专利名称：用于创建并使用基站历书来用于位置确定的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及位置确定，且更明确地说，涉及一种用于创建并使用基站历书 (BSA)来用于位置确定的方法和装置。
背景技术：
常需要(且有时必需)知道无线用户的位置。举例来说，联邦通信委员会(FCC)已经采纳了增强型911(E-911)无线服务的一报告和指令，所述增强型911(E-911)在每次从一无线终端作出一 911呼叫时，需要将所述无线终端(例如，一蜂窝电话)的位置提供给公共安全应答点(PSAP)。除了 FCC要求外，服务提供商可在各种应用中使用定位服务(即，识别无线终端的位置的服务)以提供增值特点。可基于各种系统确定无线终端的位置。一种此类系统是众所周知的全球定位系统(GPS)，其是沿地球轨道运行的24个彼此适当相隔的卫星的一个“星座”。另一种此类系统是蜂窝通信系统，其包括许多基站以支持许多用户终端的通信。可基于(I)从终端到足够数目的发射器(通常三个或四个)的距离或范围和(2)这些发射器的位置来获得终端的位置估计(通常还称为“定位”。每个发射器可对应于一 GPS卫星或蜂窝系统中的一地限基站。可基于由来自发射器的终端接收的信号而估计每个发射器的范围。通常可基于发射器的识别来确定每个发射器的位置，其还可从从发射器接收的信号中获得。通常为用于位置确定的每个系统保留一历书。所述历书含有与位置确定相关的各种类型信息，诸如系统中的每个发射器的识别、所述发射器的位置、发射器的定时信息等等。历书信息可以各种方式用于位置确定。举例来说，历书中的发射器的位置还可与发射器的测量(例如，范围)结合使用以得到终端的最终位置估计。无线网络操作者可为蜂窝网络中的基站和中继器维护基站历书。在题为“Position Determination Service Standards for Dual Mode Spread SpectrumSystems,Addendum I”的文档 TIA/EIA/IS-801-1 中详细说明了执行 IS-95 或 IS-2000 标准的码分多址(CDMA)网络的基站历书。由IS-801界定的基站历书具有许多缺点，其限制其使用并使凭基站历书获得的位置估计的质量折衷。举例来说，标识符使用IS-95和ANSI-41网络接口特有的参数来界定基站的标识符。因此IS-801基站历书一般不能支持除了 IS-801之外的其它无线接口协议。下文描述IS-801基站历书的其它限制。
因此在所属技术中需要于确定位置的改进的基站历书。
发明内容
本文描述一种用于创建并使用经改进的基站历书来确定位置的方法和装置。此基站历书具有各种克服IS-801基站历书的一些关键限制的特点。举例来说，经改进的基站历书可支持多个协议，诸如下文所述的IS-801、J-STD-36、GSM、UMTS、W-CDMA等等。此允许单个位置确定实体(TOE)支持具有相同基站历书格式和内容和相同PDE设计的不同协议的位
置确定。 基站历书包括许多记录，其中每个记录可描述一无线通信网络中的一扇区或一发射器(例如，一基站或一中继器)。每个记录包括一协议类型字段，其指示记录支持哪个(哪些)协议。对于每个所支持的协议，每个记录还包括所述扇区/发射器的一唯一扇区标识符，其中每个标识符是基于所述关联协议而界定的。一记录还可包括一天线范围或覆盖区域描述符，其可表达为相对或绝对功率电平的一函数。在一实施中，可指定多个最大天线范围(MAR)，其中每个MAR与各自的参考功率电平关联。取决于由扇区/发射器的终端测量的所接收的信号强度和MAR的参考功率电平，可选择多个MAR中的一个以用于位置确定使用所属技术中已知的各种内插或曲线拟合技术中的任何一个，还可获得估计的MAR。如下文所述，多个MAR可以各种方式改进位置确定性能。一记录还可包括(I)由扇区/发射器使用的多个频率和(2)每个频率、在某时的多个频率或所有频率的校准信息，此特点避免了在IS-801基站历书中遇到的数据的复制，其要求为每个频率存储一新的记录，即使对于所有频率，扇区/发射器的其它数据的大多数数据可能相同。如下文所述，中继器的记录可包括可用于位置确定的各种类型的信息，诸如中继器的水印ID、中继器类型(例如“有线”或“无线”)等等。下文描述经改进的基站历书的其它特点。下文还描述所揭示的方法和装置的各个方面和实施例。
当结合附图时，参看下文所陈述的详细描述，本发明的特点和性质将变得明显，其中，类似的参考字符在整篇文章中对应等同，且其中图I和图2显示两个分别利用一控制面和一用户面结构来支持位置确定的蜂窝通信网络；图3显示用于一扇区的一天线的覆盖区域；图4显示用于产生并使用一基站历书来用于位置确定的整个过程；图5显不用于产生并存储用于一扇区的BSA记录的过程；图6显示用于使用基站历书执行一无线终端的位置确定的过程；和图7显示图I中的蜂窝通信网络中的各种网络实体的方框图。
具体实施方式
本文使用词“示范性”来指“充当一实例、例子或说明”。本文描述为“示范性”的任何实施例或设计没有必要理解优选或有利于其它实施例或设计。此外，在以下描述中，“位置(location)”和“位置(position) ”是可交换使用的同义术语。图I显示支持无线终端的位置确定的蜂窝通信网络100。无线网络100可为一 CDMA网络、一时分多址(TDMA)通信网络、或一些其它无线通信网络。一 CDMA网络可执行一个或多个诸如IS-95、IS-2000的标准；一诸如UMTS(通用移动电信系统)的宽带CDMA(ff-CDMA)标准；等等。一 TDMA网络可执行一个或多个诸如全球移动通信系统(GSM)的标准。这些标准在所属领域中是众所周知的。无线网络100包括为无线终端提供通信的基站。为简单起见，图I只显示两个基站120a与120b和一个无线终端110。一基站为一固定台(fixed station)且还可称为一节点B、一接入点或一些其它术语。一无线终端可为固定或移动且还可称为一移动台(MS)、一用户设备(UE)、一无线通信器件、或一些其它术语。一移动交换中心(MSC) 140耦接到基 站120，并可进一步耦接到其它系统和网络，诸如一公用交换式电话网(PSTN)、一分组数据服务节点(PDSN)等等。MSC 140为与其耦接的基站提供协调和控制并进一步控制到/来自由这些基站服务的终端的数据的路由。无线网络100利用一控制面结构来支持位置确定。对于此结构，一移动定位中心(MPC) 150耦接到MSC 140、一位置业务(LCS)服务器160和一 PDE 170。MPC 150管理位置应用并与外部数据网络互换位置数据。LCS服务器160将位置业务提供给使用或依赖终端的位置信息的端应用。PDE 170耦接到MSC 140,MPC 150和一 BSA数据库服务器180。PDE170收集并格式化位置数据、将辅助提供给终端以用于位置确定、并可执行计算以获得终端的位置估计。BSA数据库服务器180管理一 BSA数据库190，其存储无线网络100的基站历书。无线网络100中的网络实体(MSC 140,MPC 150、LCS服务器160、PDE 170和服务器180)可经由由TIA/EIA/IS-801、J-STD-36、或一些其它网络协议界定的消息而彼此通信。对于控制面结构，网络消息被封装在无线网络特定的信令消息(例如，数据突发消息)中。图2显示一利用一用于支持位置确定的用户面结构的无线通信网络200。对于此结构，一互通功能(IWF)/PDSN 152耦接到MSC 140、PDE 170和一应用服务器162。IffF/PDSN 152支持与其耦接的网络实体的通信。应用服务器162支持使用或依赖终端的位置信息的端应用。PDE 170与MSC 140和应用服务器162通信以支持位置确定。无线网络200中的网络实体可经由网络消息(例如，IS-801和J-STD-36)彼此通信。对于用户面结构，可使用传输控制协议(TCP)、互联网络协议(IP)和/或其它众所周知网络协议来传送网络消息。对于无线网络100和200两者，每个基站为各自的地理区域提供通信覆盖。术语“小区”可以指一基站和/或其覆盖区域，其取决于其中使用所述术语的内容。为增加系统能力，每个基站的覆盖区域可划分为多个(例如，三个)扇区。每个扇区可由一对应的基站收发器子系统(BTS)服务。对于一被扇区化的小区，那个小区的基站常包括那个小区的扇区的所有BTS。术语“扇区”可以指一 BTS和/或其覆盖区域，其取决于其中使用所述术语的内容。为简单起见，在以下描述中，术语“基站”一般用于服务一小区的固定台和服务一扇区的固定台。如图I和图2中所示，无线终端110可接收从许多发射器发射的信号，每个发射器可为一基站120或一 GPS卫星130。终端110的位置可基于为一个或多个系统(例如，GPS和/或蜂窝系统)而获得的测量值来确定。表I根据精确度的递减次序总结了可用于得到终端的位置估计的各种位置确定方法。表I-位置确定方法
权利要求
1.一种使用基站历书于无线通信网络中用于位置确定的方法，其包含 在所述基站历书的一单个记录中，存储用于单个发射实体的一属性的至少两个数据值，其中所述至少两个数据值中的每一者存储在用于所述单个发射实体的所述单个记录中的一字段的一各自的例子或部分中；和 使用所述记录的所述字段中的所述至少两个数据值在所述无线通信网络中用于无线终端的位置确定。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述至少两个数据值是用于所述单个发射实体的至少两个标识符。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述至少两个数据值是用于一用于估计所述单个发射实体的覆盖区域的功能。
4.根据权利要求I所述的方法，其中所述至少两个数据值是用于由所述单个发射实体使用的至少两个频率。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述记录进一步包括用于所述至少两个频率中的每一者的一校准值。
6.根据权利要求I所述的方法，其进一步包含 在所述单个记录的一单个条目中，存储用于所述至少两个数据值的属性。
7.根据权利要求I所述的方法，其中所述至少两个数据值是用于所述单个发射实体的至少两个最大天线范围(MAR)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少两个MAR中的每一者与一各自的参考功率电平相关联，且其中每个MAR指示一地理区域，如果由用于所述单个发射实体的所述无线终端测量的所接收的信号强度符合或超过与所述MAR相关联的所述参考功率电平，那么一无线终端被认为位于所述地理区域内。
9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含 基于所述至少两个MAR而获得一经估计的MAR，其中所述经估计的MAR是用于位置确定的。
10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含 基于由用于所述发射实体的一无线终端测量的所接收的信号强度而选择所述至少两个MAR中的一者，其中所述经估计的MAR等于所述选定的MAR。
11.根据权利要求9所述的方法，其中通过在所述至少两个MAR之间内插而获得所述经估计的MAR。
12.根据权利要求9所述的方法，其中通过曲线拟合所述至少两个MAR而获得所述经估计的MAR。
13.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含 基于所述经估计的MAR而估计用于所述发射实体的一覆盖区域。
14.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含 基于所述经估计的MAR而得到所述无线终端的一位置估计。
15.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含 基于所述经估计的MAR而为所述无线终端提供辅助数据，其中由所述无线终端使用所述辅助数据来搜索并处理卫星信号。
16.一种使用基站历书在无线通信网络中用于位置确定的方法，其包含 为所述基站历书的复数个记录中的每一者存储一闭合空间指示符，其中每个记录的所述闭合空间指示符指示由所述记录描述的一发射实体是否与一闭合环境相关联；和 通过基于多个记录中给定记录的闭合空间指示符是否指示给定发射实体的闭合环境与所述无线终端相关联，来省略对卫星信号的搜索，以将所述复数个记录的闭合空间指示符用于一无线通信网络中的无线终端的位置确定。
17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包含 识别用于由无线终端接收的信号的所述给定发射实体； 在用于所述给定发射实体的所述基站历书中检索所述给定记录；和 使用所述经检索的记录的所述闭合空间指示符而执行用于所述无线终端的位置确定。
18.根据权利要求16所述的方法，其进一步包含 如果用于所述经检索的记录的所述闭合空间指示符指示一闭合环境，那么报告要处于所述闭合环境中的所述无线终端。
19.一种经配置以使用基站历书来用于无线通信网络中的位置确定的位置确定装置，其包含 存储单元，其经配置以在所述基站历书的一单个记录中，存储用于一发射实体的一属性的至少两个数据值，其中所述至少两个数据值中的每一者存储在用于所述单个发射实体的所述单个记录中的一字段的一各自的例子或部分中；和 控制器，其经配置以使用所述记录的所述字段中的所述至少两个数据值来用于所述无线通信网络中的无线终端的位置确定。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述至少两个数据值是用于所述单个发射实体的至少两个最大天线范围(MAR)。
21.一种位置确定装置，其包含 存储单元，其用于为所述基站历书的复数个记录中的每一者存储一闭合空间指示符，其中每个记录的所述闭合空间指示符指示由所述记录描述的一发射实体是否与一闭合环境相关联；和 控制器，其用于通过基于多个记录中给定记录的闭合空间指示符是否指示给定发射实体的闭合环境与所述无线终端相关联，来省略对卫星信号的搜索，以将所述复数个记录的闭合空间指示符用于一无线通信网络中的无线终端的位置确定。
22.—种经配置以使用基站历书在无线通信网络中用于位置确定的位置确定装置，其包含 用于在所述基站历书的一单个记录中，存储用于一发射实体的一属性的至少两个数据值的装置，其中所述至少两个数据值中的每一者存储在用于所述单个发射实体的所述单个记录中的一字段的一各自的例子或部分中；和 用于使用所述记录的所述字段中的所述至少两个数据值来用于所述无线通信网络中的无线终端的位置确定的装置。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述至少两个数据值是用于所述单个发射实体的至少两个最大天线范围(MAR)。
24.一种位置确定装置，其包含用于为所述基站历书的复数个记录中的每一者存储一闭合空间指示符的装置，其中每个记录的所述闭合空间指示符指示由所述记录描述的一发射实体是否与一闭合环境相关联；和 用于通过基于多个记录中给定记录的闭合空间指示符是否指示给定发射实体的闭合环境与所述无 线终端相关联，来省略对卫星信号的搜索，以将所述复数个记录的闭合空间指示符用于一无线通信网络中的无线终端的位置确定的装置。
全文摘要
本发明描述一种用于创建并使用基站历书来用于位置确定的方法和装置。所述基站历书包括许多记录，其中每个记录可描述一无线通信网络中的一扇区或一发射器(例如，一基站或一中继器)。每个记录包括一协议类型字段，其指示由所述记录支持的一个或多个协议(例如，IS-801、J-STD-36、GSM、W-CDMA等等)。对于每个所支持的协议，每个记录还包括所述扇区/发射器的一唯一扇区标识符，其中每个标识符是基于所述关联协议而界定的。一记录还可包括多个最大天线范围(MAR)，其中每个MAR与一各自的参考功率电平相关联。可依据所接收的信号强度而选择所述多个MAR中的一者以用于位置确定。所述基站历书进一步包括其它特点。
文档编号G01S19/06GK102901976SQ20121035049
公开日2013年1月30日 申请日期2004年7月21日 优先权日2003年7月21日
发明者马克·摩格莱恩, 怀亚特·莱利 申请人:高通股份有限公司