专利名称：确定蜂窝移动终端位置的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及移动无线通信领域，和具体地，涉及用于确定移动无线终端位置的改进的方法和系统有关技术说明在蜂窝通信领域，能够确定其中的移动无线终端变得越来越重要。例如负责定义移动无线通信系统的技术要求和标准的授权通常涉及在指定执行移动终端位置确定所需要准确性的处理。目前用于确定移动终端位置的大多数成功方法是基于对信号传播时间的计量，该时间随后被用于导出距离。这些传播时间计量在上行链路(基站计量来自移动站的发射)或下行链路(移动终端计量来自基站的发射)上进行。
例如，Ghosh等人在WIPO专利申请公开号为WO96/35958中公开了用于在码分多址(CDMA)通信系统中确定移动终端位置的一种方法和系统(例如按照IS-95标准)。Ghosh的申请指出了一种方法，通过该方法在至少两个基站中计量从移动终端发射信号的到达绝对时间(TOA)。这些TOA计量转换为距离。三角测量用于确定移动终端位置。可是，所公开的位置确定TOA方法的问题在于它需要使用高精确度或“准确”的时间基准(例如由基于空间的全球定位系统或GPS)。
Lundqvist等人(“Lundqvist”)在专利申请号PCT/SE97/00219(有关美国专利申请号08/799039)中公开了一种方法和设备，用于在非同步环境下确定移动终端位置(例如没有“准确”时间基准)。代之以，位置已知的多个固定位置“基准”无线终端被用于进行下行链路传播时间计量。在基站之间的相对时间偏差被确定并用于导出移动终端位置。
B.Bergkvist等人(“Bergkvist”)的申请号为PCT/SE96/03561的PCT专利申请中公开了一种方法和设备，用于在蜂窝移动无线系统，例如，全球移动通信系统(GSM)中确定移动终端位置。命令移动终端执行一系列对几个目标基站的切换。例如，移动终端对一个目标基站发射一个接入脉冲串。可是，接收该脉冲串的基站没有发射确认消息。该目标基站利用所接收的接入脉冲串计量往返传播延迟(基站-移动终端-基站)。因此，不需要时间基准信号来导出移动终端位置。
在上述Ghosh申请中所公开方法的缺点在于要求基站使用全球时间基准，例如GPS信号，来准确确定移动终端位置。类似地，尽管Lundqvist申请中所公开的方法避免了使用全球时间基准，代之以使用位置已知的固定位置“基准”无线终端的复杂系统，以便导出相对基站定时偏差。Bergkvist申请的缺点在于使用了根据执行一系列放弃切换来计量往返传播延迟。该方法占用相当数量的时间来完成，并由对几个基站发射单独接入脉冲串而产生实际干扰。可是，产生这些接入脉冲串只为确定移动终端位置的目的。
明显地，需要不使用复杂时间基准，“基准移动终端”，和“干扰”放弃切换的确定移动终端位置方法，并能够代之以利用蜂窝移动无线系统的基本功能。如下所述，本发明成功地提供了这一能力并解决了上述问题。
发明概述本发明所关注的一个问题是如何计量基站与移动终端之间的距离而不必使用全球时间基准。
本发明所关注的另一个问题是如何在非同步移动无线系统中确定移动终端的地理位置(不用全球时间基准)，同时消除对于额外位置确定设备的需要(例如对于确定基站之间时间偏差的“基准”无线终端)。
本发明所关注的再一个问题是如何确定移动终端的地理位置而不产生不必要的“干扰”(例如对于出故障的切换的接入脉冲串)。
因此，本发明的目的是提供一种方法和系统，用于确定直接在移动无线系统的数字或模拟(但是能够携带数字信息)业务信道上以对话方式工作的移动终端位置。
本发明的另一个目的是提供满足上述目的的一种方法和系统，其中移动无线系统是例如CDMA，宽带CDMA(WCDMA)，或时分多址(TDMA)系统。
本发明的又一个目的是提供满足上述目的的一种方法和系统，其中由一个系统执行位置确定功能，该系统在事先已知的信息格式上发射并进行计量(即，不需要变化信息的传输)。
本发明的另一个目的是提供满足上述目的的一种方法和系统，其中可以使用一个移动终端确定来自无线基站发射的相对时间偏差，和然后利用来确定其它移动终端的位置。
按照本发明，通过用于在蜂窝移动无线系统中确定移动终端位置的一种新颖的方法和系统实现上述的和另外的目的。以航空运输领域打比方，考虑航空运输时间表，可以看出飞机的出发和到达时间是利用本地时间表示的。设想连接两个城市(例如，达拉斯和斯德哥尔摩)之间的东-西航空运输，在这些城市之间的本地时间差可以达几个小时。因此，如果使用本地时间计算时间表中的到达时间，从一个城市到另一个城市(例如，达拉斯到斯德哥尔摩)飞行所需要的视在空中时间与相反方向路程(例如，斯得哥尔摩到达拉斯)飞行所需要的视在空中时间不同。可是，通过将东-西旅程(例如，达拉斯到斯德哥尔摩)的视在时间与返回旅程(例如，斯德哥尔摩到达拉斯)的视在时间相加，并将结果除以二，可以相对容易地计算出旅行的实际时间。利用这种“往返”计算方法，在一个方向上旅行的时间“损失”基本上是另一个方向旅行的时间“增加”，且结果独立于所涉及的本地时间。最终，所计算出的实际时间乘以进行旅行飞机的速度，以便确定两个城市之间的距离。
类似地，按照本发明，一种往返计算方法被用于确定移动无线站(MS)与无线基站(BS)之间的距离，该方法使用视在上行链路和下行链路信号空中传播时间(例如，T-up和T-down)。如此，不需要绝对时间基准。MS和BS向一个服务节点报告上行链路和下行链路信号的本地出发和到达时间，并计算视在空中时间，T-up和T-down。MS和BS之间的距离D可以如下计算D＝c(T-up+T-down)/2 (1)在此“c”等于光速。
按照本发明的第一实施例，MS与特定无线基站(BS1)之间的距离可以通过下列新颖的往返方法来确定。第一计量命令由网络控制器(例如移动服务转换中心或MSC)发给BS1，命令BS1计量由该MS在特定时间窗口内发射(上行链路)的第一信号(例如，常规训练序列)的本地到达时间(L-TOA-U)。对于下行链路发射，BS1在本地发射时间(L-TOT-D)在下行链路(例如，在WCDMA系统中的导频信号)上周期地发射第二信号。这些第二信号能够由所有MS接收，这使得网络控制器不必命令BS1在指定时间发出下行链路专用信号。该网络控制器通过其付诸使用的BS(BS0)发出第二计量命令给MS，该控制器命令MS在指定时间窗口内发射第一信号(上行链路)，并报告其时间本地发射时间(L-TOT-U)。该第二计量命令也命令MS计量并报告由BS1发射的第二信号(下行链路)的本地到达时间(L-TOA-D)。另外，第一和第二命令识别用于上述发射和计量的下行链路和上行链路无线信道。该MS和BS1报告各自L-TOA-D和L-TOA-U计量给网络控制器，该控制器将该信息与MS的识别一起传递给网络服务节点中的处理器。使用上述公式1，处理器计算MS和BS1之间的距离。
按照本发明的第二实施例(例如，在CDMA或WCDMA系统中)，从MS到付诸使用的BS(BS0)的空中时间可以由新的方法确定，该方法建立BS0与MS之间的连接(例如，一个呼叫)。常规匹配滤波器技术可以用于确定连接的往返延迟。产生的往返延迟值除以二，和该结果乘以光速，就给出了MS与BS0之间的距离。相同方法可以用于确定MS与两个相邻BS(BS1，BS2)之间的距离。然后可以使用常规的三角测量算法确定该MS的位置。
按照本发明的第三实施例(例如，在TDMA系统中)，从MS到付诸使用的BS(BS0)的空中时间由常规定时超前(TA)技术确定。如同在第二实施例中，常规匹配滤波方案可以用于确定往返延迟。MS与BS0之间的距离通过往返延迟除以二，和该结果乘以光速来计算。相同的方法还可以用于确定MS与两个相邻BS(BS1，BS2)之间的距离。然后常规三角测量算法用于确定该MS的位置。
按照本发明的第四实施例，为一个MS(MS1)所导出的位置，和从该MS1到相邻基站(例如，BS1，BS2等)所导出的距离由网络服务节点使用以确定这些相邻BS相对于MS1的付诸使用的BS(BS0)的(发射)时间偏差。然后根据常规上行链路或下行链路TOA方法确定第二MS(MS2)位置。注意，作为实际问题，在计量MS2之前为MS1所导出的位置当前应已确定，因为BS的时钟可能偏移。相邻BS以本地时间通过网络控制器(例如，MSC)报告TOA给服务节点。该服务节点已经知道相邻BS的时间偏移。
按照本发明的第五实施例，提供无线BS用于使用往返位置确定方案确定MS位置。该BS包括具有本地时钟的控制装置。该控制装置响应接收报告命令报告BS与MS之间下行链路和上行链路定时序列的下行链路本地发射时间(L-TOT-D)和上行链路本地到达时间(L-TOA-U)。该BS也包括发射机，该发射机向控制装置报告在下行链路上发射信号的瞬时时间(L-TOT-D)。也包括接收机，该接收机使用匹配滤波器或滑动相关器(sliding correlator)确定在下行链路上接收信号的瞬时时间(L-TOA-U)。该接收机这些时间信息给控制装置。
按照本发明的第六实施例，提供无线MS用于使用往返位置确定方案确定其自己的位置，如同在第五实施例中用于BS那样的。该无线MS包括具有本地时钟的控制装置。该控制装置响应接收报告命令报告MS与BS之间下行链路和上行链路定时序列的上行链路本地发射时间(L-TOT-U)和下行链路本地到达时间(L-TOA-D)。该MS也包括发射机，该发射机向控制装置报告在上行链路上发射信号的瞬时时间(L-TOT-U)。也包括接收机，该接收机使用匹配滤器或滑动相关器确定在下行链路上接收信号的瞬时时间(L-TOA-D)。该接收机发送这些时间信息给控制装置。
本发明的重要技术优点在于所使用的该位置确定方法不需要时间同步的BS，时间基准，或带有已知位置的“基准”终端。本发明也不产生不必要的接入脉冲串“干扰”。
本发明的另一个重要技术优点在于它可以应用于任何移动通信系统，包括例如CDMA，WCDMA，TDMA，频分多址(FDMA)，或模拟系统，这种系统能够在上行链路和下行链路上传送数字信息，和其BS和MS能够计量本地发射和到达时间。
本发明的另一个重要技术优点在于仍可能在BS中使用时间基准(例如，GPS基准信号)，而不必进行下行链路或上行链路计量。
本发明的再一个重要技术优点在于有可能使用位置已经确定的MS作为“基准”终端，用于确定相邻BS时间偏移的目的。因此，本发明有利地减少了确定其它MS位置所需要的计量数量。
附图简介结合附图参照下列详细说明可以更完整地理解本发明方法和设备
图1是蜂窝移动无线系统的示意性方框图，按照本发明的优选实施例，该系统能够用于实现确定移动无线站的方法(而不要求使用时间基准)；图2是按照本发明的各个实施例构成的无线基站和移动无线站的示意性方框图；图3是流程图，表示用于确定移动无线站位置的方法，该方法可以由图1和2中所示的实施例实现。
附图的详细说明通过参照附图中的图1-3能够最好地理解本发明的优选实施例，类似数字用于类似或相应的各个图中部件。
图1是蜂窝移动无线系统200的示意性方框图，该系统可以用于这些确定移动无线站位置的方法(不需要使用时间基准)，按照本发明的优选实施例。系统200包括多个无线基站。为清楚，只表示多个无线基站中的三个基站BS0(付诸使用的基站用于位置将确定的移动无线站)；和两个相邻基站BS1和BS2。优选地，BS0，BS1和BS2位于不同位置以定义了不同小区，和全部通过通信链路201连接到线连接网络(例如，公共地面移动网络或PLMN)。为表示示范性实施例，该网络包括网络控制器，如此，例如，移动业务交换中心(MSC)202，该控制器通过公共交换电话网络或PSTN(没有明确地表示)连接到服务节点移动定位中心(MPC)203。该MC202包括带有查询表204的存储器存储区，该表与特定无线信道相关以指定移动无线站(例如，MS208)。该查询表(204)功能允许MSC202向服务节点MPC203报告上行链路和下行链路信号发射和到达时间，和使这些时间与涉及的移动站(例如，MS208)相关。每个MS通过无线空中接口与BS通信(例如，在BS0与MS208之间的空中接口)。
对于该实施例，服务节点MPC203包括处理器203a，该处理器分别包括接收单元203b，存储单元203c，发送单元203d，和第一和第二计算单元203e和203f。该处理器203a在存储单元203c中为每个BS保持地理位置信息。该计算单元203e和203g使用所存储的BS位置信息和所报告的上行链路和下行链路信号本地发射时间和到达时间(来自MSC202)用于计算涉及的MS的位置(例如，MS208)。
例如，第一计算单元203e可以根据所报告的本地发射时间(L-TOT-U，L-TOT-D)和本地到达时间(L-TOA-U，L-TOA-D)，用于计算MS(例如，MS208)与BS(例如BS1)之间的往返距离D，如下D＝c(T-up+T-down)/2 (2)其中T-up＝(L-TOA-U-L-TOT-U) (3)T-down＝(L-TOA-D-L-TOT-D)(4)第二计算单元203f通过使用MS与至少三个无线基站(例如，BS0，BS1，BS2)之间的往返距离信息D可以用于计算考虑中的MS位置(例如MS208)。
作为一种选择，第二计算单元203f也可以使用来自天线阵列的任何所报告方向的到达(DOA)信息以确定MS位置如果可以使用。在此情况下，MS位置可以只根据往返距离D和针对一个BS的DOA信息确定。这样，该MS为定位在某个方位角(DOA)和离开所涉及的BS的距离。
该存储单元203c保持网络无线基站(例如，BS0，BS1，BS2)的已知位置。该接收单元203b和发送单元203d提供了用于服务节点MPC203与网络控制器(MSC202)和用户请求/接收MS位置信息(例如，使用短消息服务或SMS特征)通信的装置。
在工作中，假设MS208是将确定位置的MS。所表示的双向链路211表示在MS208与其付诸使用的BS0之间的信号连接(例如，一个呼叫)。MSC204通过连接211发送命令消息给MS 208，该命令命令MS208执行位置确定功能。MS208通过连接211发射其被报告的本地信号发射和到达时间，这些时间由BS0接收并传送到MSC202。上行链路信号连接212和213(分别到BS1和BS2)的每个代表在上行链路上所发射的和由BS1和BS2所接收的位置确定序列。为该示例性实施例，该位置确定序列信息只是一个预定义时间标记。类似地，下行链路信号连接214和215(分别从BS1和BS2)的每个代表在下行链路上由BS1和BS2发射的和由MS208接收的位置确定序列。可是，对于不同的实施例，这些预定义时间标记可以作为由CDMA或WCDMA系统中的BS1和BS2所发射的导频信号实现。
从相邻基站(BS1，BS2)到MS(208)的距离可以利用上述往返位置确定方法来确定。从付诸使用的基站(BS0)到MS(208)的距离可以利用常规的时间超前距离计量方法(例如，在TDMA系统中)，或常规匹配滤波器距离计量方法(例如，在CDMA或WCDMA系统中)来确定。这些MS(208)与基站(BS0，BS1，BS2)之间的距离与已知的BS位置信息一起，然后用三角测量算法以确定MS位置。
图2是无线基站和移动无线站的示意性方框图，按照本发明的优选实施例构成。对于该实施例，无线基站BS1(或BS2，…BSn)和移动站MS208是WCDMA系统的一部分。BS1包括一个发射天线301和两个接收天线302。这对接收天线302为无线业务，和也为本发明的上行链路计量有利地提供了的空间分集。BS1也包括发射机部分303，接收机部分304，和优选地作为有限脉冲响应(FIR)滤波器实现的匹配滤波器305。该FIR滤波器305(连接到接收机部分304)利用常规定时技术确定上行链路信号309到达BS1的时刻，该时刻将被用于本发明的确定MS208位置的方法。控制单元306从本地时钟308(通过连接307在报告时刻从FIR滤波器)读取到达上行链路的本地时间(L-TOA-U)，和将该信息与相关无线信道识别信息一起传送给MSC202。
构成MS208以响应BS1的方式实现创造性的MS位置确定方法。对于该实施例，MS208包括一个发射/接收天线321，该天线连接到接收机部分324，发射机部分323，和发射机/接收机部分323。匹配滤波器325(也以FIR滤波器实现)也连接到接收机部分324。该滤波器325利用常规定时技术确定下行链路信号310到达MS208的时刻，该时刻将用于本发明的确定MS208位置的方法。控制单元326从本地时钟328(通过连接327在报告时刻从FIR滤波器)读取到达上行链路的本地时间(L-TOA-D)，和将该信息与相关无线信道识别信息一起通过信令路径329、发射机/接收机部分330、天线321、无线接口331和付诸使用的无线基站BS0传送给MSC202。
该控制单元326也产生上行链路信号309，该信号由MS208通过发射机部分323，和天线321发射。由涉及的相关基站(例如BS1)接收的上行链路信号309使用在实现确定MS位置的本方法中。如此，控制单元326在本地时钟38上读取上行链路信号309的本地发射时间(L-TOT-U)，并将该信息与有关无线信道识别一起传送到MSC202。该MSC202查询查询表204(图1)确定将确定位置的移动站的识别(例如，MS208)。该查询表除了已知BS位置信息外也保持携带各个信号211，212，213，214和215的有关无线信道。当在付诸使用的基站BS0与涉及的MS(208)之间建立呼叫时，这些信号被存储在查询表中，和命令消息被发送以启动本发明的确定MS位置的方法。
图3是流程图，该图表示确定移动无线站位置的方法500，该方法可以由图1和2所示的实施例实现。对于这些实施例，系统200是CDMA移动无线系统。在步骤501，在服务节点MPC203接收确定移动无线站(例如，MS208)位置的请求。例如，这种请求可以进入MPC203作为来自用户的短文本消息。响应接收这种请求，在步骤502，MPC203通过MSC202和付诸使用的BS0发送命令消息到MS208，该消息命令MS208启动自己的位置确定功能。该位置确定由使用付诸使用的BS0和相邻基站BS1和BS2的位置作为对常规三角测量算法的输入来进行的。在步骤503，通过使用常规匹配滤波/相关方法计算往返延迟(BS0-MS-BS0)BS0确定其自己与MS208之间的距离，并报告通过MSC202所确定的距离信息给MPC203。
在步骤504，该MS208分别计量从BS1和BS2发射的(导频)信号的本地到达时间L-TOA-D1和L-TOA-D2，并通过BS0和MSC202报告这些本地到达时间给MPC203。在步骤505，MPC203通过MSC202发送命令消息给BS1和BS2，该消息命令BS1和BS2“收听”位置数据，该数据将在特定期间从MS208在上行链路发射。在步骤506，MPC203通过MSC202和BS0发送命令消息给MS208，该消息命令MS208在特定期间发射位置数据，并通过BS0和MSC202报告准确发射时间(L-TOT-U)给MPC203。
在步骤507，BS1和BS2使用常规相关方法计量在特定期间发射位置数据的各自本地到达时间L-TOA-U1和L-TOA-U2。在步骤508，BS1和BS2通过MSC202报告对于发射信号的各自本地基站时间L-TOT-D1和L-TOT-D2，和对于接收信号的本地基站到达时间L-TOA-U1和L-TOA-U2给MPC203。在步骤509，MPC203使用已知BS位置和按照上述公式2-4报告的本地时间计算MS208的位置。
应注意，按照本发明，来自MS208的上行链路信号可以在任何合适的时间发射，如果从MS208报告了本地发射时间。可是，在现有技术方法中，从将被确定位置的移动站发射的上行链路信号在与付诸使用的基站相关的定时的已知绝对时间和付诸使用的基站与该移动站之间的已知的距离上发射。因此，作为现有技术方法的另一种替换，付诸使用的基站与移动站之间的距离可以使用图3所示的本发明方法确定，以通过执行步骤504-508而非上述步骤503来确定BS1与MS208，和BS2与MS208之间的距离。
尽管本发明方法和设备的优选实施例在附图中表示并在上述详细说明中描述，应明白本发明不限于所公开的实施例，而能够进行重新设计，修改和替换而不脱离上述的本发明的精神，本发明由下列权利要求限定。
权利要求
1.一种用于确定移动站与第一无线基站之间的空中往返时间的方法，包括步骤所述移动无线站和所述第一无线基站的每个分别确定上行链路信号和下行链路信号的本地发射时间；所述移动无线站和所述第一无线基站的每个分别确定所述下行链路信号和所述上行链路信号的本地接收时间；根据本地发射时间和本地接收时间的一个计算视在上行链路空中时间；根据本地发射时间和本地接收时间的第二个计算明显下行链路空中时间；将所述明显上行链路空中时间与所述明显下行链路空中时间相加以获得所述往返空中时间。
2.权利要求1中的方法，进一步包括通过将所述往返空中时间乘以光速并除以二，确定所述移动无线站与所述第一无线基站之间的距离的步骤。
3.权利要求1中的方法，进一步包括通过为所述移动无线站与所述第二无线基站再次执行这些权利要求1的步骤，确定所述移动无线站与第二无线基站之间的距离的步骤。
4.权利要求3中的方法，进一步包括确定所述移动无线站位置的步骤，通过通过将每个所述往返空中时间乘以光速除以二，确定所述第一无线基站与所述移动无线站之间的第一径向距离，和所述第二无线基站与所述移动无线站之间的第二径向距离，确定所述第一径向距离和所述第二径向距离的多个相交点；和根据所述多个相交点选择所述位置。
5.权利要求2中的方法，进一步包括确定所述移动无线站位置的步骤，通过通过为第二和第三无线基站再次执行权利要求1和2的步骤，确定所述移动无线站与第二和第三无线基站之间的距离；和利用所述移动无线站与所述第一无线基站，所述移动无线站与所述第二无线基站，和所述移动无线站与所述第三无线基站之间的所述距离进行三角测量。
6.权利要求2中的方法，进一步包括通过使用多于三个无线基站的到达时间算法确定所述移动无线站位置的步骤。
7.权利要求2中的方法，进一步包括步骤对于所述移动无线站和至少一个无线基站接收至少一个方向的到达信号；和根据所述到达信号方向和所述移动无线站与所述第一无线基站之间的距离确定所述移动无线站的位置。
8.权利要求1中的方法，其中所述视在上行链路空中时间等于上行链路信号本地到达时间减所述上行链路信号的本地发射时间，和所述视在下行链路空中时间等于下行链路信号的本地到达时间减所述下行链路信号的本地发射时间。
9.权利要求2中的方法，其中所述计算，相加和相乘步骤在移动通信网络服务节点中执行。
10.一种方法用于确定移动无线站与第一无线基站之间的距离，包括步骤所述移动无线站和所述第一无线基站的分别每个确定一个上行链路信号和下行链路信号的本地发射时间；所述移动无线站和所述第一无线基站的每个分别确定一个所述下行链路信号和所述上行链路信号的本地接收时间；根据所述本地发射时间的一个和所述本地接收时间的一个计算一个视在上行链路空中时间；根据所述本地发射时间的第二个和所述本地接收时间的第二个计算所述视在下行链路空中时间；将所述视在上行链路空中时间和所述视在下行链路空中时间相加以获得往返空中时间；和将所述往返空中时间乘以光速除以二。
11.一种方法用于确定在移动通信系统中一个移动无线站的距离，包括步骤在所述移动通信系统中建立所述移动无线站与至少一个无线基站之间的连接；对所述移动基站与所述至少一个无线基站之间的所述连接计算视在上行链路空中时间和明显下行链路空中时间；对所述连接将所述视在上行链路空中时间与所述视在下行链路空中时间相加以获得对所述连接的往返空中时间；和通过将所述连接的所述往返空中时间与光速相乘除以二，对所述连接确定距离。
12.权利要求11中的方法，进一步包括确定所述移动无线站位置的步骤，通过通过将每个所述无线基站往返空中时间与光速相乘除以二，确定所述第一无线基站与所述移动无线站之间的第一径向距离，和第二无线基站与所述移动无线站第二径向距离；确定所述第一径向距离与所述第二径向距离的多个相交点；和根据多个相交点选择所述位置。
13.权利要求11中的方法，进一步包括确定所述移动无线站位置的步骤，通过通过对所述第二和第三无线基站再次执行权利要求12的步骤，确定所述移动无线站与第二和第三无线基站之间的距离；和利用所述移动无线站与所述第一无线基站，所述移动无线站与所述第二无线基站，和所述移动无线站与所述第三无线基站之间的所述距离进行三角测量。
14.权利要求11中的方法，通过使用多于三个连接到所述移动无线站的无线基站的到达时间算法，进一步包括确定所述移动无线站位置的步骤。
15.权利要求11中的方法，其中对每个所述连接的所述视在上行链路空中时间等于对各自上行链路信号的本地到达时间减对所述各自上行链路信号的本地发射时间，和所述视在下行链路空中时间等于对各自下行链路信号本地到达时间减对所述各自下行链路信号本地发射时间。
16.权利要求11中的方法，进一步包括通过使用至少对所述连接的距离和至少一个其它距离的计量，确定所述移动无线站位置的步骤。
17.权利要求11中的方法，其中所述连接包括一个呼叫。
18.权利要求11中的方法，其中所述连接包括一个链路通信数据。
19.权利要求11中的方法，进一步包括确定所述移动无线站位置的步骤，其中所述移动无线站的上行链路信号与至少所述一个无线基站的下行链路信号同步，和至少所述一个无线基站使用对所述至少一个无线基站和所述移动无线站之间的所述连接的已知往返时间延迟。
20.一种方法用于确定移动无线站的位置，包括步骤计量至少一个服务无线基站与所述移动无线站之间往返延迟；所述服务无线基站报告所述往返延迟给网络处理器；所述移动无线站计量来自多个无线基站信号的本地到达时间；报告所述信号的本地到达时间给所述网络处理器；所述移动无线站发射位置数据信号，和报告对所述位置数据信号的本地发射时间给所述网络处理器；所述多个无线基站的每个计量对所述位置数据信号的各自本地到达时间，和报告来自所述多个无线基站的所述信号的本地发射时间，和所述计量出的各自所述位置数据信号的本地到达时间给所述网络处理器；和所述网络处理器利用所述报告的本地到达时间和本地发射时间计算所述移动无线站位置。
21.权利要求20中的方法，其中所述移动无线站在特定时间间隔期间发射所述位置数据信号，和所述多个无线基站的每个计量在至少包括所述特定时间间隔一部分的时间间隔期间的所述位置数据信号的各自本地到达时间。
22.权利要求20中的方法，其中所述网络处理器利用到达时间估计算法计算所述移动无线站的所述位置。
23.一种系统用于确定移动无线站与第一无线基站之间的距离，包括用于所述移动无线站确定上行链路信号的本地发射时间和所述第一无线基站确定下行链路信号本地发射时间，和所述第一无线基站确定所述上行链路信号的本地接收时间和所述移动无线站确定所述下行链路信号的本地接收时间的装置；和处理装置用于根据所述上行链路本地发射时间和所述上行链路本地接收时间之一计算视在上行链路空中时间；根据所述下行链路本地发射时间和所述下行链路本地接收时间计算视在下行链路空中时间；将所述视在上行链路空中时间与所述下行链路空中时间相加以获得往返空中时间；和将所述往返空中时间乘以光速除以二。
24.权利要求23中的系统，其中所述处理装置包括一个移动定位中心。
25.权利要求23中的系统，其中所述下行链路信号包括一个CDMA系统中的导频信号。
26.权利要求23中的系统，其中用于所述移动无线站的每个和所述第一无线基站确定上行链路信号的本地发射时间和下行链路信号的本地接收时间的所述装置包括一个控制单元和本地时钟。
全文摘要
公开了一种方法(500)和系统(200),通过该方法和系统利用视在的上行链路和下行链路信号空中传播时间(例如,T－up和T－down)将往返计算用于确定移动无线站(MS)(208)与无线基站(BS)(BS0,BS1,BS2)之间的距离。如此,不需要绝对时间基准。该MS和BS将上行链路和下行链路信号(212—215)的本地发出和到达时间(308,328)报告给移动网络(200)中的服务节点(203),并计算视在的空中时间,T－up和T－down。可以计算出MS与BS之间的距离D,D=c(T－up+T－down)/2,其中“c”等于光速。 对至少三个位置已知基站的距离D1,D2,D3可以用于以三角测量算法确定MS位置。
文档编号H04B7/26GK1271419SQ9880941
公开日2000年10月25日 申请日期1998年9月11日 优先权日1997年9月23日
发明者M·塞德瓦尔, P·伦德奎斯特 申请人:艾利森电话股份有限公司