-GPS定位系统的一个示例。例如附于蜂窝通信系统的GPS参照(reference)接收器收集辅助数据,该辅助数据在被发送到连接到蜂窝通信系统的终端中的GPS接收器时可增强GPS终端接收器的性能。通常,在没有微分操作的情况下,A-GPS精度也可以变得与10米一样好。精度在密集市区和室内变差,这种情况下灵敏度通常不足以检测到来自GPS卫星的很弱信号。通常直接从蜂窝通信系统收集附加辅助数据,以获得终端位置的粗略初始估计以及该初始估计的对应误差(uncertainty)。该位置通常由小区标识定位步骤来提供,即,通过小区粒度(granularity)来确定终端的位置。另选的是,可以通过往返时间定位和/或(较)软切换地图来获得更精确的位置。 上行链路到达时间差(UTDOA)定位方法基于来自UE的发送的几个RBS中进行的到达时间测量。信号强度高于A-GPS中的信号强度,某种程度上增强了进行室内定位的能力。但是预期UTDOA的精度与A-GPS的相比在某种程度上更差一点,这主要是因为无线传播条件沿地球表面与在高仰角下从卫星接收GPS无线信号相比更差。 由于以上原因,需要针对位置确定的改善方法和装置。
技术实现思路
因此,本专利技术的一般目是提供实现提高的位置确定精度的方法、装置和系统。 通过根据所附专利权利要求书的方法、装置和系统来实现以上目的。 一般来说,本专利技术披露了一种针对蜂窝通信网络中的用户终端的增强位置确定方法。因此,本专利技术的基本实施方式披露了一种与蜂窝通信网络中至少一个小区相关联的用户终端的增强位置确定方法。最初,提供预定小区标识定义,并且提供用户终端的大气压测量值的表示,该大气压测量值对应于用户终端的海拔。随后,基于所提供的预定小区标识定义和所提供的大气压测量值的表示,确定至少一个地理区域定义。所述至少一个地理区域定义对应于与所述预定小区标识定义和所述大气压测量值的表示相关联的水平地理区域。 本专利技术还提供了用于执行上述方法的装置和系统。 在本专利技术的许多优点中可以提到的是 增强的水平位置确定精度,特别是在山区中。 与A-GPS相比更快地提供海拔信息。 在A-GPS缺乏覆盖的室内提供海拔信息。 提供精度可与A-GPS相比的海拔。 在不必存在A-GPS硬件的情况下提供海拔。 附图说明 通过结合附图来参照以下说明,可以最佳地理解本专利技术及其进一步的目的和优点,附图中 图1是小区多边形的示例; 图2是3GPP多边形消息信息元素的图示; 图3是RTT测量的图示; 图4是A-GPS测量的图示; 图5是蜂窝通信系统的图示; 图6A-E是根据来自附近小区信号的覆本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种对与蜂窝通信网络中至少一个小区相关联的用户终端进行增强位置确定的方法,所述方法包括以下步骤: 提供预定小区标识定义; 提供所述用户终端的大气压测量值的表示,所述大气压测量值对应于所述用户终端的海拔; 基于所述提供的预定 小区标识定义和所述提供的大气压测量值的表示来确定至少一个地理区域定义,所述至少一个地理区域定义对应于与所述预定小区标识定义和所述大气压测量值的所述表示相关联的水平区域。

【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:托尔比约恩维格伦
申请(专利权)人:LM爱立信电话有限公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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