CN1157091C

CN1157091C - 用于确定移动通信台位置的定位测量单元的选择

Info

Publication number: CN1157091C
Application number: CNB008102732A
Authority: CN
Inventors: S; S·菲舍尔; A·坎加斯; E·拉松
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: EP1793641A1; AU6191300A; EP1197114B1; EP1197114A1; EP1793640A1; CN1360807A; CA2379167A1; CA2379167C; DE60042116D1; US6282427B1; WO2001005184A1

Abstract

在选择(110)用于测量从运行于无线通信网的移动通信台(17)接收的上行链路信号的定位测量单元(13)，以定位移动通信台(17)在无线通信网中的位置时，网络中该移动台的可能位置(111)被识别。然后，在测量上行链路信号中使用的定位测量单元(13)可以通过评价移动台(17)的可能位置(111)与分别与网络中多个定位测量单元(13)相关的多个另外位置(62)之间的一个或多个相对位置关系来识别；为多个定位测量单元(13)的每一个关于移动台(17)的可能位置(111)预测(101)路径损耗测量；并且为定位测量单元(13)的多个组(112)的每组确定关于移动台(17)的可能位置(111)的精度的几何稀释(GDOP)值。

Description

用于确定移动通信台位置的定位测量单元的选择

技术领域

本发明总体上涉及定位无线通信网中移动通信单元的位置，更具体而言是涉及进行上行链路信号测量的定位测量单元的选择。

背景技术

定位运行于无线通信系统中的移动通信单元的位置的能力提供众所周知的优点。这种位置定位能力的示范用途包括安全应用、紧急事件响应应用以及导游应用。在用于提供位置定位能力的几个可能技术中，关于来自移动单元的上行链路信号的测量的技术是具有吸引力的，因为它们通常不需要对移动单元进行任何改变。

现在关于全球移动通信系统(GSM)来描述上行链路到达时间方案的例子，GSM是其中应用上行链路到达时间技术的示范无线通信系统。当一个外部应用(或GSM网络本身)决定定位一个移动单元(也称作移动台MS)的位置时，移动定位中心(通过基站控制器)迫使移动单元执行传统的异步切换，于是移动单元发送多达70个上行链路接入字符组，每个TDMA帧一个字符组(即每8个时隙一个字符组)。移动单元在试图遵照异步切换命令中发送接入字符组。

移动定位中心(MLC)命令多个定位测量单元(LMU)捕获接入字符组并在每个LMU测量每个字符组的到达时间。然后，LMU为MLC提供它们的到达时间测量以及对于这些测量的可靠性估计。为了计算移动台的位置，MLC使用到达时间值以及相应的可靠性参数，LMU的地理定位坐标以及关于LMU的各自内部时基之间的时间差。例如，每个LMU可以被提供一个绝对时间基准(例如全球定位系统(GPS)时钟)，在这种情况下，LMU都被同步在一起，以便LMU之间的相对时间差不是移动台位置的MLC计算中的一个因素。

不过，如果LMU不包括一个绝对时间基准，则例如通过令每个LMU测量来自位于网络中一个已知位置的固定参考移动台的上行链路字符组的到达时间，可确定它们各自本地时间基准之间的相对差。然后，将对于参考移动台的到达时间信息从LMU发送到MLC。MLC可以使用这些到达时间测量来计算各自LMU的时间基准中的相对差，也称作内部LMU时间差(ILTD)。

其它的传统技术也可以用于确定ILTD。

因为MLC知道ILTD(或者可替代地知道LMU全部由一个GSP系统同步)，所以，它能够使用传统的到达时间差(TDOA)技术来根据LMU提供的到达时间信息计算一个指定移动台的位置的估计。

应当参与一个定位测量的LMU在进行TOA测量之前必须被配置。也就是，LMU需要关于测量开始时间、测量频率、跳频序列和其它参数的信息。传统地，MLC为LMU提供所有它们进行TOA测量所需要的信息。因此，MLC在测量之前必须选择用于确定位置测量的LMU。为了定位一个确定的移动台，必须由至少三个LMU执行TOA测量。不过，为了避免不良测量几何图形(measurement geometry)并反对低的SNR(信噪比)，最好是使用更多的(例如5-7个)LMU用于TOA测量。另一方面，由于容量限制，MLC最好是选择尽可能少的LMU用于TOA测量。位置确定的正确性依赖于各TOA测量的正确性以及测量几何图形。

因此，重要的是选择LMU，以便(1)获得良好的测量几何图形并且(2)从MS到所选择LMU的链路具有良好质量，例如良好的SNR。本发明使得一个诸如MLC的移动定位节点能够根据LMU满足这些需求的程度来选择LMU。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于选择定位测量单元的方法，所述定位测量单元用于测量由运行于无线通信网络中的移动通信台发送的上行链路信号，以定位该移动通信台在无线通信网络中的位置，其特征在于步骤：确定其中移动台可能位于的网络的地理区域；识别该区域内的第一位置，其中所述识别步骤包括定义第一位置基本上位于区域中心，并包括基于与各自定位测量单元相关的定位坐标和天线法线向量定义其它位置；确定第一位置与多个与网络中多个定位测量单元分别相关的其它位置之间的相对位置关系；以及选择用于基于相对位置关系测量上行链路信号的多个定位测量单元的一个子集。

根据本发明的第二个方面，提供了一种选择定位测量单元的方法，所述定位测量单元用于测量由运行于无线通信网中的一个移动台发送的上行链路信号，以定位移动通信台在无线通信网中的位置，其特征在于步骤：识别移动台在网络中的可能位置；为网络中多个定位测量单元的每一个预测相对于移动台的可能位置的各自路径损耗测量；以及选择多个定位测量单元的一个子集以基于路径损耗测量来测量上行链路信号。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于选择定位测量单元的设备，所述定位测量单元用于测量从运行于无线通信网络中的移动通信台接收的上行链路信号，以定位移动通信台在无线通信网中的位置，其特征在于：具有一个用于接收网络信息的输入端的第一确定器，根据所述网络信息可以确定其中移动台可能位于的网络的地理区域，所述第一确定器可操作地定义所述第一位置基本上位于所述区域中心，并且其中所述另外的网络信息包括与各自定位测量单元相关的定位坐标和天线法线向量；耦合到所述第一确定器以从中接收指示所述第一位置的位置信息的第二确定器，所述第二确定器具有用于接收另外的网络信息的一个输入端，所述另外的网络信息指示网络中多个定位测量单元的定位，所述第二确定器响应于所述位置信息以及所述另外的网络信息来确定所述第一位置和分别与所述多个定位测量单元相关的另外位置之间的相对位置关系；以及耦合到所述第二确定器以从中接收指示所述相关位置关系的位置关系信息的选择器，所述选择器响应于所述位置信息以从所述多个定位测量单元中选择用于测量上行链路信号的定位测量单元的一个子集。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于选择定位测量单元的设备，所述定位测量单元用于测量从运行于无线通信网中的移动通信台接收的上行链路信号，以定位移动通信台在无线通信网中的位置，其特征在于：具有一个用于接收网络信息的输入端的路径损耗确定器，根据所述网络信息可以确定网络中移动台的可能位置，所述网络信息还指示网络中多个定位测量单元的定位，所述路径损耗确定器响应于所述网络信息来识别网络中移动台的可能位置，所述路径确定器还响应于所述网络信息来为所述多个定位测量单元的每一个预测关于移动台的所述可能位置的各自路径损耗；以及耦合到所述路径损耗确定器以从中接收指示所述路径损耗测量的路径损耗信息的选择器，所述选择器响应于所述路径损耗信息来从所述多个定位测量单元选择定位测量单元的一个子集用于测量上行链路信号。

根据本发明的第五方面，提供了一种用于选择定位测量单元的设备，所述定位测量单元用于测量从运行于无线通信网的一个移动通信台接收的上行链路信号，以定位移动通信台在无线通信网中的位置，其特征在于：一个用于接收网络信息的确定器，基于与服务移动台的固定点收发信机相关的定位坐标和天线法线向量，还基于与移动台相关的定时超前值来根据所述网络信息可以确定移动台在网络中的可能位置，所述网络信息还指示多个定位测量单元在网络中的定位，所述确定器响应于所述网络信息来识别网络中移动台的可能位置，并且所述确定器还响应于所述网络信息来为多组所述定位测量单元的每一组确定关于移动台的所述可能位置的精度的几何稀释(GDOP)值，以及耦合到所述确定器以从中接收指示所述GDOP值的GDOP信息的选择器，所述选择器响应于所述GDOP信息来选择所述的各组定位测量单元中的一组来测量上行链路信号。

附图说明

图1说明根据本发明的一个示范通信系统。

图2-5说明由本发明使用的示范几何图形关系。

图6说明可以由图1的移动定位节点的实施例执行的示范操作。

图7说明用于执行图6的示范操作的图1的移动定位节点的示范部分。

图8说明由本发明使用的进一步的示范几何图形关系。

图9说明可以由图1的移动定位节点的实施例执行的进一步的示范操作。

图10说明用于执行图9的示范操作的图1的移动定位节点的示范部分。

图11说明可以由图1的移动定位节点的实施例执行的进一步的示范操作。

图12说明用于执行图11的示范操作的图1的移动定位节点的示范部分。

图13说明可以由图1的移动定位节点的实施例执行的进一步的示范操作。

图14说明用于执行图13的示范操作的图1的移动定位节点的示范部分。

图15说明由本发明使用的进一步示范几何图形关系。

具体实施方式

图1说明其中可以应用本发明的示范通信系统的各相关部分。一个移动定位节点，例如GSM系统中的移动定位中心MLC由一个移动网络结构15连接到多个固定点无线收发信机11和多个定位测量单元LMU13。在蜂窝通信系统中，固定点收发信机11定义一个或多个小区。一个或多个LMU可以与一个或多个固定点收发信机11在一处(cosite)，如图中虚线连接所示。移动网络结构可以包括一个或多个固定点收发信机控制器，如GSM系统中的基站控制器BSC以及一个或多个移动交换机，如GSM系统中的移动交换中心MSC。上述移动定位中心MLC和固定点收发信机11和LMU13之间通过移动网络结构15的耦合是本领域众所周知的。

通过19所示的传统无线接口，固定点收发信机11(例如GSM基站BTS)与多个移动台17通信。这种通信是本领域众所周知的。同样，LMU13在16接收来自移动台的上行链路无线通信。LMU执行相对于这些上行链路信号的传统测量，如到达时间或到达角度测量，并且这些测量被用于传统方式来定位移动台的位置。这种操作是本领域众所周知的。

还是在图1的例子中，移动网络结构15耦合到固定网络16(例如PSTN)，从而允许移动台与固定网络中的终端通过固定点收发信机11、移动网络结构15和固定网络16通信。

如上所述，在执行上行链路信号测量之前进行LMU的选择。因此，MLC需要对于一个指定移动台位置的粗略估计以选择将进行用于定位该移动台位置的LMU。为了获得第一(粗略)位置估计，MLC被提供服务小区标识和定时超前(TA)值，这二者对于MLC来说可以传统地从网络结构15得到。

给定小区标识和服务小区的TA值，MLC知道移动台在一个分扇区(sectorized)系统中的两个圆扇区之间，或者在一个全小区(omnicell)系统中的两个圆之间。更明确地，并参考图4，移动台在分扇区系统中的区域41内，或者在对应于区域41但在全小区系统中扩展通过360的区域中。区域41的半径尺寸典型地大约是500米。数学上，这可以如下表达。

考虑由半径d_TA+Δ_d(见图4的区域41)给定的圆扇区，其中d_TA是以范围单元(例如米)表达的TA值，Δ_d是由于量化、噪音/干扰、多径、测量错误等的TA值的不确定性。将角度ν(见图4)和半径不确定性Δ_d参数化产生MS的可能定位区域(ν，Δ_d)区域：

等式1

\hat{x} (ν, Δ_{d}) = b_{serving} (d_{TA} + Δ_{d}) [\begin{matrix} \cos ν & - \sin ν \\ \sin ν & \cos ν \end{matrix}] \frac{α_{serving}}{| α_{serving} |}

其中，-π/3＜ν＜π/3(分扇区系统)或者0＜ν＜2π(全小区系统)，-400m＜Δ_d＜200m，b_serving服务基站的坐标的向量，a_serving是服务基站的天线法线向量，并且其中|a_serving|被包括来正规化向量Δ_d。图2和图3说明上述相对于诸如笛卡尔坐标系统的地理坐标系统的原点的向量。图2说明一个分扇区系统中的b_serving和a_serving，并且图3说明一个全小区系统(其中a_serving是零)中的b_serving。

等式1描述了给定了小区标识和TA值的MS的可能定位。等式1可以由MLC计算，并是用于选择LMU的开始点。

MLC可以使用等式1计算可能的MS定位区域，并能够确定该MS定位区域的中间(或中心)，(0，0)。在全小区系统中，(0，0)＝b_serving，而在分扇区系统中，(0，0)定义如图4所示的圆扇区的中间。MLC能够例如包括一个基站，其中存储了诸如网络中所有基站和LMU的坐标向量和天线法线向量的网络数据。MLC在其数据库中搜索那些距离定位区域(0，0)中间最近的LMU。这可以使用下面的等式2进行。

等式2

d_i＝|(0，0)-(b_i+a_i)|

其中b_i和a_i分别是所选择LMU i的坐标和天线法线向量。图5中示出了向量b_i和a_i的例子。等式2表示图5中的点51和52之间的距离，点51对应于可能定位区域(0，0)的中心，而点52由对于第i个LMU的向量(b_i+a_i)定义。利用该方法，基本上位于附近的、具有指向移动台的天线的LMU将被选择。

图6说明上面关于等式1和2描述的操作的一个例子。在61，例如使用等式1中的(0，0)可能确定移动台定位区域的中心(中间)点。在62，选择相对于所计算的中心点最合适定位的希望数量的LMU来执行希望的移动台定位操作。例如，那些相应的向量(b_i+a_i)产生等式2中d_i的最小值的LMU被选择。

图7说明图1的移动定位节点的示范实施例的各相关部分，其能够执行图6所示的操作。定位区域中心确定器(determiner)71使用可用的网络数据(b_serving，a_serving，d_TA)来使用等式1确定可能的定位区域的中心(0，0)。距离确定器72耦合到定位区域中心确定器71，并从中接收指示定位区域中心(0，0)的信息。距离确定器72还接收对于每个候选LMU的b_i和a_i的网络数据。距离确定器72使用所接收的网络数据和等式2中的定位区域中心信息计算对于每个LMU_i的d_i。选择器73接收指示所计算的d_i的信息并选择对应于最小距离d_i的希望数量的LMU。

通常，两个向量之间角度的余弦由两个向量的标量乘积除以两个向量的幅度乘积而得到。现在讨论图8所示的示例LMU，(1)LMU的天线法线向量a_i与(2)LMU坐标向量b_i与给定移动台定位向量(ν，Δ_d)之间的向量差(ν，Δ_d)-b_i之间的角度θ可以如下计算：

等式3

Θ＝acos((ν，Δ_d)-b_i)·a_i/|(ν，Δ_d)-b_i||a_i|

然后，角度θ可以连同相关的天线增益函数g_i用来计算由图8的LMU使用的天线的天线增益。天线增益函数g_i可以被存储在例如MLC的上述数据库中，相对于具有那些增益函数的天线的相应类型索引。每个LMU在网络中安装后就将其天线类型(或共享基站天线的与其在一处的基站的天线类型)传送给MLC。然后，MLC能够访问其数据库并使用所传送的天线类型来将LMU与相应的天线增益函数相匹配。然后，通过将θ插入到相应的天线增益函数中来产生g_i(θ)来确定对于角度θ的LMU的天线增益。

然后，该天线增益可以乘以图8的移动台和LMU之间的距离的传统路径损耗模型函数，例如Okumura-Hata函数，

f (d) = {(\frac{d}{d_{0}})}^{γ} .

在该路径损耗模型函数的示范公式化中，d₀＝1且γ＝1，2，3，4或5。当然，该公式中的距离d只是如图8所示的向量((ν，Δ_d)-b_i)的幅度。路径损耗模型函数还可以以分贝说明，即

f (d) [dB] = 10 \cdot γ \cdot \log_{10} (\frac{d}{do}) .

0kumura-Hata函数在M.Hata，“Empirical Formula for PropagationLoss in Land Mobile Radio Services(用于陆地移动无线业务中的传播损耗的经验公式)”，IEEE媒体技术学报，1980年8月第29卷第3期的第217-325中描述，在此包括作为参考。

用上述路径损耗函数与上述天线增益函数相乘得到如下对于图8的LMU的平均路径损耗测量L_i：

等式4

L_i(ν，Δ_d)＝g_i(θ)·f(d).等式4还可以以分贝如下表达：

等式4A

L_i(ν，Δd)[dB]＝g_i(θ)[dB]+f(d)[dB]

这样，对于一个指定的LMU_i，可以为移动台相应的多个可能定位(ν，Δ_d)预测多个平均路径损耗测量L_i。能够用于计算对于每个LMU的L_i的示范值包括对于分扇区系统的ν＝-π/3，0，π/3，对于全小区系统的ν＝0，π/3，2π/3，π，4π/3和5π/3并且Δ_d＝-400m，200m。这样，在本例中，对于每个LMU，在分扇区系统中将计算L_i的六个值，而在全小区系统中将计算L_i的十二个值。

图9说明上述过程的一个示例实现。在91，对于每个候选LMU根据等式1，3和4计算平均路径损耗值L_i。作为一个例子，可以使用图6的示范过程选择候选LMU。在92，选择对于每个LMU的最坏情况(即最高)平均路径损耗值L_i。在93，选择具有最好(即最低)最坏情况值的希望数量的LMU来执行所希望的定位操作。

图10说明图1的移动定位节点的示范实施例的各相关部分，其执行图9的示范操作。路径损耗确定器101例如从图7的选择器73接收指示候选LMU的信息，还接收定义d_rA：服务基站和候选LMU的坐标向量和天线法线向量(即b_serving，a_serving，b_i和a_i)的网络数据；以及用于候选LMU的天线增益函数g_i。路径损耗确定器101根据等式1，3和4计算对于每个LMU的平均路径损耗值。包括最坏情况滤波器102和分类器(sorter)103的选择器104耦合到路径损耗确定器101。最坏情况滤波器102接收为每个LMU计算的L_i值并确定对于每个LMU的最坏情况值。然后，这些最坏情况值被转发到分类器103，其将最坏情况值从最好到最坏分类，并选择具有最好的最坏情况值的希望数量的LMU。

众所周知，基于诸如TOA(到达时间)或TDOA(到达时间差)的范围测量的定位系统的正确性大大依赖于接收机(LMU)台的相关几何图形。定位正确性可以估计为范围正确度乘以稀释(dilution)因子，GDOP＝精度的几何稀释(Geometric Dilution of Precision)。GDOP传统上如下定义：

(等式5)

GDOP = \sqrt{trace (Q)}

其中Q是位置估计的协方差矩阵：

(等式6)

Q＝E{(-E{})(-E{})^T}

并且E{}表示统计期望值。使用加权最小平方方法来估计移动位置的移动位置，协方差矩阵Q传统上由下式给出：

(等式7)

Q＝(G^TR^-1G)^-1

其中^T表示转置矩阵。不失一般性，可以假设移动台位于一个二维x-y平面。

MS的位置如下定义：

等式8

\hat{x} (v, Δ_{d}) = (\hat{x}, \hat{y}) .

LMU坐标可以表示为b_i＝(x_i，y_i)(i＝1，...N)。

(假设的)移动台位置和LMU之间的平方距离是

{r_{i}}^{2} = {(x_{i} - \hat{x})}^{2} + {(y_{i} - \hat{y})}^{2}

(i＝1，...N)。

在TDOA(到达时间差)定位系统的示范情况中，矩阵G传统上由下式给出：

等式9

G = [\begin{matrix} (x_{1} - \hat{x}) / r_{1} - (x_{2} - \hat{x}) / r_{2} & (y_{1} - \hat{y}) / r_{1} - (y_{2} - \hat{y}) / r_{2} \\ (x_{1} - \hat{x}) / r_{1} - (x_{3} - \hat{x}) / r_{3} & (y_{1} - \hat{y}) / r_{1} - (y_{3} - \hat{y}) / r_{3} \\ . . . & . . . \\ (x_{1} - \hat{x}) / r_{1} - (x_{N} - \hat{x}) / r_{N} & (y_{1} - \hat{y}) / r_{1} - (y_{N} - \hat{y}) / r_{N} \end{matrix}]

而R矩阵由下式给出：

等式10

R＝HR₀H^T

其中H是(N-1)×N矩阵：

等式11

H = [\begin{matrix} - 1 & 1 & 0 & 0 & . . . & 0 \\ - 1 & 0 & 1 & 0 & . . . & 0 \\ . . . & . . . & . . . & . . . & . . . & 0 \\ - 1 & 0 & 0 & 0 & . . . & 1 \end{matrix}]

而矩阵R₀由下式给出：

等式12

R_{0} = [\begin{matrix} σ_{1}^{2} & 0 & 0 & 0 \\ 0 & σ_{2}^{2} & 0 & 0 \\ 0 & 0 & . . . & 0 \\ 0 & 0 & 0 & σ_{N}^{2} \end{matrix}]

其中每个σ_ii＝1，...，N是由各自的N个LMU之一提供的TOA测量。

在TOA(到达时间)或AOA(到达角度)定位系统中，G和R描述在：W.H.Foy，“IEEE宇航与电子系统学报，1976年3月第AES-12卷，第2期第187-194页的Position-Location So1utions byTaylor-Series Estimation(泰勒序列估计的位置定位)”中，在此包括作为参考；还描述在D.J.Torrieri，IEEE宇航与电子系统学报，1984年3月第AES-20卷，第2期第183-198页的“StatisticalTheory of Passive Location Systems(被动定位系统的统计理论)”中，在此包括作为参考。

除了完成矩阵R₀所需要的σ_i以外，确定协方差矩阵Q所需要的所有信息以及GDOP值都是可获得的。如上所述，这些值是由各自LMU执行的TOA测量的不确定性。在LMU实际上执行它们的测量之前，这些不确定性当然是未知的。因此，本发明的一个实施例使用上面的等式4来估计这些不确定性值，即本发明假设σ_i＝L_i(ν，Δ_d)。换句话说，如果平均路径损耗L_i高，则能够假设会有一个高TOA估计不确定性，然而如果平均路径损耗L_i低，则能够假设有一个低TOA估计不确定性。

因此，对于给定的一组LMU，多个GDOP值可以被计算(根据等式1，3-5和7-12)，每个GDOP值对应于例如上述可能的移动台位置(对于分扇区系统为6，对于全小区系统为12)之一。对于该组LMU，所有被计算的GDOP值的最坏情况(即最高)值可以被确定，然后，GDOP计算过程可以被如上重复，不过是对于不同组LMU。在已经为每组LMU确定了最坏情况的GDOP之后，具有最好(即最低)最坏GDOP值的那组LMU被选择来执行所希望的移动台定位操作。

图11说明上述使用GDOP值选择LMU的一个例子。在110，选择一组LMU。例如，可以从一组使用图6或9的示范操作产生的一组候选LMU中选择一组LMU。之后，在111，选择一个可能的移动台位置。在112，对于该组LMU的一个GDOP值被对于特定的可能移动台位置计算。在111和112的操作被重复直到在113确定所有希望的移动台位置可能性都已经被考虑为止。之后，在114，选择为所选择的那组LMU计算所有GDOP值的最坏情况GDOP。之后，在110-114的操作被重复直到在115确定所有希望的那些组LMU都已经被考虑为止。之后，在116，具有最坏情况GDOP值的最小值的那组LMU被选择来执行所希望的移动台定位操作。

图12说明图1的移动定位节点的示范实施例的各相关部分，其能够执行图11中所示的示范操作。组合发生器121例如从图10的选择器104或者从图7的选择器73接收指示候选LMU的信息。组合发生器产生候选LMU的各种组合，这些组合定义了要为其估计GDOP值的那些组LMU。GDOP确定器125从组合发生器接收指示LMU组的信息。GDOP确定器125还接收定义dTA的网络数据以及服务基站和候选LMU的坐标向量和天线法线向量。然后，GDOP确定器使用等式1、3-5和7-12计算对于每组LMU的估计的GDOP值。包括最坏情况滤波器126和分类器128的选择器122耦合到GDOP确定器125。最坏情况滤波器126接收对于每组LMU的GDOP值，并确定对于该组的最坏情况值。分类器128接收各自组的最坏情况GDOP值，对它们进行分类以确定最好的最坏情况值，并选择具有最好的最好情况值的相应的那组LMU。

在另一个实施例中，图1的移动定位节点能够发送一个传统的测量命令到图12的所有候选LMU。每个候选LMU通过例如为移动定位节点提供传统的TOA信息和相应的不确定性参数σ_i来以传统方式做出响应。然后，由GDOP估值器直接使用这些不确定性参数(在图12的虚线中未示出)来计算GDOP值，而无需计算等式4中的L_i值。

移动定位节点在某些情况下能够使用由移动台提供的传统测量报告。来自移动台的测量包括能够被从相关的固定点收发信机11转发到移动定位节点。例如，在GSM系统中，这种测量报告含有在BSIC(基站标识码)已经为其成功解码的相邻基站的BCCH(广播控制信道)频率上的所测量的信号强度C+I+N(载波+干扰+噪声)。如果已经由移动台对确定基站的BSIC成功解码，则与基站在一处的LMU可能适合用于上行链路测量。因此，移动定位节点能够使用该额外信息用于LMU选择。那些与其BSIC已经被成功解码的基站在一处的LMU可以被给予在其它LMU候选上的指定优先级。

图13说明根据本发明响应于从移动台接收的测量报告能够被执行的示范操作。在131，指示所选择LMU(例如由图6、9或11中所示的示范操作所选择的LMU)的信息被接收。在132，LMU选择被响应于测量报告而选择地改变。例如，所选择的那组LMU可以被修改来保证它包括所有与其BSIC已经被成功解码的基站在一处的LMU。在这种情况中，在131接收的最差资格的LMU由与其BSIC已经被成功解码的基站在一处的LMU代替。

图14说明图1的移动定位节点的示范实施例的各相关部分，其能够执行图13所示的示范操作。修改装置141从图7的选择器73、图10的选择器104或图12的选择器122接收指示所选择LMU的信息。修改装置141还从移动台接收测量报告，并如上所述响应于所接收的测量报告而选择地修改所选择的那组LMU。

当使用如上所述的发明技术时，会出现两个LMU被分配它们成本函数的相同值，例如等式2中的相同d_i或来自等式4的相同最坏情况Li的情况。在这种情况下，移动定位节点能够选择两个LMU来执行测量或随机地选择它们中的一个。如图15所示，有时候有利地是选择两个LMU，之后或者是组合它们的结果(例如通过取平均)或者选择具有例如最高SNR的一个。如图15所示，在一处的LMU1和LMU2会产生等式2中相同的距离d_i，但是如果MS位于可能定位区域150的上部151，则LMU1将是优选地。

对于本领域中的技术人员显而易见，上述发明可以通过例如在软件、硬件或者二者中恰当的修改而容易地在诸如GSM中的移动定位中心MLC的传统移动定位节点中实现。

尽管上面详细描述了本发明的示范实施例，但是这并未限制本发明的范围，本发明可以以各种实施例来实现。

Claims

1.一种用于选择定位测量单元(13)的方法，所述定位测量单元用于测量由运行于无线通信网络中的移动通信台(17)发送的上行链路信号，以定位该移动通信台在无线通信网络中的位置，其特征在于步骤：

确定其中移动台可能位于的网络的地理区域；

识别该区域内的第一位置，其中所述识别步骤包括定义第一位置基本上位于区域(51)中心，并包括基于与各自定位测量单元相关的定位坐标和天线法线向量定义其它位置；

确定第一位置与多个与网络中多个定位测量单元分别相关的其它位置之间的相对位置关系；以及

选择用于基于相对位置关系测量上行链路信号的多个定位测量单元的一个子集。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述选择步骤包括选择其在网络内的相关其它位置距离第一位置最近的定位测量单元(13)的一个子集。

3.如权利要求1所述的方法，包括为所述子集的每个定位测量单元(13)预测关于移动台在区域中的一个可能位置的路径损耗测量，以及从所述选择多个定位测量单元的一个子集的步骤中所选择的子集中选择定位测量单元的另外一个子集。

4.如权利要求3所述的方法，包括从定位测量单元(13)的另外子集中选择多个定位测量单元组，为每组定位测量单元确定关于区域中移动台可能位置的精度的几何稀释GDOP值，并基于GDOP值选择各组定位测量单元中的一组。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述确定地理区域的步骤包括基于与服务于移动台(17)的固定点收发信机(11)相关的定位坐标和天线法线向量，还基于与移动台相关的定时超前来确定地理区域。

6.如权利要求1所述的方法，包括从移动台(17)接收一个测量报告，该测量报告包括指示在移动台从网络中与一个定位测量单元(13)在同一位置的固定点发送机(11)接收的控制信号的信号强度的信息，并响应于该测量报告，选择地将在一处的定位测量单元包括在定位测量单元的子集中。

7.一种选择定位测量单元(13)的方法，所述定位测量单元用于测量由运行于无线通信网中的一个移动台(17)发送的上行链路信号(16)，以定位移动通信台在无线通信网中的位置，其特征在于步骤：

识别移动台在网络中的可能位置；

为网络中多个定位测量单元的每一个预测相对于移动台的可能位置的各自路径损耗测量；以及

选择多个定位测量单元的一个子集以基于路径损耗测量来测量上行链路信号。

8.如权利要求7所述的方法，包括为多个定位测量单元(13)的每一个预测对应于网络中移动台(17)的多个可能位置的路径损耗测量，为多个定位测量单元的每一个选择最高的其相关路径损耗测量，并选择其相关最高路径损耗测量最低的定位测量单元的一个子集。

9.如权利要求7所述的方法，其中所述预测步骤包括基于定位测量单元和移动台可能位置之间的距离，还基于定位测量单元的一个天线法线向量与定义所述距离的另外向量之间的角度为一个定位测量单元(13)预测一个路径损耗测量。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述预测步骤包括为多个定位测量单元(13)的每一个识别与该定位测量单元相关的天线增益功能，使用天线增益功能计算在所述角度的定位测量单元的天线增益，基于所述距离计算一个距离函数的值，并将所述距离函数的所述值乘以所述天线增益以产生与定位测量单元相关的路径损耗测量。

11.如权利要求7所述的方法，其中所述识别步骤包括基于与服务于移动台(17)的一个固定点收发信机(11)相关的定位坐标和天线法线向量，还基于与移动台相关的定时超前值来识别移动台的可能位置。

12.如权利要求7所述的方法，包括从移动台(17)接收一个测量报告，该测量报告包括指示在移动台从网络中与一个定位测量单元在一处的固定点发送机接收的控制信号的信号强度的信息，并响应于该测量报告，选择地将在一处的定位测量单元包括在定位测量单元的子集中。

13.一种选择定位测量单元(13)的方法，所述定位测量单元用于测量从运行于无线通信网中的移动通信台(17)接收的上行链路信号(16)，以定位无线通信网中移动通信台的位置，其特征在于步骤：

基于与服务于移动台的固定点收发信机相关的定位坐标和天线法线向量，还基于与移动台相关的定时超前来识别网络中移动台的可能位置；

为网络中多组定位测量单元的每一组确定关于移动台可能位置的精度的几何稀释GDOP值；以及

基于GDOP值选择各组定位测量单元中的一组。

14.如权利要求13所述的方法，包括为每组定位测量单元(13)确定分别对应于网络中移动台的多个可能位置的多个GDOP值，为每组定位测量单元选择最高的其相关GDOP值，并从多个组中选择其最高GDOP值低于其余组的最高GDOP值的一个组。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述确定步骤包括独立于由定位测量单元(13)提供的任何上行链路信号测量信息来确定GDOP值。

16.如权利要求13所述的方法，其中所述确定步骤包括基于由多个组中的定位测量单元(13)提供的上行链路信号(16)测量信息确定GDOP值。

17.如权利要求13所述的方法，包括从移动台(17)接收一个测量报告，该测量报告包括指示在移动台从网络中与一个定位测量单元(13)在同一位置的固定点发送机(11)接收的控制信号的信号强度的信息，并响应于该测量报告，选择地将在一处的定位测量单元包括在所选择的一组定位测量单元中。

18.一种用于选择定位测量单元(13)的设备，所述定位测量单元用于测量从运行于无线通信网络中的移动通信台接收的上行链路信号(16)，以定位移动通信台在无线通信网中的位置，其特征在于：

具有一个用于接收网络信息的输入端的第一确定器(71)，根据所述网络信息可以确定其中移动台可能位于的网络的地理区域，所述第一确定器用于定义所述第一位置基本上位于所述区域(51)中心，并且其中所述网络信息包括与各自定位测量单元相关的定位坐标和天线法线向量；

耦合到所述第一确定器以从中接收指示所述第一位置的位置信息的第二确定器(72)，所述第二确定器具有用于接收另外的网络信息的一个输入端，所述另外的网络信息指示网络中多个定位测量单元的定位，所述第二确定器响应于所述位置信息以及所述另外的网络信息来确定所述第一位置和分别与所述多个定位测量单元相关的另外位置之间的相对位置关系；以及

耦合到所述第二确定器以从中接收指示所述相对位置关系的位置关系信息的选择器(73)，所述选择器响应于所述位置信息以从所述多个定位测量单元中选择用于测量上行链路信号的定位测量单元的一个子集。

19.如权利要求18所述的设备，其中所述选择器(73)响应于所述位置关系信息来选择所述子集以便包括定位测量单元(13)，该定位测量单元(13)在网络中的相关其它位置是最靠近所述第一位置的。

20.如权利要求18所述的设备，其中通信网络是GSM网，而所述设备是GSM移动定位中心。

21.一种用于选择定位测量单元(13)的设备，所述定位测量单元用于测量从运行于无线通信网中的移动通信台接收的上行链路信号(16)，以定位移动通信台在无线通信网中的位置，其特征在于：

具有一个用于接收网络信息的输入端的路径损耗确定器(101)，根据所述网络信息可以确定网络中移动台的可能位置，所述网络信息还指示网络中多个定位测量单元的定位，所述路径损耗确定器响应于所述网络信息来识别网络中移动台的可能位置，所述路径确定器还响应于所述网络信息来为所述多个定位测量单元的每一个预测关于移动台的所述可能位置的各自路径损耗；以及

耦合到所述路径损耗确定器以从中接收指示所述路径损耗测量的路径损耗信息的选择器(104)，所述选择器响应于所述路径损耗信息来从所述多个定位测量单元选择定位测量单元的一个子集用于测量上行链路信号。

22.如权利要求21所述的设备，其中通信网是GSM网而所述设备是GSM移动定位中心。

23.一种用于选择定位测量单元(13)的设备，所述定位测量单元用于测量从运行于无线通信网的一个移动通信台(17)接收的上行链路信号(16)，以定位移动通信台在无线通信网中的位置，其特征在于：

一个用于接收网络信息的确定器(125)，基于与服务移动台的固定点收发信机相关的定位坐标和天线法线向量，还基于与移动台相关的定时超前值来根据所述网络信息可以确定移动台在网络中的可能位置，所述网络信息还指示多个定位测量单元在网络中的定位，所述确定器响应于所述网络信息来识别网络中移动台的可能位置，并且所述确定器还响应于所述网络信息来为多组所述定位测量单元的每一组确定关于移动台的所述可能位置的精度的几何稀释GDOP值，以及

耦合到所述确定器以从中接收指示所述GDOP值的GDOP信息的选择器(122)，所述选择器响应于所述GDOP信息来选择所述的各组定位测量单元中的一组来测量上行链路信号。

24.如权利要求23所述的设备，其中通信网是GSM网而所述设备是GSM移动定位中心。