CN1157974C - 移动电话增强式单元覆盖区的确定方法及实现该方法的系统 - Google Patents

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Abstract

一种在单元式移动通信系统中确定一用于定位一移动台的增强单元覆盖区的方法及系统。该移动台系统的整个范围划分成多个像素，且然后架构出包含所有像素的像素对映关系。与各像素具有最短距离的天线设定成伺服天线，且找出距一像素为最短距离的天线。然后将此像素指定给此天线的单元，其中两者之间的距离为最短，且属于此单元的所有像素架构出此单元的像素覆盖区。然后架构出增强此像素覆盖区的对角线区域，且确定覆盖此矩形区域的最小覆盖圈作为该天线的增强单元覆盖区。因此，系统提供者可以提供必需要的信息给在该覆盖区内的移动台。

Description

移动电话增强式单元覆盖区的确定方法及实现该方法的系统
技术领域
本发明总地涉及移动通信系统，且更具体地涉及在一移动通信系统中用于精确地确定移动台位置的方法及系统。
技术背景
GSM(移动通信之全球化系统)为由欧洲通信系统协会所订定一第二代数字单元式移动通信标准。该系统为一极受欢迎的系统。图1的示意图显示一种传统GSM系统10的配置方式。GSM10包含移动台(MS)12，基站次系统(BSS)14，各个基站次系统包含多个基地收发台(BTS)16及基站控制器(BSC)18，及一网络及开关次系统(NSS)22，此网络及开关次系统包含多个移动切换中心(MSC)20，本地位置暂存器(HLR)30，访客位置暂存器(VLR)32及认证中心(AuC)34。移动台(MS)12表示实质的设备，如车用电话或其他的移动式电话，而为移动用户与用户网络内的其他移动用户相互通信，或者是与用户网络外的其他使用者相通信，该使用者如在公众电话交换网(PSTN)24的使用者。用于切换通信连接的移动切换中心(MSC)20与公众电话交换网(PSTN)及至少一基站控制器(BSC)相互通信。该基站控制器(BSC)18用于交递无线电连接，且基地收发台(BTS)16包含有形的设备，如无线电塔，以传送及接收无线电信号。该本地位置暂存器(HLR)30为一包含所有用户信息的数据库，如使用者的基本数据，现在位置信息，国际移动电台识别(IMSI)号码及其他管理上需要的数据库。访客位置暂存器(VLR)32为一包含所有移动台(MS)12之信息数据库。该认证中心(AuC)34连接到本地位置暂存器(HLR)30且提供安全上所需要的认证参数及密钥。
现在请参考图2，其中一GSM公用陆地移动通信网络(PLMN)200，此网络包含多个地区220，各地区包含一移动切换中心(MSC)240及一整合的访客位置暂存器(VLR)260。MSC/VLR地区220包含多个定位区(LA)280，这些定位区型式如一给定的MSC/VLR220的一部份，在该区220中，移动台(MS)300可以自由移动，而不必传送更定位置信息给控制定位区(LA)280的MSC/VLR区220。各定位区280被划分成多个单元320，例如1到3个单元。须了解，基站控制器(BSC)250可以连接到数个基地收发台(BTS)270，而且可以配置如一单一的通信点，或与移动切换中心(MSC)240相整合。在任何例子中，基站控制器(BSC)250及基地收发台(BTS)270一般统称为基站次系统(BSS)320。
一GSM系统包含基站次系统(BSS)，且各基站次系统(BSS)包含数个单元，各单元有其特定的覆盖区，这些覆盖区系与基站次系统(BSS)的实际位置及天线的方向相关。当移动台(MS)进行电话呼叫或传送短讯时，此移动台必需定位在一单元的覆盖区内。经由对映单元数据库及单元的识别码(ID)，应用一种称为域识别(CGI)的程序可以得知该移动台(MS)所在的区域。一CGI为一定位区的次单元，且形成定位移动台(MS)的特定单元。各单元包含网络名称，MSC，BSC号码，位址ID，型式(大型，微型，室内单元，室外单元)，位置(经度，纬度)，单元号码，天线方向，类型，高度及天线超过的信息速率。
代表性的GSM系统现今使用时分多址(TDMA)的多工方式以处理各单元内的无线话务，其中由8个使用者共用一频率。GSM时帧的长度为4.615MS，且使用TDMA技术将该时帧划分成8个时隙。但是，在其他使用TDMA的系统中，可以使用更多的时隙，因此避免移动台(MS)同时传送及接收信号。因为在各移动台(MS)及伺服的基站次系统(BSS)之间的距离，及用于无线信号的传送时间并不固定，所以有必要提供一特定的装置以使得传送端及接收端之间距离同步。即必需调整定时超前(TA)以确定在上连接及下连接的时帧之间存在三个时隙区。依据由移动台(MS)所接收的上连接信号计算定时超前(TA)，且每秒向基站约报告两次。
对于一GSM系统，其调变速率为每秒270KbiT，然后各位元所占据的脉波长度约1100公尺(c/(270KbiTS/Sec)，其中c为光速)。因为从移动台向基地收发台传送时间同步信号，且然后从基地收发台返回而为移动台接收，因此所得到的解析度约550公尺(1100公尺/2)以0-63表示定时超前(TA)值，而各个号码对应从一接收基地收发台(BTS)相距550公尺乘上该号码长度的半径。
现在请参考图3a及3b，一般，如天线方向的观点，基站可以划分成两种类型。一种配置全方向的天线301，如图3a中所示者，其中天线场形310为全方向者，因此基站作为得知有关移动台的任何信息。一般，此类型的基站使用在话务率相当低的地方。另一类型的基站系统基本上使用在高话务率之处，此型式的基站中一基站配置有数个天线，各天线为单方向天线，如图3b中的参考数字302中所示者，其中各天线的场形集中在一窄的覆盖区，而且不同的天线指向不同的方位。所以，各天线控制一扇形区，如参考数字320中所示者。例如，如果在基站次系统(BSS)中安装三个天线(图中没有显示)，则各天线的主波瓣(lobe)指向不同的方向，使得三个天线的主波瓣各间隔约120度的角度差。一般，因为天线只接收在该天线之覆盖区内的移动台所发出的信号，各天线控制一120度的角度所形成的扇形覆盖区。
一当基地收发台(BTS)确定定时超前(TA)值时，则可以得知MS及特定基地收发台(BTS)之间的距离，但是为了知道实际的位置。如果定时超前(TA)等于0，则移动台(MS)在由550公尺半径所形成之圆内的任何一处。如果定时超前(TA)等于1，则移动台(MS)在由半径550公尺所构成的圆及半径1100公尺所构成的另一同心圆之间的任何位置处。甚至对于包含三个扇形区的单元的基站次系统(BSS)(各扇形区含盖120度的角度范围)而言，当定时超前(TA)等于0时，移动台(MS)定位在半径550公尺所构成的扇形区之内，当定时超前(TA)等于1时，移动台(MS)位在由半径550公尺所构成之扇形区及另一共顶点且同边的半径1100公尺的扇形区之间。
现有技术的一项搜寻方法，由Erison公司所提出，参见ERSI TS100 912 V8.6(2000-11)，技术说明书，数字单元长途通信系统(版本2+)，无线次之同步(3 GPP TS 05.10.10 8.6.1版，Telease 1991)。在该方法中在刚开始时将搜寻区域划分成为不同的区域。现在请参考图4，对于一全方向天线基站次系统(BSS)而言，因为为了提供方向数据库(即基站次系统(BSS)无法提供有关移动台方位的信息)，该搜寻区为一环形区402，而其半径由定时超前(TA)方法确定。对于TA＝0的第一搜寻区，该搜寻区为半径550的圆401，所以其面积为0.95KM2，所以此搜寻区401大三倍。此面积相当大，对于一步行的用户而言，在如此大的区域分类标的显然不切实际。一般，每次TA值增加1时，搜寻区的面积将为第一搜寻区面积的((TA+1)2-1)倍，即当TA＝2时，其面积为第一搜寻区面积的8倍。所以，搜寻区面积增加的速率相当的快，而对于使用者提供此大面积的信息并不实用。
图5示出现有技术中对于一基地收发台的单方向天线得到搜寻区的方法。对于使用方向性天线的基站次系统(BSS)而言，如上所述，各天线控制一扇形区。假设在该基站次系统(BSS)中有3个天线，各天线所控制的扇形区其所含盖的角度均为120度。对于具有方向性天线的基站次系统(BSS)的例子，为了得到搜寻区，首先必需找出所对应的扇形区且然后从此扇形区中确定一搜寻区。在此例子中，扇形区的半径由TA确定。对于TA＝0的第一扇形区，该扇形区的半径为550公尺，因此其面积约为0.32KM2。对于TA＝1的第二扇形区而言，该扇形区的内径为550公尺，而外径为1100公尺(参见图4)，因此其面积约为0.95KM2，其为前者的3倍。对于TA＝2的第三扇形区，此扇形区的内径为1100公尺，而外径为1650公尺，因此其面积约为2.85KM2，为第一扇形区的8倍。实际上，每次TA增加1时，面积成为第一区的((TA+1)2-1)倍。即TA＝2的第三扇形区其面积为第一面积区的8倍，而对于TA＝3，该扇形区的面积成为第二扇形区的15倍，其余可依此类推。
对于使用方向性天线的单元而言，Erisson方法中定义其搜寻区为一圆形区，其为包含所对应的扇形区的最小圆。因此对于TA＝0的第一搜寻区，其面积为TA＝0之搜寻区约2.25倍(即〔1/31/2〔A/2〕2π〕/〔(1/3)πA2π〕)。对于TA＝1，搜寻区对于该扇形区的比变得更大。基本上长途通信公司提供在分类内有关于餐厅，药房，加油站，等的位置信息给在对应扇形区内的移动台。但是，此传统方法所提供的搜寻区面积太大而不切实际。例如，如果TA＝2，则搜寻区几乎是3KM2，对于一步行的用户而言在此一大面积内分类的标地并不实际。
传统方法，如Erisson方法，之所以产生问题系因为550公尺的解析度太大，而不实用。以550公尺的范围并不足以精确地确定一移动台(MS)的位置，而且对于特定的服务对于在郊区的移动用户而言所以在紧急事故中需要急难救助并不实际。而且，无法使用相邻单元及其方位信息。所以，必需要有一种崭新的方法及系统以提供搜寻区，且提供更高的解析度，使得长途通信系统可以对移动用户提供有用的信息。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种在一移动通信系统中确定一增强单元覆盖区的方法，该移动通信系统具有多个移动台，多个基站，各基站包含至少一个天线，及一单元数据库，此数据库中储存该多个单元，该多个基站，及该天线之间的关系，该移动通信系统具有一用于接收信号的通信系统覆盖区，且各个天线有一用于接收信号的天线覆盖区，其中该通信系统覆盖区划分成多个单位区域，该方法包含下列步骤：
(1.1)对于各个天线，指定该多个单位区域中的各单位区域以建立与该多个基站中的一基站的天线之间的相关性，该项指定响应于从该单位区域到一天线的最短距离，确定该最短距离的方式为计算单位区域到所有通信系统中的天线的距离，而求出距离最短者即为该最短距离；以及
(1.2)对于通信系统中所有的天线，对于该基站的该天线形成一增强单元覆盖区，其中该增强单元覆盖区包含所有该指定单位区域，
其中该步骤(1.1)还包含下列步骤：
(2.1)划分各该多个天线覆盖区成为室外宏单元，室外微单元及室内微单元，该划分的方式依据该天线的覆盖范围，天线的方向性及该天线的话务而定；
(2.2)划分该通信系统覆盖区成为多个像素；
(2.3)架构一像素图，其中包含该多个像素的所有位置；
(2.4)确定各该多个像素及其最邻接天线之间的距离；
(2.5)确定至一选择的像素为最短距离的天线，指定该天线为该选择像素的伺服天线；
(2.6)以到该伺服天线为最短距离的所有像素架构出该伺服天线的像素覆盖区；
(2.7)架构一覆盖该像素覆盖区的矩形区；以及
(2.8)建立一覆盖圈，此覆盖圈的中心为该矩形区之对角线的交点，而该覆盖圈的半径为该对角线长度之半。
根据本发明的第二方面，提供了一种在一移动通信系统中确定一增强单元覆盖区的方法，该移动通信系统具有多个移动台，多个基站，各基站包含至少一个天线，及一单元数据库，此数据库中储存该多个单元，该多个基站，及该天线之间的关系，该移动通信系统具有一用于接收信号的通信系统覆盖区，且各个天线有一用于接收信号的天线覆盖区，其中该通信系统覆盖区划分成多个单位区域，该方法包含下列步骤：
(9.1)对于各个天线，指定该多个单位区域中的各单位区域以建立与该多个基站中的一基站的天线之间的相关性，该项指定响应于从该单位区域到一天线的最短距离，确定该最短距离的方式为计算单位区域到所有通信系统中的天线的距离，而求出距离最短者即为该最短距离；且形成该基站的该天线的第一增强单元覆盖区，其中该第一增强单元覆盖区包含与该天线形成一最短距离的所有单位区域；
(9.2)根据移动通信系统的定时超前方法，形成一第二单元覆盖区；
(9.3)在该第一增强单元覆盖区及该第二单元覆盖区中选择一最小值作为该基站的该天线的增强单元覆盖区，
其中该步骤(9.1)还包含下列步骤：
(10.1)划分各该多个天线覆盖区成为室外宏单元，室外微单元及室内微单元，该划分的方式根据该天线的覆盖范围，天线的方向性及该天线的话务而定；
(10.2)划分该通信系统覆盖区成为多个像素；
(10.3)架构一像素图，其中包含该多个像素的所有位置；
(10.4)确定各该多个像素及其最邻接天线之间的距离；
(10.5)确定至一选择的像素为最短距离的天线，指定该天线为该选择像素的伺服天线；
(10.6)以到该伺服天线为最短距离的所有像素架构出该伺服天线的像素覆盖区；
(10.7)架构一覆盖该像素覆盖区的矩形区；以及
(10.8)建立一覆盖圈，此覆盖圈的中心为该矩形区的对角线的交点，而该覆盖圈的半径为该对角线长度之半。
根据本发明的第三方面，提供了一种使用在一单元式移动通信系统中的增强单元覆盖区系统，其中该移动通信系统具有多个覆盖区单元，多个天线，多个移动台，及一定时超前单元覆盖区装置，此装置用于通过一定时超前方法确定一单元覆盖区，该增强单元覆盖区系统包含：
一增强单元覆盖区装置，是在一单元式移动通信以增强的解析度确定一位置，以及
一选择器，被耦合到该定时超前单元覆盖区装置及到该增强单元覆盖区装置，以在为该定时超前单元覆盖区装置所产生的单元覆盖区及为该增强单元覆盖区装置所产生的增强单元覆盖区中选择一项，该项选择是以定时超前解析度及该增强的解析度之间何时较高为基础，
其中该增强单元覆盖区装置包含：
基于一单元到一天线的最短距离分配该位置的最短距离分配设备；以及
增强单元覆盖区产生设备，被耦合到该覆盖区分配设备，以基于该覆盖区分配的结果，产生多个天线的增强单元覆盖区，
该覆盖区分配设备包含：
分类设备，将各个天线覆盖区划分成室外宏单元，室外微单元及室内微单元，该划分的基础包含覆盖的范围，天线的方向性及该天线的话务；
像素分割设备，被耦合到该分类设备，用于将该移动通信系统的通信系统覆盖区划分成多个像素；以及像素对映设备，被耦合到该像素分割设备，以架构一像素对映关系，其中包含该多个像素的所有位置，
该增强单元覆盖区产生设备包含：
距离计算设备，被耦合到该像素对映设备，以确定该多个像素的各个像素及该多个天线中最近天线之间的距离；
邻接天线计算设备，被耦合到该距离计算设备，以确定那一个天线与所选择的像素之间存在最短距离，则将该天线指定为该选择像素的伺服天线；
像素覆盖区设备，被耦合到该邻接天线计算设备，用于架构该伺服天线的像素覆盖区，其中该像素覆盖区包含到该伺服天线均为最短距离的所有像素；
地区覆盖区架构设备，被耦合到该覆盖区设备，以架构覆盖该像素覆盖区的一矩形区域；以及
覆盖圈架构设备，被耦合到一覆盖圈，其中该覆盖圈的中心为该矩形区域的对角线的交叉点，而其半径则该矩形之半，以确定该增强单元覆盖区。
附图说明
由下文中的说明可更进一步了解本发明的特征及优点，阅读时并请参考附图。
图1示出现有技术中一数字GSM系统的示意图。
图2的方框图示基本上以地面为基础的无线长途通信系统。
图3a示出配备现有技术的全方向天线的基地收发台。
图3b示出配备现有技术的单方向天线的基地收发台。
图4示出现有技术中对于一基地收发台的全方向天线得到搜寻区的方法。
图5示出现有技术中对于一基地收发台的单方向天线得到搜寻区的方法。
图6A显示由远传公司所提供的台北市的基站密度分布。
图6b显示由远传公司所提供的台北市的信息分布。
图7A示出一区域的像素分布图，该区域中有四个基地收发台，各基地收发台有三个方向性天线。
图7b显示与4个基地收发台的各个关联天线相关的四个像素群。
图7c示出一基地收发台的一天线的像素覆盖区，其用于说明本发明中得到增强单元覆盖区的方法。
图8为显示本发明的装置实施例的方框图，该实施例中没有使用定时超前(TA)方法。
图9为显示本发明的装置实施例的方框图，该实施例中并入其他定时超前(TA)方法。
图10的方框图显示本发明系统的实施例，其中没有使用定时超前(TA)方法。
图11的方框图显示本发明系统的实施例，其中该实施例并入定时超前(TA)方法。
具体实施方式
现有技术中的移动通信单元覆盖区的解析度受到GMS信号解析度(550公尺)的限制，而该GSM的解析度则为该系统的位元传输率所确定。本发明中提出一种增强该解析度的系统及方法，其中考虑到与通信系统中的天线及基地收发台分布相关的信息。移动通信公司相当了解该系统中天线及基地收发台精确的分布。本发明中使用此信息以提供有关该移动台的精确位置，而天线与基地收发台之间的距离低于GSM系统的解析度(550公尺)时，则本发明所得到的解析度误差比GSM系统的解析度还低。在本发明所的系统及方法中已将天线及基地收发台的分布及定时超前(TA)的因素列入考虑，因此本发明所提供的单元扇形区，其增强单元覆盖区的范围小于，或者是最少等于由传统的定时超前(TA)方法所确定者。
在说明例中，图6A显示由远传公司所提供的台北市的基站密度分布。图6b显示由远传公司所提供的台北市的信息分布。由这些图中可以看出，显然地，基地收发台的分布大略对映到信息密度的分布。即基地收发台分布密度高，信息密度也愈大。而且，在许多地方，基地收发台之间的间隔A小于GSM信号的解析度，550公尺。在某些例子中，两天线之间的距离只有约50公尺。因此，本发明中考虑如果可以识别出一移动台所隶属的基地收发台的话，则有可能以小于550公尺的范围识别在一覆盖区内之移动台的位置。
为了使得一如GSM系统的移动通信系统可以提供足够的覆盖区及通信容量，对于高密度的话务及高密度的信息服务区(如市区)，其基地收发台的密度也必需较高。在这些地区中，各基地收发台的覆盖区相当的小，而且其服务区基本上小于550公尺。即虽然一基地收发台的覆盖区的大小仍为550公尺，在此区内的移动台仍可以为其他的基地收发台所服务，此端视移动台及基地收发台之间的距离而定。
因此，为了使一单元数据库具有一般的单元信息，本发明中整合一特定的室内单元的对映数据库及一特定室内小单元的对映数据库成为对于一参考点及范围的数据库的静态单元识别码。从此整合的数据库中，可以确定各增强单元覆盖区，此增强单元覆盖区的解析度比现有技术的覆盖区的解析度(550公尺)还要高。当移动台位在一室外小单元或一室内单元之内时，将一单元识别码对映到相对应不会干扰到这些特定的室外小单元及室内单元，这是因为这些特定的单元已划分到不同的类别中。
如上所述，单元全域识别(CGI)定义移动台所在位置处的特定单元。本发明中，用于精确确定一移动台的位置的方法的第一步骤为加强该CGI的精确度。起初，将该单元划分为宏单元及微单元。该宏单元为一般的基地收发台，其主要提供室外覆盖区，且具有较大的覆盖区，如开阔空间或较低话务区域。宏单元再一次划分为室内宏单元及室外宏单元。室内宏单元诸如在百货公司，餐厅，机场建物等之内的宏单元，这些单元在相当小的室内区域内包含较高的话务量，因此在本发明中对其提供高精确的位置。室外宏单元如在机场，广场等的单元，此类单元比微单元覆盖更小的区域，且使得基本上用于活动量相当高的“热点”(hot spot)处，而且可以提供相当高的位置精确度。本发明的此一分类增加位置的精确度。
其次，使得本发明架构一单元密度，此密度中记录增强单元覆盖区及单元的分类。然后架构出对映的数据库，此数据库包含在该单元的单元ID之间的关系及各单元各对应的覆盖区。
然后可以确定增强单元覆盖区，是因为该增强单元覆盖区与下列因素有关：与相邻单元的距离及天线的方向，覆盖区的重叠性，天线的型式，高度及下倾度，天线输出功率，该移动台位在市区，郊区，开阔地，建物型式，密度，障碍物，地形等。在本发明的较佳实施例中，采用至相邻单元的距离及天线方向的因素，而其他的因素则不予采用，此是因为这些因素将使得计算变得相当复杂。但是，结合这些因素以达到更好的效应仍在本发明的考虑之内。
依据本发明，将一位置区划分成这些不同的像素，各像素具有固定的宽度及长度(例如，宽度为20公尺，长度为20公尺)。一般，像素的覆盖区的较佳选择为方形，而且当像素的尺寸愈小时，所需要的像素的总数则愈大。从下文中的说明可了解当更像素的尺寸减少时，可以得到更精确的移动台的位置，但是其代价为计算量将变得更大。
图7A示出依据本发明的矩形的像素分布，其中在地区700中有四个基地收发台，下列以A，B，C，D表示，各个基地收发台有3个方向性天线，对于基地收发台A而言，其天线为A1，A2及A3，对于基地收发台B而言，其天线为B1，B2及B3，对于天线C而言，其天线为C1，C2及C3，对于天线D而言，其天线为D1，D2及D3，其中箭头所指的方向为对应天线的主波瓣。计算在特定像素及各个天线之间的距离，且确定与该天线最接近的天线。因此，当一像素与该单元之间的距离为最短距离时，则将该像素划分到该单元的覆盖区中。例如，对于在图7A中具阴影区的像素P，分别计算出到四个基地收发台A，B，C，D中的距离DA，DB，DC及DD，而且确定其间的最短距离。例如，在图7A中，最短距离为DD。因此，像素P属于基地收发台D的单元。在地区700中所有的像素均依据上述说明的程序处理，且将最接近一天线的像素指定到该天线的单元覆盖区中。
现在请参考图7b，在上述说明的例子之后，将地区700中的所有像素归属到该天线的单元中。结果，像素711，712，713，714及715下列属于基地收发台A，B，C，D的天线A3，B1，B3，C1及D2，在图7b中以不同的灰阶表示。为了方便起见，在下文中，属于相同的基地收发台的像素群将称为一像素覆盖区。
其次，请参考图7c，得到一像素覆盖区的最大纵向长度及最大横向长度，所以可以架构出矩形区710，此区的长度为该最大纵向长度，而宽度则为该最大横向长度。然后，以矩形区的对角线722及723的交叉点为中心721，并以该对角线长度之半为半径而形成一圆720。确定一覆盖地区710中的像素的一圆圈区(图中没有显示)，此圈具有与所定位的天线相关的最小半径及中心点。在上述说明的例子中，将图7b中基地收发台D的天线D2的像素覆盖区以放大图显示出来。其中显示有可能找出覆盖该像素覆盖区的一圈。
对于所有基地收发台的所有天线执行上述程序，因此架构依据本发明的新单元对映图。
为了更进一步最优化解析度且增加计算的效率，可以更进一步定位通信系统的天线的实际位置。在本发明的实施例中，再定位该天线使离开该天线原来位置一段距离，此距离为该像素的最大尺寸之半。
在本发明的较佳实施例中使用下列说明的方法。首先，对于室内的微单元而言，因为增强单元覆盖区非常的小，且可以精确地予以定位，甚且，可近接在该单元中所有的信息，将增强单元覆盖区的半径强迫为0，而且上述说明中的操作均不需要执行。其次，对于某些开阔区，有可能所架构的增强单元覆盖区之圆圈的半径大于传统系统所得到的结果，因此，使得该增强单元覆盖区的效率比使得传统方法的效率还低。对于这些特定的例子，本发明的方法中是采用传统方法所得到的单元覆盖区作为增强单元覆盖区以得到更好的解析度。本发明较佳实施例中将上述说明的因素合并以最优的增强单元覆盖区。如果从上述的像素群中所得到的搜寻半径小于450公尺，且TA等于1，则本发明中使得传统由TA＝0所得到的解析度，例如如果搜寻半径为476.3公尺，则使用扇形区的中心作为增强单元覆盖区的中心。如果搜寻半径大于450公尺，且TA＝1，则使用传统的解析度，且TA＝1，例如，如果搜寻半径为952.6公尺，则以扇形区的中心作为增强单元覆盖区的中心。第三，对于一在该基地收发台的天线位置处的像素，在单元定位时，基地收发台将产生奇异点。为了避免此情况发生，在运算时，各个天线的座标向将处理的像素移动半个像素的距离。第四，本发明的较佳实施例中考虑地形上的特征，例如从本发明的演算法中将河流及湖泊去除掉，因为实际在这些地点不太会有移动台出现。因此，从本发明演算法的运算中将对应这些区域的像素去除掉，所以在计算上较具效率。
本发明也提供一种用于执行上述程序的装置，以产生基地收发台的增强单元覆盖区。图8的方框图显示不使用定时超前(TA)的增强单元覆盖区装置810的一实施例。增强单元覆盖区装置810包含一单元覆盖区分类器800，此分类器用于将多个天线覆盖区划分成室外宏单元，室外微单元及室内微单元三个类别，该分类的方式依据覆盖区的范围，天线的方向性及天线的话务量。一像素分割器801耦合到单元覆盖区分类器800，以将该移动通信系统的通信系统覆盖区划分成多个像素。一像素对映器802，被耦合到该像素分割器801，以架构包含所有像素位置的像素图。一距离计算器803，被耦合到该像素对映器802，以计算各个像素及其对应的邻接天线之间的距离。一邻接天线选择器804，被耦合到该距离计算器803，以确定那一个天线与所距离出来的像素之间为最短距离以作为该多个的像素的伺服天线。一像素覆盖区架构器805，被耦合到该邻接天线选择器804，以确定伺服天线的像素覆盖区，此像素覆盖区为所有到该邻接天线选择器804，以确定伺服天线的像素覆盖区，此像素覆盖区为所有到该伺服天线为最短距离像素所构成的集合。地区覆盖区架构器806，被耦合到该像素覆盖区架构器805，以架构出覆盖该像素覆盖区的矩形区。一覆盖圈架构器807，被耦合到该像素覆盖区架构器805，以由一覆盖圈确定该增强单元覆盖区，其中该覆盖圈的中心点为该矩形区的对角线的交叉点，而半径则为对角线长度之半。
图9为本发明中包含定时超前(TA)方法的增强单元覆盖区系统910实施例的方框图。在此实施例中，已考虑TA方法。增强单元覆盖区系统910包含一TA单元覆盖区计算器900，此计算器基于使用TA的传统移动通信系统，而架构一单元覆盖区。TA单元覆盖区计算器900及增强单元覆盖区装置810耦合到一增强单元覆盖区选择器901，此增强单元覆盖区选择器从由该增强单元覆盖区装置810所产生的增强单元覆盖区及为该TA单元覆盖区计算器900所产生的TA单元覆盖区中选择一最小值作为基站天线的增强单元覆盖区。因此，本方法是采用第一实施例的增强单元覆盖区及传统TA方法所得到的单元覆盖区中的最适结果作为增强单元覆盖区。
本发明还提供一系统，此系统包含一设备，是传送信息到一单元中，而此单元具有从上述说明的程序中所得到的增强单元覆盖区。例如，本发明提供特定型式的商务位址信息，如餐厅，加油站，商场等的位址信息，给移动台用户，因此可以提供有用的信息以呼叫这些位址达到必需要的功能。图10的方框图显示没有使用TA方法的本发明系统的实施例。一信息收发机1000接收来自多个移动台中的一移动台的信号，此信号中包含与增强单元覆盖区相关的信息，且然后定位该移动台，随后传送与定位该移动台相关的增强单元覆盖区信息给该移动台。
图11的方框图显示使用TA方法的本发明系统的实施例。该系统包含一增强单元覆盖区系统910，此系统耦合到一信息收发机1000中，此收发机接收一来自多个移动台中的一移动台的信号，其中该基地收发台提供一增强单元覆盖区给该移动台，因此使得增强单元覆盖区的解析度可以达到最优化，其中是考虑为增强单元覆盖区装置810所产生的增强单元覆盖区，及TA单元覆盖区900所产生的单元覆盖区，并由一单元覆盖区选择器901从两者中选择出一增强单元覆盖区。
总而言之，本发明可增强CGI的精确度。对于某些单元，基本上是在单元密度的地区，可以得到半径在50到450公尺的覆盖圈。因为覆盖区的半径小于现有技术中所得到的550公尺，本发明可以更精确地确定移动台的位置。对于其他的单元，如果所得到的覆盖圈的半径大于450公尺，甚至大于1000公尺，则本发明中使用传统的CGOI以确定该覆盖区。所以，本发明中的覆盖区且因此该移动台的位置可以达到最优化，且总是比传统中使用的方法更精确。
虽然上文以较佳实施例说明了本发明，但本领域的熟练技术人员需了解可对上述实施例加以更改及变更，而不偏离本发明的精神及范围。例如，本发明中也考虑使用其他编码装置的通信网络，如码分多址(CDMA)及频分多址(FDMA)，及其他的系统。而且可以考虑诸如覆盖区重叠，天线型式，高度，向下倾斜度，天线输出功率，郊区，市区，开阔地，建物型式，密度，障碍物，地形等的结合而得到一最优的精确度。这些均包含在本发明的范围之内。因此上述的说明并非用于限制本发明。本发明的范围由后附的权利要求限定。

Claims (12)

1.一种在一移动通信系统中确定一增强单元覆盖区的方法，该移动通信系统具有多个移动台，多个基站，各基站包含至少一个天线，及一单元数据库，此数据库中储存该多个单元，该多个基站，及该天线之间的关系，该移动通信系统具有一用于接收信号的通信系统覆盖区，且各个天线有一用于接收信号的天线覆盖区，其中该通信系统覆盖区划分成多个单位区域，该方法包含下列步骤：
(1.1)对于各个天线，指定该多个单位区域中的各单位区域以建立与该多个基站中的一基站的天线之间的相关性，该项指定响应于从该单位区域到一天线的最短距离，确定该最短距离的方式为计算单位区域到所有通信系统中的天线的距离，而求出距离最短者即为该最短距离；以及
(1.2)对于通信系统中所有的天线，对于该基站的该天线形成一增强单元覆盖区，其中该增强单元覆盖区包含所有该指定单位区域，
其中该步骤(1.1)还包含下列步骤：
(2.1)划分各该多个天线覆盖区成为室外宏单元，室外微单元及室内微单元，该划分的方式依据该天线的覆盖范围，天线的方向性及该天线的话务而定；
(2.2)划分该通信系统覆盖区成为多个像素；
(2.3)架构一像素图，其中包含该多个像素的所有位置；
(2.4)确定各该多个像素及其最邻接天线之间的距离；
(2.5)确定至一选择的像素为最短距离的天线，指定该天线为该选择像素的伺服天线；
(2.6)以到该伺服天线为最短距离的所有像素架构出该伺服天线的像素覆盖区；
(2.7)架构一覆盖该像素覆盖区的矩形区；以及
(2.8)建立一覆盖圈，此覆盖圈的中心为该矩形区之对角线的交点，而该覆盖圈的半径为该对角线长度之半。
2.根据权利要求1的方法，其中该步骤(2.6)还包含步骤为：从该像素图中去除某些像素覆盖区，其中在这些像素覆盖区中移动台的数目少于一预定数。
3.根据权利要求1的方法，其中步骤(2.4)还包含步骤为再定位一天线的位置，使其远离该天线原来的位置一段距离，此距离为该像素最大尺寸之半。
4.根据权利要求1的方法，其中该步骤(2.8)还包含步骤为当该单元为室内微单元时，设定该半径为0。
5.根据权利要求1的方法，其中该步骤(2.7)还包含步骤为指定该像素覆盖区的最大纵向长度为该矩形区的长度，且指定该像素覆盖区的最大横向长度为该矩形区的宽度。
6.根据权利要求1的方法，其中该通信系统为一时分多址移动通信系统。
7.根据权利要求6的方法，其中该时分多址通信系统为一数字GSM系统。
8.一种在一移动通信系统中确定一增强单元覆盖区的方法，该移动通信系统具有多个移动台，多个基站，各基站包含至少一个天线，及一单元数据库，此数据库中储存该多个单元，该多个基站，及该天线之间的关系，该移动通信系统具有一用于接收信号的通信系统覆盖区，且各个天线有一用于接收信号的天线覆盖区，其中该通信系统覆盖区划分成多个单位区域，该方法包含下列步骤：
(9.1)对于各个天线，指定该多个单位区域中的各单位区域以建立与该多个基站中的一基站的天线之间的相关性，该项指定响应于从该单位区域到一天线的最短距离，确定该最短距离的方式为计算单位区域到所有通信系统中的天线的距离，而求出距离最短者即为该最短距离；且形成该基站的该天线的第一增强单元覆盖区，其中该第一增强单元覆盖区包含与该天线形成一最短距离的所有单位区域；
(9.2)根据移动通信系统的定时超前方法，形成一第二单元覆盖区；
(9.3)在该第一增强单元覆盖区及该第二单元覆盖区中选择一最小值作为该基站的该天线的增强单元覆盖区，
其中该步骤(9.1)还包含下列步骤：
(10.1)划分各该多个天线覆盖区成为室外宏单元，室外微单元及室内微单元，该划分的方式根据该天线的覆盖范围，天线的方向性及该天线的话务而定；
(10.2)划分该通信系统覆盖区成为多个像素；
(10.3)架构一像素图，其中包含该多个像素的所有位置；
(10.4)确定各该多个像素及其最邻接天线之间的距离；
(10.5)确定至一选择的像素为最短距离的天线，指定该天线为该选择像素的伺服天线；
(10.6)以到该伺服天线为最短距离的所有像素架构出该伺服天线的像素覆盖区；
(10.7)架构一覆盖该像素覆盖区的矩形区；以及
(10.8)建立一覆盖圈，此覆盖圈的中心为该矩形区的对角线的交点，而该覆盖圈的半径为该对角线长度之半。
9.一种使用在一单元式移动通信系统中的增强单元覆盖区系统，其中该移动通信系统具有多个覆盖区单元，多个天线，多个移动台，及一定时超前单元覆盖区装置，此装置用于通过一定时超前方法确定一单元覆盖区，该增强单元覆盖区系统包含：
一增强单元覆盖区装置，是在一单元式移动通信以增强的解析度确定一位置，以及
一选择器，被耦合到该定时超前单元覆盖区装置及到该增强单元覆盖区装置，以在为该定时超前单元覆盖区装置所产生的单元覆盖区及为该增强单元覆盖区装置所产生的增强单元覆盖区中选择一项，该项选择是以定时超前解析度及该增强的解析度之间何时较高为基础，其中该增强单元覆盖区装置包含：
基于一单元到一天线的最短距离分配该位置的最短距离分配设备；以及
增强单元覆盖区产生设备，被耦合到该覆盖区分配设备，以基于该覆盖区分配的结果，产生多个天线的增强单元覆盖区，
该覆盖区分配设备包含：
分类设备，将各个天线覆盖区划分成室外宏单元，室外微单元及室内微单元，该划分的基础包含覆盖的范围，天线的方向性及该天线的话务；
像素分割设备，被耦合到该分类设备，用于将该移动通信系统的通信系统覆盖区划分成多个像素；以及像素对映设备，被耦合到该像素分割设备，以架构一像素对映关系，其中包含该多个像素的所有位置，
该增强单元覆盖区产生设备包含：
距离计算设备，被耦合到该像素对映设备，以确定该多个像素的各个像素及该多个天线中最近天线之间的距离；
邻接天线计算设备，被耦合到该距离计算设备，以确定那一个天线与所选择的像素之间存在最短距离，则将该天线指定为该选择像素的伺服天线；
像素覆盖区设备，被耦合到该邻接天线计算设备，用于架构该伺服天线的像素覆盖区，其中该像素覆盖区包含到该伺服天线均为最短距离的所有像素；
地区覆盖区架构设备，被耦合到该覆盖区设备，以架构覆盖该像素覆盖区的一矩形区域；以及
覆盖圈架构设备，被耦合到一覆盖圈，其中该覆盖圈的中心为该矩形区域的对角线的交叉点，而其半径则该矩形之半，以确定该增强单元覆盖区。
10.根据权利要求9的增强单元覆盖区系统，其中该单元式移动通信系统使用时分多址。
11.根据权利要求10的增强单元覆盖区系统，其中该时分多址移动通信系统为一数字GSM系统。
12.根据权利要求9的增强单元覆盖区系统，其中还包含一信息收发机系统，此系统包含一信息数据库，该收发机系统用于接收来自该多个移动台的信息，且传送来自该增强单元覆盖区装置的增强单元覆盖区数据库到该多个移动台。
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