专利名称：用于根据相邻无线电通信设备的已知本地位置来确定至少一个移动无线电通信设备的本 ...的制作方法
在无线电通信系统、尤其是例如按照UMTS标准(通用移动通信系统)的移动无线电网络中，通过对在待定位的无线电通信设备的停留无线电小区内的基站与相应待定位的无线电通信设备之间和/或在停留无线电小区的相邻无线电小区内的一个或者多个基站与相应待定位的无线电通信设备之间的测量信号的一个或者多个传播时间或者传播时间差进行测量，可以确定移动无线电通信设备的本地位置。于是，可以从所测量的测量信号传播时间以及基站的已知位置数据来计算待定位的无线电通信设备的本地位置。这种类型的定位是基于空中接口的，因为所需要的信号测量在相应待定位的无线电通信设备的现有空中接口上进行。
公知的定位测量方法尤其是所谓的RTT(往返时间)测量。该RTT测量根据图2从原理上示意性地被描述。在那里，分别用圆圈画出三个基站BS1、BS2、BS3的位置。这些基站通过待定位的无线电通信设备的空中接口接收无线电测量信号MS1、MS2、MS3，其中所述待定位的无线电通信设备位于位置P01上。各个基站BS1、BS2、BS3可以从各个测量信号MS1、MS2、MS3的传播时间中确定其到待定位的无线电通信设备的距离。各个测量信号的传播时间例如可以通过在各个基站中求出测量信号的起始时刻和接收时刻之间的时间差来确定。在此，各个测量信号的起始时刻可以作为参数随该测量信号一起被发送，使得基站获知该起始时刻。于是，所确定的在各个测量信号的起始时刻和接收时刻之间的差对应于围绕相应基站的等距圆，所述等距圆再现待定位的无线电通信设备的可能的本地位置。在图2的三个传播时间测量中得出具有公共交点的三个等距圆RTT1、RTT2、RTT3，所述公共交点给出待定位的无线电通信设备的本地位置PO1。
另一测量方法是所谓的OTDOA方法(观测到达时间差)。在此，在待定位的无线电通信设备中，由至少两个相邻基站所发射的两个测量信号的传播时间差被确定。因为基站的本地位置是已知的，所以可以根据所测量的传播时间差建立一双曲面，以作为离两个基站的两个已知本地位置为恒定距离的位置曲线。在此，优选地执行至少两个传播时间差测量。这在图3中被示出。在图3中，由两个基站BS1、BS2发射的测量信号MS1*、MS2*的传播时间之间的差借助于待定位的无线电通信设备来测量。该第一传播时间测量与两个基站BS1、BS2的已知本地位置一起得出第一双曲面HYP12作为无线电通信设备的可能停留位置。以相应的方式测量两个基站BS1、BS3的测量信号MS1*、MS3*的传播时间之间的差，并且与这两个基站BS1、BS3的已知本地位置一起确定第二双曲面HYP13。借助于测量信号MS3*，根据RTT方法还确定等距圆RTT3。因此，得出三个位置测量曲线HYP12、HPY13、RTT3的唯一交点，并且从而得出待定位的无线电通信设备的停留位置PO1。
在该已知的基于空中接口的定位中，所计算的位置的精度依赖于多个因素。但是原则上趋向于提供越多的等距圆(等距圆通过已知的本地位置和信号传播时间来定义，参见图2)和/或双曲面(双曲面通过两个本地位置和在两个信号传播时间之间的差来定义，参见图3)来用于计算相应待定位的无线电通信设备的位置，便可以越准确地确定其位置。
本发明所基于的任务是，提供一种用于待定位的移动无线电通信设备的进一步改善的定位方法。该任务通过以下本发明方法来解决为了确定位于无线电通信系统中的至少一个无线电小区中的至少一个待定位的移动无线电通信设备的本地位置，位置信息由至少一个其他移动无线电通信设备借助于一个或者多个无线电信息信号通过到待定位的无线电通信设备的直接无线电连接、或者通过借助于无线电网络的间接无线电连接被传输给待定位的无线电通信设备，其中所述至少一个其他移动无线电通信设备位于与待定位的无线电通信设备相同的或者不同的无线电小区中，并且其当前本地位置对于其本身或者对于无线电通信系统的无线电网络是已知的。
通过将位置信息借助于一个或者多个无线电信息信号从至少一个其他移动无线电通信设备通过直接无线电连接、或者在中间接入无线电网络时通过间接无线电连接传输给相应待定位的无线电通信设备，已经可以单独基于此来执行待定位的无线电通信设备的定位。有利地，所传输的位置信息至少可以作为附加信息一起被用于根据例如按照RTT测量方法、OTTOA测量方法和/或GPS(全球定位系统)测量方法的其他测量方法确定本地位置。通过这种方式，可以更好地确定相应待定位的无线电通信设备的当前位置。换句话说，利用其位置分别是已知的外来移动无线电通信设备，以获得关于该待定位的无线电通信设备和所述其他移动无线电通信设备之间的位置关系的位置信息。另外，有利的是，该方法需要少量能量。通过使用该方法，能够避免IPDL-OTDOA方法(无线电中止)的缺点。
本发明也涉及一种无线电通信设备，其中所述无线电通信设备具有至少一个请求单元，用于从至少一个其他移动无线电通信设备请求位置信息，所述至少一个其他移动无线电通信设备位于无线电通信系统的相同或者不同的无线电小区中，并且其当前本地位置对于其自身或者对于无线电通信系统的无线电网络是已知的，并且所述无线电通信设备具有一个接收单元，用于接收和分析一个或者多个无线电信息信号，所述一个或者多个无线电信息信号从至少一个其他移动无线电通信设备与位置信息一起通过到所述待定位的无线电通信设备的直接无线电连接、或者通过借助于无线电网络的间接无线电连接被传输给所述待定位的无线电通信设备。
本发明另外还涉及一种具有至少一个本发明无线电通信设备的无线电通信系统。
本发明的其他改进方案在从属权利要求中被描述。
下面借助于附图进一步描述本发明及其改进方案。
图1以示意图的形式示出具有多个无线电小区的无线电通信系统，移动无线电通信设备位于所述无线电小区中，其中根据本发明方法的不同变型方案，具有位置信息的一个或者多个无线电信息信号在其本地位置是已知的一组无线电通信设备和一个待定位的无线电通信设备之间被交换，图2以示意图的形式示出三个基站，其中针对所述三个基站根据RTT测量方法画出三个等距圆，用于确定待定位的无线电通信设备的位置，图3作为RRT测量方法和OTDOA测量方法的组合基于两对基站的测量信号的两个传播时间差测量而以示意图的形式示出一个基站的RTT等距圆和两个双曲面，其公共交点给出待定位的无线电通信设备的所寻找的本地位置，图4以示意图的形式示出根据本发明方法的第一变型方案的在根据图1的待定位的移动无线电通信设备和其本地位置是已知的一个其他移动无线电通信设备之间的空中接口上的无线电信号传输，和图5以示意图的形式示出根据本发明方法的第二变型方案的在根据图1的待定位的移动无线电通信设备和其本地位置是已知的两个其他移动无线电通信设备之间的空中接口上的无线电信号传输。
具有相同功能和作用方式的元件在图1-5中分别具有相同的参考符号。
图1以示意图的形式示出例如按照UMTS标准工作的无线电通信系统FC的多个无线电小区CE1-CE3。这些无线电小区CE1-CE3以无线电技术分别由基站BS1-BS3提供。在此，基站BS1-BS3形成进入无线电通信系统的无线电网络NRT的耦合输入点和离开该无线电通信系统的无线电网络NET的耦合输出点。在基站BS1-BS3和无线电网络-NET之间的这些传输连接在图1中分别通过点划线VE来表示。移动无线电通信设备位于无线电小区CE1-CE3中。例如，无线电通信设备UE1、UE2、UE3和UE7目前位于第一无线电小区CE1中。两个无线电通信设备UE4、UE5被分配给相邻的无线电小区CE2，以及无线电通信设备UE6被分配给第三无线电小区CE3。在此，基站BS1-BS3以及其所属的无线电小区CE1-CE3代表无线电通信系统FC的多个其他基站和其所提供的无线电小区。
现在例如为了确定无线电通信设备UE1的本地位置PO1，可以附加地或者与诸如根据RTT测量方法、OTDOA测量方法和/或GPS测量方法的公知定位方法无关地考虑一个或者多个其本地位置是已知的其他无线电通信设备，来用于获得关于待定位的无线电通信设备UE1的位置的位置信息。这里在图1的实施例中，两个无线电通信设备UE2、UE3的位置是预先知道的，其中所述两个无线电通信设备位于相同的无线电小区CE1内的待定位的无线电通信设备UE1附近。例如因为在两个移动无线电通信设备UE2、UE3中分别集成有一个GPS模块(全球定位系统)，所以该两个移动无线电通信设备UE2、UE3知道其本地位置。三个无线电通信设备UE1、UE2、UE3优选地被如此构造，使得该三个无线电通信设备能够通过无线电直接相互通信。用于此的适当传输技术例如是蓝牙、WLAN或者其他的将来要规范的直接传输技术(例如UMTS直接模式)。在图1中用DI12详细地标出在待定位的无线电通信设备UE1和(具有已知位置的)其他移动无线电通信设备UE2之间的直接无线电连接。相应地，通过直接无线电连接DI13，可以在待定位的无线电通信设备UE1和其他移动无线电通信设备UE3之间通过其空中接口直接传输消息信号。
附加地，或者与例如位置、信号传播时间等通过在待定位的无线电通信设备UE1的停留无线电小区中引入基站BS1和/或将基站BS2、BS3引入到一个或者多个相邻无线电小区CE2、CE3中所能够获得的位置信息无关地，现在也可以求助于已知其位置的其他的、也即外来的无线电通信设备(例如UE2、UE3)的位置信息，以便能够确定关于该待定位的无线电通信设备和一个或者多个具有已知位置的其他无线电通信设备之间的本地位置关系的位置参数。这里在图1的实施例中，两个无线电通信设备UE2、UE3位于待定位的无线电通信设备UE1的更近的环境中。在此，在该待定位的无线电通信设备UE1和其他移动无线电通信设备UE2、UE3之间分别可以建立直接无线电连接DI12、DI13。在此，这些外来移动无线电通信设备UE2、UE3可以最大地距离待定位的无线电通信设备UE1多远，将依赖于相应被使用的、用于分别建立所述直接连接的无线电传输技术(例如蓝牙)。
在第一步骤中，想要借助于其他无线电通信设备(例如UR2、UE3)确定其本地位置、或者至少想要改善其位置计算的精度的那个移动无线电通信设备(例如UE1)向其附近发出一个公共请求信号。这例如可以通过广播无线电信道来实现，也即参与定位的请求对准该待定位的无线电通信设备附近的所有无线电通信设备、而不是对准一个特殊的无线电通信设备。接收该请求信号和知道其自身位置并且准备帮助发出请求的无线电通信设备的外来移动无线电通信设备(例如UE2)能够借助于特定的应答或者确认信号通知发出请求的无线电通信设备它准备参与要执行的定位方法。然后在第二步骤中，发出请求的无线电通信设备可以从具有已知位置的外来无线电通信设备借助于调用信号来请求位置信息。随后，所述外来无线电通信设备分别借助于至少一个特定的、也即独特的无线电信号信息信号或者供应信号发送回相应的位置信息。
如果外来无线电通信设备应答，则可以有利地利用所接收的信息按照RTT测量方法确定等距圆和/或按照OTDOA测量方法确定双曲面。于是，所述等距圆和双曲面可以单独地或者附加地用于计算待定位的无线电通信设备的位置。
通过这种方式，单独通过使用外来无线电通信设备能够获得位置信息，以确定相应待定位的无线电通信设备的位置。在待定位的无线电通信设备的位置利用诸如按照OTTOA或者RTT方法的其他测量方法来确定的情况下，可以通过利用其本地位置是已知的外来无线电通信设备来实现定位的精确化。通过其位置是已知的其他移动无线电通信设备的该附加位置信息能够满足如在USA的严格FCC要求(FCC＝联邦通信委员会)中所应用的、对定位精度的更高要求。通过与例如按照OTTOA和/或RTT方法的已公知的定位方法进行组合，可以以改善的精确度来确定待定位的无线电通信设备的本地位置。这在UMTS标准中尤其提高了本发明方法的可接受性，因为在那里已经规定了OTTOA方法和/或RTT方法。
例子1首先，图1中的待定位的无线电通信设备UE1经由其空中接口向其附近发出公共请求信号AS12，其中所述待定位的无线电通信设备将借助于一个或者多个外来无线电通信设备确定其本地位置。因此，该请求信号AS12对准所有在那里可能停留的无线电通信设备。尤其该请求信号可以借助于一个所谓的广播无线电信道被发射。借助于请求信号AS12，该待定位的无线电通信设备UE1询问是否一个其他移动无线电通信设备可能位于其附近，所述一个其他移动无线电通信设备知道其位置，并且准备向该待定位的无线电通信设备提供位置信息、也即参与无线电通信设备UE1的定位。例如该其他移动无线电通信设备UE2接收该请求信号。在两个无线电通信设备UE1、UE2之间的该信号交换和其他信号交换根据图4的示意性接口图来说明。在本实施例中，无线电通信设备UE2知道其位置PO2，并且借助于确认或者应答信号RAS12通知该待定位的无线电通信设备UE1所述无线电通信设备UE2准备传输位置信息。在此，该无线电通信设备UE2通过直接无线电连接DI12向待定位的无线电通信设备UE1发送应答信号RAS12。
请求信号AS12在UMTS标准中例如可以称为LCS_Help_REQ()。所属的确认信号RAS12例如可以具有名称LCS_Help_RES()。
在该确认消息RAS12中，还不包含第一外来无线电通信设备UE2的本地位置。
如果发出请求的无线电通信设备UE1已经从外来无线电通信设备UE2接收了一个这种确认信号RAS12，则该发出请求的无线电通信设备UE1经由其空中接口直接向其附近发出调用信号IS12。利用该调用信号IS12，该发出请求的无线电通信设备UE1请求参与的外来无线电通信设备UE2的位置信息的一个或者多个参数。该调用信号在UMTS标准中例如可以具有名称LCS_Info_REQ()。
根据该请求信号IS12，第一外来无线电通信设备UE2借助于无线电信息信号RIS12向发出请求的无线电通信设备UE1传输所希望的位置信息。该无线电信息信号RIS12优选地在UMTS标准中可以被称为LCS-Info-RES。在无线电信息信号RIS12中，作为位置信息尤其包含从相应外来无线电通信设备发出该信息信号的时刻、其本地位置和在位置信息的调用消息的接收时刻与用于在外来无线电通信设备中传输该位置信息的无线电信息信号的发送时刻之间的时间间隔。在图4的实施例中，在无线电信息信号或者供应信号RIS12中，参数TS2、TES2以及PO2被传输。参数TS2表示绝对时刻，在该绝对时刻，从第一外来无线电通信设备UE2通过直接无线电连接DI12向发出请求的无线电通信设备UE1发出了无线电信息信号RIS12。参数TES2说明了在调用信号IS12的接收和在第一外来无线电通信设备UE2中的无线电信息信号RIS12的随后发出之间的时间间隔或者死时间。参数PO2表示第一外来无线电通信设备UE2自身的目前的本地位置。
总之，因此在发出请求的通信设备UE1和第一其他无线电通信设备UE2之间在其空中接口上交换以下消息信号AS12()RAS12()IS12()RIS12(TS2，TES2，PO2)，其中在圆括号之间分别设有用于定位的利用相应信号所传输的参数。空括号表示利用相应信号不传输用于确定位置的参数。应该注意的是，在图4中所示的在信号AS12和IS12的括号中的参数是其他例子的组成部分，并且下面尤其根据例子2和3进一步说明。
在此，传输的参数TS2、TES2、PO2构成被传输的位置信息，其允许发出请求的无线电通信设备UE1根据无线电通信设备UE2的已知本地位置PO2来设置其所寻找的本地位置。
在待定位的无线电通信设备UEi和其本地位置是已知的其他无线电通信设备UEj之间的传输信号的一般化中，对于在其空中接口上所交换的信号可以采用以下写法待定位的无线电通信设备UEi向其他无线电通信设备UEj发送一公共请求信号ASij。利用该请求信号ASij弄清楚，该外来无线电传输设备UEj是否完全被许可参与定位方法、和/或也准备参与该定位方法。在准备参与的情况下，该外来无线电通信设备UEj向发出请求的无线电通信设备UEi发送回一个确认信号RASij。于是，该发送请求的无线电通信设备借助于一个请求信号Isij从外来无线电通信设备UEj预订位置信息。随后，该外来无线电通信设备以无线电信息信号RISij中的参数TSj、TESj、POj的形式向发出请求的无线电通信设备UEi传输该位置信息。在如上专门针对i＝1和j＝2所描述的无线电通信设备UEi、UEj之间传输信号时，所传输的参数具有根据参数TS2、TES2、PO2的意义。
于是，基于该传输的位置参数，发出请求的无线电通信设备针对每个作出应答的外来无线电通信设备尤其能够确定所谓的“往返时间”RTT。这是在发出请求的无线电通信设备UEi中的调用信号ISij的发出时刻和含有位置参数TSj、TESj、POj的无线电信息信号RISij在那里的接收时刻之间的时间差。因此，请求信号ISij和无线电信息信号RISij所走过的来回行程的信号传播时间LZ可以被确定公式1LZ＝RTT-TESj在此，时间参数TESj表示在外来无线电通信设备UEj中的调用信号ISij的接收时刻和在外来无线电通信设备UEj中的(包含有位置参数TSj、TESj、POj的)无线电信息信号RISij的发出时刻之间的差。于是，可以根据信号传播时间LZ推导出在发出请求的无线电通信设备UEi和外来无线电通信设备UEj之间的距离。为了计算对TRR方法典型的等距圆，在此不需要在无线电信息信号RISij中共同传输无线电信息信号RISij的发送时刻TSj。这里位置参数TESj、POj的传输就足够了。
因此，发出请求的无线电通信设备UEi的调用信号ISij用作测量信号，该测量信号在第一外来无线电通信设备UEj中触发应答信号RISij，所述应答信号包含诸如其发出时刻TSj的测量信号参数、在请求信号ISij的到达和供应信号RISij的发出之间的死时间TESj、以及其他移动无线电通信设备UEj的已知位置POj的说明。
如果多于一个外来无线电通信设备、例如两个无线电通信设备UEj、UEk已经对同一请求信号ASij＝ASik作出了应答，则此外该发出请求的无线电通信设备UEi可以针对其位置是已知的每对外来无线电通信设备来确定它们的无线电信息信号RISij、RISik的信号传播时间之间的时间差TDIFF公式2TDIFF＝|(TSk＝TSj)-TEDIFF|在此，TDIFF是两个外来无线电通信设备UEj、UEk的两个无线电信息信号RISij和RISik之间的、也即在发出请求的无线电通信设备UEi中被测量的到达时刻之间的时间间隔。TDIFF总是正的。时间参数TSk表示第二个到达的无线电信息信号RISik的起始时间，时间参数TSj表示首先到达的无线信息信号RISij的起始时间。于是，根据每两个外来无线电传输设备的无线电信息信号的信号传播时间之间的所确定的时间差TDIFF，可以按照OTTOA计算方法建立相应的双曲面。在此，不需要参数TESj、TESk的传输。在此，用TESj、TESk表示在相应外来无线电通信设备UEj、UEk中在调用信号ISij、ISik的到达和所属的无线电信息信号RISij、RISik的发出时刻之间的相应死时间。
图5具体示出根据图4的在发出请求的无线电通信设备UE1和第一外来无线电通信设备UE2之间以及附加地在发出请求的无线电通信设备UE1和第二外来无线电通信设备UE2之间的消息流。在此，在发出请求的无线电通信设备UE1和第二附加无线电通信设备UE3之间的信号流遵循图4的接口图中的消息流。因此，详细地，发出请求的无线电通信设备UE1的公共请求信号AS13＝AS12类似地由第二外来无线电通信设备UE3接收。利用该公共请求信号询问，第二外来无线电通信设备UE3是否能够参与定位。第二外来无线电通信设备根据该请求信号AS13传输确认信号RAS13作为应答信号。只有之后该待定位的无线电通信设备UE1才借助于调用信号IS13从第二外来无线电通信设备UE3请求位置信息。最后，该第二外来无线电通信设备借助于无线电信息信号RIS13向发出请求的无线电通信设备UE1传输位置参数TS3、TES3、PO3的组PI3。于是，利用位置参数的所述两个组PI2、PI3尤其能够如上所述执行OTDOA计算。
最后，发出请求的无线电通信设备可以有利地在其位置计算功能中一同考虑所有被接收的和被计算的位置参数。在此，在应用上述公式1之后，参数POj、RTT和TESj或者参数POj和LZ定义了按照RTT方法的等距圆。而在应用上述公式2之后，参数POj和POk和参数TDIFF定义了按照OTDOA方法的双曲面。
例子2有利地可以分别确定外来无线电通信设备具有多长时间来对请求信号(例如AS12)作出应答的一个时间间隔。例如，一秒可以被预给定为在图4的各个请求信号(例如AS12)和各个作出应答的外来无线电通信设备(如UE2)的所属应答信号(例如RAS12)之间的等待时间。于是，在这种等待时间结束之后，外来无线电通信设备不再需要进行应答，并且相应的发出请求的无线电通信设备(例如UE1)在该时间间隔结束之后可以继续进行下面的步骤。
可代替地，也可以由相应发出请求的通信设备自由选择这种等待时间。该发出请求的通信设备可以将该等待时间作为参数一同提供给各个请求消息(例如AS12)以及调用消息(例如IS12)。于是，请求消息AS12以及调用消息IS12包含该等待时间作为附加的参数TI1、TI2。在图4的实施例中，该等待时间TI1被置于请求信号AS12之后的括号中。相应地，等待时间TI2位于调用信号IS12之后的括号中。因此，相应的等待时间用作反应时间，在所述反应时间内各个被询问的外来无线电通信设备能够作出应答。由此尽可能地保证避免参与的无线电通信设备之间的直接无线电连接的太长时间的堵塞。
在UMTS标准中，相应的请求信号尤其可以具有名称LCS_HELP_REQ(time1)，以及相应的调用信号具有名称LCS_INFO_REQ(time2)。在此，参数time1和time2对应于参数TI1、TI2。
例子3有时可能还有利的是，附加地或者与等待时间无关地预给定一最小精度，其中外来无线电通信设备可以利用该最小精度说明其位置。如果外来无线电通信设备不能提供关于其位置说明的这种最小精度，则不允许该外来无线电通信设备立即应答信号。该被固定调定的最小精度例如可以被确定在50和100米之间。
可代替这种固定调定的最小精度，也可能有利的是，相应的发出请求的通信设备(例如UE1)为相应被询问的外来无线电通信设备(例如UE2)自由选择一个这种最小精度，并且作为相应请求信号(例如AS12)中的参数一起发送给相应被询问的外来无线电通信设备(例如UE2)。在图4的实施例中，在请求信号AS12中添加针对外来无线电通信设备UE2的这种最小精度AC1。相应地，调用信号IS12包含针对外来无线电通信设备UE2的最小精度请求AC2。
这里可代替地，作为应答信号RAS12、RIS12的等待时间的时间参数(例如TI1、TI2)可以被去除。
为了发出请求的无线电通信设备(如这里是UE1)识别相应的外来无线电通信设备(如这里是UE2)的位置说明的精度，必要时可能有利的是，附加地或者与请求信号中的上述精度参数无关地接收各个应答信号中的相应精度参数。尤其有利的是，在各个原来的供应信号或者无线电信息信号(例如RIS12)中加入精度说明。于是发出请求的无线电通信设备UE1能够在其计算时一起考虑该附加信息。例如由此该发出请求的无线电通信设备能够在其计算中更强烈地权衡更准确的位置说明。另外，如果该发出请求的无线电通信设备从多个外来无线电通信设备中收到非常多的应答信号，则该发出请求的无线电通信设备能够在其定位时只考虑最准确的说明。于是一般来说，第二应答消息、也即无线电信息信号RISij包含参数TESj、POj、ACj。在此，ACj表示提供其他参数所用的精度。
在UMTS标准中，相应的请求信号尤其可以具有名称LCS_HELP_REQ(min_accuracy1，time1)，以及相应的调用信号具有名称LCS_INFO_IRQ(min_accuracy2，time2)。在此，参数min_accuracy1和min-accuracy2对应于参数AC1、AC2。
例子4在前述例子的变型中，这里迄今在第二应答信号、即原来的供应信号中所传输的参数已经在第一应答信号、即确认信号中一起被传输。在发出请求的和作出应答的无线电通信设备之间的消息流尤其可以按照以下方式被选择
ASij(ACi，TIi)RASij(TSj，POj，ACj)ISij(ACj，TIj)RISij(TESj)oder RISij(TESj，POj，ACj)如果确认信号(如RASij、RASik)由至少两个外来无线电通信设备(如Uej、Uek)发出，则已经可以根据该第一应答信号按照OTTOA方法确定一双曲面。根据以供应信号RISij形式的第二应答信号可以按照RTT方法计算至少一个附加等距圆。
甚至不再交换最后两个消息信号ISij、RISij，有时也可能已经是足够的。也即对于至少两个外来无线电通信设备作出应答的情况，可以单独利用开始两个消息ASij、RASij执行OTDOA计算。因为为此确实不需要参数TESj。于是，不执行RTT计算。
一般化地，在发出请求的无线电通信设备和作出应答的无线电通信设备之间被交换的所有参数可以任意在两个被传输的应答消息上被分配。这可以在如此程度上进行已经利用开始两个消息、也即请求消息ASij和所属的确认消息RASij来传输所有可设想的位置参数。在此，请求信号ASij中的参数是由发出请求的无线电通信设备作为条件所设置的最小精度ACi以及等待时间TIi。在所属应答信号RASij中的位置参数是发出时刻TSj、直到发出应答信号时的死时间TESj、被询问的外来无线电通信设备UEj的本地位置POj和/或可以说明位置所用的精度。
在UMTS标准中，在发出请求和作出应答的无线电通信设备之间的完整消息流尤其可以按照以下方式来表示LCS_HELP_REQ(min_accuracy，time1)LCS_HELP_RES(timestamp，position，accuracy)LCS_INFO_REQ(min_accuracy，time2)LCS_INFO_RES(rx_tx_diff)oder LCS_INFO_RES(rx_tx_diff，posi-tion，accuracy)在此，参数min_accuracy表示所要求的精度，参数timestamp表示发出时刻，position表示位置，参数time1、time2表示等待时间，参数rx_tx_diff对应于参数TESij(＝死时间)。
例子5在UMTS标准中，两个最后的消息信号ISij、RISij尤其可以借助于例如“MEASUREMENT CONTROL”或者“MEASUREMENT CONTROL RESPONSE”的现有消息来传输。为此，该现有消息相应地被扩展。
优选地，待定位的无线电通信设备的本地位置可以借助于分析和计算单元根据所传输的位置参数在该待定位的无线电通信设备自身中来计算。对此可代替地，也可以借助于相应的计算单元在无线电网络中来确定求出。
例子6在该例子中，定位现在尤其是基于网络的，也即定位在无线电网络NET中进行。对此，相应地根据前述例子在发出请求的无线电通信设备和至少一个外来无线电通信设备之间传输请求和应答信号。现在，只有在从外来无线电通信设备(例如UE2)获得附加位置信息之后，在所设的等待时间(例如TI2)结束之后，发出请求的无线电通信设备(例如UE1)才将会把所接收的和所计算的参数用信令通知给网络(例如NET)，因为在网络中没有设置位置计算功能。对此，该发出请求的无线电通信设备通过其空中接口将相应的信号传输给其目前的停留无线电小区内的基站BS1。在图5的实施例中，发出请求的无线电通信设备UE1将位置参数继续传输给基站BS1，并且由后者将其继续传输给至少一个网络组件。
可能有利的是，为了通过空中接口(例如LS1)进行传输，定义具有相应参数的新消息信号。这优选地是参数LCS-Parameter(K，POj，RTT，TESj)或者LCS_Parameter(K，POj，LZ)以及LCS_Parameter(H，POj，POk，TDIFF)，其中第一参数K或者H说明，该参数或者定义一等距圆K或者定义一双曲面H。当然这里也可能相互独立地定义两个不同的消息。
待定位的无线电通信设备以及外来无线电通信设备尤其可以是移动无线电设备。当然，本发明定位原理可以被套用于其他移动终端设备。
必要时也可能有利的是，为了获得位置信息，不是在直接无线电连接路径上、而是在中间接入分别主管的基站以及其上所耦合的无线电网络组件的情况下在相应待定位的无线电通信设备和外来无线电通信设备之间传输各个请求信号、确认或者准备信号、调用信号以及传输信号。
权利要求
1.用于确定位于无线电通信系统(FC)的至少一个无线电小区(CE1)中的至少一个待定位的移动无线电通信设备(UE1)的本地位置(PO1)的方法，其中位置信息(PI2)由至少一个其他移动无线电通信设备(UE2)借助于一个或者多个无线电信息信号(RIS12)通过到所述待定位的无线电通信设备(UE1)的直接无线电连接(DI12)、或者通过借助于无线电网络(NET)的间接元线电连接(ID12)被传输给所述待定位的无线电通信设备(UE1)，其中所述至少一个其他移动无线电通信设备(UE2)位于与所述待定位的无线电通信设备(UE1)相同的或者不同的无线电小区(CE1)中，并且其当前本地位置(PO2)对于其自身或者对于无线电通信系统(FC)的无线电网络(NET)是已知的。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，由相应待定位的无线电通信设备(UE1)事先通过其空中接口发射至少一个请求信号(AS12)，利用所述至少一个请求信号(AS12)请求可能位于所述待定位的无线电通信设备附近的一个或者多个其他移动无线电设备(UE2)直接将具有位置信息(PI2)的一个或者多个无线电信息信号(RIS12)发回到所述发出请求的无线电通信设备(UE1)。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一步骤中，由所述待定位的无线电通信设备(UE1)发射一个请求信号(AS12)，利用所述请求信号(AS12)请求在所述待定位的无线电通信设备附近的一个或者多个其他移动无线电通信设备(UE2)分别通过发送回一个特定的确认信号(RAS12)而首先把其准备参与定位通知给所述待定位的无线电通信设备。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，在接下来的第二步骤中，只有在接收相应的确认信号(RAS12)之后，用于调用位置信息(PI2)的调用信号(IS12)才由所述待定位的无线电通信设备(UE1)分别被传输给如下的其他无线电通信设备(UE2)，即该其他无线电通信设备根据所述请求信号(AS12)利用特定的确认信号(RAS12)已表明其准备参与所述的定位。
5.按照权利要求2-4之一所述的方法，其特征在于，广播无线电信号被用作请求信号(AS12)。
6.按照权利要求2-5之一所述的方法，其特征在于，对相应的其他移动无线电通信设备(UE2)预给定一个应答时间间隔(TI1)，在所述时间间隔内，在接收所述的相应请求信号(AS12)之后，所述相应的其他移动无线电通信设备可以借助于特定的确认信号(RAS12)把其准备参与所述的定位通知给所述待定位的无线电通信设备(UE1)。
7.按照权利要求2-6之一所述的方法，其特征在于，所述相应的其他移动无线电通信设备(UE2)的本地位置(PO2)的最小精度(AC1)被预给定，作为所述相应的其他无线电通信设备能够根据所述相应的请求信号(AS12)发出一个特定的确认信号(RAS12)的前提。
8.按照权利要求2-7之一所述的方法，其特征在于，请求信号(IS12)的接收时刻和无线电信息信号(RIS12)的发出时刻(TS2)之间的时间差(TES2)在所述无线电信息信号(RIS12)中作为所传输的位置信息(PI2)的位置参数被传输。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，由所述相应的其他无线电通信设备(UE2)将其当前本地位置(PO2)和/或其无线电信息信号(RIS12)的所述发出时刻(TS2)作为所传输的位置信息的位置参数传输给所述待定位的无线电通信设备(UE1)。
10.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，由所述至少一个其他移动无线电通信设备(UE2)借助于相应的无线电信息信号(RIS12)被传输给所述待定位的无线电通信设备(UE1)的所述位置信息(PI2)作为附加信息被考虑用于所述待定位的无线电通信设备(UE1)的RTT-、OTDOA-、和/或GPS-位置测量。
11.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所传输的位置信息(PI2)在待定位的无线电通信设备(UE1)中被考虑用于计算其本地位置(PO2)。
12.按照权利要求1-10之一所述的方法，其特征在于，所传输的位置信息(PI2)由所述待定位的无线电通信设备(UE1)通过其空中接口被传输给无线电网络(NET)中的定位单元以便计算其本地位置(PO2)。
13.无线电通信设备(UE1)，其具有至少一个请求单元，用于从至少一个其他移动无线电通信设备(UE2)请求位置信息(PI2)，所述至少一个其他移动无线电通信设备位于无线电通信系统(FC)的相同或者不同的无线电小区(CE1)中，并且其当前本地位置(PO2)对于其自身或者对于无线电通信系统的无线电网络(NET)是已知的，并且所述无线电通信设备(UE1)具有一个接收单元，用于接收和分析一个或者多个无线电信息信号(RIS12)，所述一个或者多个无线电信息信号从至少一个其他移动无线电通信设备(UE2)与位置信息(PI2)一起通过到所述待定位的无线电通信设备(UE1)的直接无线电连接(DI12)、或者通过借助于无线电网络(NET)的间接无线电连接(ID12)被传输给所述待定位的无线电通信设备(UE1)。
14.无线电通信系统(FC)，具有至少一个按照权利要求13所述的无线电通信设备(UE1)。
全文摘要
为了确定位于无线电通信系统(FC)的至少一个无线电小区(CE1)中的至少一个待定位的移动无线电通信设备(UE1)的本地位置(PO1)，位置信息(PI2)由至少一个其他移动无线电通信设备(UE2)借助于一个或者多个无线电信息信号(RIS12)通过到所述待定位的无线电通信设备(UE1)的直接无线电连接(DI12)、或者通过借助于无线电网络(NET)的间接无线电连接(ID12)被传输给所述待定位的无线电通信设备(UE1)，其中所述至少一个其他移动无线电通信设备(UE2)位于与所述待定位的无线电通信设备(UE1)相同的或者不同的无线电小区(CE1)中，并且其当前本地位置(PO2)对于其自身或者对于无线电通信系统(FC)的无线电网络(NET)是已知的。
文档编号H04W64/00GK1887023SQ200480035463
公开日2006年12月27日 申请日期2004年8月27日 优先权日2003年9月30日
发明者M·比纳斯, T·戈特沙尔克, N·施瓦曼 申请人:西门子公司