用于定位移动装置的系统和方法

专利名称：用于定位移动装置的系统和方法
技术领域：
本发明大体来说涉及使用电信信号以确定远程装置的位置。更具体来说，本发明 关于用于使用多个导频信号确定移动通信装置的位置的系统和方法。
背景技术：
现今，电信信号通常使用蜂窝式系统来发射。蜂窝式系统包含蜂窝式基站群组， 所述群组中的每一者用于将信号发射到移动装置和从移动装置接收信号，移动装置例如 蜂窝式电话、膝上型计算机或其它此类移动装置。除在移动装置与基站之间发射多种语音 和/或数据信号外，蜂窝式系统还常常在紧急情况和非紧急情况两者下用于定位此类移动 装置。举例来说，在呼叫紧急号码911的状况下，确定呼叫者的位置以使得可立即且在不 需要呼叫者知道他/她的位置的情况下向呼叫者派遣援助常常是有用的。在非紧急状况 下，常常需要确定移动装置的位置以提供(尤其)例如路边援助、路口转弯提示驾驶指导 (turn-by-turn driving direction)、管家月艮务(concierge service)、位置特定收费率禾口 位置特定广告等服务。CDMA协议使用多种信道来操作。前向CDMA信道将用户和信令业务、导频信号和额 外开销信息从基站载运到移动装置。导频和额外开销信号建立系统时序和站身份。导频信 道还提供在移动辅助越区切换(mobile-assisted handoff, ΜΑΗ0)过程中使用的信号强度 参考。所有基站具有同一导频波形且彼此仅通过导频信号的相位来区别。在当前系统中，以64码片的倍数将导频相位指派给站，从而给出总计512个可能 的指派。被称作导频偏移的数字识别导频相位指派。不同基站通过不同导频伪噪声(PN) 序列偏移来识别。已使用各种技术来确定移动装置的位置。举例来说，全球定位系统(GPS)是向装 备有GPS接收器的用户提供确定其在世界上的任何地方的位置的能力的卫星系统。GPS接 收器通常通过测量从多个GPS卫星同时发射的信号的相对到达时间而确定其位置。另一众所周知的位置定位技术是先进前向链路三边测量(AFLT)。AFLT技术基于 测量陆地基站导频信号之间的到达时间差。在CDMA无线网络的状况下，这些测量被称为导 频相位测量。无论何时移动装置能够检测到来自足够数目的不同基站位置(所述基站位置 中的一者可能为服务基站)的信号，均可以特定准确度来确定移动装置的位置。可能在特定位置处，移动装置既不能检测到来自至少四个GPS卫星的信号，也不 能检测到来自足够数目的定位卫星或基站的信号。在这些位置处，位置确定能力受到损害。

发明内容
本文中所揭示的系统、设备和方法产生包括对应于以下各项中的任一者或两者的 PN相位偏移的伪导频信号(1)多个虚拟、非物理基站，和(2)移动装置附近的物理基站，中 继器或移动装置不在从所述物理基站接收通信信号。将伪导频信号与来自物理基站的通信 信号组合以形成复合信号。发射复合信号以供无线移动装置接收且使用所述复合信号来确定移动装置的位置。在一些方面中，一种导频产生器电路经配置以与建筑物或其它地点中的移动装置 通信。导频产生器电路可操作以产生具有已知相对PN相位偏移的一组伪导频信号且将伪 导频信号发射到移动装置。伪导频信号对应于相应非物理基站和/或对应于不在从其接收 通信信号的物理基站。在其它方面中，产生对应于多个不同非物理基站和/或对应于不在从其接收通信 信号的物理基站的具有PN相位偏移的伪导频信号。选择伪基站的位置以使得能够使用三 边测量技术来确定接收伪导频信号的无线移动装置的位置。将伪导频信号与来自物理基站 的通信信号组合以形成一系列复合信号。输出所述复合信号以用于发射到无线移动装置。


图1是所揭示的系统和方法的通信网络的简化框图。图2是常规通信系统的图。图3A是包括耦合到分布式天线系统的中继器的通信系统的框图。图3B是包括耦合到多个导频产生器模块的毫微微无线电基站(femto radio base station)的另一通信系统的框图。图3C是包括耦合到多个导频产生器模块的基站的另一通信系统的框图。图4展示用于确定移动装置的位置的过程的流程图。图5展示用于使用分布式天线系统确定移动装置的位置的过程的流程图。
具体实施例方式所属领域的技术人员在结合附图考虑以下详细描述之后将更加了解所揭示的方 法和设备的性质、目标和优点。图1以框图形式说明包括多种组件的通信网络100，多种组件例如经配置以与中 继器104通信的一个或一个以上基站102 ；中继器104，其具有经配置以与建筑物110中的 移动装置108通信的搜索器、导频产生器和时序控制电路(SPTC电路)106 ；以及经配置以 与移动装置108通信的位置确定实体(PDE)116。在本文中所描述的系统和方法中，SPTC电 路106或其它合适的装置可产生在特定地理附近区域(例如，建筑物110或其它地点)中 广播的具有已知相对PN相位偏移的一组人工导频信号(也称作“伪导频”)。虽然在图1中 将SPTC电路106展示为中继器104的一部分，但预期，产生伪导频的功能可实施于独立件 装备中或实施为通信网络100中除中继器104和SPTC电路106外的其它装备的一部分。伪导频信号可对应于相应伪基站。如本文中所使用，术语“伪基站”指代(1)非物 理基站112A-112E，或⑵物理基站114A-114C，来自其的通信信号在中继器104和移动装 置108的接收范围之外。伪导频信号使得能够使用三边测量或通常需要来自多个不同基站 的导频信号的其它位置确定技术来确定移动装置108正操作所处的建筑物110或其它地点 的位置。此类系统和方法在未接收到足够数目的导频信号或未从物理基站102、114A-114C 接收到具有足够强度的导频信号的建筑物、结构或其它地点中特别有用，以使用三边测量 技术来产生准确的位置定位。参看图2中所展示的常规通信系统200的图，可使用被称作先进前向链路三边测量(AFLT)的技术来确定移动装置108的位置。AFLT技术基于测量来自基站102的信号之 间的到达时间差。无论何时移动装置108能够检测到来自足够数目的不同基站位置的信 号，均可确定移动装置108的位置。移动装置108测量来自基站102的不同导频相位噪声信 号的CDMA PN相位偏移接收时间(TR1、TR2和TR3)，且将其报告给位置确定实体(PDE) 116。 接着可使用此时序数据来计算移动装置108的位置。此类计算可在移动装置108处进行， 或在由移动装置108所获得的时序信息经由通信链路而发射到PDE116的情况下在PDE 116 处进行。通常，接收时间经由相应基站102和移动交换中心208而从移动装置108传送到 PDE 116。PDE 116可包括基站历书(BSA)服务器118，其提供基站102的位置、基站102的覆 盖区域和基站102的其它相关特性。或者，PDE 116与BSA服务器118可彼此分离，且PDE 116与基站102通信以获得基站信息用于位置确定。所有基站102具有同一导频波形，且彼此通过导频信号的PN相位偏移来区别。在 一些系统中，通常以64码片的倍数将导频PN相位偏移指派给站，从而给出总计512个可能 的指派。导频偏移是识别导频相位指派的数字。不同基站通过不同导频PN相位偏移来识 别。注意，在常规通信系统200中已利用不具有产生伪导频信号的能力的中继器，例如中继 器 104(图 1)。再次参看图1，通信系统100以类似于图2中的通信系统200的方式操作，但通信 系统100提供即使在移动装置108和/或中继器104不处于检测来自足够数目的物理基站 102U14A-114C的通信信号的位置中时也确定移动装置108的位置的额外能力。在图1中，中继器104可用于改进基站102的覆盖，借此减小掉话率且改进语音质 量。中继器104还可用于扩展基站102的覆盖。明确地说，中继器104可用于在来自基站 102的相对微弱的信号不能另外被建筑物110或其它地点(其中来自基站102的信号难以 接收到)中的移动装置108接收时提供建筑物110中的覆盖。中继器104经配置有天线以及前向和反向路径放大器和滤波器以与一个或一个 以上基站102和移动装置108通信。移动装置108包括处理器、存储器，以及能够发射和接 收适于与通信网络100中的组件(包括中继器104和PDE 116)通信的信号的收发器(发 射器/接收器)(未图示)。本发明的一个新颖方面关于界定具有识别非物理基站112A_112E(统称为“112”) 的PN相位偏移的导频信号。非物理基站112物理上不存在，但其经指派有唯一 PN相位偏 移，所述唯一 PN相位偏移与从非物理基站112到中继器104或其它位置(例如，由中继器 104服务的建筑物110或其它地点的位置)的距离相关。关于非物理基站112的信息可存 储于BSA服务器118或其它合适的位置中。在一些方面中，除物理基站102、114A-114C (统 称为“114” )的PN相位偏移外，BSA 118还经配置有非物理基站112的唯一 PN相位偏移。移动装置108不区别物理基站102、114与非物理基站112。移动装置108因此测 量来自中继器104和/或移动装置108的接收范围之外的非物理基站112、基站114的以 及来自中继器104和/或移动装置108的接收范围内的物理基站102的不同导频相位信号 的PN相位偏移接收时间，且将其报告给位置确定实体(PDE) 116。接着可使用时序数据连同 BSA服务器118中所含有的基站位置信息来计算移动装置108的位置。注意，如果物理基 站102、114和/或非物理基站112的PN相位偏移和对应的位置信息对于移动装置108为可用的，那么可使用除PDE 116之外的其它合适的装置(例如，移动装置108本身)来确定 移动装置108的位置。在本发明的一些方面中，SPTC电路106产生对应于伪基站112、114的足够数目的 伪导频信号。调整导频PN相位偏移以使得由PDE 116确定的三边测量的解得到覆盖由中 继器104来提供的建筑物110。可将所产生的伪导频添加到来自基站102的正常通信导频。 伪导频通常具有将不触发越区切换的功率电平。在其它方面中，可将一个或一个以上伪基站112、114的位置界定于建筑物110上 方或下方的高程处以使得三边测量过程能够确定移动装置108所处的建筑物楼面或楼层。 因此，当可确定移动装置108的更精确位置时，基于移动装置108的位置的任何紧急响应或 信息可更及时、相关且/或准确。在操作期间，中继器104或其它合适的装置将伪导频添加到通过中继器104的其 它信号。使用伪导频信号的特性来识别伪导频信号的起源。在CDMA网络的上下文中给出以 下描述，在CDMA网络中，伪导频信号的用于识别伪导频信号的特性为PN相位偏移。然而，所 属领域的技术人员将理解，下文所论述的伪导频信号的特性或者可为扰乱码(scrambling code)(如可能为在UMTS蜂窝式网络中的状况)或用于识别导频信号从其起源的基站的任 何其它信号特性。另外，伪导频信号可与双模式移动装置108—起使用。双模式移动装置 108包括用于语音和数据通信的蜂窝式无线电与非蜂窝式无线电两者。一些类型的双模式 电话使用以GSM/CDMA/W-CDMA技术以及类似IEEE 802. 11 (Wi-Fi)无线电或DECT (数字增 强型无绳电信)无线电的其它技术操作的蜂窝式无线电。当这些电话连接到广域蜂窝式网 络时，这些电话可用作蜂窝式电话。当在合适的WiFi或DECT网络的范围内时，电话可作为 WiFi/DECT电话用于所有通信目的。因此，即使当在Wi-Fi或DECT模式中操作时，双模式移 动装置108的CDMA部分也可产生导频测量报告。可经由WiFi或DECT数据调用而将报告 发送到PDE 116。注意，在一些实施方案中，可替代中继器104使用至少能够产生伪导频信号和将 伪导频信号与来自基站102的通信信号组合以形成发送到移动装置108的复合信号的导频 产生器模块。如图1中所展示，基站102经由天线120、122而与中继器104通信。除SPTC电路 106外，中继器104还包括第一放大器124、可变增益放大器126、求和电路130、第三放大器 132、耦合器134。由天线122接收的信号输入到第一放大器124。注意，本文中所识别的放 大器的数目和类型仅为例示中继器104的电路的目的而如此识别。因此，在中继器104中 可使用更多或更少的放大。此外，仅为提供中继器104的一个实施方案的实例的目的而展 示中继器104内的放大器的放置。因此，可视需要而将放大级放置于中继器电路中的任何 点处以实现适当噪声指数和增益条件。在图1中所展示的实例中，第一放大器124的输出经输入到可变增益放大器126。 可变增益放大器126的增益由SPTC电路106响应于由来自耦合器134的输出所提供的反 馈来控制。然而，中继器104的一些实施方案可不包括可变增益放大器126和其它放大器 124、132(如果使用，那么可为固定增益)。可变增益放大器126的输出经输入到求和电路130。到求和电路130的第二输入 为由SPTC电路106产生的伪导频信号。伪导频不需要均具有同一信号强度，也不需要始终小于经中继的导频信号。本文中提供关于伪导频信号的其它信息。求和电路130的输出包括到求和电路130的两个输入端处所提供的两个信号的复 合。此复合信号耦合到第三放大器132的输入端。第三放大器132的输出经输入到耦合器 134。耦合器134将复合信号的一个部分提供到SPTC电路106且将复合信号的另一部分提 供到天线136以用于发射到移动装置108(例如，移动蜂窝式电话或膝上型计算机)。应注 意，复合信号的两个部分具有相同内容，但可在功率电平上变化。因此，移动装置108接收 包含最初由基站102发射的信号与由中继器104中的SPTC电路106产生的伪导频信号两 者的复合信号。SPTC电路106执行控制由中继器104在前向链路上发射到移动装置108的输出 信号的增益的第一功能。可通过设定可变增益放大器126中的对应于所要输出电平的增益 因数和确保从耦合器134到SPTC电路106的输入一贯地在所要功率范围内来控制所述增 益。如果功率电平低于所要功率电平，那么SPTC电路106可命令可变增益放大器126增加 增益，因此提高来自耦合器134的输出。相反地，如果来自耦合器输出的功率电平太高，那 么SPTC电路106将命令可变增益放大器126减小其增益，因此减小由耦合器134输出到天 线136和到SPTC电路106两者的信号的功率。应注意，控制可变增益放大器126的增益还 可用于设定伪导频信号相对于由中继器104接收的来自基站102的信号的相对增益。SPTC电路106的另一功能是产生多个伪导频信号。所属领域的技术人员将注意， 此处使用术语“伪导频信号”来指代满足以下各项的任何信号1)与由基站102发射的前向 链路信号求和；且2)使用用于产生识别基站102的信号的同一技术而产生。此外，由SPTC 电路106产生的伪导频信号优选与由基站102在局部区域中产生的所有导频信号(其发射 可能由接收由中继器104所发射的信号的移动装置108接收)相比是独特的。然而，根据 一个实施方案，通信系统100中的不同中继器104将产生具有识别特定伪基站112、114的 偏移的伪导频信号。通常选择伪基站112、114的位置以使得三边测量技术可用于确定建筑 物110中的中继器104的位置。在至少一个伪基站112、114的位置界定于建筑物110顶上 或上方的其它实施方案中，可使用第四导频信号来确定建筑物110中对应于移动装置108 的位置的楼层。注意，当中继器104正接收来自基站102的一个或一个以上信号时，中继器104可 经配置以仅产生与供应足够数目的导频信号以用于三边测量所需一样多的额外伪导频信 号。举例来说，如果中继器104正接收来自一个基站102的信号，那么中继器104可视是否 确定移动装置108的纬度和经度以及高度而提供两个或三个伪导频信号。除产生伪导频信号外，SPTC电路106还确定由中继器经由天线122而接收的经中 继的信号与伪导频信号之间的适当功率关系。还应注意，一些中继器104将接收来自多个 基站102的信号。因此，每一基站102、114、非物理基站112与中继器104之间的距离将为 固定的且依据中继器104的位置而定。因此，当移动装置108接收到信号且将测量发送到 PDE 116时，可基于与每一基站102、114和非物理基站112相关联的测量来确定中继器104 的位置。还应注意，可调整由SPTC产生的伪导频以使得三边测量的解为建筑物110或其它 地点内的特定位置。由中继器104经由天线136而发射的信号由移动装置108接收。一旦接收，移动 装置108就通过识别所接收的导频信号(包括由SPTC电路106产生的伪导频信号)而以常规方式操作。移动装置108报告所有所接收的控制和导频信号及其相应信号强度。根据 目前所揭示的方法和设备的一个实施方案，报告经由基站102而以常规导频信号强度报告 发送到PDE 116，如在(例如)支配⑶MA蜂窝式网络中移动装置与PDE之间的通信的TIA 标准IS-801中所界定。参看图3A，展示通信系统300，其包括耦合到建筑物110中的分布式天线系统 (DAS) 302的中继器104。DAS 302包括定位于建筑物110的不同楼层或楼面(例如，展示为 L1-L5)处的多个天线节点304。天线节点304经由在建筑物110的相应部分内提供无线服 务的输送媒体而从中继器104连接到共同源。在所展示的实施例中，每一天线节点304提供 对建筑物110的楼层的覆盖，然而，天线节点304的覆盖可经配置以覆盖建筑物304的不同 水平和/或垂直扇区。通常安装DAS 302以在空间上分离的天线元件304中分割由中继器 104发射的信号的功率，以便提供与单一天线相同的区域上的覆盖，但具有减小的总功率和 改进的可靠性。由低功率天线304的群组来替换中继器104处以高功率辐射的单一天线， 以覆盖同一区域。DAS 302可以导频修改模块306来实施，导频修改模块306基于对应天线节点304 的位置而修改导频信号，以包括例如楼面、楼层、扇区或其它相关信息等信息。举例来说，在 建筑物Iio的楼面3上，导频修改模块306A-306E (统称为“306” )可经配置以接收来自中 继器104的导频信号，修改导频信号以包括指示导频信号正在建筑物110的楼面3(L3)上 广播的信息，且在对应覆盖区域内广播经修改的导频信号。建筑物110的楼面3上的移动 装置108接收来自L3修改模块306C的经修改的导频信号，且将经修改的导频信号包括于 IS-801导频报告或其它合适的测量报告中。PDE 116(图1)使经修改的导频信号与建筑 物110的楼面L3相关。因此，PDE 116能够确定建筑物110内移动装置108的更准确位置 (具体来说，由楼面L3上的相应天线节点304覆盖的区域)。注意，除使用对应于四个伪基 站112、114(其中伪基站112、114中的一者在标高上高于或低于移动装置108)的导频信号 确定移动装置108的垂直位置的能力外或代替所述能力，可利用使用DAS 302和导频修改 模块306确定建筑物110中移动装置108的更准确位置的能力，如本文中进一步描述。参看图3B，展示通信系统310的另一实施例，通信系统310包括耦合到导频产生 器模块316A-316E(统称为“316”)的毫微微无线电基站(RBS)312。如本文中所使用，毫微 微RBS 312还具有微微无线电基站或微无线电基站的含义，其服务于例如建筑物110等毫 微微小区(或微微小区或微小区)。移动装置108经由无线电或空中接口而与毫微微RBS 312通信。微微和毫微微小区系统是具有非常低的输出功率、有限容量的个别无线电，且经 设计以用于类似公寓或房屋的小空间，而微微小区通常可覆盖具有大建筑物(例如，高达 30，000平方英尺的建筑物)的企业。毫微微RBS 312类似于Wi-Fi接入点而工作且可连接 到IP网络用于回程输送。毫微微RBS 312使用基站控制器(未图示)来管理输出到每一 毫微微/微微小区和从建筑物内网络返回到较广载波网络的业务流。导频产生器模块316定位于建筑物110的不同楼层或楼面(例如，展示为L1-L5) 处。天线节点304经由在建筑物110的相应部分内提供无线服务的输送媒体而从毫微微 RBS 312连接到共同源。在所展示的实施例中，每一天线节点304提供对建筑物110的楼 层的覆盖，然而，天线节点304的覆盖可经配置以覆盖建筑物110的不同水平和/或垂直扇 区。
导频产生器模块316基于对应天线节点304的位置而产生包括例如楼面、楼层、扇 区或其它相关信息等信息的伪导频信号。举例来说，在建筑物110的楼面3上，导频产生器 模块316C可经配置以产生包括指示导频信号正在建筑物110的楼面3(L3)上广播的信息 的导频信号，且在对应覆盖区域内广播所述导频信号。建筑物110的楼面3上的移动装置 108接收来自L3修改模块316C的导频信号且将导频信号包括在IS-801导频报告中。PDE 116 (图1)使导频信号与建筑物110的楼面L3相关。因此，PDE 116能够确定建筑物110 内移动装置108的更准确位置(具体来说，由每一楼面L1-L5上的相应天线节点304覆盖 的区域)。参看图3C，其展示通信系统320的另一实施例，通信系统320包括耦合到导频产生 器模块316A-316E(统称为“316”)的基站322。移动装置108经由无线电或空中接口而与 基站322通信。基站322提供无线局域网接入点。导频产生器模块316定位于建筑物110的不同楼层或楼面(例如，展示为L1-L5) 处。天线节点304经由在建筑物110的相应部分内提供无线服务的输送媒体而从基站322 连接到共同源。在所展示的实施例中，每一天线节点304提供对建筑物110的楼层的覆盖， 然而，天线节点304的覆盖可经配置以覆盖建筑物110的不同水平和/或垂直扇区。导频产生器模块316基于对应天线节点304的位置而产生包括例如楼面、楼层、扇 区或其它相关信息等信息的伪导频信号。举例来说，在建筑物Iio的楼面3上，导频产生器 模块316C可经配置以产生包括指示导频信号正在建筑物110的楼面3(L3)上广播的信息 的导频信号，且在对应覆盖区域内广播所述导频信号。建筑物110的楼面3上的移动装置 108接收来自L3修改模块316C的导频信号且将导频信号包括在IS-801导频报告中。PDE 116 (图1)使导频信号与建筑物110的楼面L3相关。因此，PDE 116能够确定建筑物110 内移动装置108的更准确位置(具体来说，由每一楼面L1-L5上的相应天线节点304覆盖 的区域)。参看图4，展示用于确定移动装置的位置的过程400的流程图。在来自基站和卫星 定位系统的信号难以接收的位置中，过程400尤其有用。在一些例子中，使用中继器来扩展 一个或一个以上基站的覆盖。举例来说，可在定位于拥挤区域中的建筑物中安装一个或一 个以上中继器。来自其它建筑物的干扰或环境因素可阻断建筑物的至少一个或一个以上部 分中的信号、使所述信号失真或变弱。可耦合中继器以从经定位以与基站通信(例如在建 筑物或其它地点之上)的天线接收信号且在建筑物或其它地点内重新广播所述信号。在其 它实施方案中，可将毫微微无线电基站或其它合适的基站包括于建筑物或其它地点中以提 供对移动装置的覆盖，借此消除对中继器的需要。过程402包括确定伪基站的“位置”。在一些方面中，伪基站并不实际存在，但其经 指派有PN相位偏移和对应的位置信息。在移动装置难以接收来自实际基站的信号的情况 下(例如，拥挤区域中的大建筑物或以使信号失真或变弱的材料制造的建筑物)，可相对于 所使用的中继器来界定所述位置。在其它方面中，过程402可选择对应于不与中继器通信或不与中继器附近的移动 装置通信的物理基站114(图1)的一些或所有PN相位偏移。基站114的位置是PDE 116 已知的。因此，可产生正确的PN相位偏移以使得三边测量的解指向移动装置的位置。使用 具有对应于基站114的PN相位偏移的导频信号的技术类似于使用来自非物理基站112的伪导频信号，但可较容易实施，因为PDE 116已知道基站114的位置且移动装置将已在搜索 相邻基站。过程404包括将例如PN相位偏移和位置信息等信息添加到其中可存储其它基站 的类似信息的历书。历书可与定位确定装备(PDE)位于同一地点且在三边测量过程期间进 行存取以确定移动装置的位置。过程406包括产生足够数目的伪导频信号。产生伪导频信号以包括对应于伪基站 中的一者的PN相位偏移和对应于所要AFLT位置的路径长度。通常，产生三个伪导频信号 且向移动装置广播所述三个伪导频信号。在其它实施方案中，当产生四个伪导频信号且所 述伪导频信号中的一者对应于在移动装置的位置上方或下方的伪基站时，可确定移动装置 的高度。注意，过程406可产生其它合适数目的导频信号。过程408包括以过程406中所产生的伪导频信号增大来自基站的通信信号。伪导 频信号的功率电平足够低以避免触发到伪导频信号表示的基站的越区切换。过程410包括将包含以伪导频信号增大的基站信号的信号发射到移动装置。当在 过程412中移动装置接收到复合信号时，移动装置对基站/伪基站进行导频相位测量且在 过程414中将其报告给基站。基站将报告发射到位置确定装备以供应三边测量所需的测 量。在一些实施方案中，使用已知IS-801或其它合适的协议来经由基站而将报告从移动装 置发射到位置确定装备。过程416包括确定由伪导频信号指示的建筑物或其它地点的位置。在产生对应于 定位于移动装置上方(或下方)的伪基站的第四伪导频信号的实施方案中，可确定移动装 置的高度以及物理位置。可将高度进一步转译成建筑物内的楼层或其它扇区以进一步限定 移动装置的位置。参看图5，展示用于使用分布式天线系统(DAS)302(图3A)确定移动装置的位置的 另一过程500的流程图。过程502包括确定伪基站的“位置”。在一些方面中，伪基站并不 实际存在，但其经指派有PN相位偏移和对应的位置信息。在移动装置难以接收来自实际基 站的信号的情况下(例如，拥挤区域中的大建筑物或以使信号失真或变弱的材料制造的建 筑物)，可界定所述位置。在其它方面中，过程502可选择对应于不与中继器通信或不与移动装置通信的物 理基站114(图1)的一些或所有PN相位偏移。基站114的位置是PDE 116已知的。因此， 可由导频产生器模块来合成正确的PN相位偏移以使得三边测量的解指向移动装置正操作 所处的区域。使用具有对应于基站114的PN相位偏移的导频信号的技术类似于使用来自 非物理基站112的伪导频信号，但可较容易实施，因为PDE 116已知道基站114的位置且移 动装置将已在搜索相邻基站。过程504包括将例如PN相位偏移和位置信息等信息添加到其中可存储其它基站 的类似信息的历书。历书可与定位确定装备(PDE)位于同一地点且在三边测量过程期间进 行存取以确定移动装置正从其接收信号的中继器的位置。过程506包括产生伪导频信号。伪导频信号包括对应于伪基站中的一者的PN相 位偏移。通常，产生三个伪导频信号，然而，可产生四个伪信号以确定移动装置的高度。可 使用其它合适数目的伪导频信号。在一些实施方案中，一个或一个以上伪导频信号可对应 于在移动装置和中继器的接收范围之外的物理基站。过程508包括以过程506中所产生的伪导频信号增大来自基站的信号。伪导频信号的功率电平足够低以避免触发到另一基站的 越区切换。过程510包括将由以伪导频信号增大的基站信号组成的信号发射到与建筑物或 其它地点中的分布式天线系统相关联的天线节点。过程512包括修改来自中继器的伪导频 信号以包括天线节点的位置。天线节点的位置可视如何配置针对每一天线节点的覆盖而对 应于建筑物或其它地点的楼层或其它区段。接着由天线节点来广播经修改的导频信号。过程514包括在移动装置中接收经修改的伪导频信号。在过程516中，移动装置 对基站/伪基站进行导频相位测量且产生报告。在过程518中，基站将报告发射到位置确 定装备以供应三边测量所需的测量。在一些实施方案中，使用IS-801或其它合适的协议来 经由基站将报告从移动装置发射到位置确定装备。过程520包括确定由经修改的伪导频信号指示的建筑物或其它地点的位置。PDE 可经配置以解码特定针对广播由移动装置接收的信号的天线节点的信息。可将天线节点信 息转译到建筑物内的楼层或其它扇区以进一步限定移动装置的位置。在一些实施方案中，移动装置能够存取建筑物或其它地点、与建筑物中的中继器 通信的基站和/或伪基站的例如PN相位偏移和位置信息等历书信息。因此，移动装置可在 不将信息发射到位置确定实体的情况下使用历书中的信息确定移动装置的位置。所属领域的技术人员将了解，可使用多种不同的技术和技艺中的任一者来表示信 息和信号。举例来说以上整个描述内容中可能参考数据、信息、信号、位、符号、码片、指令 和命令。这些可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子，或其任何组合来表
7J\ o在一个或一个以上示范性实施例中，所描述的功能和过程可以硬件、软件、固件或 其任何组合来实施。如果以软件实施，那么所述功能可作为一个或一个以上指令或代码而 存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体发射。计算机可读媒体包括计算机存储媒 体与通信媒体(其包括促进计算机程序从一处到另一处的转移的任何媒体)两者。存储媒 体可为可由计算机存取的任何可用媒体。以实例而非限制的方式，此类计算机可读媒体可 包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置， 或任何其它可用于载运或存储呈指令或数据结构的形式的所需程序代码且可通过计算机 存取的媒体。并且，任何连接适当地被称作计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、 光纤电缆、双扭线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服 务器或其它远程源发射程序代码，那么同轴电缆、光纤电缆、双扭线、DSL或例如红外线、无 线电和微波等无线技术包括于媒体的定义中。如本文所使用的磁盘(Disk)与光盘(Disc) 包括紧密光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘和蓝射线光盘，其中 磁盘通常利用磁再生数据，而光盘利用光(用激光)再生数据。上述内容的组合也应包括 于计算机可读媒体的范围内。对于固件和/或软件实施方案，所述方法可用执行本文所描述的功能的模块(例 如，程序、函数等)来实施。可在实施本文所描述的方法的过程中使用有形地体现指令的任 何机器可读媒体。举例来说，软件代码可存储于存储器(例如，移动装置的存储器)中，且由 处理器(例如，调制解调器的微处理器)来执行。存储器可实施于处理器内或处理器外部。 如本文所使用，术语“存储器”指代任何类型的长期、短期、易失性、非易失性或其它存储器，且不限于任何特定类型的存储器或特定数目的存储器，或特定类型的上面存储存储器的媒 体。 此外，提供对所揭示的实施方案的先前描述以使所属领域的任何技术人员能够制 作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易明白对这些实施方案的各种修改，且在不脱 离本发明的精神或范围的情况下，可将本文中所界定的一般原理应用于其它实施方案。因 此，不希望将本发明限于本文中所示的特征，而是本发明应被赋予与本文揭示的原理和新 颖特征一致的最广泛范围。
权利要求
一种方法，其包含产生包括对应于伪基站的PN相位偏移的多个伪导频信号，所述伪基站是由以下各项组成的群组中的至少一者(1)多个非物理基站，和(2)在中继器和所述中继器附近的无线移动装置的接收范围之外的物理基站；将所述伪导频信号与来自在所述中继器的所述接收范围内的物理基站的通信信号组合以形成复合信号；以及发射所述复合信号以供所述无线移动装置接收。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含调整所述伪导频信号相对于从所述物理 基站接收的所述通信信号的相对功率，以避免触发到所述伪基站的越区切换。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含将所述伪基站的所述PN相位偏移和位置 信息添加到可由自动位置确定实体存取的历书。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述伪导频信号对应于足够数目的不同伪基站， 且在三边测量过程中利用所述PN相位偏移来确定所述移动装置的位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述伪导频信号对应于足够数目的不同伪基站， 且所述伪导频信号中的一者对应于在所述移动装置的所述位置上方或下方的伪基站，所述 方法进一步包含确定所述移动装置的高度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中由所述中继器来产生所述伪导频信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述伪导频信号与所述通信信号组合。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含基于所述复合信号而产生测量报告；以及基于所述PN相位偏移而确定所述移动装置的所述位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在位置确定实体中接收所述报告，且由所述位置 确定实体来确定所述移动装置的所述位置。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含将所述复合信号发射到与分布式天线系统相关联的天线节点；修改所述复合信号以识别接收所述复合信号的所述天线节点；以及将所述经修改的复合信号发射到所述移动装置。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含基于所述经修改的复合信号而确定所述移动装置的更具体位置。
12.—种系统，其包含导频产生器电路，其经配置以与建筑物或其它地点中的移动装置通信；且所述导频产生器电路可操作以产生具有已知PN相位偏移的伪导频信号且将所述伪导 频信号发射到所述移动装置，其中所述伪导频信号对应于为由以下各项组成的群组中的至 少一者的相应伪基站(1)非物理基站，和(2)在所述移动装置的操作附近区域之外的物理基站。
13.根据权利要求12所述的系统，其进一步包含所述伪基站中的一者的位置被界定于所述建筑物上方或下方，以使得三边测量过程能 够确定移动装置所处的建筑物楼面。
14.根据权利要求13所述的系统，其进一步包含分布式天线系统，其与所述导频产生器电路通信，且包括遍及所述建筑物而分布的多 个天线节点，所述分布式天线系统进一步包括修改器电路，所述修改器电路可操作以 修改所述伪导频信号以识别接收所述伪导频信号的所述天线节点；以及 将所述经修改的伪导频信号从所述天线节点发射到所述移动装置。
15.根据权利要求13所述的系统，其进一步包含求和电路，其可操作以将所述伪导频信号与从物理基站接收的信号组合以产生复合信号。
16.根据权利要求13所述的系统，其进一步包含天线，其经耦合以将所述复合信号发射到所述移动装置。
17.一种计算机程序产品，其包含有形计算机可读媒体，所述有形计算机可读媒体包含 可操作以致使至少一个计算机进行以下动作的代码产生具有对应于多个不同伪基站的PN相位偏移的一系列伪导频信号，所述伪基站的 位置经选择以使得能够使用三边测量技术来确定接收所述伪导频信号的无线移动装置的 位置，所述伪基站是由以下各项组成的群组中的至少一者(1)多个非物理基站，和(2)在 所述移动装置的接收范围之外的物理基站；将所述伪导频信号与来自物理基站的通信信号组合以形成一系列复合信号；以及 输出所述复合信号以供发射到所述无线移动装置。
18.根据权利要求17所述的计算机程序产品，其进一步包含 可操作以致使至少一个计算机进行以下动作的代码修改所述复合信号以指示分布式天线系统中的接收所述复合信号的天线节点；以及 输出所述经修改的复合信号以供从所述天线节点发射到所述移动装置。
19.一种移动装置，其包含 处理器；计算机可读媒体，所述计算机可读媒体包含 可操作以致使所述处理器进行以下动作的代码接收具有对应于多个伪基站的PN相位偏移的一系列信号，所述伪基站是由以下各项 组成的群组中的至少一者(1)多个非物理基站，和(2)在所述移动装置的接收范围之外的物理基站；基于所述PN相位偏移而确定所述伪基站的身份和位置；以及 基于所述伪基站的所述位置而确定所述移动装置的位置。
20.根据权利要求19所述的移动装置，其进一步包含计算机可读历书，其具有关于所述多个基站和伪基站的所述位置和识别符的信息。
21.根据权利要求19所述的移动装置，其进一步包含 用于致使所述处理器进行以下动作的代码确定所述移动装置在地理附近区域中的精细位置，所述精细位置对应于所述地理附近 区域中的分布式天线系统中的天线节点。
22.根据权利要求19所述的移动装置，其中 用于致使所述处理器进行以下动作的代码基于对应于第四伪基站的另一 PN相位偏移而确定所述移动装置在地理附近区域中的 精细位置。
23.一种设备，其包含用于产生具有已知PN相位偏移的伪导频信号且将所述伪导频信号发射到移动装置的 装置，其中所述伪导频信号对应于为由以下各项组成的群组中的至少一者的相应伪基站 (1)非物理基站，和(2)在所述移动装置的操作附近区域之外的物理基站。
24.根据权利要求23所述的设备，其进一步包含所述伪基站中的一者的位置被界定于建筑物上方或下方以使得三边测量过程能够确 定所述移动装置所处的建筑物楼面。
25.根据权利要求23所述的设备，其进一步包含分布式天线装置，其用于与所述用于产生伪导频信号的装置通信且包括遍及所述建筑 物而分布的多个天线节点，所述分布式天线系统进一步包括用于修改所述伪导频信号以识别接收所述伪导频信号的所述天线节点的装置；以及 用于将所述经修改的伪导频信号从所述天线节点发射到所述移动装置的装置。
26.根据权利要求23所述的设备，其进一步包含用于将所述伪导频信号与从物理基站接收的信号组合以产生复合信号的装置。
全文摘要
本文中所揭示的系统和方法产生包括对应于多个伪基站的PN相位偏移的伪导频信号。所述伪基站是(1)多个非物理基站，和/或(2)在移动装置的接收范围之外的物理基站。将所述伪导频信号与来自物理基站的通信信号组合，以形成一系列复合信号。发射所述复合信号以供无线移动装置接收，且使用所述复合信号来确定所述移动装置的位置。
文档编号G01S19/46GK101932950SQ200880125975
公开日2010年12月29日 申请日期2008年12月18日 优先权日2007年12月19日
发明者理查德·F·迪恩, 肯尼斯·R·贝克尔 申请人:高通股份有限公司