专利名称：使用无线宽带(WiBro)信号的位置测量系统和方法
技术领域：
本发明通常涉及一种无线宽带(WiBro)系统，更具体地说，涉及一种用于测量WiBro系统中的终端的位置的系统和方法。
背景技术：
通常，当移动站从充当基站的蜂窝(或部分)移动到目标基站的蜂窝(或部分)时，移动通信系统执行切换，其中，使用连续通信的特定信号将通信路径交换到目标基站的蜂窝。
例如，在码分多址(CDMA)系统中，使用从基站发送到终端的往返时延(RTD)信号来计算基站和终端之间的距离，并且执行到离终端最近的基站的切换。该方法基于这样的事实在上下文中，在所有基站以相同的绝对时间运行的情况下，如果信号从基站到达终端所需的时间为t，则终端将信号发送到基站所需时间也为t(用于发送/接收的通信路径相同)，因此，终端和基站之间的信号延迟为2t。
RTD基于基站和终端之间的距离。因此，RTD不仅可用于切换，而且还可用于测量终端的位置。然而，为了使用RTD来测量终端的位置，单个基站需要测量用于至少三个终端的RTD，或至少三个基站需要同时从单个终端接收信号。
因此，在使用RTD的终端位置测量中，可能发生终端之间的时钟误差，并且基站需要新的定位算法。结果，当前CDMA系统在使用RTD测量终端的位置时有困难。
在无线宽带(WiBro)系统中，使用相对延迟信息来执行基站和终端之间的切换。相对延迟信息仅用作在切换期间将终端与新的基站进行同步的参数。
发明内容
相对延迟信息也基于终端和基站之间的距离，但未被用于测量终端的位置。因此，相对延迟信息可用于计算终端的位置。
如果使用相对延迟信息，则因为无需单个基站测量用于至少三个终端的RTD，或无需至少三个基站同时从单个终端接收信号，所以终端将更容易地被测量。
因此，本发明的目的在于提供一种使用WiBro信号的切换参数来测量终端的位置的系统和方法。
本发明的另一目的在于提供一种使用WiBro信号的相对延迟信息来测量终端的位置的系统和方法。
根据本发明的一方面，提供一种使用WiBro信号的位置测量系统。该位置测量系统包括主基站，用于提供关于临近基站的信息并发送来自终端的临近基站扫描结果，所述终端用于接收关于临近基站的信息，响应于位置测量请求对临近基站进行扫描，并发送临近基站扫描结果，以及位置确定实体(PDE)，用于使用基站位置信息和包括在临近基站扫描结果中的主基站和临近基站之间的相对延迟信息来测量终端的位置。
根据本发明的另一方面，提供一种使用WiBro信号的位置测量系统。该位置测量系统包括PDE，用于提供基站位置信息；主基站，用于提供关于临近基站的信息；以及终端，用于响应于位置测量请求而扫描临近基站，测量主基站和临近基站之间的相对延迟信息，并使用相对延迟信息和从PDE提供的基站位置信息来测量位置。
根据本发明的另一方面，提供一种使用WiBro信号的位置测量方法。该位置测量方法包括主基站将关于临近基站的信息提供给终端；终端扫描临近基站并将临近基站扫描结果发送到PDE；以及PDE使用先前存储的基站位置信息和包括在临近基站扫描结果中的主基站和临近基站之间的相对延迟信息测量终端的位置。
根据本发明的另一方面，提供一种使用WiBro信号的位置测量方法。该位置测量方法包括主基站将关于临近基站的信息提供给终端；终端扫描临近基站并将临近基站扫描结果发送到PDE；以及PDE使用先前存储的基站位置信息和包括在临近基站扫描结果中的主基站和临近基站之间的相对延迟信息测量终端的位置。
通过下面结合附图进行的对实施例的详细描述，本发明的上述和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中图1示出WiBro系统中的MOB_SCN_REPORT消息；图2是用于示出根据本发明的相对延迟信息的示图；图3示出根据本发明的使用相对延迟信息的位置测量系统；图4是示出根据本发明第一实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图；图5是示出根据本发明第二实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图；图6是示出根据本发明第三实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图；图7是示出根据本发明第四实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图；图8是示出根据本发明第五实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图；图9示出根据本发明的MOB_NBR_ADV消息的结构；图10示出根据本发明的MOB_SCN_REQ消息的结构；图11示出根据本发明的MOB_SCN_RSP消息的结构；图12示出根据本发明的MOB_SCN_REPORT消息的结构；图13是示出根据本发明第六实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图；图14是示出根据本发明第七实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图；图15是示出根据本发明第八实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图；图16是示出根据本发明第九实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图；以及图17是示出根据本发明第十实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。
具体实施例方式
现将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在以下描述中，为了简明，将省略对合并到此的公知功能和配置的详细描述。
根据本发明的位置测量系统使用作为WiBro信号的切换参数的相对延迟信息来测量终端的位置。
在WiBro系统中，在切换中，终端从主基站接收临近基站信息，如果确定需要扫描其临近基站，则对其临近基站进行扫描，以及通过包括扫描结果的MOB_SCN_REPORT消息将扫描结果发送到主基站。
图1示出WiBro系统中的MOB_SCN_REPORT消息。参照图1，MOB_SCN_REPORT消息包括诸如临近BS ID、BS CINR均值、BS RSSI均值以及相对延迟的参数作为部分扫描结果。这些参数在切换中被使用。
具体地说，相对延迟10表示从终端的临近基站发送的下行链路信号关于从主基站发送的下行链路信号的相对延迟。换句话说，相对延迟10表示主基站的下行链路信号到达终端所需的时间与下行链路信号从临近基站到达终端所需的时间之差。
图2是用于示出根据本发明的相对延迟信息的示图。
参照图2，终端100从主基站201和临近基站203接收下行链路信号。由于终端100和主基站201之间的距离r1与终端100和临近基站203之间的距离r2彼此不同，因此由终端100接收的两个下行链路信号具有与(r2-r1)的距离差对应的信号延迟差。关于主基站201和临近基站203之间的信号延迟差的信息就是相对延迟信息。
因此，可使用相对延迟信息来获得距离差(r2-r1)。
因此，根据本发明的位置测量系统使用相对延迟信息来计算距离差，即主基站和终端之间的距离与临近基站和终端之间的距离之差，并使用计算的距离差来测量终端的位置。
图3示出根据本发明的使用相对延迟信息的位置测量系统。参照图3，该位置测量系统包括终端100、主基站(BS1)202、临近基站(BS2和BS3)204和206、控制站300和位置确定实体(PDE)400。
主基站202与终端100通信并提供关于临近基站204和206的信息。终端100响应于位置测量请求而确定是否需要扫描临近基站204和206。如果需要扫描临近基站204和206，则终端100将用于扫描临近基站204和206所需的信息的请求发送到通信主基站202，从主基站202接收信息，并扫描临近基站204和206。扫描所需的信息包括扫描临近基站204和206所需的时间、扫描操作的数量以及扫描结果报告模式。
在扫描临近基站204和206之后，终端100将扫描结果发送到主基站202。扫描结果包括表示主基站202的下行链路信号到达终端100所需的时间T0与来自临近基站204的下行链路信号到达终端100所需的时间T1之差、时间T0与来自临近基站206的下行链路信号到达终端100所需的时间T2之差的信息以及基站ID信息。
主基站202将来自终端100的扫描结果发送到控制站300。
控制站300将接收的扫描结果传递到PDE 400。
当从控制站300接收到扫描结果时，PDE 400从接收的扫描结果提取相对延迟信息和基站ID信息，并使用该相对延迟信息以及与基站ID信息对应的基站202、204和206的位置信息测量终端100的位置。
参照图3，PDE 400分别使用相对延迟信息来计算主基站202和终端100之间的距离R1与临近基站204和终端100之间的距离R2之间的距离差(R1-R2)，以及距离R1与临近基站206和终端100之间的距离R3之间的距离差(R1-R3)。PDE 400可用相对延迟信息和与基站ID信息对应的基站202、204和206的位置信息使用三角测量方法来计算终端100的位置。PDE 400至少需要两份相对延迟信息来测量终端100的位置。虽然PDE 400可如上所述计算终端100的位置并将计算的位置发送到终端100，但终端100可通过在其中实现的位置测量应用使用相对延迟信息来测量其位置。
如上所述，由于根据本发明的位置测量系统使用用于切换的相对延迟信息来测量终端的位置，因此不需要用于定位的附加数据测量，并可使用有助于用于位置测量的切换的参数。
图4是示出根据本发明第一实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。在图4中，终端100请求位置测量，并且当使用WiBro网络时，临近基站扫描结果和来自终端100的位置测量请求通过主基站(BS1)202和控制站300被传递到PDE 400。在步骤402，主基站(BS1)202广播包括关于其临近基站(BS2和BS3)204和206的信息的MOB_NBR_ADV消息。当根据对测量终端100的位置的需要或用于主基站202需要而生成位置测量请求时，可使用MOB_NBR_ADV消息以保证测量终端100的位置所需的测量值。
图9示出根据本发明的MOB_NBR_ADV消息的结构。参照图9，MOB_NBR_ADV消息包括诸如运营商ID、间隔(来自BS)、N_Neighbors、RAS_EIRP和临近RASID的参数。
运营商ID是在终端100被注册的蜂窝中使用的唯一网络ID。
间隔(来自BS)是MOB_NBR_ADV消息的广播间隔，即基站(BS)中的MOB_NBR_ADV消息的发送时间间隔。BS中的MOB_NBR_ADV消息的发送时间间隔等于1秒。
8比特的N_Neighbors是对临近基站的基站标识(BSID)、前导索引、下行链路信道描述符进行组合的值。
8比特的远程访问服务器(RAS)_EIRP是临近基站的有效各向同性辐射功率(EIRP)，并具有从128dBm到+127dBm范围的整数值。当BS EIRP指示符比特在PHY概要ID中被设置为0时，临近基站的EIRP与主基站的EIPR相同。
临近RASID是包括在用于临近基站的DL_MAP消息中的最低有效24位的RASID参数。仅当Skip-Optional-Field为0时提供临近RAS ID字段。
如图9所示，MOB_NBR_ADV消息包括诸如临近基站的ID和数量的终端100扫描临近基站所需的基本信息。
再返回图4，在步骤404，终端100从主基站202接收MOB_NBR_ADV消息。终端100可从接收的MOB_NBR_ADV消息获得关于其临近基站204和206的信息。
在接收MOB_NBR_ADV消息之后，终端100在步骤406确定是否生成位置测量请求。可根据终端100检查其位置的需要或用于主基站202测量终端100的位置的需要而生成位置测量请求。如上所述，虽然在接收MOB_NBR_ADV消息之后终端100可发送位置测量请求消息，但其也可在发送位置测量请求消息之后接收MOB_NBR_ADV消息。换句话说，可在发送位置测量请求消息之前接收MOB_NBR_ADV消息，也可在发送位置测量请求消息之后接收MOB_NBR_ADV消息。
如果生成位置测量请求，则在步骤408，终端100将位置测量请求(MOB_SCN_REQ)消息发送到主基站202。此时，位置测量请求消息是用于请求扫描临近基站204和206的MOB_SCN_REQ消息，终端100改变MOB_SCN_REQ消息的字段值以指示MOB_SCN_REQ消息不期望进行切换，而期望进行位置测量，并将该MOB_SCN_REQ消息发送到主基站202。例如，终端100可将扫描类型字段的代码值改变为“0b111”以指示MOB_SCN_REQ消息期望进行位置测量。
图10示出根据本发明的MOB_SCN_REQ消息的结构。参照图10，MOB_SCN_REQ消息包括诸如扫描持续时间、交织间隔、扫描迭代和扫描类型的参数。
8比特的扫描持续时间表示由终端100请求的扫描周期。可用帧单元来请求扫描周期。
交织间隔表示实际扫描周期之间的时间间隔，在终端100和主基站202之间的通用通信处理需要该参数。
扫描迭代表示由终端执行的扫描操作的数量。
在扫描类型中，切换所需的代码值被设置为由A表示。在本发明实施例中，通过使用保留的代码值，扫描类型的代码值被改变为表示MOB_SCN_REQ消息期望进行位置测量的那些代码值。虽然在本发明实施例中扫描类型的代码值被改变，但可使用允许采用保留的代码值的任意其他字段的代码值。
再返回图4，在步骤410，主基站202将MOB_SCN_REQ消息发送到控制站300。在步骤412，控制站300将位置测量请求消息发送到PDE 400。
当通过控制站300从终端100接收位置测量请求消息时，PDE 400在步骤414通过控制站300连接到终端100。
在步骤416，PDE 400将MOB_MSPOS_REQ消息发送命令发送到控制站300。MOB_MSPOS_REQ消息发送命令是用于请求主基站202将包括用于扫描临近基站204和206的信息的MOB_SCN_REQ消息的命令发送到终端100的命令。
在步骤418，控制站300接收MOB_MSPOS_REQ消息发送命令，并将接收的MOB_MSPOS_REQ消息发送命令发送到主基站202。
其后，在步骤420，主基站202将MOB_SCN_RSP消息发送到终端100。在将MOB_SCN_RSP消息的特定字段改变以表示MOB_SCN_RSP消息期望进行位置测量之后，主基站202将MOB_SCN_RSP消息发送到终端100。例如，主基站202将MOB_SCN_RSP消息的扫描类型的代码值改变为“0b111”。另一特定字段的保留代码值也可用于指示MOB_SCN_RSP消息期望进行位置测量。
MOB_SCN_RSP消息可直接从主基站202发送到终端100，而无需来自PDE 400或控制站300的MOB_SCN_REQ消息发送命令。
MOB_SCN_RSP消息包括来自诸如扫描操作所需的时间、扫描操作的数量和扫描结果报告模式的扫描临近基站所需的MOB_NBR_ADV消息的信息。图11示出根据本发明的MOB_SCN_RSP消息的结构。参照图11，MOB_SCN_RSP消息包括诸如扫描持续时间、开始帧、交织间隔、扫描迭代、报告模式、扫描报告周期和扫描类型的参数。
8比特的扫描持续时间是表示由主基站202分配从而终端100扫描或关联可用临近基站的周期的参数。
当接收到MOB_SCN_RSP消息时，从对应的帧测量4比特的开始帧。当开始帧被设置为0时，说明下一帧的第一扫描周期开始。
8比特的交织间隔表示当终端100正常运行时扫描操作之间的间隔。
8比特的扫描迭代表示扫描操作之间的间隔的数量。
2比特的报告模式表示用于报告在扫描周期期间测量的临近基站的载波干扰噪声比(CINR)的方法。当报告模式为00时，表示终端100仅测量临近远程访问服务器(RAS)的信道质量而不进行报告的模式。当报告模式为01时，表示终端100在扫描报告周期期间将信道质量测量结果报告给主基站202。当报告模式为10时，表示终端100在每一信道质量测量时将信道质量测量结果报告给主基站202的模式。报告模式11为保留模式。
8比特的扫描报告周期表示终端100将信道质量测量结果报告给主基站202的周期。
3比特的扫描类型具有用于表示MOB_SCN_RSP消息期望进行位置测量的代码值。
再返回图4，当接收到MOB_SCN_RSP消息时，在步骤422，终端100使用MOB_NBR_ADV消息和MOB_SCN_RSP消息扫描临近基站204和206，并根据扫描结果测量用于临近基站204和206相对延迟信息。例如，终端100根据包括在MOB_SCN_RSP消息中的信息通过接收来自临近基站204的BS2基站信号和来自临近基站206的BS3基站信号来扫描临近基站204和206，并根据扫描结果来测量用于临近基站204和206的相对延迟信息。
在步骤424，终端100将扫描结果封装到MOB_SCN_REPORT消息中的，并将MOB_SCN_REPORT消息发送到主基站202。MOB_SCN_REPORT消息包括表示终端100及其临近基站204和206之间信号到达的差的相对延迟信息。
图12示出根据本发明的MOB_SCN_REPORT消息的结构。参照图12，MOB_SCN_REPORT消息包括诸如RAS RSSI均值、BS CINR和相对延迟的参数。
8比特的RAS RSSI均值表示特定基站的接收的信号强度标识。RAS RSSI均值以0.5dB为单位表示，从RAS RSSI均值中减去40dBm的结果就是实际的信号强度。例如，如果RAS RSSI均值为0xff，则表示-104dBm，终端100报告-100dBm和-40dBm范围之间的值。关于前导来执行RSSI测量，通过在特定周期期间对测量的RSSI进行平均来获得RAS RSSI均值。
BS CINR表示在终端中从特定基站接收的CINR。CINR表示来自基站的载波干扰噪声比(CINR)。BS CINR以0.5dB为单位表示，并被解释为有符号的字节。关于前导来执行CINR测量，通过在特定周期期间对测量的CINR进行平均来获得BS CINR。
8比特的相对延迟表示主基站202和临近基站204和206的下行链路信号之间的相对延迟。
再返回图4，在步骤428，控制站300将接收的MOB_SCN_REPORT消息发送到PDE 400。
PDE 400在步骤430从自控制站300接收的MOB_SCN_REPORT消息提取基站ID信息和用于临近基站204和206的相对延迟信息，并在步骤432使用相对延迟信息以及与基站ID信息对应的基站202、204和206的位置信息来测量终端100的位置。换句话说，PDE 400使用相对延迟信息来获得终端100和临近基站204之间的距离与终端100和临近基站206之间的距离之差，并以相对延迟信息和基站202、204和206的位置信息使用三角测量方法来测量终端100的位置。此时，PDE 400需要至少两份相对延迟信息以测量终端100的位置。相对延迟信息包括表示基站的相对延迟信息的信息。
在计算终端100的位置之后，如果需要的话，则PDE 400可将计算的位置发送到主基站202和/或终端100，从而允许主基站202和/或终端100得知终端100的位置。当终端100需要切换时，主基站202可使用计算的位置以与终端100同步。
虽然终端100使用图4中示出的WiBro网络将位置测量请求和临近基站扫描结果两者发送到PDE 400，但如图13所示，终端100可使用WiBro网络将位置测量请求直接发送到PDE 400，并可使用TCP/IP网络将临近基站扫描结果直接发送到PDE 400，而无需经由主基站202和控制站300来发送。
图13是示出根据本发明第六实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。
在图13中，在步骤S402到S408生成位置测量请求之后，终端100在步骤S410接收MOB_NBR_ADV消息，并在步骤S426将包括扫描结果的MOB_SCN_REPORT消息直接发送到PDE 400。图13中的其余操作与图4中的操作相同，在此不再进一步描述。
根据本发明另一实施例，终端100可使用基站202、204和206的位置信息以及用于临近基站204和206的相对延迟信息来直接测量其位置。换句话说，如果确定其位置，则终端100可使用测量值来计算其位置。
图5是示出根据本发明第二实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。参照图5，在步骤502，主基站202广播包括关于其临近基站204和206的信息的MOB_NBR_ADV消息。此时，根据测量终端100的位置的需要或用于主基站202的需要而生成位置测量请求，可使用MOB_NBR_ADV消息以确保测量终端100的位置所需的测量值。
在步骤504，终端100从主基站202接收MOB_NBR_ADV消息。终端100可从接收的MOB_NBR_ADV消息获得关于其临近基站204和206的信息(例如临近基站204和206的ID)。
在接收MOB_NBR_ADV消息之后，在步骤506，终端100确定是否生成位置测量请求。可根据用于终端100检查其位置的需要或用于主基站202测量终端100的位置的需要而生成位置测量请求。
如果生成位置测量请求，则在步骤508，终端100将用于请求临近基站扫描信息的MOB_SCN_REQ消息和用于请求基站202、204和206的位置信息的基站ID信息通过主基站202和控制站300发送到PDE 400。此时，主基站202将从终端100接收的基站ID信息和MOB_SCN_REQ消息发送到控制站300。控制站300将从基站202接收的MOB_SCN_REQ消息和基站ID信息发送到PDE 400。当接收到MOB_SCN_REQ消息和基站ID信息时，主基站202、控制站300和PDE 400识别从终端100请求的临近基站扫描信息和基站202、204和206的位置信息。
当接收到MOB_SCN_REQ消息和基站ID信息时，在步骤510，PDE 400将MOB_SCN_RSP发送命令和与基站ID信息对应的基站202、204和206的位置信息通过控制站300发送到主基站202。此时，当发送基站202、204和206中的每一个的位置信息时，PDE 400还发送包括每一基站的时间和位置的BS Almanac信息。
当接收到MOB_SCN_RSP发送命令和基站202、204和206的位置信息时，在步骤512，主基站202将MOB_SCN_RSP消息和位置信息发送到终端100。此时，MOB_SCN_RSP消息是用于扫描临近基站204和206的信息，其包括扫描临近基站204和206所需的时间、扫描操作的数量和扫描结果报告模式。已经参照图11描述了MOB_SCN_RSP消息的详细结构。
终端100接收MOB_SCN_RSP消息和与基站ID信息对应的基站202、204和206的位置信息，并在步骤516根据包括在MOB_SCN_RSP消息中的临近基站扫描信息来扫描临近基站204和206，并测量用于临近基站204和206的相对延迟。
例如，终端100根据临近基站扫描信息接收BS2基站信号和BS3基站信号，扫描临近基站204和206，并测量关于主基站202的临近基站204和206的相对延迟信息。
在步骤518，终端100使用相对延迟信息和与基站ID信息对应的基站202、204和206的位置信息来测量其位置。换句话说，终端100使用相对延迟信息获得终端100和临近基站204之间的距离与终端100和临近基站206之间的距离之差，并以相对延迟信息和基站202、204和206的位置信息使用三角测量方法测量其位置。
在本发明前面实施例中，PDE 400仅将基站202、204和206的位置信息提供给特定终端。
然而，根据本发明另一实施例，主基站202可通过蜂窝广播在对应的蜂窝中将其位置信息和临近基站204和206的位置信息广播到所有终端。
图6是示出根据本发明第三实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。参照图6，在步骤602，主基站202广播包括关于其临近基站204和206的信息的MOB_NBR_ADV消息。
其后，在步骤604，终端100从主基站202接收MOB_NBR_ADV消息。终端100可从接收的MOB_NBR_ADV消息获得关于其临近基站204和206的信息(例如临近基站204和206的ID)。
在步骤606，控制站300获知基站202、204和206的ID，并将所述ID提供给PDE 400。
当从控制站300接收到ID时，在步骤608，PDE 400将与所述ID对应的基站202、204和206的位置信息发送到主基站202。
在步骤610，主基站202从PDE 400接收与所述ID对应的基站202、204和206的位置信息，并将接收的位置信息广播到对应的蜂窝。
在步骤612，终端100接收位置信息。
当接收到位置信息时，在步骤614，终端100确定是否生成位置测量请求。可根据用于终端100检查其位置的需要或用于主基站202测量终端100的位置的需要而生成位置测量请求。
如果生成位置测量请求，则在步骤616，终端100将用于请求临近基站扫描信息的MOB_SCN_REQ消息发送到主基站202。已经参照图10描述了MOB_SCN_REQ消息的详细结构。
当接收到MOB_SCN_REQ消息时，在步骤618，主基站202将MOB_SCN_RSP消息发送到终端100。此时，MOB_SCN_RSP消息是用于扫描临近基站204和206的信息，其包括扫描临近基站204和206所需的时间、扫描操作的数量和扫描结果报告模式。已经参照图11描述了MOB_SCN_RSP消息的详细结构。
当从主基站202接收到MOB_SCN_RSP消息时，在步骤620，终端100根据包括在MOB_SCN_RSP消息中的临近基站扫描信息来扫描临近基站204和206，并测量用于临近基站204和206的相对延迟。例如，终端100根据临近基站扫描信息接收BS2基站信号和BS3基站信号，扫描临近基站204和206，并测量关于主基站202的临近基站204和206的相对延迟信息。
在步骤622，终端100使用相对延迟信息和与基站ID信息对应的基站202、204和206的位置信息来测量其位置。
根据本发明另一实施例，当PDE 400需要测量终端100的位置时，可根据由PDE 400发送到终端100和主基站202的位置测量请求消息来测量终端100的位置。
图7是示出根据本发明第四实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。在图7中，PDE 400请求位置测量，来自PDE 400的位置测量请求使用WiBro网络经由控制站300和主基站202被发送到终端100，来自终端100的临近基站扫描结果使用WiBro网络经由控制站300和主基站200被发送到PDE 400。
首先，用于终端100的位置测量开始于来自PDE 400的位置测量请求消息的发送。为此，如果需要终端100的位置测量，则在步骤706，PDE 400将位置测量请求(MOB_MSPOS_REQ)消息发送到控制站300。此时，MOB_MSPOS_REQ消息包括表示生成用于终端100的测量请求的信息以及用于使主基站202将MOB_SCN_RSP消息发送到终端100的信息。
在步骤708，控制站300将MOB_MSPOS_REQ消息从PDE 400发送到主基站202。
主基站202在步骤710将接收的MOB_MSPOS_REQ消息发送到终端100，并在步骤711周期性地广播包括关于其临近基站204和206的信息的MOB_NBR_ADV消息。因此，从终端100的角度来说，接收MOB_NBR_ADV消息是被动地执行的，其可在发送MOB_MSPOS_REQ消息之前进行。此时，当根据测量终端100的位置的需要或用于主基站202的需要生成位置测量请求时，MOB_NBR_ADV消息可用于保证测量终端100的位置所需的测量值。如参照图11所描述的，在改变MOB_SCN_RSP消息的特定字段值以指示MOB_SCN_RSP消息期望进行位置测量之后，主基站202将MOB_SCN_RSP消息发送到终端100。
当从主基站202接收到位置测量请求消息时，终端100可识别由PDE 400生成用于请求测量其位置的位置测量请求消息，并可使用从主基站202发送的MOB_SCN_RSP消息来扫描测量所需的临近基站204和206。
当从主基站203接收到位置测量请求消息、MOB_NBR_ADV消息和MOB_SCN_RSP消息时，终端100在步骤714根据包括在MOB_NBR_ADV消息和MOB_SCN_RSP消息中的信息来扫描临近基站204和206，并在步骤714根据扫描结果来测量用于临近基站204和206的相对延迟信息。例如，终端100可根据包括在MOB_SCN_RSP消息中的信息通过从临近基站204接收BS2基站信号并从临近基站206接收BS3基站信号来扫描临近基站204和206，并根据扫描结果来测量用于临近基站204和206的相对延迟信息。
在步骤716，终端100将临近基站扫描结果和相对延迟信息封装到MOB_SCN_REPORT消息中，并将MOB_SCN_REPORT消息发送到主基站202。
当在步骤716从终端100接收到MOB_SCN_REPORT消息时，主基站202在步骤718将接收的MOB_SCN_REPORT消息发送到控制站300。
在步骤720，控制站300从主基站202接收MOB_SCN_REPORT消息，并将接收的MOB_SCN_REPORT消息发送到PDE 400。
PDE 400从控制站300接收MOB_SCN_REPORT消息，在步骤722提取相对延迟信息和基站ID信息，并在步骤724使用相对延迟信息和与基站ID信息对应的基站202、204和206的位置信息来测量终端100的位置。例如，PDE 400使用相对延迟信息来获得终端100和临近基站204之间的距离与终端100和临近基站206之间的距离之差，并以相对延迟信息和基站202、204和206的位置信息使用三角测量方法来测量终端100的位置。
与图7不同，如图15所示，PDE 400可使用WiBro网络将位置测量请求直接发送到终端100，而终端100可使用TCP/IP网络将临近基站扫描结果直接发送到PDE 400。参照图15，在步骤S718，包括临近基站扫描结果的MOB_SCN_REPORT消息从终端100被直接到PDE 400。图15是示出根据本发明第八实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。图15的步骤S706至S714与图7的步骤S706至S714相同，步骤S722和S724与图7的步骤S722和S724相似。
与图7不同，如图16所示，PDE 400可经由主基站202和控制站300使用TCP/IP网络将位置测量请求发送到终端100，终端100可经由主基站202和控制站300使用WiBro网络将临近基站扫描结果发送到PDE 400。参照图16，在步骤S908，使用TCP/IP网络，位置测量请求(MOB_POS_INIT)消息从PDE 400被直接发送到终端100。图16是示出根据本发明第九实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。图16的步骤S911至924分别与图7的步骤711至724相同，在此将不再进一步描述。
如图17所示，PDE 400可使用TCP/IP网络将位置测量请求发送到终端100，终端100可使用TCP/IP网络将临近基站扫描结果发送到PDE 400。图17是示出根据本发明第十实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。图17的步骤S908至S914分别与图16的步骤908至S914相同，图17的步骤S918至S924分别与图15的步骤S718至S724相同。
根据本发明另一实施例，终端100可使用互联网协议(IP)将位置测量请求消息发送到PDE 400。
图8是示出根据本发明第五实施例使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。在图8中，终端100请求位置测量，使用TCP/IP网络将来自终端100的位置测量请求直接发送到PDE 400，可使用WiBro网络经由主基站202和控制站300将临近基站扫描结果从终端100发送到PDE 400。
参照图8，在步骤802，由主基站202周期性地广播MOB_NBR_ADV消息。在步骤804接收到MOB_NBR_ADV消息以及在步骤806确定生成位置测量请求之后，如果确定需要测量其位置，则在步骤808，终端100使用IP将位置测量请求消息发送到PDE 400。其后，执行步骤810至828以测量终端100的位置。由于图8的步骤810至828与图4的步骤414至432相同，因此在此将不再进一步描述。
图14是示出根据本发明第七实施例的使用相对延迟信息的位置测量方法的流程图。在图14中，终端100请求位置测量，使用TCP/IP网络将位置测量请求和来自终端100的临近基站结果两者直接发送到PDE 400。因此，参照图14，如果在步骤S802生成位置测量请求，则在步骤S804，位置测量请求(MOB_POS_START)消息被发送到PDE 400。在步骤S806，接收MOB_NBR_ADV消息，在步骤S822，将MOB_SCN_REPORT消息从终端100直接发送到PDE 400。图14中的其余操作与图8中的那些操作相同，在此将不再进一步描述。
如上所述，根据本发明，通过使用传统的WiBro系统的相对延迟信息，可容易地执行位置测量。
此外，由于采用用于切换的参数来测量终端的位置，因此位置测量无需附加的数据测量。
此外，通过采用用于位置测量的先前仅在的切换中使用的参数，可改善WiBro系统的参数的使用的效率。
虽然已参照其优选实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种使用无线宽带(WiBro)信号的位置测量系统，包括主基站，用于提供关于临近基站的信息并发送临近基站扫描结果；终端，用于接收关于临近基站的信息，响应于位置测量请求扫描临近基站，并将临近基站扫描结果发送到主基站；以及位置确定实体(PDE)，用于使用基站位置信息和主基站与临近基站之间的相对延迟信息来测量终端的位置，其中，所述相对延迟信息被包括在来自主基站的临近基站扫描结果中。
2.如权利要求1所述的位置测量系统，其中，存在至少两份相对延迟信息。
3.如权利要求1所述的位置测量系统，其中，所述PDE采用通过使用相对延迟信息和基站位置信息获得的终端和临近基站之间的距离差来测量终端的位置。
4.如权利要求1所述的位置测量系统，其中，所述PDE存储与基站ID信息对应的基站位置信息。
5.如权利要求3所述的位置测量系统，其中，所述PDE从临近基站扫描结果中提取相对延迟信息和基站ID信息。
6.如权利要求5所述的位置测量系统，其中，所述PDE使用相对延迟信息和与基站ID信息对应的基站位置信息来测量终端的位置。
7.如权利要求1所述的位置测量系统，其中，所述PDE使用三角测量方法来测量终端的位置。
8.如权利要求1所述的位置测量系统，还包括控制站，位于主基站和PDE之间，用于从主基站接收临近基站扫描结果，并将临近基站扫描结果提供给PDE。
9.如权利要求1所述的位置测量系统，其中，所述终端响应于位置测量请求将包括临近基站扫描信息请求的位置测量请求消息发送到主基站，从主基站接收临近基站扫描信息，并扫描临近基站。
10.如权利要求1所述的位置测量系统，其中，所述终端使用互联网协议(IP)与PDE通信。
11.如权利要求1所述的位置测量系统，其中，所述PDE响应于位置测量请求通过主基站将包括临近基站扫描信息的位置测量请求消息提供给终端，从而使终端扫描临近基站。
12.一种使用无线宽带(WiBro)信号的位置测量系统，包括位置确定实体(PDE)，用于提供基站位置信息；主基站，用于提供关于临近基站的信息；以及终端，用于响应于位置测量请求扫描临近基站，测量主基站和临近基站之间的相对延迟信息，并使用从PDE提供的相对延迟信息和基站位置信息来测量终端的位置。
13.如权利要求12所述的位置测量系统，其中，存在至少两份相对延迟信息。
14.如权利要求12所述的位置测量系统，其中，所述终端使用相对延迟信息来计算终端和临近基站之间的距离差，并使用计算的距离差和基站位置信息来测量其位置。
15.如权利要求12所述的位置测量系统，其中，所述PDE提供与从终端发送的基站ID信息对应的基站位置信息。
16.如权利要求12所述的位置测量系统，其中，所述PDE通过主基站广播与基站ID信息对应的基站位置信息。
17.如权利要求15所述的位置测量系统，还包括控制站，用于将基站ID信息提供给PDE。
18.一种使用无线宽带(WiBro)信号的位置测量方法，该方法包括以下步骤由主基站将关于临近基站的信息提供给终端；由终端扫描临近基站，并由终端将临近基站扫描结果发送到位置确定实体(PDE)；以及由PDE使用先前存储的基站位置信息和主基站与临近基站之间的相对延迟信息来测量终端的位置，所述相对延迟信息被包括在临近基站扫描结果中。
19.如权利要求18所述的位置测量方法、其中，存在至少两份相对延迟信息。
20.如权利要求18所述的位置测量方法，其中，所述PDE采用通过使用相对延迟信息和基站位置信息获得的终端和临近基站之间的距离差来测量终端的位置。
21.如权利要求20所述的位置测量方法，其中，使用距离差来测量终端的位置的步骤采用三角测量方法。
22.如权利要求18所述的位置测量方法，其中，扫描临近基站的步骤包括以下步骤由终端响应于位置测量请求将包括临近基站扫描信息请求的位置测量请求消息发送到PDE；当接收到位置测量请求消息时，由PDE命令主基站将临近基站扫描信息提供给终端；由主基站将临近基站扫描信息提供给终端；以及由终端从主基站接收临近基站扫描信息，并扫描临近基站。
23.如权利要求18所述的位置测量方法，其中，终端使用互联网协议(IP)与PDE通信。
24.如权利要求18所述的位置测量方法，其中，扫描临近基站的步骤包括以下步骤由PDE发送位置测量请求消息以使主基站响应于该位置测量请求将临近基站扫描信息提供给终端；由主基站将临近基站扫描信息提供给终端；以及由终端使用从主基站发送的临近基站扫描信息来扫描临近基站。
25.如权利要求18所述的位置测量方法、还包括步骤由位于主基站和PDE之间的控制站从主基站接收临近基站扫描结果，并由控制站将接收的临近基站扫描结果提供给PDE。
26.如权利要求18所述的位置测量方法，其中，测量终端的位置的步骤包括以下步骤由PDE接收终端的临近基站扫描结果；提取基站ID信息和主基站与临近基站之间的相对延迟信息，所述相对延迟信息被包括在接收的临近基站扫描结果中；以及使用提取的相对延迟信息和与基站ID信息对应的基站位置信息来测量终端的位置。
27.一种使用无线宽带(WiBro)信号的位置测量方法，该方法包括以下步骤由终端从主基站接收关于临近基站的信息；将来自位置确定实体(PDE)的基站位置信息提供给终端；由终端扫描临近基站，并测量主基站和临近基站之间的相对延迟信息；以及由终端使用相对延迟信息和基站位置信息来测量其位置。
28.如权利要求27所述的位置测量方法、其中，存在至少两份相对延迟信息。
29.如权利要求27所述的位置测量方法，其中，终端使用相对延迟信息来计算其自身和临近基站之间的距离差，并使用计算的距离差和基站位置信息来测量其位置。
30.如权利要求29所述的位置测量方法、其中，使用距离差测量终端的位置的步骤采用三角测量方法。
31.如权利要求27所述的位置测量方法，其中，被提供基站位置信息的步骤包括以下步骤响应于位置测量请求，由终端将主基站和临近基站的ID发送到PDE；以及将在先前存储的基站位置信息中与基站ID信息对应的基站位置信息从PDE提供给终端。
32.如权利要求27所述的位置测量方法，其中，终端使用互联网协议(IP)与PDE通信。
33.如权利要求27所述的位置测量方法，其中，扫描临近基站的步骤包括以下步骤由PDE将位置测量请求消息发送到主基站，从而使主基站将临近基站扫描信息提供给终端；由主基站将临近基站扫描信息提供给终端；以及由终端使用从主基站接收的临近基站扫描信息来扫描临近基站。
34.一种使用无线宽带(WiBro)的位置测量系统，包括终端，用于响应于位置测量请求而发送位置测量请求消息，扫描临近基站，并发送临近基站扫描结果；以及位置确定实体(PDE)，用于从终端接收位置测量请求消息，当接收到临近基站扫描结果时，使用临近基站扫描结果来测量终端的位置。
35.如权利要求34所述的位置测量系统，其中，终端使用PDE的IP地址和WiBro网络中的一个来将位置测量请求消息和临近基站扫描结果发送到PDE。
36.如权利要求所述的位置测量系统35，其中，当PDE的IP地址用于传输时，将来自终端的所有消息直接发送到PDE。
37.如权利要求34所述的位置测量系统，其中，位置测量请求消息是MOB_SCN_REQ消息，在其中，特定字段的代码值被改变以表示MOB_NBR_REQ消息期望进行位置测量。
38.如权利要求35所述的位置测量系统、还包括基站，用于广播包括关于临近基站的信息的MOB_NBR_ADV消息，并响应于位置测量请求消息在将扫描临近基站所需的信息合并在MOB_SCN_RSP消息中之后将MOB_SCN_RSP消息发送到终端；以及控制站，用于在基站和PDE之间发送和接收消息。
39.如权利要求38所述的位置测量系统，其中，当WiBro网络用于传输时，来自终端的所有消息经由基站和控制站被发送到PDE。
40.如权利要求34所述的位置测量系统，其中，PDE使用基站位置信息和主基站与临近基站之间的相对延迟信息来测量终端的位置，所述相对延迟信息被包括在临近基站扫描结果中。
41.如权利要求38所述的位置测量系统，其中，终端使用包括在MOB_NBR_ADV消息和MOB_SCN_RSP消息中的信息来扫描临近基站。
42.如权利要求38所述的位置测量系统，其中，在改变MOB_SCN_RSP消息的特定字段的代码值以表示MOB_SCN_RSP消息期望进行位置测量之后，基站发送该MOB_SCN_RSP消息。
43.一种使用无线宽带(WiBro)信号的位置测量系统，包括PDE，用于响应于位置测量请求发送位置测量请求消息；以及终端，当接收到位置测量请求消息时，用于扫描临近基站，并发送临近基站扫描结果，其中，当从终端接收到临近基站扫描结果时，PDE使用临近基站扫描结果来测量终端的位置。
44.如权利要求43所述的位置测量系统，其中，PDE使用终端的IP地址和WiBro网络中的一个来将位置测量请求消息发送到终端。
45.如权利要求44所述的位置测量系统，其中，当终端的IP地址被用于传输时，PDE将位置测量请求消息直接发送到终端。
46.如权利要求44所述的位置测量系统，还包括基站，用于广播包括关于临近基站的信息的MOB_NBR_ADV消息，并响应于位置测量请求消息在将扫描临近基站所需的信息合并在MOB_SCN_RSP消息中之后将MOB_SCN_RSP消息发送到终端；以及控制站，用于在基站和PDE之间发送和接收消息。
47.如权利要求46所述的位置测量系统，其中，当WiBro网络被用于传输时，来自终端的临近基站扫描结果经由基站和控制站被发送到PDE。
48.如权利要求43所述的位置测量系统，其中，当终端的IP地址被用于传输时，来自终端的临近基站扫描结果被直接发送到PDE。
49.如权利要求46所述的位置测量系统，其中，当使用WiBro网络时，PDE经由基站和控制站将位置测量请求消息发送到终端。
50.如权利要求46所述的位置测量系统，其中，在改变MOB_SCN_RSP消息的特定字段的代码值以表示MOB_SCN_RSP消息期望进行位置测量之后，基站发送MOB_SCN_RSP消息。
51.一种使用无线宽带(WiBro)信号的位置测量方法，该方法包括以下步骤由终端响应于位置测量请求扫描临近基站，并由终端发送临近基站扫描结果；以及由位置确定实体(PDE)从终端接收位置测量请求消息，由位置确定实体(PDE)使用接收的临近基站扫描结果来测量终端的位置。
52.如权利要求51所述的位置测量方法，还包括以下步骤由终端响应于位置测量请求而将位置测量请求消息发送到PDE；以及由终端接收从基站广播的关于临近基站的信息，并由终端响应于位置测量请求消息而接收包括扫描临近基站所需的信息的响应消息。
53.如权利要求52所述的位置测量方法，其中，使用广播的信息和响应消息来扫描临近基站，所述临近基站扫描结果包括主基站和临近基站之间的相对延迟信息。
54.如权利要求53所述的位置测量方法，还包括以下步骤由控制站从终端接收由基站接收的基站和PDE之间的临近基站扫描结果，由控制站将接收的临近基站扫描结果提供给PDE。
55.如权利要求54所述的位置测量方法，其中，当PDE的IP地址被用于传输时，来自终端的所有消息被直接发送到PDE。
56.如权利要求54所述的位置测量方法、其中，当WiBro网络被用于传输时，来自终端的所有消息经由基站和控制站被发送到PDE。
57.如权利要求52所述的位置测量方法，其中，在特定字段的代码值被改变以表示其期望进行位置测量之后发送响应消息。
全文摘要
提供一种使用无线宽带(WiBro)信号的位置测量系统和方法。该位置测量系统使用用于切换的作为WiBro信号的参数的相对延迟信息来测量终端的位置。由于使用用于切换的参数来测量终端的位置，因此所述位置测量无需附加的数据测量。此外，通过采用仅在用于位置测量的切换中使用的参数，可改善WiBro系统的参数的使用效率。
文档编号G01S5/02GK1893728SQ20061010052
公开日2007年1月10日 申请日期2006年7月3日 优先权日2005年7月4日
发明者玄文必, 丁嬉, 金镇湲, 洪炫秀, 李章揆 申请人:三星电子株式会社, 财团法人首尔大学校产学协力财团