专利名称：在移动电话系统中用于呼叫处理的导航辅助的制作方法
发明的领域本发明涉及时基多址方法的应用，例如在移动蜂窝无线电话通信系统中的时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)通信技术，特别是涉及在一个移动站中对此类传输方式的发射功率和时序进行控制的方案。发明的背景技术蜂窝电话产业在美国乃至世界其他地区已经在商业活动中取得了显著的进展。中心城市区域的扩大已远远超出了预期的速度，并且不断地超越了系统的容量。如果这种趋势持续下去，这种迅速增长的影响很快会波及到甚至最不发达的地区。为了满足增加容量的需求，并同时保持高质量的服务和避免增加费用，需要提供改进的技术。
在全世界，蜂窝系统的一个重要进步是从模拟传输改变到数字传输。同等重要的问题是要为实现新诞生的蜂窝通信技术选择一种有效的数字传输方案。另外，人们普遍认为，原有的个人通信网(PCN)，(使用便携式的低价、小型无线电话，并且可以在家庭、办公室、街头及汽车等场所通话)完全可以由采用新式数字蜂窝系统结构和蜂窝频率的蜂窝式载体来实现。对这些新式系统的关键要求是需要增加业务容量。
在使用诸如TDMA或CDMA等时基多址方式的移动蜂窝无线电话系统中，移动发射机通常需要根据其与基站间的距离来确定适当的发射功率，并且采用和各自与基站之间的传播延迟有关的准确的发射机时序。选择合适的发射机功率可以使基台接收到的所有移动发射机信号保持在大致相同的电平，从而防止出现过大的电平差，否则，较强的信号就会造成干扰。
在TDMA系统中，移动发射机信号的时序是作为与基站间的距离的函数受到控制的，以便确保信号在其准确分配的时隙中到达基站，并且不应出现重叠。在CDMA系统中需要对时序加以控制，以便使码相关接收机必须搜索的时序不确定区域的宽度减小，特别是移动站刚开始发射时。在这两种系统中，一旦移动站与基站实现了双工通信，从基站发射的信息就可以连续控制移动站发射机的功率和时序。
在CDMA的应用中，功率和时序的精度是最难控制的。当信号在时间和频率上出现重叠时，最重要的是要维持正确的功率电平。如果没有明显的功率电平差别，由于接收信号与相应的解扩展(despreading)码之间的相互关系，接收机处的信号可能会被分离。
在惯用的CDMA接收机中，在相关处理中对无用信号的抑制受到所谓过程增益的限制。如果无用信号超过有用信号的量值大于过程增益，就无法对有用信号进行解码。
在本发明人的两项名为“CDMA Subtrative Demodulation”的美国专利US5,151,919和5,218,619中，提出了这样的系统，其中在基站按照从最强到最弱信号的次序对所有的信号解码。在解码之后，并且在对较弱的信号解调之前，从复合信号中减去较强的信号。这样，当接收机分辨出信号及其强度顺序时，就可以承受较大的电平差。然而，即使在这种改进的相减CDMA系统中，仍难以处理那些具有随机信号电平、突发且无法预料的新信号。
本发明的方法克服了现有技术中的问题，使基站能估算出必要的功率和/或时序提前，从而首先对基站进行传输。发明的概述本发明提出了一种方法和装置，由多址联接、扩展频谱通信系统中的基站广播的信息使移动站根据平均接收信号强度来适应其与各个基站的距离，并进而使移动站估算出必要的特性，以便向基站进行传输。在一个基本实施例中，广播信息中包括信号强度对距离的平均半径分布，并与其传播方向无关。在另一实施例中对不同方向上信号强度半径分布的不同做出了解释，并且由基站针对不同扇区广播附加的信息。
有多种方式可以确定一个移动站所处的近似扇区。移动站可以确定它所能接收到的周围的基站，或是基站可以照射具有不同频率的不同的近似扇区，或是可以由基站利用一对定相天线广播一个旋转信号强度图，信号的相位与广播数据中的一个标志有关，以便使移动站能确定其方位。
移动站接收基站的信号，测量各个信号强度并取其平均值。从基站接收到广播信息之后，移动站确定出向基站传输的传播损失，从而在相反的方向上使用适当的功率。另外，移动站可以根据其所处的扇区采用半径传输定律估算出与基站之间的距离。因此，为了使基站在所需时间接收到移动站的传输，可以估算出所需的时序提前。
进而，通过利用无线电导航调制方法对广播信号进行调制，移动站可以更精确地确定其扇区和方位，该方法是按照基站周围的角度而变化的。例如，可以从两个具有连续运转相对相位差的独立天线上发射基站广播信号，从而产生旋转信号强度图。选择的相位与数据调制中的一个时序标志有关，从而使移动站能确定其相对于基站的方位。这种无线电导航技术被称为CONSOL系统。
基站经常是使用不同的功率来覆盖不同半径的网孔，并且在各个网孔内采用不同的信号强度分布。因此广播信息必须适应每个特定的网孔，以便使移动站能确定其功率和时序。相应地，本发明的另一实施例在针对每个网孔修改广播信息时不必采用昂贵的信号强度测量操作。相反，在与基站通话期间，移动站报告其接收到的信号强度和其采用的时序提前。从而使基站根据一个时间周期中来自不同移动站的报告知道其自身的发射ERP(有效发射功率)和移动站信号的到达时间，从而确定移动站的距离以及信号强度与距离之间的关系。
本发明的另一实施例是在基站进行CDMA传输时实现的。通过选择CDMA系统中必要的参数，周围的基站可以复用相同的频率。在系统容量方面的优点是，可以使每兆赫兹频谱每平方公里内所能承受的同时通话数量增加。在CDMA系统中，移动站可以象其当前被指定的基站一样从相邻的基站同时接收广播信息。当处于同一频率的所有基站进行同步CDMA传输时，移动站根据三个不同接收基站的相对时序来确定其位置。从基站到移动站的广播信息可以包括用于确定移动站绝对位置的绝对基站座标或是包括广播基站相对于邻接基站的界限和方位。这样就能使移动站确定其相对位置。附图的简要描述以下仅用举例的方式并参照附图用本发明最佳实施例的方式对本发明做出更详细的说明，其中
图1是用于说明蜂窝电话系统的蜂窝覆盖图；图2是本发明的一个基站的框图；图3是本发明的一个移动站的框图。优选实施例的详细描述尽管下文中是对包含便携式移动无线电话和/或个人通信网的蜂窝通信系统的内容进行说明的，但熟悉本领域的人员应该看到，本发明也可用于其他通信方式。例如，最佳的实现方式就是相对于CDMA系统来描述的，然而，在FDMA或TDMA系统中，本发明可以被用于避免过大的信号电平差，否则，这种电平差会使接收机选择性的特性变坏，或者是在TDMA系统中用于开始传输的时序提前。
图1是一个简化的蜂窝覆盖图，由一个基站覆盖的网孔B0被相邻的由各自的基站所覆盖的网孔B1至B6所包围。为了便于说明，假定有一个移动台位于网孔B0中。为了简化，周大小相同的圆表示网孔，然而，在实践中，由不同基站天线所覆盖的区域可以是一个圆或椭圆的扇区，或者是某种不规则形状的变形。
基站发射同一频率CDMA信号，但是每个基站采用不同的代码。移动站接收机通过把已知的序列与负责该移动站的基站和各个相邻基站的代码相关联而对CDMA信号解码，并且监听相邻基站的广播信道。移动站经常不能拾取某一基站的传输。例如，位于网孔B1和B0邻接边缘处的移动站就可能收不到网孔B4中的基站的传输。然而，移动站可以知道在其所处位置上不能接收的某一特定传输，因此就可以提供一种指示，指示出其在网孔B0中所处的六个近似扇区之一。
来自B0的广播信息中最好包括沿着B0到B1连线的信号强度分布，以及沿着连线B0-B2、B0-B3等等的信号强度分布。信号强度分布信息的精确格式并不重要。例如，信号强度分布可以是用dBm表示的从网孔中心按等间隔距离的信号强度期望值表格，或者是顺序的等间隔环之间的增量，或者是按照等间隔信号强度的距离表，或是例如用在把信号强度作为距离的函数或距离作为信号强度函数的公式中的发射距离的乘方的系数。同样，从其他网孔中广播相同的信息。这样，如果移动站能依靠至少能从B0或B1接收到的信息将其本身置于跨越线B0-B1的一个扇区中时，就可以沿着线B0-B1对距离进行两个交替的估算，一个以B0为起点，另一个以B1为起点。把两个估算值相结合。得到进一步的估算值，以减少误差。如果移动站有时可以检测到B2或B6，就可以对位置做进一步的估算。
在最佳实施例中，网孔B0-B6中的基站发射同步的CDMA代码，因此，当移动站同时或是紧接着接收到两个基站时，由能把移动站更精确地定位在某一双曲线上的相关接收机获得时序差。必要时，通过接收第三个基站，就可以用这种双曲线导航系统使移动站被精确地定位。
移动站定位所需的进一步的信息是在每个基站控制信道上广播的，它包括每个基站与其邻居间的发射距离和方位。因此，B0广播线B0-B1、B0-B2、B0-B3等等的距离和方位，而B1广播线B1-B0、B1-B2、B1-B6等等的距离和角度。为了方便移动站的计算，距离是以CDMA时隙片(chip)周期的延迟期限为单位，而不采用英里或公里。
移动站使用其估算位置和基站的浮定位置，以CDMA时隙片周期为单位来确定与基站间的距离。然后确定适当的时间提前，把单向传播时间相对于从接收到的基站信号中所获的时序基准乘2，使基站接收的返回信号与呼出信号在时间上大致相符，在时间调整上不超过一个标称差，这样就能使移动站首先向基站传输。
例如，基站广播信息可以对各环形扇区提供如表1所示表1如果移动站接收到这样那么移动站所处的距离的信号强度 就可能是-40dBm 300米-50dBm 800米-60dBm2315米-70dBm5240米-80dBm8771米-90dBm 14308米-100dBm 23580米-110dBm 40980米-120dBm 65000米随后，移动站可以用测得的信号强度值从表的条目中间插入，获得距离的估算值。这样，移动站就可以知道往返路程传播延迟，它相当于以光速通过这一距离的二倍的时间。这样，移动站可以计算出其发射信号时序相对于基站对该信号的接收应该提前多少，从而使返回信号按预期的时序关系到达基站。在实践中，如果把时间提前预先按一定单位来换算，例如以1/4时隙片为单位来广播距离信息，就可以大大节省移动站的计算。
这是位置确定系统的最粗略的例子，并且由于地面不规则性或阴影使实际的信号强度对距离的曲线出现非单调性。为了减少异常和提高性能，可以采用从几个可接收基站估算距离的方式。如果接收不到相邻的基站，移动站就有可能是处于网孔的大致中心位置，可以从该网孔接收到传输信号。提高原始导航系统精度的另一种已知方法是采用Kalman滤波。这些方式使估算的位置比较平缓，从而使移动站位置或速度的瞬时变化能力受到限制，妨碍了瞬时的位置或速度变化，并且仅允许有例如小于0.2g的适当加速度。
进一步的措施可以包括使来自基站的CDMA传输同步，以便移动站能确定各个信号的相对到达时间，并随之得到增量距离。这样就构成了一个椭圆导航系统，因为与两个基站具有给定增量距离的可能的移动站位置轨迹是一个椭圆。此处还可以使用CONSOL式方位确定系统，其中由基站用相控阵天线发射信号，使移动站接收的信号在离开基站的360度一周方位上具有变化特征。移动站通过测量这一特征来确定其方位。从两个基站确定方位，就可以为移动站定位。基站广播信息应该包括在这种计算中使用的基站座标。
例如在TDMA系统中，在上行链路和下行链路方向为不同的移动站分配了不同的时隙。第一移动站的信号可以设在第一时隙中用下行链路发射，而第二移动站的信号可以设在紧随第一时隙之后的第二时隙中，依此类推。反之，在上行链路中，第一移动站在第二时隙中传输，第二移动站在第三时隙中发射，等等。第一移动站接收第一时隙，并且在第二时隙期间发射，因此，移动站不一定要同时发射和接收。
由于移动站与基站的距离是变化的，由基站发射的信号在被接收时有不同的时间延迟。因此，如果移动站在接收之后转向并且发射，基站接收到的发射信号就会带有一个时隙的偏移再加上往返延迟。这样就有可能使远端移动站接收到的信号被延迟，甚至使接收信号与来自附近移动站的下一时隙中的信号形成重叠和交扰。因此，TDMA移动站可以把其发射时序提前二倍的循环传播延迟，以便使其传输信号在正确的时隙中到达。为了确保发射时序不会侵入接收时序，整个上行链路时隙格式与下行链路时隙格式偏移了稍大于一个时隙的量，也就是说，该偏移量对应着移动站在最大范围处必须提供的最大时序提前。
在CDMA系统中，不必把传输格式划分成时隙。通常已为移动站考虑到了允许的重叠。然而，由于以下几个原因，避免不同移动站之间过度的相对延迟仍是重要的问题。首先，可能需要为不同的移动站使用正交扩展码。正交扩展码彼此之间具有零相关性。因此，使用这些代码的移动站即使在时间和频率上出现重叠也不会相互交扰。然而，仅有在代码字在彼此的顶部相互准确定位时才能维持正交性。如果代码具有一个时隙片或更多的相对偏移，就可能失去正交性。因此而希望移动站按照其与基站间的距离把传输时间提前，从而在一个时隙片精度的几分之一内在彼此的顶部准确地接收其正交CDMA码。这可以由反馈环来实现，在基站的下行链路传输中包括一个比特，在已开始双向通话时周期性地指示出适当的少量提前或滞后。本发明的一个目的就是要在呼叫建立和实现双向通话之前获得尽可能准确的适当时序。之所以需要这样做，是因为基站在不知道用哪个代码定位对CDMA信号消除扩展的情况下同样很难检测到来自CDMA移动站的一个呼叫。基站会在一个时隙片的间隔内采用各种偏移量的相关代码搜索移动站的呼叫。但是，如果该时隙片仅有0.8微秒长，并且由于从0到30公里距离的延迟仅有0-200微秒，延迟也是不确定的，这样就很难用250个相关代码偏移完成搜索。因而希望在呼叫建立之前预先调整移动站的发射时序，以便减少基站所面临的时序不准确问题。
以下借助于分别表示一个合适的基站和一个移动站的框图的图2和图3来说明本发明的最佳实施例。在图2中示出了一个基站CDMA发射机1，它使用不同的代码在同一频率上发射多个重叠的信号。某些信号是业务载频信道，用于承载不同移动站的编码话音信号。至少有一个重叠的信号是广播和呼叫信道，用于向所有移动站广播一些信息，并且还在消息中包括一个移动站ID码或电话号码，以便向特定的移动站转达某一个呼叫，控制计算机3向CDMA发射机1提供广播信息，该广播信息与移动站的位置估算功能有关。在广播信道上包括以下信息(i)以CDMA时隙片周期为单位的与各个相邻基站的距离；(ii)与各个相邻基站间的方位，以π/128为单位；(iii)各个相邻基站使用的CDMA代码；(vi)以dBW为单位的基站发射机功率；以及(v)在0dB天线增益的条件下，在沿着通向各相邻基站的线上各点处，按照一个CDMA时隙片周期延迟的间隔由移动站接收机接收到的预期平均信号强度，该信号强度是按照按顺序的各个点之间的dB增量来编码的，其中的第一个值是dBm的绝对值。
基站控制计算机3通过CDMA接收机2从移动站收集信息，从而使控制计算机3能取得并且连续地更新广播信息。广播信息是在使用被呼叫信道进行业务通话的过程中用辅助的控制信道(ACCH)由移动站发射给基站的，广播信息与业务信息是多路复用的。由移动站发射的信息包括(i)移动站所使用的发射机功率电平；(ii)以时隙片周期为单位的当前所用的移动站时序提前；(iii)用于维持当前通话的、从基站接收到的当前信号强度，单位是dBm；(iv)从所有周围的基站接收到的(例如在最近2秒之内)同一频率的平均信号强度，该频率的呼叫信道刚刚(即在前2秒之内)被成功地解调；以及(v)从其他基站接收到的信号和从当前指定的基站接收到的信号之间的相对延迟，以CDMA时隙片周期为单位。
控制计算机3用一个大致位置确定程序处理所有的上述信息，以便确定移动站的位置。对处于确定位置上的移动站报告的信号强度和来自大约指示出同一位置的其他移动站的先前的报告取平均值，由此在一个网孔中构成信号强度图。用平均信号强度图为基站提供需要广播的信息。
本实施例的移动站框图如图3所示。移动站CDMA发射机5和移动站CDMA接收机6在工作中具有固定的频率偏移，因此可用一个双工器4把它们连接到同一个移动天线上。移动站中的CDMA发射机5仅发射一个CDMA编码信号。与此相反，基站CDMA发射机1使用许多不同的编码进行发射。移动站发射机5所用的代码是由移动站控制处理器7指示的。然而，移动站CDMA接收机6却能与控制处理器7所提供的许多不同代码相联系，并由此对许多重叠的CDMA信号同时进行解调。所采用的解调技术最好是把减法CDMA解调和扰频的Walsh-Hadamard正交编码相结合的方式，如上述美国专利5,151,919和5,218,619中所述，也可以使用其他任何能对几个重叠信号进行解调的CDMA接收机。
此外，还可以使用一种称为RAKE接收的技术，例如在名为“Diversity RAKE Receiver”的未决专利申请NO.857,433中所述的方案。采用RAKE接收机用不同的时间偏移对输入信号抽样执行相关接收，从而解决时序的不准确和回波问题，并且用相关加权或非相关加权组合相关接收的结果。用不同时间偏移执行相关接收的结果还被传送到控制处理器7，以便确定不同信号之间的到达时间差。
由移动站解调的信号包括该移动站所处的那个网孔的广播信道以及接收到的信号强度超过某一门限值的任何相邻网孔的广播信道。在与基站通话时，移动站接收机6还对基站发射的一个业务方位CDMA信号进行解调，并且用诸如数字编码话音的业务信号对移动站发射机进行调制。
移动站接收机在其指定基站的广播信道上接收各种数据。这样，移动站就能根据平均接收信号强度估算出其与基站间的距离，这一距离是由以CDMA时隙片周期为单位的时间延迟来表示的。CDMA接收机2把瞬时信号强度指示提供给控制计算机3，这种指示采用了对不同时间偏移的接收信号进行相关测量的形式。控制计算机对相关测量中的能量进行组合，计算出总能量的动态平均值。
基站的广播信道最好按各占20ms间隔的16个消息时隙的时间多路格式来编制，每320ms重复循环一次。当网络呼叫一个移动站时，该呼叫按照末位数或移动站电话号码或是ID码在一个时隙中传送。在剩余的时隙中，移动站可以“休眠”，并在15/16的时间内节省电池功率，而且仅在指定的时隙中捕捉数据。可以在一个特定时隙中被呼叫的移动站被总称为一个“休眠模式组”。通常，休眠模式组中的移动站不需要与电话号码相联系，而是各自与一个独立的内部程序代码相联系。
按照广播信道格式，可以在广播与位置估算有关的信息的另一时隙中唤醒移动站。在最佳实施例中，这一信息在网络向移动站发出的呼叫之间的空闲时间内广播。所有基站最好是同步的，以便同时广播这一信息。这样就能防止移动站在接收邻近基站的其他时隙中被唤醒。
移动站控制处理器7从CDMA接收机6接收信号强度和可以检测到的来自所有邻近基站的相对时间测量值，以及提供相邻基站之间的相对距离和方位的广播信息和沿着指向相邻基站的半径方向的预期信号强度分布。
移动站控制处理器7在位置查寻或导航程序中处理所有上述的信息。该程序包括不同的模式，根据是否能听到相邻基站的条件来工作。在一种模式中，听不到相邻的基站，这样导航程序就必须仅靠接收到的信号强度来估算其与指定基站间的距离。移动站所处的扇区有可能根据以往的记录来确定。例如，如果移动站移入当前的网孔B0之前是被锁定在B1中的，就认为该移动站处于跨过线B0-B1的扇区中。如果听不到相邻的基站，导航程序就认为该移动站处于网孔最大半径的70％之内，并且开始使用广播信号强度与距离关系的信息，从而进一步估算移动站的位置。
在另一模式下，可以听到至少一个相邻的基站。根据信号强度可以估算与两个基站的距离，并且根据接收信号之间的时序差可以估算基站之间的距离差。这就提供了一种更精确的估算，估算出移动站距其自己的网孔中心的距离。如果能听到三个或更多的基站，就通过椭圆导航计算为移动站定位。
位置估算程序的精度可以通过考虑移动站的有限速度来加以改善。以己知的Kalman滤波技术为例，可以用这种技术来保证对移动站位置和速度的估算。
Kalman技术是按下述方式工作的(1)使用推断出的移动站位置上的以往的位置和速度估算值来获得新的估算；(2)使用基站的广播信息，对应该从不同基站接收到的信号强度和时序差进行预测；(3)把实际信号强度和时序差测量值与估算值相比较，并且相应地更新位置和速度估算值。
一旦获得了与基站间距离的估算值，移动站就在第一次向基站发射信号时采用适当的时序提前，其提前量相当于这一距离上的传播延迟的二倍。控制处理器7向CDMA发射机5提供时序提前。
移动站还可以按照接收到的平均信号强度使用第一次联系的功率电平。潜在的消耗是移动站发射机到基站接收机的平均传播损耗，它与其他方向上的平均传播损失相同。因此，如果基站发射机功率和接收到的信号强度是已知的，在基站处就可以算出移动站发射机功率，以便获得所需接收信号强度。
在必要时，基站广播信息包含广播信号的ERP上的信息。移动站把接收信号强度和ERP相联系，确定下行链路方向上的传播损失。除非基站的广播信息中已表示了其接收天线的增益与其发射天线的增益不同，移动站将认为下行链路传播损失与上行链路方向的损失相同，天线增益的不同称为呼出/呼入(talk-out/talk-in)差。在这种情况下，移动站采用这一系数来转换下行链路传播损失到上行链路传播损失的估算。
随机的访问消息以计算出的功率电平和时序从移动站被传送给基站。随机消息中的主要信息是移动站的识别号码。当基站给同一个移动站识别号码答复了一个消息时，随机存取程序就大致完成了。来自基站的消息可以指示移动站切换成不同的无线电频率和代码，以便维持目前的呼叫。一旦实现了双工通信，移动站就按上述方式向基站报告接收到的信号强度和时序。基站控制处理器3处理这一信息，以便更新网孔内的信号强度图。
尽管本发明是以特定实施例的方式来体现和说明的，应该看到，本发明并不仅限于此，这是因为，熟悉本领域的人员可以做出修改。本申请包括了落入本发明说明书和权利要求范围和精神之内的任何修改方式。
权利要求
1.在第一无线电台和第二无线电台之间实现通信的方法，包括以下步骤在第一台处从第二台接收包括时序基准的广播信号；在所述第一台按照接收到的广播信号估算到达所述第二台的传播延迟；在比所述时序基准提前二倍传播延迟的基础上在所述第一台确定传输信号的信号时序；以及按照确定的信号时序从所述第一台向所述第二台发射所述传输信号。
2.在一个多址联接扩展频谱的通信系统中在移动站与基站之间实现通信的方法，包括以下步骤从至少一个基站向所述移动站广播一个信号，其中来自所述至少一个基站的广播信号中包括数据；在所述移动站接收所述至少一个基站的广播信号；为所述接收到的广播信号确定一个平均信号强度；以及根据所述接收到的广播信号中的所述数据和所述平均信号强度估算出移动站与所述至少一个基站之间的距离。
3.按照权利要求2的方法，还包括以下步骤根据所述广播信号中的数据和所述估算的距离确定信号传输时序；以及按照确定的信号传输时序从所述移动站向所述至少一个基站发射信号。
4.按照权利要求2的方法，其中，所述广播信号中的所述数据包括按照与所述至少一个基站的距离而变化的信号强度。
5.按照权利要求4的方法，其中，所述广播信号中的所述数据还包括从所述至少一个基站到相邻基站的至少一个距离和传播时间延迟。
6.按照权利要求5的方法，其中，所述广播信号中的所述数据进一步包括从所述至少一个基站到所述相邻基站的方位。
7.按照权利要求6的方法，其中，所述广播信号中的所述数据进一步包括所述至少一个基站的绝对位置，以及用于唯一地识别所述至少一个基站的识别码。
8.按照权利要求2的方法，进一步包括从所述移动站向所述至少一个基站报告所述至少一个基站与所述移动站之间的估算距离以及由所述移动站接收的平均信号强度的步骤。
9.按照权利要求8的方法，还包括以下步骤根据所述广播信号数据中的时序基准和所述的估算距离确定信号传输时序；以及从所述移动站向所述至少一个基站报告确定的传输时序。
10.按照权利要求9的方法，还包括以下步骤，即对与所述至少一个基站相距距离近似的其他移动站先前报告的信号强度取平均值，从而在上述至少一个基站确定所述至少一个基站在不同距离上的信号强度。
11.按照权利要求10的方法，还包括从其他移动站报告所述其他移动站与所述至少一个基站间的估算距离；按照报告的估算距离在与至少一个基站相距距离近似的位置上识别各个其他移动站。
12.按照权利要求11的方法，其中其他基站与所述至少一个基站具有共同的时序基准。
13.按照权利要求12的方法，进一步包括以下步骤从所述其他基站向所述至少一个基站报告通过无线电链路或陆线网的移动站信号相对于所述至少一个基站的时序基准的到达时间；以及使用到达时间报告和报告的估算距离来识别上述其他移动站到所述至少一个基站的距离。
14.在一个多址联接、扩展频谱的通信系统中用于在移动站和基站之间实现通信的方法，包括以下步骤从上述第一基站向上述移动站广播一个信号，其中的所述第一基站广播信号包括第一信息，其中包括从所述第一基站朝着第二基站的大致方向上不同距离处的信号强度分布；从所述第二基站向所述移动站广播一个信号，其中的所述第二基站广播信号包括第二信息，其中包含从所述第二基站朝向第一基站的大致方向上不同距离处的信号强度分布；测量所述第一基站广播信号和所述第二基站广播信号的平均信号强度；根据所述第一信息、所述第二信息以及测得的平均信号强度，确定出移动站与所述第一基站的方位是否是在所述第二基站的大致方向上；以及如果该方位是在第二基站的大致方向上，就使用所述第一基站信号强度分布估算从所述移动站到所述第一基站的距离。
15.按照权利要求14的方法，其中所述第一信息包括唯一的识别码，用于识别所述的第二基站。
16.在一个多址联接、扩展频谱的通信系统中用于在移动站与指定给所述移动站的一个基站之间实现通信的方法，包括以下步骤在移动站接收来自指定基站的广播信号；测量广播信号的接收信号强度；根据接收信号强度估算移动站的位置；以及根据估算的位置确定一个适当的时序提前，以便从移动站向指定的基站传输信号。
17.按照权利要求16的方法，还包括以下步骤从至少一个相邻的基站接收广播信号；以及测量从所述至少一个相邻基站接收到的广播信号之间的时序差，并且根据测得的时序差进一步执行所述的估算移动站位置的步骤。
18.按照权利要求17的方法，其中，来自所述至少一个相邻基站的所述广播信号包括沿着一条线的信号强度分布，这一条线连接着指定基站和所述至少一个相邻基站。
19.按照权利要求18的方法，进一步包括以下步骤从第一相邻基站和第二相邻基站接收广播信号，该广播信号包括所述第一相邻基站和所述第二相邻基站之间的发射距离和方位，所述的第一相邻基站与所述的第二相邻基站相互邻接。
20.按照权利要求18的方法，其中，由移动站接收的所述广播信号是从所述指定基站和所述至少一个相邻基站同步地传输的。
21.按照权利要求16的方法，其中所述位置估算步骤还包括估算移动站速度的步骤。
22.按照权利要求21的方法，其中估算的速度是采用Kalman滤波技术来确定的。
23.按照权利要求16的方法，其中所述的时序提前相当于从移动站到指定基站的距离上的传输延迟的二倍。
24.在一个多址联接、扩展频谱的通信系统中用于在移动站和指定给所述移动站的基站之间实现通信的方法，包括以下步骤从所述指定基站广播信号；在移动站接收来自指定基站的广播信号，该广播信号包括发射功率电平；测量接收到的广播信号的信号强度；以及根据所述信号强度和所述发射功率电平确定适当的功率电平，用于从所述移动站到所述指定基站的信号传输。
25.按照权利要求24的方法，还包括以下步骤，即按照确定的功率电平从所述移动站向所述指定基站发射信号。
26.在一个多址联接、扩展频谱的通信系统中用于在移动站与指定给所述移动站的基站之间实现通信的方法包括以下步骤；从相邻的基站和指定的基站广播信号，所述的广播信号包括方位信息；在所述移动站接收广播信号；根据广播信号计算所述指定基站和所述相邻基站相对于移动站的方位；按照所述计算出的方位估算从移动站到指定基站的距离和用于从所述移动站向所述指定基站发射信号的信号时序；以及按照所述估算的信号时序从所述移动站向所述指定基站发射所述信号。
27.按照权利要求26的方法，其中所述估算步骤还包括，确定从所述移动站到所述指定基站的传播延迟，其中的所述信号时序大约是所述传播延迟的二倍。
28.按照权利要求27的方法，其中，所述广播信号是用定相天线广播的。
29.一种位置查寻系统，用于在移动站获得与指定给所述移动站的一个基站的至少一个距离和传播延迟的大致估算值，从而在所述移动站与所述指定基站之间实现通信，所述系统包括设在所述指定基站的装置，用于广播具有所述移动站的时序基准的信号；在所述移动站用于接收所述广播信号的装置；用于估算所述广播信号的传播延迟的装置；用于确定信号传输时序的装置，在比所述广播信号的所述时序基准提前所述传播延迟的二倍的基础上确定信号传输时序；以及设在所述移动站的装置，用于采用所述信号传输时序向所述指定基站发射传输信号。
全文摘要
在采用TDMA或CDMA的移动无线电话系统中，移动装置(5，7)经常为了向基站传输而需要确定时序和适当的功率。基站发出的信息广播使移动站能根据接收到的平均信号强度来估算其与各个基站(1)间的距离，由此确定大致的扇区位置。广播信息中可以包括信号强度关于距离的平均发射分布。移动站(5，7)根据广播信息确定向基站传输时的传播损失，以及适当的功率电平和传输时序。因此，移动站(5，7)可以按照确定的信号时序和功率电平向基站(1)发射信号。
文档编号H04B7/005GK1115196SQ94190732
公开日1996年1月17日 申请日期1994年9月8日 优先权日1993年9月9日
发明者P·W·邓特 申请人:艾利森.Ge.流动通讯有限公司