CN1353892A - 对通信系统中话务信道测量值进行相关的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种方法和设备,用于对在通信系统中的基站和汇接局以及用户终端处所取得的通信信号的测量值进行相关。以有规则的时间间隔取得汇接局测量值并存储。然后,当把用户终端测量值向汇接局报告时,汇接局选择一个或多个所存储的汇接局测量值,所存储的汇接局测量值是在与取得用户终端测量值的时间最接近时间取得的。然后汇接局使用汇接局测量值应用内插过程,以得到与用户终端测量值大致相当的汇接局测量值。可以使用诸如外插、平均等使用两个或多个数据值的数种技术作为这个过程的一部分。

Description

对通信系统中的话务信道测量值进行相关的系统和方法

发明背景

I.发明领域

本发明总的涉及无线通信系统和网络。本发明尤其涉及用于协调通信系统中不同地点处或通过不同收发机取得的测量值的方法和装置。本发明还涉及在卫星通信系统中进行的这种测量。

II.相关技术的描述

典型的地面无线通信系统包括至少一个地面基站和一些移动站(例如，移动电话)。基站可以把移动站连接到其它移动站或诸如公用电话系统之类的地面网络。典型的卫星通信系统包括至少一个地面基站(下文中称为汇接局或枢纽(hub))、至少一个用户终端(例如，移动电话)以及用于在汇接局和用户终端之间转发通信信号的至少一个卫星。汇接局(GW)提供从用户终端(UT)到其它用户终端或诸如地面电话系统之类的通信系统的链路。

某些卫星通信系统使用码分多址(CDMA)扩谱信号，如在1990年2月13日授权的，题为“Spread Spectrum Multiple Access Communication SystemUsing Satellite or Terrestrial Repeaters”的美国专利4,901,307，以及在1997年11月25日授权的，题为“Method And Apparatus For Using FullSpectrum Transmitted Power In A Spread Spectrum Communication SystemFor Tracking Individual Recipient Phase Time And Energy”的美国专利5,691,974中所揭示。

在使用CDMA的卫星通信系统中，采用分立的通信链路往返于汇接局来发送通信信号，如话务信号和数据信号。术语“前向通信链路”指的是在汇接局处发出并发送到用户终端的通信信号。术语“反向通信链路”指的是在用户终端处发出并发送到汇接局的通信信号。在这些链路上往返于用户进行的信号传送通常是在称之为“话务”信道的信道上进行的。然而，对于接入请求和寻呼消息、导频信号和同步信号，则使用另外的信道。

在前向链路上，通过一个或多个波束将信息从汇接局发送到用户终端。这些波束通常包括覆盖公共地理区域的几个所谓的子波束(也称之为CDMA通信系统中的频分多路复用(FDM)或CDMA信道)，每个子波束占用不同的频带。

更具体地说，在传统的扩谱通信系统中，一个或多个预选伪随机噪声(PN)码序列用来在将用户信息信号调制到载波信号上作为通信信号发送之前，在预定频谱带上对该用户信息信号进行调制或“扩展”。PN扩展是本技术领域中众知的一种扩谱发送方法，它产生带宽比数据信号的带宽大许多的通信信号。在前向链路上，使用PN扩展码或二进制序列来鉴别通过不同汇接局发送的或在不同波束上发送的信号，以及多径信号。通常这些码由给定波束或子波束内的所有通信信号所共享。

在传统的CDMA扩谱通信系统中，使用“信道化”码来鉴别前向链路上的卫星子波束内的不同用户终端。即，每个用户终端有它自己的正交信道，所述正交信道是采用唯一的信道化正交码而在前向链路上提供的。通常使用沃尔什函数来实施信道化码，也已知为沃尔什码。信道化码把子波束分成正交信道，也称之为沃尔什信道。大多数沃尔什信道是在用户终端和汇接局之间提供传言的话务信道。其余的沃尔什信道通常包括导频信道、同步信道和寻呼信道。除了一组用户使用单个信道的传播方案之外，在话务信道上传送的信号通常是指那些仅由一个用户终端接收的信号。对比之下，可以由多个用户终端来监测寻呼信道、同步信道和导频信道。

尽管由于移动用户终端的出现使得用户能够在他们出行期间携带无线装置(如移动电话)，但却增加了卫星通信载波确定用户终端所在的位置的负担。需要用户终端位置信息起源于几种考虑。一种考虑是系统应该选择合适的汇接局来提供通信链路。这种考虑一个方面是把通信链路分配给合适的服务提供者(例如，电话公司)。一般把特定地理地区甚至是服务汇接局分配给服务提供者，而服务提供者则处理在该地区中的所有用户呼叫。当需要与特定用户终端进行通信时，通信系统可以根据用户终端所在的地区向服务提供者分配呼叫。为了确定合适的地区，通信系统需要用户终端的位置。当必须根据政治边界或合同服务，或确定与所在的位置相关的付费(诸如“漫游”费)时也会类似考虑这种情况。此外，某些紧急服务也需要位置信息。

确定用户终端的定位的几种方法包括测量用户终端和卫星之间的距离。当该距离值是与其它数据(如卫星的位置)组合在一起的时候，可以以较大精度来确定用户终端的位置。在共同拥有并且共同待批的美国专利申请08/723,751：“Position Determination Using One Low-Earth OrbitSatellite”；08/723,722：“Passive Position Determination Using TwoLow-Earth Orbit Satellites”；以及08/723,725：“Unambiguous PositionDetermination Using Two Low-Earth Orbit Satellites”中揭示了使用卫星-用户终端距离来确定用户终端位置的技术，在此引用这些专利供参考。

从理论上说，可以通过组合汇接局和用户终端处接收到的通信信号的某些测量值来确定用户终端-卫星距离。然而，为了使用这些技术，必须考虑这些测量值的相对定时。没有这个相对定时的正确估计，定位测量或计算的正确度会受到损害。这将导致需要收集另外的测量值而产生的不可接受的误差或延迟。

人们需要一种对在汇接局和用户终端处接收到的通信信号的测量值进行相关以改进测距的精确性的方法。

发明概述

本发明是一种对在无线通信系统中两个站处取得的通信信号测量值进行相关的方法和装置。一种应用是具有用户终端和汇接局的通信系统，它采用一个或多个卫星交换扩谱码分多址通信信号。根据本发明的一个较佳实施例，通常以有规则的时间间隔，重复取得和存储在第一站处接收到的通信信号的测量值。在特定时刻取得在第二站处接收到的通信信号的测量值，并选择在第一站处取得的一个或多个测量值，以与在最接近第二时刻或特定时刻的某个时刻取得的测量值进行相关。

在一个较佳实施例中，最好向第一站报告在第二站处取得的测量值，而且第二站选择一对存储的测量值，所述测量值是在时间上最接近第一站测量值的时候测量和存储的。然后，第二站在两个第二站测量值之间进行内插或外插，以得到相应于相同时间的第一站测量值。本发明又一个方面可以使用两个以上的测量值来选择、内插、外插信号测量值。

为了能够进行选择和相关过程，在第一和第二站中可以对测量值打上时间戳。选择过程则包括选择在第一站处取得的测量值之一，或者至少两个，或多个，它所具有的时间戳值最接近在第二站处取得的测量值的时间戳值。

在本发明的又一个实施例中，第一站是一个汇接局，而第二站是一个用户终端。在其他的实施例中，第二站是一个汇接局，而第一站是一个用户终端。

附图简述

从下面结合附图的详细描述中，读者将对本发明的特性、目的和优点有更为清楚的了解。附图中，相同的标记所表示的意义相同。其中，

图1示出采用本发明的典型的无线通信系统；

图2示出图1所示系统中用于用户终端的典型的无线收发机；

图3示出图1所示系统中用于汇接局或基站的典型的无线收发机；

图4是根据一种较佳实施例描绘本发明的操作的流程图；以及

图5是几个汇接局测量值和一个用户终端测量值的相对定时的时线(timeline)。

较佳实施例的详述

I.引言

本发明特别适合于在使用低地球轨道(LEO)卫星的通信系统中使用。然而，正如熟悉本技术领域的人员所理解的那样，也可以把本发明的概念应用于其它卫星系统，或非卫星无线系统，在这些系统中，可以采用经改进了相关性的信号测量值。在讨论本发明的实施例之前，先提供本发明可以进行工作的典型环境。

II.典型的通信系统

图1中示出了采用本发明的典型无线通信系统。设想这个通信系统使用CDMA型通信信号，但是这并不是本发明所要求的。在图1所示的通信系统100的一部分中，示出了一个基站112、两个卫星116和118以及两个相关联的汇接局或枢纽120和122，用于实现与两个远程用户终端124和126的通信。通常，基站和卫星/汇接局是分立通信系统的元件，称之为地面通信系统和卫星通信系统，虽然这并不是必须的。这种系统中的基站、汇接局和卫星的总数与所要求的系统容量和其它因素有关，这在本技术领域中是众知的。

每个用户终端124和126包括无线通信装置，如(但是不限于)无线电话、数据收发机、或寻呼或定位接收机，并且按需要可以是手持式的车载的。然而，读者还可以理解，本发明的原理可应用于固定单元，如在希望远程无线服务的地方。有时还可根据喜好把用户终端称为用户单元、移动站、移动单元、或在某些通信系统中简称为“用户”或“客户”。

一般，来自卫星116和118的波束以预定的图形覆盖不同地理区域。可以操纵不同频率的波束，也称之为FDMA信道或CDMA信道(其中使用CDMA型信号)或“子波束”，使之覆盖相同的区域。熟悉本技术领域的人员知道，根据通信系统的设计和所提供的服务的类型，以及是否执行空间分集，而可以设计供多个卫星的波束覆盖或服务区、或多个基站的天线方向图，使之完全或部分地覆盖某一给定区域。

人们已经建议采用多种多卫星通信系统，典型的系统使用数量级为48或更多的卫星，这些卫星在LEO轨道的8个不同轨道平面中运行，为大量用户终端提供服务。然而，熟悉本技术领域的人员将会理解，本发明的原理是如何应用于多种卫星和非卫星通信系统以及基站/汇接局配置的，包括其它轨道距离和星座，或建立移动信号源的方法。此外，熟悉本技术领域的人员将会理解，本发明的原理可应用于多种地面无线通信系统或其它无线通信系统，而在这些系统中，要求改进基站和移动站处信号测量值的相关性。

图1中，示出在用户终端124和126与基站112或通过卫星116和118之间建立起来的与汇接局120和122进行的通信的某些可能的信号路径。基站与用户终端之间的通信链路是用直线130和132表示的。卫星116和118与用户终端124和126之间的卫星对用户终端的通信链路是用直线140、142和144表示的。汇接局120和122与卫星116和118之间的汇接局对卫星通信链路是用直线146、148、150和152表示的。可以把汇接局120和122以及基站112用作为单向或双向通信系统的一部分，或简单地把消息或数据传递到用户终端124和126。

下面详细描述本发明的较佳实施例。应该理解，尽管所讨论的是特定的步骤、配置和安排，但这样做仅为了进行描述。熟悉本技术领域的人员会理解，可以使用其它步骤、配置和安排而不偏离本发明的精神和范围。可以在多种无线信息和通信系统中发现本发明的应用，包括定位。较佳应用是在CDMA无线扩谱通信系统中供无线或移动电话服务。

III.通信系统收发机

图2中示出用户终端106中使用的典型的收发机200。收发机200使用至少一付天线210，用于接收传递到模拟接收机214的通信信号，所述信号在模拟接收机214中经过下变频、放大和数字化。通常使用双工器元件212，以使同一天线可以提供发送和接收两种功能的服务。把模拟接收机214输出的数字通信信号传递到至少一个数字数据接收机216A和至少一个数字搜索器接收机218。熟悉本技术领域的人员能够理解，根据可接受的装置复杂性，可以使用另外的数字数据接收机216B-216N来得到所需要的信号分集度。

把至少一个用户终端控制处理器220耦合到数据接收机216A-216N和搜索器接收机218。除了其它功能之外，控制处理器220提供基本信号处理、定时、功率和越区切换控制或协调，以及选择用于信号载波的频率。控制处理器220经常执行的其它基本控制功能是选择或处理用于处理通信信号波形的PN码序列或正交码。控制处理器220信号处理可以包括确定相对信号强度和计算各种相关信号参数，也可以包括使用附加的或独立的专用电路，以提高测量效率或速度，或改进控制处理资源的分配。

数字数据接收机216A-216N的输出与用户终端中的数字基带电路222耦合。用户数字基带电路222包括用于往返于用户终端的用户传递信息的处理元件和显示单元。即，如存储器之类的信号和数据存储元件；如显示器屏、扬声器和键盘之类的输入和输出装置；A/D(模/数)元件、声码器和其它信号处理元件等，所有这些都使用本技术领域中众知的元件而形成用户终端基带电路的一部分。如果使用分集信号处理，则用户数字基带电路222可以包括分集组合器和译码器。这些元件中的某些元件还可以在控制处理器220的控制下进行通信，或与控制处理器220进行通信。

当准备将话音或其它数据作为与用户终端发出的输出消息或通信信号时，使用用户数字基带电路222来接收、存储、处理、或准备所需要的数据用于发送。用户数字基带电路222把这些数据提供给在控制处理器220的控制下操作的发射调制器226。把发射调制器226的输出传递到功率控制器228，它向发射功率放大器230提供输出功率控制，用于最终把输出信号从天线210发送到汇接局。

至少使用一个时间基准元件230来产生和存储如日期和时间之类时序信息，使用这些信息可以有助于确定已知轨道中卫星的位置。可以定期地存储和更新时间，并在某些应用中，可以使用来自GPS接收机的世界时(UT)信号作为这个过程的一部分。还可以通过汇接局或基站把时间定期提供给用户终端。此外，如当用户终端进入不工作模式时(例如，当把它“关断”时)，或当简单地测量时间本身时，可以把当前时间或一组时间测量值存储在存储器器件或存储元件232中，并用于确定各种与时间有关的信号参数。如下所述，可以使用时间信息来产生“时间戳”。与诸如控制器之类的其它单元组合。

使用多种本技术领域中众知的技术，可以把相应于所接收的通信信号的一个或多个测量信号参数的信息或数据、或一个或多个共享资源的信号，和/或“时间”发送到汇接局。例如，可以使信息作为独立信息信号而传递，或可以把信息添加到通过用户数字基带电路222准备的其它消息中而传递。另一方面，在控制处理器220的控制下，通过发射调制器226或发射功率控制器228可以插入这些信息作为预定的控制位。

用信号相关元件配置数据接收机216A-N和搜索器接收机218，以对特定信号进行解调和跟踪。使用搜索器接收机218来搜索导频信号，或其它方向图相对固定的强信号，而使用数据接收机216A-N对与所检测的导频信号相关联的其它信号进行解调。也可以指派数据接收机216在捕获之后对导频信号进行跟踪或解调。因此，可以监测这些单元的输出，以确定导频信号或其它信号的能量或频率。这些接收机使用可被监测的频率跟踪元件，以把当前频率和定时信息提供给被解调的信号的控制处理器220。

图3中示出汇接局120和122或基站中使用的典型发送和接收装置300。这些装置在本技术领域中在众知的，并已在上文的参考文献中进行了讨论。例如，在1992年4月7日授权的、题为“System AndMethod For GeneratingSignal Waveforms In A CDMA Cellular Telephone”的美国专利5,103,459中可以找到操作这种类型的装置的更详细的说明，该专利已转让给本发明的同一受让人，并在此引用作为参考。

图3中示出的汇接局120、122的一部分具有一个或多个连接到的天线310的模拟接收机314，用于接收通信信号，然后使用本技术领域中众知的各种技术方案对所述通信信号进行下变频、放大和数字化。把经数字化的信号作为输入提供给至少一个数字接收机模块(图中，在324处用虚线表示)。一个模拟接收机314可以提供用于许多数字接收机模块324的输入，并且通常在汇接局中使用几个这样的模块以适应所有的卫星波束和所适应的可能的分集模式信号。每个数字接收机模块324有一个或多个数字数据接收机316和搜索器接收机318。搜索器接收机318通常搜索合适分集模式的信号而不是导频信号。在通信系统中实施时，使用多个数字数据接收机316A-316N来进行分集信号接收。

把数据接收机316的输出提供给后续的基带处理元件322，该元件包括本技术领域中众知的装置，这里不作进一步的详述。典型的基带装置包括分集组合器和译码器，用于把多径信号组合成用于每个用户一个输出。典型基带装置还包括接口电路，一般用于把输出数据提供给数字交换机或网络。多种其它已知元件，如(但是不限于)声码器、数据调制解调器、数字数据交换和存储元件，可以形成基带处理元件322的一部分。这些元件还可以控制或操纵数据信号，把它们传递到一个或多个发送模块334。

把每个待发送到用户终端的信号耦合到一个或多个合适的发送模块334，通过本技术领域中众知的因素来确定汇接局120、122使用的发送模块334的数目，这些因素包括系统复杂性、观察卫星的数目、用户容量、所选择的分集度等。

每个发送模块334包括一个发射调制器326，它对用于发送的数据进行扩谱调制，并具有耦合到数字发射功率控制器328的输出。控制器328控制用于输出数字信号的发射功率。为了降低干扰和分配资源，数字发射功率控制器328施加最小功率电平，但是当需要补偿传输路径中的衰减和其它路径传递特征时，施加合适的功率电平。在扩展信号时，发射调制器326使用至少一个PN发生器332。这个码产生也可以形成一个或多个控制处理器或存储元件(用于汇接局122、124，或基站112中使用)的功能部分，而且可以是分时的。

把发射功率控制器328的输出传递到加法器336，在加法器中，使所述输出与来自其它发射功率控制电路的输出进行总加，其它发射功率控制电路的输出是以相同频率和在相同波束内发送到其它用户终端124、126的。把加法器336的输出提供给模拟发射机338，进行数-模转换，转换成合适的射频(RF)载波频率，进一步放大、滤波，并输出到一个或多个天线340，用于辐射到用户终端124、126。根据系统的复杂性和配置，天线310和340可以是相同的天线。

当在基带处产生信号，以及在功率控制器328输出之前，一般由控制处理器调节码发生和定时或其它信号参数定时来实现定时调节。例如，控制器320确定码定时和应用以及信号是何时由功率控制器328发送到各卫星和用户终的。

如图3所示，时间和频率单元(TFU)348提供汇接局或基站300中各级或处理元件的基频和定时信号，所述各级或处理元件如数字接收机316A-N和318中的模拟接收机314和相关器，或发射调制器326以及控制处理器320。这些信息用来任何给定时刻对汇接局使用的每个卫星建立频率或定时调节。可以使用来自GPS接收机的世界时(UT)信号，作为在某些应用中的这个过程的一部分。还按需要配置TFU 348，使之在处理器控制下对(时钟)信号的相对定时滞后或超前预定量。

还使用独立工作或组合工作的TFU 348或其它众所周知的时基元件来产生和存储诸如日期和时间之类的时序信息，使用这些信息可以用来帮助确定已知轨道中的卫星位置。可以把时间信息存储在一个或多个存储器器件或存储器元件340中。还可以根据需要，从其他的数据源提供该数据。可以使用诸如RAM和ROM电路，或磁性存储器器件之类的多种众所周知的器件来构成存储器元件340，可以按需要把信息存储在其中并定期更新。如下所述，可以使用时间信息来产生“时间戳”。

把至少一个汇接局控制处理器320耦合到接收机模块324、发送模块334以及基带电路322；这些装置彼此可以是分开的。控制处理器320提供命令和控制信号以执行如(但是不限于)信号处理、定时信号产生、功率控制、越区切换控制、分集组合以及系统接口连接之类的功能。此外，控制处理器320分配用户通信中使用的PN扩展码、正交码序列以及特定的发射机和接收机或模块。控制处理器320还控制导频信号的产生和功率、同步、以及寻呼信道信号，并把它们耦合到发射功率控制器328。

尽管可以把控制处理器320直接耦合到某一模块(如发送模块334或接收机模块324)的各个元件，但每个模块一般包括控制该模块各个元件的特定模块处理器，如发送处理器330或接收处理器321。因此，在一个较佳实施例中，如图3中所示，控制处理器320耦合到发送处理器330和接收处理器321。如此，单个控制处理器320可以更有效地控制大量模块和资源的操作。发送处理器330控制导频信号、同步、寻呼信号以及话务信道信号的产生和信号功率，并控制它们分别与功率控制器328的耦合。接收处理器321控制搜索、PN扩展码，用于解调和监测接收功率。

对于某些操作如共享资源功率控制，汇接局120和122接收通信信号中来自用户终端的信息，如接收信号强度、频率测量值或其它接收信号参数、或用户终端“时间”。可以由接收处理器321从数据接收机316的解调输出得到该信息。也可以在控制处理器320、或接收处理器321监测的信号中检测预定地点处出现的该信息，并传递到控制处理器320。控制处理器320使用该信息来控制信号的定时和频率，而所述信号是正在使用发射功率控制器328和模拟发射机338发送和处理的。

IV.较佳实施例

如上所述，人们需要有一种技术，用来对在汇接局处进行通信信号的测量和在用户终端处进行的相应测量之间进行时差校正。一旦考虑了这个时差，就可以将用户终端和汇接局测量值组合起来，而计算各种有用的参数，如用户终端位置和用户终端本地时钟或本地振荡器频率的校正因子。

在本发明的一个较佳实施例中，对在一个或多个话务信道上发送和接收的信号进行用户终端和汇接局测量。然后把用户终端测量值向汇接局报告。接着，可以把用户终端测量值与相应的汇接局测量值组合起来。然而，也可以对寻呼信号、同步信号和接入信道信号执行有关到达时间和其它信号参数的测量，有时也可以按某些系统配置的需要，使用这些信道上的信号来传递测量信息。

然而，因为在话务信道上把信息传递到特定用户的时间或定时是有点任意的或随机的，就绝对系统控制而论，预测用户终端进行测量的时间是没有任何正确性的。即，只有当用户终端希望建立通信链路以致完成或接收对无线电话的“呼叫”时才使用话务信道。当然，这种呼叫的建立或存在不是固定周期的功能，而是根据操作人员或呼叫者的愿望而在有点任意的时刻发生的。因此，在汇接局处接收到用户终端测量值之前，在汇接局处才知道用户终端所进行的测量的定时。当然，那时用户终端测量已经发生，进行汇接局的同时测量已为时太晚。

本发明通过在汇接局或用户终端处周期性地或有规则地进行时间测量，建立历史测量记录，并在较晚时候使用这个历史数据来选择或计算相应于所报告的用户终端测量值的一个值而解决这个问题。根据本发明的一个较佳实施例，使用测量信号参数的已知技术(诸如在扩谱信号中的码相位和定时，以及时间)以有规则的时间间隔进行汇接局测量。把测量或值存储在预-选择的存储单元或存储器器件中以供较晚时候取用，或立即使用以作出确定。另一方面，如下所述，用户终端进行周期性的时间测量，并存储或传递测量值。

汇接局利用已知控制处理器和计算机程序来实现许多操作。因此，存在众知的存储器单元可用于存储这种信息，诸如RAM和ROM连同磁性存储器件和相关联的存储和获取设备或装置，如上所述。此外，使用许多已知技术之一存储测量值，这些技术允许进行测量的时间与所测量的值的关联和知识。例如，可以构成一个存储器致使它成对地存储所测量的值和相关联的时间。另一方面，检索存储器单元或把存储器单元分配给某种预-选择时间比例的某些时间。然后根据与测量时间相对应的存储器单元存储所述值。

这个过程所使用的汇接局存储器可以是极暂时性的，即，最好在可能是十分短的预定时间长度之后就消除或擦除数据。一般，存在一个周期，在该周期之后，认为一个测量值是无用的，或不象要取用但是在该过程中仍是有用的。例如，在进行测量之后许多天或甚至许多小时之后到达的测量值可能是无价值的，所述测量值具有较低的正确度或不能提供有用的位置数据。相应的汇接局数据不必存储那么长的时间，或可以存储在不同类型的存储器中，供另一种类型的正确度较低的计算用。

然后，当把用户终端测量值向汇接局报告时，汇接局选择一个或多个所存储的汇接局测量值，这些汇接局测量值是在最接近用户终端测量值的时刻取得的。然后汇接局对汇接局测量值应用内插过程以得到相应于用户终端测量值的汇接局测量值。例如，汇接局可以通过选择最接近用户终端测量值但是在用户终端测量值的两侧的两个测量值而应用线性内插法，然后产生刚好在相同时刻处的一个测量值。在另外的实施例中，用户终端周期性地存储测量值和相应的时间，汇接局向用户终端报告它所取得的测量值，然后对所述测量值应用内插法以得到相应于汇接局测量值的用户终端测量值。

应该理解，使用两点和线性内插法不是限制本发明的特征。可以使用用于建立可能数据值的其它已知技术。例如，可以简单地平均或使用两个值以形成某些平均值等。两个值可以位于用户终端或汇接局所提供的时间的相同“侧”，并用来外插所需要的值。此外，可以使用多个值，诸如3个或多个数据点，其中两个或多个数据点在正在分析的报告测量值的每一侧。多个值的使用和特定技术的应用应该相容，而且对于正在搜索的正确度具有某些满意的和历史性的相关值。

图4是流程图，描绘根据一个较佳实施例的本发明的操作。如在步骤402中所示，汇接局取得在汇接局处接收的信号的测量值。在共同拥有的，未定美国专利申请，题为“使用一个低-地球轨道卫星的位置确定”，第08/723,751号；“使用两个低-地球轨道卫星的无源位置确定”，第08/723,722号；“使用两个低-地球轨道卫星的明确的位置确定”，第08/723,725号中描述了有代表性的测量值，为了完整性在此引用所有这些专利作为参考。

在一个较佳实施例中，以有规则的时间间隔取得汇接局测量值。根据已知的因素来选择这些时间间隔，诸如信号路径延迟的预期长度或变化、用户终端的预期运动、或当时间间隔缩短时处理大量测量值所需要的电路量和处理功率。很清楚，用户终端测量值在极接近汇接局测量时间的时刻到达汇接局的情况下，存储技术的有用性减少，并且应该相应地设置最小时间间隔长度。

在一个实施例中，时间间隔的持续期是20ms。图5描绘时间线，示出数个汇接局测量值GW₁到GW₆的相对定时。如上所述，必须已知汇接局测量值的正确定时。在一个较佳实施例中，这是通过对每个测量值打上时间戳而实现的。汇接局存储每个汇接局测量值供将来参考。

在某个任意的时刻，用户终端测量它接收到的信号，如在图4中的步骤404中所示。在图5的时间线中，示出用户终端测量值的定时，以UT₁表示。把这个测量值打上时间戳并向汇接局报告。

当汇接局接收到用户终端测量值时，汇接局选择时间上最接近用户终端测量值的一对汇接局测量值，如在步骤406中所示。换言之，汇接局选择的一对汇接局测量值是紧接在用户终端测量值之前和紧接在用户终端测量值之后取得的，或在时间上最接近用户终端测量值之前和之后取得的。在图5的例子中，对于用户终端测量值UT₁，汇接局选择汇接局测量值GW₃和GW₄。在一个较佳实施例中，通过对用户终端测量值的时间戳与所存储的汇接局测量值的时间戳进行比较而进行选择。例如，这可以通过对同汇接局测量值一起存储的时间数据或所存储数据的索引值进行比较而实现。最后，在所选择的汇接局测量值之间进行内插，以得到与所报告的用户终端测量值最接近的一个值，如在步骤208中所示。在一个较佳实施例中，使用线性内插法。然而，众所周知，在得到提高的正确度或希望时，可以使用其它模式的内插法或选择一个封闭值。例如，可以使用简单的平均或平均值，如上所述。

在本发明的另一个实施例中，当向汇接局报告用户终端测量值时，汇接局选择与取得用户终端测量值的时刻最接近时间取得的所存储的单个汇接局测量值。这个方法的正确度较差，但是排除了对上述内插法或其它处理的需要，它可以降低用于在汇接局内的线路的计算要求，并增加处理速度。

计算用户终端和汇接局测量值之间时间差的上述过程具有很高的正确度。可以把所选择的汇接局值与相应的用户终端测量值进行组合，以确定诸如用户终端位置之类许多有用的参数。

结论

提供较佳实施例的上述描述，以使熟悉本领域技术的人员可以制造或使用本发明。在参考本发明的较佳实施例已经特别示出和描述本发明的同时，熟悉本领域技术的人员将理解，可以在形式上和细则上进行各种修改而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (34)

1.一种在具有交换通信信号的第一站和第二站的无线通信系统中对在第一站和第二站处的通信信号的测量值进行相关的方法，其特征在于，它包含下列步骤：

重复地取得和存储在所述第一站处接收的通信信号的测量值；

在特定时刻取得在所述第二站处接收的通信信号的测量值；

选择在最接近所述特定时刻的某一时刻取得的、在所述第一站处所取得的至少一个所述测量值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括向所述第一站报告在所述第二站处取得的所述测量值的步骤。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括以有规则的时间间隔取得在所述第一站处所取得的测量值的步骤。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤：

对在所述第一站处所取得的所述测量值打上时间戳；以及

对在所述第二站处所取得的所述测量值打上时间戳。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述选择步骤包括选择所述测量值中的一个测量值的步骤，所述测量值是在所述第一站处取得的，具有与在所述第二站处所取得的所述测量值的时间戳值最接近的一个时间戳值。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述选择步骤包括选择至少两个所述测量值的步骤，所述两个测量值是在所述第一站处取得的，且具有与在所述第二站处所取得的所述测量值的所述时间戳值最接近的一个时间戳值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述选择步骤包括从所述至少两个测量值外插在时间上最接近的测量值，而得到一个与在所述第二站处所取得的所述测量值的时间戳值基本上相同的时间戳值的步骤。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述选择步骤包括从至少两个测量值内插在时间上最接的测量值，以得到与在所述第二站处所取得的所述测量值的时间戳值基本上相同的时间戳值的步骤。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信系统是一个卫星通信系统，所述第一站是一个汇接局，所述第二站是一个用户终端，并且所述汇接局和所述用户终端使用至少一个卫星进行通信。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信信号是扩谱码分多址话务信道信号。

11.一种在具有交换通信信号的第一站和第二站的无线通信系统中获取所述第一站和所述第二站处的通信信号的同步测量值的方法，其特征在于，它包含下列步骤：

重复地取得和存储在所述第一站处接收的通信信号的测量值；

在特定时刻取得在所述第二站处接收的通信信号的测量值；

选择在最接近所述特定时刻的时刻取得的、在所述第一站处所取得的一个或多个所述测量值；以及

根据所述特定时刻在所述第一站处所取得的所述两个测量值之间进行内插。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，它还包含向所述第一站报告在所述第二站处所取得的所述测量值的步骤。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，它还包含以有规则的时间间隔取得在第一站处所获得的所述测量值的步骤。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，它还包含下列步骤：

对在所述第一站处所取得的所述测量值打上时间戳；以及

对在所述第二站处所取得的所述测量值打上时间戳。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述选择步骤包括选择所述测量值中的一个测量值的步骤，所述测量值是在所述第一站处取得的，且具有与在所述第二站处所取得的所述测量值的时间戳值最接近的一个时间戳值。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述选择步骤包括选择至少两个所述测量值的步骤，所述两个测量值是在所述第一站处取得的，且具有与在所述第二站处所取得的所述测量值的时间戳值最接近的一个时间戳值。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述选择步骤包括从所述至少两个测量值内插一个在时间上最接近的测量值，以得到与在所述第二站处所取得的所述测量值的时间戳值基本上相同的时间戳值的步骤。

18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述通信系统是一个卫星通信系统，所述第一站是一个汇接局，所述第二站是一个用户终端，并且所述汇接局和所述用户终端通过卫星进行通信。

19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述通信信号是扩谱码分多址话务信道信号。

20.一种在具有交换通信信号的第一站和第二站的无线通信系统中对在第一站和第二站处的通信信号的测量值进行相关的系统，其特征在于，它包含：

重复地取得和存储在所述第一站处接收的通信信号的测量值的装置；

在特定时刻取得在所述第二站处接收的通信信号的测量值的装置；

选择在最接近所述特定时刻的时刻取得的、在所述第一站处所取得的所述测量值中的一个测量值的装置。

21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，它还包含一种向所述第一站报告在所述第二站处所取得的所述测量值的装置。

22.如权利要求20所述的系统，其特征在于，它还包含一种以有规则的时间间隔取得在所述第一站处所取得的测量值的装置。

23.如权利要求20所述的系统，其特征在于，它还包含：

对在所述第一站处所取得的所述测量值打上时间戳的装置；以及

对在所述第二站处所取得的所述测量值打上时间戳的装置。

24.如权利要求23所述的系统，其特征在于，用于选择的所述装置包括选择所述测量值中的一个测量值的装置，所述测量值是在所述第一站处取得的，且具有与在所述第二站处所取得的所述测量值的时间戳值最接近的一个时间戳值。

25.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述通信系统是一个卫星通信系统，所述第一站是一个汇接局，所述第二站是一个用户终端，并且所述汇接局和所述用户终端通过至少一个卫星进行通信。

26.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述通信信号是扩谱码分多址话务信道信号。

27.一种在具有交换通信信号的第一站和第二站的无线通信系统中获取所述第一站和所述第二站处的通信信号的同步测量值的系统，其特征在于，它包含：

重复地取得和存储在所述第一站处接收的通信信号的测量值的装置；

在特定时刻取得在所述第二站处接收的通信信号的测量值的装置；

选择在最接近所述特定时刻的时刻取得的、在所述第一站处所取得的一个或多个所述测量值的装置；以及

根据所述特定时刻在所述第一站处所取得的所述两个测量值之间进行内插的装置。

28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，它还包含一种向所述第一站报告在所述第二站处所取得的所述测量值的装置。

29.如权利要求27所述的系统，其特征在于，它还包含一种以有规则的时间间隔取得在第一站处所取得的测量值的装置。

30.如权利要求27所述的系统，其特征在于，它还包含：

对在所述第一站处所取得的所述测量值打上时间戳的装置；以及

对在所述第二站处所取得的所述测量值打上时间戳的装置。

31.如权利要求30所述的系统，其特征在于，用于选择的所述装置包括选择所述测量值中的至少两个测量值的装置，所述测量值是在所述第一站处取得的，且具有与在所述第二站处所取得的所述测量值的时间戳值最接近的一个时间戳值。

32.如权利要求31所述的系统，其特征在于，用于内插的所述装置包括在所述两个测量值之间进行内插的装置，所述测量值是在所述第一站处根据在所述第二站处所取得的所述测量值的所述时间戳而取得的。

33.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述通信系统是一个卫星通信系统，所述第一站是一个汇接局，所述第二站是一个用户终端，并且所述汇接局和所述用户终端使用至少一个卫星进行通信。

34.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述通信信号是扩谱码分多址话务信道信号。

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