专利名称：具有定位能力的中继器的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，且更具体而言涉及构建于无线通信系统中的中继器。
相关申请案本申请案主张基于2004年4月5日提出申请的第60/559,546号美国临时申请案的优先权。
背景技术：
全球定位系统(GPS)是一种设计用于在全世界几乎任何地方提供位置信息的卫星导航系统。GPS由美国国防部开发，且当前包括一由二十四颗作业卫星组成的群集。其他类型的卫星定位系统包括广域差分系统(WAAS)、由俄罗斯联邦部署的全球导航卫星系统(GLONASS)、及由欧盟策划的伽利略系统。
人们已设计出各种接收机来解码从定位卫星发射的信号以用于测定各个接收机在地球表面上或靠近地球表面的位置。为了解密所述信号并计算一位置，所述接收机从处于其视线内的特定卫星获取信号并随后测量和跟踪所接收的信号且从所述信号中恢复导航数据。通过精确地测量距三个不同卫星的距离，所述接收机能够对其位置进行三角测量，例如求解纬度、经度和高度。所述接收机通过测量每一信号从各个卫星传播到所述接收机所花费的时间来测量其距不同型星的距离。通常，使用来自第4颗卫星的测量值来帮助消除时间测量误差，例如因所述接收机中的计时电路的不精确性所产生的误差。在某些情况下，可将来自少于三颗卫星的信号与地面信号结合使用以对所述接收机的位置进行三角测量，尤其是当额外卫星的可见度受到限制时。
人们已将GPS接收机构建在无线通信系统的用户单元内，以使用户单元的用户能够利用GPS。用户单元一般是指最终用户所使用的移动无线装置，例如移动无线电话或类似装置。
为了加快无线通信系统的用户单元内的GPS接收机识别其视线内的卫星所花费的时间，人们已开发出GPS辅助技术。具体而言，可使用由无线通信系统内的用户单元所探测到的信号来非常迅速地产生对所述用户单元的位置的粗略估测。然后，可将GPS辅助信息发送给所述用户单元，以允许所述用户单元更快地识别处于其GPS接收机视线内的卫星。
GPS辅助技术能够极大地加快用户单元使用GPS识别其位置所花费的时间。这在使用位置识别来帮助第一响应者服务(例如“911”第一响应者服务)时对于迅速查明用户单元的位置以便能够向所述位置派遣帮助尤为重要。GPS辅助技术还能提高接收机在某些其中GPS定位技术在没有辅助的情况下可能会失效(例如楼房或城市街道峪谷内部)的位置中计算其位置的能力。
发明内容
在一实施例中，本发明阐述一种无线通信系统的中继器，所述中继器包括中继电路，其用于接收一自所述无线通信系统中一第一装置发送的信号并将所述信号中继至所述无线通信系统中的一第二装置；及一定位单元，其用于接收定位信号并根据所述定位信号计算所述中继器的位置。
本发明还阐述各种用于使用由所述中继器所计算出的位置的技术。例如，阐述用于使用由所述中继器所计算出的位置来为一用户单元产生位置辅助信息的技术。而且，还阐述用于使用由所述中继器所计算出的位置来计算一中继器延迟的技术。
在下文附图及说明中，将阐述本发明的一个或多个实施例的细节。根据说明及图式以及权利要求书将易知本发明的其他特征、目的及优点。
图1为一图解说明一包括一卫星定位系统及一无线通信系统的根据本发明的实例性系统的方块图。
图2为一根据本发明实施例的中继器的方块图。
图3为一根据本发明一实施例的位置测定实体(PDE)的方块图。
图4为一图解说明一种根据本发明一实施例的技术的方块图。
图5为另一根据本发明另一实施例的PDE的方块图。
图6为另一图解说明一种根据本发明一实施例的技术的方块图。
具体实施例方式
大体而言，本发明涉及一种无线通信系统的中继器，所述中继器包括一定位单元(例如GPS接收机)，以使所述中继器能够计算其位置。另外，还阐述利用所述中继器所产生的定位信息来改进所述无线通信系统的各种技术。例如，所述中继器所产生的定位信息可由所述无线通信系统的一装置用来帮助计算中继器延迟。而且，所述中继器所产生的定位信息可由一位置测定实体(PDE)用来提高所产生并发送至所述无线通信系统的用户单元的位置辅助信息的质量。
图1为一图解说明一包括一卫星定位系统4及一无线通信系统6的实例性系统2的方块图。举例而言，卫星定位系统4可包括由美国国防部开发的全球定位系统(GPS)。或者，卫星定位系统4可包括广域差分系统(WAAS)、由俄罗斯联邦部署的全球导航卫星系统(GLONASS)、由欧盟策划的伽利略系统或类似系统。总之，卫星定位系统4包括复数个卫星5A-5C(统称为卫星5)，所述卫星绕地球轨道旋转并发送由地球表面上或靠近地球表面的定位接收机来接收的信号。虽然为简明起见，图1中显示3颗卫星5，但当前的GPS包括24颗卫星。
卫星5发送定位信号7A-7C(统称为定位信号7)，无线通信系统6的用户单元10可使用这些定位信号对其在地球表面上或靠近地球表面的位置进行三角测量。根据本发明，中继器14还包括一定位单元，例如一GPS接收机，以使中继器14能够对其在地球表面上或靠近地球表面的位置进行三角测量。中继器14通常是指一自一个或多个基站12接收信号并将基本相同的信号转发至一个或多个用户单元10的网络装置。中继器14通常用于扩展一个或多个基站12的范围。如下文将更详细阐述，可通过在中继器14中并入定位能力来实现多个优点。还将阐述用于利用由中继器14所产生的定位信息的各种技术。
无线通信系统6可基于各种信号编码及调制方案中的任何一种。例如，无线通信系统6可包括一扩频系统，例如码分多址(CDMA)系统。或者，系统6可包括时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、使用正交频分多工(OFDM)的系统或类似系统。此外，系统6还可采用CDMA、FDMA、TDMA及OFDM的各种组合。例如，全球移动通信系统(GSM)即利用FDMA及TDMA技术。
在无线通信系统6中，基站12C-12D(统称为基站12)使用户单元10能够访问网络。虽然图1中显示单个用户单元10，但系统6通常支持大量此类单元。一用户单元10通常是指一由一最终用户使用的移动无线装置，例如移动无线电话、台式或便携式计算机、个人数字助理(PDA)、交互式电视、无线数据终端、无线数据收集装置或任何其它无线装置。基站12通常为固定设备，其以无线方式与用户单元10进行通信以使用户单元10能够对一有线电通网络进行访问。举例而言，基地台12可在用户单元与一公用电话交换网(PSTN)之间提供一一接口，以便可投送往来于用户单元10的电话呼叫。或者或另外，基站12可耦接至一基于包的网路以传输基于包的语音信息或基于包的数据。
无线通信系统6还包括一个或多个中继器14。在无线通信系统中通常安装中继器14，以扩展与一个或多个基站(例如基站12c)相关联的网络覆盖范围。同样，中继器14通常是指一自一个或多个基站12接收信号并将基本相同的信号转发至一个或多个用户单元10的网络装置。例如，中继器14可自基站12C接收信号15C并对信号15C进行中继(所中继的信号标记为15C’)以扩展基站12C的网络覆盖范围。在某些情况下，中继器14可(例如)通过光纤链路、铜线或类似线路以有线方式连接至基站12C。在其它情况下，如图1中所示，中继器14为完全无线的。无线中继器通常接收一信号，对所述信号进行放大并随后将所放大的信号转发至用户单元(或基站)。
中继器通常被视为一种用于扩展或改进网络覆盖范围的在经济上合算的机构。具体而言，中继器的使用可有效地拓宽与一给定基站相关联的地理覆盖区。此外，构建中继器的费用可显著低于增加额外基站的费用。然而，在无线通信系统中构建中继器会提出许多挑战和潜在的困难。例如，中继器可使网络6的拓扑复杂化并造成发送至用户单元10的传统位置辅助信息的精确度下降。出于此原因及其他原因，人们希望改进在无线通信系统6中产生位置辅助信息的技术。一种如本文中所述用以改进位置辅助信息产生的方式是利用中继器14所计算出的位置信息。具体而言，在知道一中继器的位置的情况下，可提高位置辅助信息的精确度及质量。与用户单元10不同，中继器14通常静止于无线通信系统6内。不过，如本文中所述将一定位单元并入中继器14中可非常有利。
定位辅助技术通常会加快用户单元10使用卫星定位系统4来识别其位置所花费的时间。同样，这在使用所述位置识别来帮助第一响应者服务(例如“911”第一响应者服务)时尤为重要。为了产生位置辅助信息，系统6包括一个或多个通常耦接至一个或多个基站12的位置测定实体(PDE)16。PDE 16是指用于接收自用户单元10发送的输入并使用所述输入来产生用于回送至用户单元10的位置辅助信息的网络设备。PDE 16通常保持一关于无线通信系统6的拓扑的记录以及一关于卫星定位系统4的各颗卫星5的位置的记录。PDE 16(例如)通过基站12C或12D自用户单元10接收信号，并对所述信号进行处理以产生位置辅助信息。PDE 16随后(例如)通过基站12D或通过基站12C及中继器14将所述位置辅助信息发送回至用户单元10。
根据本发明，PDE 16还(例如)通过基站12C自中继器14接收位置信息。相应地，可对由PDE 16所保持的关于无线通信系统6的拓扑的记录进行更新，以反映中继器14在系统6中的存在及中继器14在系统6内的具体位置。在产生位置辅助信息时，PDE 16可使用中继器14的位置。例如，如果用户单元10报告检测到与基站12C相关联的信号，PDE 16仍然可测定用户单元10不紧密靠近基站12C，而是靠近中继器14。通过此种方式，所测定并自中继器14发送至PDE 16的位置信息可提供由PDE16所产生的位置辅助信息的质量及精确度。
由中继器14所产生的位置信息也可由系统6的其它接收装置(例如基站12C或PDE 16)使用。例如，PDE 16或另一装置可使用由中继器14所测定的位置信息来计算经由中继器14的延迟。具体而言，PDE 16可接收指示中继器14、用户单元10及基站12C的位置的定位信息。PDE 16可使用此定位信息来为自用户单元10经由中继器14发送至基站12C的信号计算一中继器延迟。具体而言，PDE 16可根据与中继器14相关联的定位信息、与用户单元10相关联的定位信息、与基站12C相关联的定位信息及在用户单元10处所观测到的信号来计算所述中继器延迟。下文将阐述根据本发明进行中继器延迟计算的其他细节。大体而言，可使用所述网络中的任何装置来计算中继器延迟。在下文参照图5所示的实例中，使用PDE 16B来计算中继器延迟。
图2为一根据本发明的实例性中继器14的一方块图。在图2中，所示组件包括根据本发明教示内容所使用的特定组件。然而，也可存在其它组件，例如以用于控制其它中继器功能。大体而言，中继器14包括中继电路23以用于接收一自无线通信系统6中的一第一装置发送的信号并将所述信号中继至无线通信系统6中的一第二装置。更具体而言，在此实例中，中继器14包括一用于自基站12C接收信号的第一天线22、用于对所接收的信号进行调节的信号中继电路23及一用于传输(即中继)由第一天线22所接收的信号的第二天线26。
例如，信号中继电路23可包括一用于对在第一天线22处接收的信号进行放大的第一放大器24。此外，信号调节电路23还可包括一用于对在第二天线处(例如自用户单元16)接收的信号进行放大的第二放大器28。在此情况下，第一天线22传输(即中继)在第二天线26处接收的信号。在其它实施例中，天线22、26中的一个可由一与一实体传输线路(例如光缆、铜线或类似线路)的接口取代。
根据本发明，中继器14进一步包括一定位单元25。例如，定位单元25可包括一定位接收机，例如一GPS接收机。定位单元25可使用模拟或数字组件构建而成。大体上，定位单元25自定位卫星5接收定位信号7并计算地球表面上或靠近地球表面的中继器14的位置。也可将一个或多个地面信号用作定位信号。
在某些情况下，定位单元25可耦接至一经调谐以自定位卫星接收定位信号的专用GPS天线，或者另一选择为，定位单元25可自天线22、26中的一者或二者接收定位信号。如果以数字组件构建而成，则定位单元25可包括一执行软件模块的数字信号处理器(DSP)、一可编程微处理器或若干分立式硬件组件。在此种情况下，还将使用一数字-模拟转换器(未显示)来将所接收信号转换成可以数字方式处理的数字值。
在其它实施例中，定位单元25可构建于硬件、软件、固件、一个或多个可编程微处理器、数字信号处理器、或类似装置的任一组合中。在一实例中，定位单元25包括一DSP或类似于通常构建于包含GPS功能性的用户单元中的芯片组。重要的是，定位单元25使中继器14能够接收并测量来自卫星定位系统4的卫星5(图1)的信号7。因此，定位单元25使中继器14能够对其在地球表面上或靠近地球表面的位置进行三角测量。
一旦计算出其位置，中继器14便可将指示其位置的信息发送至无线通信系统6中的其它装置以改进网络性能。例如，中继器14可将指示其所计算位置的信息发送至基站12C，由基站12C将所述信息转发至PDE 16。在此种情况下，如下文将进一步详细阐述，PDE 16或基站12C可使用指示中继器14的位置的信息来计算一中继器延迟。另外，PDE 16可使用指示中继器14的位置的信息来提高为用户单元10产生的位置辅助信息的质量。
图3为一可对应于PDE 16(图1)的根据本发明一实施例的位置测定实体(PDE)16A的一方块图。在图3中，所示PDE 16A的各组件具体而言是那些用于自用户单元10及中继器14接收信息并根据本发明各实施例为用户单元10产生位置辅助信息的组件。PDE中也可存在用于其它功能的其它组件。然而，为简明起见，未图解说明这些额外组件。
PDE 16A使用自中继器14接收到的定位信息来根据本发明为用户单元10产生定位辅助信息。如图3中所示，PDE包括一发射机/接收机32、一位置辅助单元36及一个或多个用于存储GPS信息37、网络信息38及用户单元信息30的数据库或存储器。发射机/接收机32(例如)通过基站12C自用户单元10接收信息。例如，自用户单元10经由基站12C发送至PDE 16A的信息包括指示由用户单元10检测到的各种基站信号15的信息。
具体而言，用户单元10可通过检测信号15中的相位偏移量(例如相对于系统时间的伪随机噪声(PN)偏移量)来识别基站12。用户单元10向PDE 16A发送指示所检测到的信号15的信息，所述信号15用于识别基站12。一旦发射机/接收机32自用户单元10接收到信息，位置辅助单元36便将所述信息作为用户单元信息39进行存储并在此后存取用户单元信息39以产生位置辅助信息。
PDE 16A还存储GPS信息37，GPS信息37可由位置辅助单元36在产生位置辅助信息时存取。GPS信息37是指指示卫星定位系统4的各颗卫星5或类似地面定位信号源的位置的信息。GPS信息37可(例如)通过接收信号7来由PDE 16A测量，或者可(例如)由某一外部源存储并更新。
PDE 16A还存储网络信息38，网络信息38通常包括一靠近用户单元10的各基站的历书并可自用户单元10接收到或作为无线通信网络6的拓扑的通用映射保持于PDE16A内。
根据本发明，PDE 16A的发射机/接收机32(例如)通过基站12C自中继器14接收定位信息。位置辅助单元36使用或存储自中继器14接收的定位信息，以便更新网络信息38来反映中继器14在无线通信系统6中的存在及位置。相应地，网络信息38识别中继器14的存在，并且包括一关于中继器14所计算出的位置的指示。PDE 16A使用包括指示中继器14的位置的信息在内的网络信息38来提高为用户单元10所产生的位置辅助信息的质量。
为了产生所述位置辅助信息，位置辅助单元36存取GPS信息37、网络信息38及用户单元信息39。位置辅助单元36对网络信息38及用户单元信息39进行处理以识别用户单元10在无线通信网络中的大致位置。然后，位置辅助单元36根据用户单元10的所述大致位置及GPS信息37产生位置辅助信息。例如，位置辅助单元36使用GPS信息37、根据用户单元10的可能位置来识别一组处于用户单元10视野内的定位卫星5。然后，接收机/发射机32可将此所产生的位置辅助信息(例如定位卫星的一列表)转发至用户单元10，以加快一由用户单元10为识别其位置所实施的三角测量过程。
通过自中继器14接收定位信息，可改进由PDE 16A为用户单元10所产生的位置辅助信息。例如，如果用户单元10报告检测到与基站12C相关联的信号，PDE 16A仍然可测定用户单元10不紧靠基站12C，而是靠近中继器14。自中继器14发送至PDE16A的定位信息有利于进行此种测定。通过此种方式，所测定并自中继器14发送至PDE 16A的位置信息可提高由PDE 16A为用户单元10产生的位置辅助信息的质量及精确度。
位置辅助单元36可包括一执行软件模块的数字信号处理器(DSP)、一可编程微处理器、或多个分立式硬件组件。此外，位置辅助单元36也可构建于硬件、软件、固件、一个或多个可编程微处理器、数字信号处理器、或类似装置的任一组合中。如果PDE16以软件方式实施这些技术，则可将一存储器或其他计算机可读媒体(未显示)耦接至位置辅助单元36，以存储装入位置辅助单元36中以供在PDE 16内执行的软件指令。
图4为一图解说明根据本发明一实施例的技术的流程图。如图4中所示，PDE 16A自中继器14接收定位信息(41)。例如，所述定位信息可自中继器14经由基站12C发送至PDE 16a。另外，PDE 16A自用户单元10接收指示所检测到的基站信号15的信息(42)。例如，用户单元10可从信号15中识别标识(ID)代码，或者可识别信号15相对于系统时间的PN偏移量。具体而言，如果系统6为一CDMA系统，则可在信号15中检测导频符号在一相对于系统时间的所规定PN偏移量处的存在以识别基站12。
PDE 16A根据自用户单元10接收到的信息及自中继器14接收到的定位信息产生位置辅助信息(43)。例如，PDE 16A可使用自中继器14接收到的定位信息来更新网络信息38且由此保持对无线通信系统6的拓扑的更精确的记录。通过此种方式，所测定并自中继14发送至PDE 16A的位置信息可提高PDE 16A为用户单元10产生的位置辅助信息的质量及精确度。一旦产生位置辅助信息，PDE 16A便将所述位置辅助信息例如经由基站12C发送至用户单元10(44)。用户单元10使用所述位置辅助信息来加快使用来自定位卫星5的信号7识别其位置的过程。
图5为一可对应于PDE 16(图1)的实例性PDE 16B的另一方块图。在图5中，所示PDE 16B的各组件具体而言是那些用于自中继器14、用户单元10及基站12C接收定位信息并根据本发明计算一中继器延迟的组件。PDE 16B中也可存在诸多用于例如信号编码及解调等其他功能的其他组件。然而，为简明起见，未图解说明这些额外组件。在随后的说明中，将使用PDE 16B来说明计算一中继器延迟的过程。然而，也可使用网络中的诸多其它装置来实施此种计算。例如，基站12C可包括图5中所示的组件来实施计算所述中继器延迟的过程。一般而言，任何网络装置均可用于此目的。
如图5中所示，PDE 16B包括一接收机/发射机54、一控制单元56及一存储网络信息58及用户单元信息59的数据库或存储器。PDE 16B还包括一中继器延迟单元55，以计算与自用户单元10经由中继器14发送至基站12C的信号相关联的中继器延迟。
为了计算中继器延迟，PDE 16B的接收机/发射机54接收与无线通信系统6中的装置相关联的定位信息。具体而言，PDE 16B接收与中继器14、用户单元10及基站12C相关联的定位信息。例如，基站12C还可包括一一定位接收机(未显示)以使用来自定位卫星的信号7来对其位置进行三角测量。或者，基站12C可编程为知道其位置，或者可自一外部装置接收其位置。基站12C将与中继器14、用户单元10及基站12C相关联的定位信息发送至PDE 16B，PDE 16B将所述信息作为网络信息58存储于一数据库或存储器中。
PDE 16B还接收指示自基站12C发送至用户单元10的所观测信号的信息。PDE16B存储指示自基站12C发送至用户单元10的所观测信号的信息作为用户单元信息59。例如，用户单元10可将指示用于识别基站12C的所检测信号15C’的信息发送至基站12C。具体而言，可将一与信号15C’相关联的所观测到的自系统时间的偏移量自用户单元10传送至基站12C。然后，可将所观测到的偏移量自基站12C传送至PDE16B，并将其作为用户单元信息59进行存储。
控制单元56存取网络信息58并将与中继器14、用户单元10及基站12C相关联的定位信息转发至中继器延迟单元55。控制单元56以类似方式存取用户单元信息59并将用户单元信息59转发至中继器延迟单元55。中继器延迟单元55根据与中继器14、用户单元10及基站12C相关联的定位信息及指示自基站12C发送至用户单元10的所观测信号的用户单元信息59来为自用户单元10经由中继器14发送至基站12C的信号计算中继器延迟。
例如，在给定用户单元10、基站12C及中继器14的位置的条件下，中继器延迟单元55根据用户单元10与中继器14之间及中继器14与基站12C之间的距离来识别一所预测延迟。中继器延迟单元55还识别一所观测延迟一即一信号自用户单元10经由中继器14传播至基站12C所花费的实际时间。具体而言，所观测延迟可从自用户单元10发送至基站12C的指示所检测到的信号15C’的用户单元信息59中识别出。然后，中继器延迟单元55以所观测延迟与所预测延迟之差的形式计算中继器延迟。一旦计算出所述中继器延迟，便可将其传送至无线通信系统6中的一个或多个其它装置，以使这些装置能够知道所述延迟并可能补偿所述中继器延迟。
在一实施例中，中继器延迟单元55通过识别一相对于与无线通信系统6相关联的系统时间的导频符号相位偏移量来识别所观测延迟。换句话说，由用户单元10所检测到的信号15C’的导频符号将因传播延迟及中继器延迟而相对于与基站12C相关联的所规定PN偏移量出现延迟。当PDE 16B接收到指示所检测信号15C’的用户单元信息59时，中继器延迟单元55可根据所观测到的相对于系统时间的导频符号相位偏移量来测量所观测到的信号15C的延迟。然后，使用所预测延迟及所观测延迟，中继器延迟单元55可将所观测延迟与所预测延迟之差归因于在中继器14内所进行的处理。
在一些实施例中，中继器延迟单元55可集成为控制单元56的一部分。中继器延迟单元55及控制单元56可包括一个或多个执行软件模块的数字信号处理器(DSP)、一个或多个可编程微处理器、或若干分立式硬件组件。此外，中继器延迟单元55也可构建于硬件、软件、同件、一个或多个可编程微处理器、数字信号处理器或类似装置的任一组合中。如果PDE 16B以软件形式实施这些技术，则呵将一存储器或其他计算机可读媒体(未显示)耦接至控制单元56，以存储由中继器延迟单元55执行的软件指令。
图6为一图解说明一种用于根据本发明一实施例计算一中继器延迟的技术的流程图。图6大体涉及一发送装置、一接收装置及一中继器。信号可自所述发送装置经由所述中继器发送至所述接收装置。例如，所述发送装置可包括基站12A且所述接收装置可包括用户单元10。不过，在其它实施例中，这些角色可以颠倒，且所述技术也可适用于经由一中继器进行通信的其它装置。
如图6中所示，一网络装置接收与一中继器相关联的定位信息(61)并且还接收与一接收装置相关联的定位信息(62)。另外，所述网络装置接收与一发送装置相关联的定位信息(63)。在某些情况下，所述发送装置可用于计算中继器延迟，在此种情况下，所述发送装置可自其自身的内部组件接收其定位信息。换句话说，用于计算所述中继器延迟的网络装置可为发送装置，例如一用于计算中继器延迟的基站。
总之，所述网络装置均接收指示自所述发送装置发送至所述接收装置的所观测信号的信息(64)。具体而言，指示所观测信号的信息将一从所述发送装置至所述接收装置的所观测延迟识别(例如)为一自相对于系统时间的预期PN偏移量偏斜的相位偏移量。使用此信息集合，所述发送装置计算一与自所述发送装置发送至所述接收装置的信号相关联的中继器延迟(65)。
换句话说，在步骤61-63中，所述网络装置获得指示所述发送装置、所述接收装置及所述中继器的位置的信息。此信息确定各个装置之间的相对距离，且因此实现对所预测延迟的计算。在步骤64中，所述网络装置获得指示自所述发送装置发送至所述接收装置的信号的实际延迟的信息。然后，使用所预测延迟及所观测延迟，所述网络装置可将所观测延迟与所预测延迟之差归因于在中继器内所进行的处理。所述网络装置以此种方式计算中继器延迟(65)。
本文已对多个实施例进行了阐述。具体而言，已阐述一种无线通信系统的中继器，所述中继器包括一定位单元(例如一GPS接收机)，以使所述中继器能够计算出其位置。另外，已阐述了各种利用由所述中继器所产生的定位信息来改进所述无线通信系统的技术。本文中所述的技术可按硬件、软件、固件、或类似装置形式实施于无线通信系统6的各种装置中。实例性硬件构建方案包括构建于数字信号处理器(DSP)内、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑装置、专门设计的硬件组件内或上述装置的任一组合内。另外，可部分地或完全以软件形式实施本文所述的一种或多种技术。在此种情况下，一计算机可读媒体可存储或以其他方式包含计算机可读指令(即程序代码)，这些计算机可读指令可由中继器、PDE或基站的处理器或DSP执行以实施上文所述的一种或多种技术。
例如，计算机可读媒体可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦可编程只读存储器(EEROM)、快闪存储器或类似存储器。所述计算机可读媒体可耦接至中继器15的定位单元25、PDE 16B的控制单元56或PDE 16A的位置辅助单元36。在这些情况下，定位单元25、控制单元56或位置辅助单元36可包括一处理器或DSP来执行存储于所述计算机可读媒体中的各种软件模块。
在不背离本发明的精神和范围内，可做出多种其他修改。例如，虽然本文依据CDMA系统阐述了许多技术，但所述技术也可适用于其他系统，例如时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、利用正交频分多址(OFDM)的系统、诸如组合使用TDMA和FDMA技术的全球移动通信系统(GSM)等系统、或类似系统。
此外，本文还阐述了各种用于利用与中继器相关联的定位信息来改进无线通信系统的技术。在此种情况下，与中继器相关联的定位信息可如本文中所述由中继器产生，或者另一选择为，可例如在部署中继器时由另一装置测定。与中继器相关联的定位信息可用于帮助计算中继器延迟。此外，与中继器相关联的定位信息也可用来提高所产生并发送至无线通信系统的用户单元的位置辅助信息的质量。虽然中继器可产生其定位信息，但一些实施例未必仅限于此。
另外，虽然本文依据GPS卫星及一GPS接收机阐述了本发明的诸多方面，但在其它实施例中，中继器可根据诸如地面信号或来自其它卫星定位系统的其它信号来计算其位置。这些及其它实施例均归属于随附权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种无线通信系统的中继器，其包括中继电路，其用于接收一自所述无线通信系统中一第一装置发送的信号并将所述信号中继至所述无线通信系统中的一第二装置；及一定位单元，其用于接收定位信号并根据所述定位信号来计算所述中继器的一位置。
2.如权利要求1所述的中继器，其中所述定位信号包括自定位卫星接收的卫星定位信号且所述定位单元包括一全球定位系统(GPS)接收机。
3.如权利要求1所述的中继器，其中所述中继器通过一第一无线链路自所述第一装置接收所述信号并通过一第二无线链路将所述信号中继至所述第二装置。
4.如权利要求1所述的中继器，其中所述中继器通过一实体传输线路自所述第一装置接收所述信号并通过一无线链路将所述信号中继至所述第二装置。
5.一种方法，其包括自一无线通信系统的一中继器接收指示所述中继器的一位置的定位信息。
6.如权利要求5所述的方法，其进一步包括接收指示由所述无线通信系统的一用户单元检测到的信号的信息；及根据自所述中继器接收到的所述定位信息及指示由所述用户单元检测到的信号的所述信息来产生位置辅助信息。
7.如权利要求6所述的方法，其进一步包括将所述位置辅助信息发送至所述用户单元。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述位置辅助信息识别一组处于所述用户单元视野内的定位系统卫星。
9.如权利要求6所述的方法，其中指示由所述用户单元检测到的信号的所述信息包括相位偏移量，且所述信号与所述无线通信系统的基站相关联。
10.如权利要求5所述的方法，其进一步包括接收一接收装置的定位信息；接收一发送装置的定位信息；接收指示自所述发送装置发送至所述接收装置的信号的所观测信息；及根据所述中继器的所述定位信息、所述接收装置的所述定位信息、所述发送装置的所述定位信息、及所述所观测信息来为自所述发送装置经由所述中继器发送至所述接收装置的信号计算一中继器延迟。
11.如权利要求10所述的方法，其中计算所述中继器延迟包括根据所述发送装置与所述中继器及所述中继器与所述接收装置之间的距离来识别一所预测延迟；根据所述所观测信息识别一所观测延迟；及以所述所观测延迟与所述所预测延迟之差的形式计算所述中继器延迟。
12.如权利要求11所述的方法，其中识别所述所观测延迟包括从所述所观测信息中识别一相对于与所述无线通信系统相关联的系统时间的导频符号一相位偏移量。
13.一种无线通信系统的位置测定实体(PDE)，其包括一接收机，其用于接收指示一无线通信系统的一中继器的一位置的所述中继器的定位信息并接收指示由所述用户单元检测到的信号的信息；及一位置辅助单元，其用于根据所述中继器的所述定位信息及指示由所述用户单元检测到的信号的所述信息来产生位置辅助信息。
14.如权利要求13所述的位置测定实体，其进一步包括一用于将所述位置辅助信息发送至所述用户单元的发射机。
15.如权利要求13所述的位置测定实体，其中所述位置辅助信息识别一组处于所述用户单元的视野内的定位系统卫星。
16.如权利要求13所述的位置测定实体，其中指示由所述用户单元检测到的信号的所述信息包括相位偏移量，其中所述信号与所述无线通信系统的基站相关联。
17.一种无线通信系统的装置，其包括一接收机，其用于接收指示一无线通信系统的一中继器、一基站及一用户单元的位置的定位信息，并接收指示自所述基站经由所述中继器发送至所述用户单元的信号的所观测信息；及一控制单元，其用于根据所述定位信息及指示自所述基站经由所述中继器发送至所述用户单元的信号的所述所观测信息来为自所述基站经由所述中继器发送至所述用户单元的信号计算一中继器延迟。
18.如权利要求17所述的装置，其中所述控制单元通过下述方式来计算所述中继器延迟根据所述基站与所述中继器之间及所述中继器与所述用户单元之间的距离来识别一所预测延迟，从所述所观测信息中识别一所观测延迟，并以所述所观测延迟与所述所预测延迟之差的形式计算所述中继器延迟。
19.如权利要求17所述的装置，其中识别所述所观测延迟包括根据自所述用户单元发送的指示自所述基站经由所述中继器发送至所述用户单元的信号的信息从所述所观测信息中识别一相对所述系统时间的导频符号相位偏移量。
20.一种计算机可读媒体，其包括当在一无线通信系统的一位置测定实体(PDE)中执行时使所述PDE根据指示所述中继器的一位置的信息及指示由所述用户单元检测到的信号的信息来产生位置辅助信息的指令。
21.如权利要求20所述的计算机可读媒体，其进一步包括当执行时使所述PDE将所述位置辅助信息发送至所述用户单元的指令。
22.如权利要求20所述的计算机可读媒体，其中所述位置辅助信息识别一组处于所述用户单元的视野内的定位系统卫星。
23.如权利要求20所述的计算机可读媒体，其中指示由所述用户单元检测到的信号的所述信息包括相位偏移量，其中所述信号与所述无线通信系统的基站相关联。
24.一种计算机可读媒体，其包括当在一无线通信系统的一装置中执行时使所述装置至少部分地根据与一中继器、一基站及一用户单元相关联的定位信息及指示自所述基站经由所述中继器发送至所述用户单元的信号的所观测信息来为自所述基站经由所述中继器发送至所述用户单元的信号计算一中继器延迟的指令。
25.如权利要求24所述的计算机可读媒体，其中计算所述中继器延迟包括根据所述基站与所述中继器之间及所述中继器与所述用户单元之间的距离识别一所预测延迟；从所述所观测信息中识别一所观测延迟；及以所述所观测延迟与所述所预测延迟之差的形式计算所述中继器延迟。
26.如权利要求25所述的计算机可读媒体，其中识别所述所观测延迟包括从所述所观测信息中识别一相对于与所述无线通信系统相关联的系统时间的导频符号相位偏移量。
27.一种无线通信系统的中继器，其包括用于接收一自所述无线通信装置中一第一装置发送的信号的装置；及用于将所述信号中继至所述无线通信系统中一第二装置的装置；用于接收定位信号的装置；及用于根据所述定位信号计算所述中继器的一位置的装置。
28.如权利要求27所述的中继器，其进一步包括用于将指示所述中继器的所述位置的信息发送至另一装置的装置。
全文摘要
本发明涉及一种无线通信系统(6)的中继器(14)，其包括一定位单元(4)(例如一GPS接收机)以用于计算中继器(14)的位置。另外，本发明还阐述各种利用由中继器(14)所产生的定位信息来改进无线通信系统(6)的技术。
文档编号H04B7/185GK1954232SQ200480043096
公开日2007年4月25日 申请日期2004年4月30日 优先权日2004年4月5日
发明者肯尼斯·R·贝克, 查尔斯·E·惠特利三世, 丹·威利斯, 利奥尼德·谢恩布拉特 申请人:高通股份有限公司