CN1456021A - 用于定位移动站的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于定位移动站的简单而有效的方法，该方法应用基于信号传播时差的原理，从而使得所述方法在无线电信号传播时间测量中使用那些覆盖区内并不具有运行的中继器的基站，如果并无足够的所述的基站，则将补偿基站延迟。与诸如OTD或E－OTD方法的现有技术方法相比，所述方法提高了定位精确度。

Description

用于定位移动站的方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及以权利要求1的特征部分所规定的方式定位移动站。
背景技术
移动通信技术的基础之一是为呼叫保持与计费目的确定移动站的位置。此外，还存在着一些移动站用户需要确定其位置坐标的情况，例如在确定方向、迷路、遭遇事故时，或是由于疾病或其它一些更一般的原因，例如为了查询业务在特定区域内的位置。
存在着多种确定移动站的位置的方法。被称为全球定位系统(GPS)的一种普遍使用的方法基于从环绕地球的卫星接收的信号。该方法需要应当被集成到移动站内的GPS接收机，因此将导致附加的成本。由于定位是移动站业已存在功能的一个基本部分，优选的是使用在移动站与基站之间传送的蜂窝系统自身的无线电信号来确定移动站的位置，即便某些移动站模型也包括GPS接收机。
移动站与基站的距离可以基于在移动站与基站之间传送的信号的传播延迟来确定。通过测量基站发射至移动站的信号的传播延迟可以得到移动站与基站之间距离的距离估计。由于与所述距离测量相关的某一测量精确度，在利用全向天线的系统中，移动站的假定位置将是由两个圆形边界所定义的区域，其中该区域的宽度取决于时间延迟测量的精确度。也可能会通过使用移动站与其覆盖区内其它的基站之间的信号来执行对应的传播延迟测量。则结果就是测量中涉及的每一个基站都有一个上述的环形位置区。因此，可以在所述的位置区的相交部分上定位移动站，所述相交部分的数量级对应于测量精确度。在上述的方法中，定位主要是由所述系统执行，移动站内并不需要任何特殊功能来执行所述测量。
一种同样众所周知的方法是，其中所述定位基于从移动站或某些基站发射的信号，并且基于测量这些信号的传播时间，以及以实质上集中的方式来处理结果。这种方法是GSM系统内使用的定位方法，它基于无线电传输的传播时间，并利用称为到达时差(TDOA)的概念，其中移动站将信号发射到至少三个基站收发信台(BTS)，所述基站收发信台测量所述信号的到达时间，从而可以计算它们的时差。可以通过使用脉冲响应而得到所述时差，所述时差是已知比特模式与所接收突发信号之间的相关的结果。所述比特模式是所谓的训练序列或对应的已知序列。所述训练序列是传输突发结构的一部分；在GSM中，它被置于突发的中间。可以基于所述脉冲响应来确定所述时差，例如通过选择一个对应于最高相关的点，或是一个对应于首先到达部分的点。所述脉冲响应一般是指装置在某一δ函数型信号被输入时的输出。所述首先到达部分是指在多径传播情况下经过最短路由到达的信号，以及由所述信号在对应于其的点处引起的脉冲响应峰值。所述时差被用于位置服务中心(LSC)，以生成至少两个描述移动站的位置的双曲线，从而使得所述双曲线的相交部分指示移动站的位置。由于所述时差的非精确度，所述双曲线的相交部分定义了一个区域，而非一个单独的点。所述双曲线的位置由基站的位置来确定。
基于所接收信号时差的测量也已为人们所知。这种方法是基于无线电传输的传播时间的定位方法。在移动站内计算所述的位置，或是将测量数据(观测时差，OTD)发送至移动通信网络，以计算所述的位置。在利用移动通信网络的基于OTD的系统内，至少三个基站收发信台将无线电信号发射至移动站，所述移动站计算所述信号的观测时差。所述移动站也将无线电信号发射到至少三个基站收发信台(BTS)，所述基站收发信台计算所述信号的到达时差(TDOA)。所述时差被用于位置服务中心(LSC)，以生成至少两个双曲线，可在所述双曲线的相交部分上定位所述移动站。由于所述时差的非精确度，所述双曲线被延伸至宽带内，所述双曲线的相交部分定义了一个区域，而非一个单独的点。所述双曲线的位置由基站的位置确定。
移动站的位置的估计借助从所述基站收发信台接收的信号之间的观测时差(OTD)来确定，因此可能会借助于从两个所述基站收发信台接收的信号之间的时差来计算距离d1与距离d2之间的差值d1-d2，所述距离d1是移动站与第一基站收发信台之间的距离，而所述距离d2是移动站与第二基站收发信台之间的距离。于是，移动站的位置的那些潜在点构成双曲线形状的曲线，在所述潜在点上，所述距离差的值等于d1-d2，所述双曲线因此代表移动站的位置的潜在点。由于测量结果包括某一误差容限，因而所述移动站的位置区实际上是两个双曲线之间的区域，所述区域的宽度取决于测量结果的误差容限。在从至少三个基站收发信台接收信号时，所述结果包括多个位置区，所述移动站位于所述区域的相交部分内。受限制位置区的确定需要对于从至少三个基站收发信台接收的信号的时差测量，除非在时差测量之外还使用了诸如传播延迟的其它方法。如果使用了其它附加方法，则可能使用为从仅两个基站收发信台接收的信号所测量的时差。如前所述，可以在移动站内或是系统内实现移动站的这类定位。
无线电信号直通传播与空中传播，即在无媒介空间内传播或是通过空中和/或类似媒介传播很重要，对于基于OTD的定位的精确度而言更是如此。如果移动站与基站收发信台之间存在着中继站，则无线电信号与实际相比似乎传播了较长的距离。由于明确地假定所述信号以其特有的某一速度传播，基于OTD的定位将经受由中继站内的电子电路系统所需时间引起的延迟，中继站内的所述电子电路系统需要所述时间来处理经过其传输的信号，即所述时间被用于所述信号的电子处理。所述时间包括由中继器内接收与输出信号之间的所有步骤所使用的组合时间，即空对空时间。所述延迟以下将被称为中继站延迟。在这种情况下，单独一个OTD可能是相当异常的。例如，定位中使用的最接近的两个基站收发信台可能包括完全不同的中继站质量，所述中继站此外还具有不同的负载等级。从定位方法的角度来看，移动站与基站收发信台之间的通信被不利地路由因而是可能的，即经过所述中继站，因此增加了中继站延迟，并从而增加了定位的非精确度。
与移动有关的定位方法存在的另一问题是移动站执行固定测量，而未考虑环境或其它的这种参数。在当前的系统中，服务BTS是参考BTS，因而它的OTD值会被与邻区的OTD值相比较。换言之，在移动站定位中，移动站测量来自三个基站收发信台的信号，以及对应的无线电信号传播时间T1、T2与T3，并在其它时间被与其相比较的T1是参考BTS所发射信号的到达时间时，报告时差T2-T1和T3-T1。如果服务区被连接到中继器，则系统将因为中继站延迟而错误地确定移动站的位置。由于所述缺点，OTD值仅是“正确”传播时差值的估计。
发明内容
本发明的目的是消除与定位精确度相关的涉及中继站的现有技术缺点。
本发明的原理是在移动站定位中使用一种基于传播时差的方法，在该方法中，本发明目的的实现是通过识别其信号通过中继站的基站，并将其中未借助移动站与基站之间的中继站来发射信号的基站用作参考基站，或是通过如果只有具有中继站的基站可用，则在移动站定位中使用所述的基站，从而使得通过这种基站到达移动站的信号的传播时间被认为是所述信号通过空中的传播时间，所述传播时间被定义为所述信号的与某些中继站的中继站延迟无关的传播时间。
根据本发明的方法的特征在权利要求1的特征部分内规定，所述方法用于定位移动站。根据本发明的移动站的特征在权利要求20的特征部分内规定。根据本发明的基站的特征在权利要求22的特征部分内规定，所述的基站用于确定移动站的位置。根据本发明的定位中心的特征在权利要求24的特征部分内规定，所述定位中心用于确定移动站的位置。根据本发明的移动站定位系统的特征在权利要求26的特征部分内规定。本发明的优选实施例在从属权利要求内公开。
本发明提供了一种方法，与常规定位相比，通过考虑由信号在中继器内的电子处理所引起的延迟，即中继站延迟，借助本方法可能会提高移动站定位的精确度。在该方法中，关于基站的信息被传送至移动站，和/或使用中继器的移动通信系统内执行定位的单元，以由所述移动站和/或单元所使用，所述的基站是在所述移动通信网络内的移动站的覆盖区中。此外，在根据本发明的一些实施例中，维持移动站覆盖区内使用中继器的基站的数据库，以及在所述中继器的信号处理中生成的延迟的数据库，以用于基于传播时差定位的目的。根据本发明实施例系统的单元包括这样一种装置，即用于通信关于与定位有关的延迟的信息，以及用于为需要这种信息的实体保持该信息的存储装置。
本发明提高了定位精确度，因此例如可以将救济更迅速地调配给遇险之人。移动通信网络内的计算优选的是通过位置服务中心来执行。在某些应用中，计算优选的可能是被在移动通信网络与移动站之间分配。
例如考虑OTD定位。在OTD定位中，移动站一般计算典型的脉冲响应，确定来自不同基站收发信台的信号的时差，并将所述的时差值发射至服务中心。如果脉冲响应的形状使得无法在移动站内确定时差，则所有的脉冲响应数据都被发射至服务中心。如果几乎不存在信令容量，例如因为移动通信网络的超载，则将指示移动站执行更为详细的脉冲响应分析。在某些情况下，如果移动站的计算容量不足以执行分配给它的任务，则将所测量信号的全部或部分从移动站发射至移动通信网络，以由其分析。在已知移动站位于从定位的角度看较为困难的位置时，例如位于山中，由于移动站在该处可能并不具有分析脉冲响应所需要的容量，所以优选的是立即指示移动站将所述信号报告给服务中心。
在根据本发明实施例的方法中，定位中的所述参考基站更可取的是这样一种基站，即从其发射的无线电信号将不会经过中继器传播。在这种情况下，被选作参考基站的基站应当尽可能靠近移动站，以实现输入定位算法的数量的最佳可能测量精确度。在根据本发明实施例的方法中，定位实体接收指示可能与信号传播时间内由中继器引起的延迟有关的基站的报告。如果服务区内的基站恰好是此类的基站，则所估计的下一个最靠近的基站被选作参考基站，该下一个最靠近的基站的通信并不涉及信号传播时间内的中继站延迟。参考选择准则例如可能是信号接收和/或传输的质量。此外，通过新基站和其它被测量基站得到的传播时间值可以相互比较。在本发明的一个实施例中，训练序列被用于传播时间测量。在本发明的实施例中，使用伪突发来传送测量结果。
在本发明实施例的实例中，尽管与其它方法相比更强调基于OTD的定位方法，但本领域技术人员可以基于此处所公开的内容轻易地将本发明应用于基于TOA、E-OTD(增强OTD)的定位方法，以及其它定位方法。所述的其它定位方法是指不同于用于定位移动站的所述方法的方法，在所述的其他定位方法中，信号通过基站和/或中继器或对应设备组合传播，所述的基站和/或中继站或对应设备组合在基于电磁波运动并通过空中传播的信号内生成延迟，所述延迟是由不同于通过媒介传播的其它原因所引起的，所述信号例如是无线电信号。所述延迟将导致所述定位方法未考虑到的定位非精确度，所述的非精确度由根据本发明的应用来补偿。
附图说明
以下将参照展现为实例的优选实施例以及附图来更为详细地描述本发明，在附图中
图1示出了地面上的移动站、基站和中继器，
图2示出了根据本发明实施例的方法的方框图，
图2b示出了根据本发明第二实施例的方法的方框图，
图2c示出了根据本发明第三实施例的方法的方框图，
图3图示了一个移动站，
图4图示了一个基站，
图5图示了一个定位中心，以及
图6图示了一个移动通信系统。
图中相同的单元由相同的附图标记来表示。
具体实施方式
图1通过使用一个实例示出了与OTD定位有关的问题，例如由延迟所引起的问题，所述延迟由中继器106与107内的信号处理以及另一方面的沿着其路径的信号传播所导致。在图1的实例中，移动站117与基站101通信。所述移动站起初在点115处，来自基站101的信号在此处是最强的，因此移动站117选择基站101作为服务基站。所述移动站开始移动，以便绕过障碍物120，从而仍然与基站101通信，但移动站117与基站101之间的信号现在经过中继器106与107。由于所述信号在移动站117经过的路由116上是最强的，移动站117将不会附加到基站103、104或105。当移动站已经抵达路由116的末端时，来自基站101的信号依然是最强的，但这是因为中继器106。由于无线电信号无法穿透障碍物120，移动站117与基站101之间的直接连接是不可能的。当移动站117接收到定位请求时，由于不同的基站和中继器相对于彼此的几何位置，根据基站到移动站的信号传播时间的OTD测量的时差将会有所不同。由于与信号的接收与传输有关的处理，中继器106与107在每一中继站的信号的传播时间内引起额外延迟T，所述延迟被加入无线电信号在移动站117与基站101之间固有的传播时间t+t’+t”，所述固有传播时间是无线电信号用来经过路由119、113以及112的时间。所以，当T是各个中继站的平均中继站延迟时，OTD测量中基站101的总传播时间可能是t+t’+t”+T+T。所述延迟不必相等，但它们可能是同一数量级的。依据电子电路的实施与技术，所述速度与无线电信号通过媒介的传播时间相比明显不同。基站103、104与105与基站101相比明显距离移动站117更近，基站101与移动站117的距离沿路由112、113与119测量，它是无线电信号传播的距离。因此，信令在OTD测量内将生成彼此完全不同的值，从而增加了定位的非精确度。
在根据本发明实施例的用于定位移动站117的方法中，服务基站101未被选作参考基站，这意味着邻区内移动站的覆盖区中的基站之一被选作参考基站。在图1的实例中，这样的基站是103、104和105。适当的基站的数量在不同情况下可能会有相当大的变化，这取决于移动站的位置和位置区的类型。根据本发明的实施例，移动通信网络具有关于基站(101)的信息，所述的基站通过在其覆盖区的某些部分内的中继器而通信。在这种情况下，移动站接收关于基站(103、104和105)的信息，所述的基站可用于不涉及中继器的定位。通过测量所述的基站相对于被选作参考基站的基站的时差，可以凭借明显优于现有技术内的，同样也优于图1所示实例内的精确度来确定定位参数。
图2图示出根据本发明实施例的用于定位移动站的方法，该方法基于传播时差。当移动站的位置等被作为定位请求200的结果而确定时，所述定位从识别201在其信号路径上具有中继器的基站开始。与此同时，还识别其信号内并不涉及中继站延迟的基站。
所述识别例如可能基于一个编码，在信号通过中继器时，中继器在对应的编码识别部分内将其自身的处理延迟加入该编码。另一种可能的实施方式是利用数据库，以保持中继器及其延迟的记录，所述数据库在将被用于基于传播时差的定位的基站附近的某一区域内操作。在适当的情况下，这些数据可能由移动通信网络和/或移动站所有。由于实际的原因，移动站取得关于在其覆盖区内具有中继器的邻区的信息是有利的。更可取的是移动站还取得关于所有那些在其覆盖区内具有中继器，且除了相邻基站之外都在移动站的信号到达范围内的基站的信息。在具有多个基站的区域内，只要了解适当的基站的适当预定数量就已足够，所述的适当的基站是可能被用于定位的基站。关于基站及其至中继器的连接的更完全信息例如可能位于定位中心内，所述信息被从所述定位中心根据需要分配给移动通信网络的其余部分。在本发明的优选实施例中，移动站被告知202潜在相邻基站的必需数量，以及从基于传播时差的定位角度来看必不可少的关于潜在相邻基站的信息。第三种实施方法是在定位中仅使用邻区的基站，且在定位过程中忽略服务区的可能具有中继器的基站。移动站在已接收关于可在定位中使用的基站的信息时执行203定位。移动站和/或移动通信网络检查204是否存在足够的用于定位的测量数据。如果存在着足够的用于定位的测量数据，则基于所测量的数据以分散和/或集中方式在属于移动通信网络的单元内计算205移动站的位置。
如果由移动站测量的数据不足以定位，则检查206是否存在其覆盖区内无中继器的适当的基站可用。如果发现适当的基站，则它被选为将借助其执行203传播时间测量的下一个基站。借助所述的基站测量的数据被用于支持现有数据计算移动站的位置。如果移动站并未发现在其覆盖区内无中继器的基站，则移动站选择在其覆盖区内具有中继器且因此具有平均中继器延迟T的基站，这自然会反映在定位的精确度上。如果在定位时并没有适当的基站可用，则基于由最近使用的基站提供的现有数据或信息，以其它方式(其它方法207)来估计位置。
图2b图示出根据本发明第二实施例的用于定位移动站的方法，所述方法基于传播时差。当移动站等的位置被作为定位请求208的结果来确定时，所述定位从识别209在其信号路径上具有中继器的基站开始。与此同时，还识别其信号内并不涉及中继站延迟的基站。所述方法类似于图2所示方框图表示的实施例，但不同之处在于借助由网络发射的信号来指示210移动站使用某一个基站。基站的选择可能基于基站与移动站之间的信号质量、相对于移动站的基站的估计位置或是与基站和移动站之间的通信有关的其它因素。在这种情况下，网络内的数据库包括关于覆盖区内的基站，以及与基站共同操作的中继器的信息。当移动站已接收关于可以被用于定位的基站的信息时，其执行211所述定位。移动站和/或移动通信网络检查212是否存在足够的用于定位的测量数据。如果存在，则基于所测量的数据以分散和/或集中的方式在属于移动通信网络的单元内计算213移动站的位置。
如果由移动站测量的数据不足以定位，则检查214是否存在着在其覆盖区内无中继器的适当的基站可用。如果发现适当的基站，则它被选为将借助其执行211传播时间测量的下一个基站。借助所述的基站测量的数据被用于支持现有数据计算移动站的位置。如果移动站并未发现在其覆盖区内无中继器的基站，则该移动站选择在其覆盖区内具有中继器且因此具有平均中继器延迟T的基站，这自然会反映在定位的精确度上。如果在定位时并没有适当的基站可用，则基于最近使用的基站所提供的现有数据或信息，以其它方式(其它方法215)估计所述的位置。
当移动通信网络负责位置计算时，将覆盖区内的全部基站都指示给移动站是有利的，随后基于移动站所观测的响应来确定，所述传播时间值是与基站以及与中继器相比较的值。当这些都已完成时，可能会从测量数据中删除涉及中继器的值，或补偿所述数据内的中继器引起的延迟。
图2c图示出根据本发明第三实施例的用于定位移动站的方法，该方法基于传播时差。所述定位从定位请求216开始。移动站随后将其覆盖区内的全部基站报告217给移动网络。移动站和移动网络使用根据某一准则选择的基站来执行218分散或集中的OTD测量。从结果数据中识别219可能包括中继器引起的延迟的信号传播时间值。基于所述识别，所述的位置计算使用220未包括中继器延迟的值。此外，被识别为包括中继器延迟的数据部分和/或数据库内的信息被用于确定223校正期限，以补偿由中继器引起的延迟。所述校正期限被用于补偿221中继器延迟。补偿后的数据被用于222位置计算。所述补偿与识别可被根据时间值识别过程连续地实现，或被作为其中所有需要补偿的值都被校正的独立阶段来实现。图2c仅是示出了根据本发明实施例的方法的一个示例性顺序，本发明并不仅限于任何特定的步骤顺序。
图3示出了根据本发明示例性实施例的移动站的方框图。该移动站包括设备的典型部分，例如话筒301、键盘307、显示器306、耳机314、传输/接收开关308、天线309以及控制单元305。此外，该图还示出了移动站特有的传输与接收部分304、311。所述传输部分311包括涉及语音编码、信道编码、加密、调制以及RF功能的功能。所述接收部分包括相应的RF功能，以及解调、解密、信道译码、语音译码所需的功能。来自话筒301的信号被在放大极302内放大，并被在A/D转换器中转换为数字，且被送到发射机部分304，通常是被送到所述发射机部分内的语音编码单元。由所述发射机部分整形、调制并放大的信号被经过传输/接收开关308送到天线309。所接收信号被从天线经过传输/接收开关308送到所述接收机部分311，所述接收机部分311解调、解密并信道解码所接收信号。结果语音信号被经过D/A转换器312送到放大器313，并被进一步送到耳机314。所述的控制单元305控制移动站的操作、读取用户在键盘307上给出的控制指令并借助显示器306将消息发送给用户。此外，所述移动站还包括用于执行传播时差测量的装置315。所述装置更可取的是被实施为软件以识别基站，正如移动站内的装置316一样。此外，移动站还包括用于为了定位目的而存储传播时差测量数据和识别参数的存储装置317。
图4示出基站400的方框图，所述的基站包括用于与移动通信网络416信令通信的信令装置412，以及根据本发明实施例的用于执行传播时差测量的装置413。所述装置更可取的是被执行为软件，以识别未使用中继器的基站，正如基站内的装置414一样。此外，基站400还包括用于为了定位目的而存储传播时差测量数据和识别参数的存储装置415。
图5示出了定位中心500，它包括用于与移动通信网络516信令通信的信令装置512，以及根据本发明实施例的用于执行传播时差测量的装置513。所述装置更可取的是被执行为软件，以识别未使用中继器的基站，正如基站内的装置514一样。此外，基站400还包括用于为了定位目的而存储传播时差测量数据和识别参数的存储装置515。此外，根据本发明实施例的定位中心还包括用于维持基站数据库的装置517。
图6示出了一种根据本发明实施例的系统，它具有至少一个移动站117、基站400、中继器601以及定位中心，它们包括用于执行传播时差测量、处理测量数据、在无线电路径上通过收发信机发射数据的装置，以及用于保存将由参与定位的系统组件使用的传播时差数据和/或位置信息的存储与数据库装置。所述定位可被以分散和/或集中方式来实现，从而使得与定位有关的例行程序被根据与所述数据有关的预设准则在移动站与移动网络之间划分。如图6所示，定位中心可能被与基站400共同定位，或被与控制多个基站操作的专用控制器基站600共同定位。
此外，在本发明的某些优选实施例中，将从其覆盖区内无中继器的基站所得到的信号传播时间值，以及从其覆盖区内具有中继器的基站所得到的信号传播时间值相互比较。基于传播时间值的大小，估计和模拟中继器的存在对于传播时间的影响从而是可能的。此外，通过利用在使用根据本发明方法的期间内所积累的资料，所观测的传播时间可被用于确定“正确传播时间”(通过空中的传播时间)与受到中继器影响的传播时间之间的数学关系，因此可能更有效地估计传播时间，并因此减少定位的非精确度。所述的数学关系被称为相关。在相关中，更可取的是存在着真实传播时间与观测传播时间之间的时间和位置相关性，以及基站与中继器的负载与传输功率相关性，从而使得数学建模和数据库使用将会提供对于传播时间值的更为精确的了解，这可能是来自某一个基站的信号所期望的。
其中信息被在移动站与基站之间通信的根据本发明优选实施例的应用可能会使用用于通信数据的伪突发或是数据单元，在没有其它适当的数据被通过空中接口发射时，所述的伪突发被发射。
在本发明的一些优选实施例中，所使用的基站是这样一种基站，即与它们的通信不涉及经过基站与移动站之间中继站的信令。但是，很可能必需将使用中继器的基站用于与其位置将被确定的移动站通信。在这种情况下，在本发明的优选实施例中，选择至少一个用于定位的基站，从而使得所述的基站无需中继器即可与所述移动站通信，因此借助所述的基站得到的传播时间值与借助其它基站所得到的值无关。此外，估计中继器延迟并在信号传播时间内做出相应校正以提高定位精确度从而可能的。
应当注意的是，本发明的原理还适用于基于OTD的定位方法之外的方法，即其中以一种或另一种方式确定信号的传播时间或其它类似数量的定位方法，所述数量尤其还取决于中继器对所观测信号的某一特性的影响，所述的特性取决于以测量所述特性的数量为尺度的基站与移动站之间距离。因此，所述数量和移动站与基站之间的距离具有某种相关，所述相关可被用于确定移动站的地理位置。因此，根据本发明的实施例，补偿中继器对于信号特性的影响是可能的。所述中继器表示这样一种设备，即信号在其内以特定的方向传播，例如是从基站至移动站和/或反之亦然，这样中继器不会修改信号或是将从中继器始发的数据加入信号，因而与移动站和/或基站的功能不同，在所述移动站和/或基站中，计划用于基站与移动网络之间通信的解释的相关信息可被加入信号内。此外，中继器还表示这样一种设备，即复制被发射至其的信号，更可取的是被放大的信号，且还附加地测量关于其自身延迟的信息和/或将所述信息加入信号，所述延迟由所述设备的功能在信号的传播时间内引起。

Claims (30)

1.一种在蜂窝无线网络中借助基站来定位移动站的方法，其特征在于，为了定位移动站，使用至少一个基站(103、104、105)，从而使得在所述定位中，来自所述基站和/或从所述移动站发射至所述基站的信号的传播时间与某些中继器(106、107)的中继站延迟无关。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法包括步骤
识别(209)在其通信中除了包括无线电信号的传播延迟之外还包括中继器引起的延迟的基站(101)，
将基站分配(210)给所述移动站(117)，从而使得所述移动站与基站在所述的基站的覆盖区内通信，而无需借助中继器，以及
在定位中使用(211)所分配的基站。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法包括步骤
识别(201)通过中继器与所述移动站通信的基站(101)，和/或识别无需中继器即可与所述移动站通信的基站(103、104、105)，
将数据发送(202)至移动站(117)，使用所述移动站的覆盖区内的基站需要所述数据，所述数据包括关于所述移动站无需中继器(106、107)即可与其通信的基站的信息，以及
为了定位，移动站(117)选择(203)所述移动站无需中继器(106、107)即可与其通信的基站(103、104、105)作为参考基站。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，如果没有足够的可用于定位的基站，即所述移动站无需中继器即可与其通信的基站，则估计传送所述通信的信号的传播时间内的时间延迟，并在定位中考虑所述时间延迟，所述时间延迟由中继器内的所述信号的电子处理引起。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，
借助传播时差测量并将基站用作参考基站来确定所述移动站的位置，
借助传播时差测量并将第二基站用作参考基站来确定所述移动站的位置，
将从传播时差测量中得到的每个传播时间相互比较，以便确定中继器延迟的传播时间校正期限。
6.根据权利要求3的方法，其特征在于，基于在基站和移动站之间传送的信号的特性来选择用于定位的基站。
7.根据权利要求3的方法，其特征在于，基于基站的估计位置来选择用于定位的基站。
8.根据权利要求1的用于定位移动站的方法，其特征在于，所述方法包括步骤
所述移动站将其覆盖区内的基站报告(217)给移动网络，
选择(218)适合于定位的基站，
借助所选择的基站执行(218)定位测量，以便生成测量数据，
从所述测量数据中识别(219)可能包括中继器延迟的传播时间值，
确定(223)校正期限，以补偿所述中继器延迟，
在包括中继器延迟的数据的子集中补偿(221)所述中继器延迟，以及
计算位置坐标。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述校正期限被记录在数据库内。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，将所述校正期限从所述数据库传送至移动站。
11.根据权利要求9的方法，其特征在于，将所述校正期限从将被用于定位所述基站的覆盖区内的其它移动站的数据库传送。
12.根据权利要求9的方法，其特征在于，基于数据库内的值，在所观测的传播时间值与通过空中传播的传播时间值之间形成相关。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于，所述相关包括位置依赖。
14.根据权利要求12的方法，其特征在于，所述相关包括时间相关性。
15.根据权利要求12的方法，其特征在于，所述相关包括基站负载上的相关性。
16.根据权利要求12的方法，其特征在于，所述相关包括中继器负载上的相关性。
17.根据权利要求12的方法，其特征在于，所述相关包括通信站传输功率上的相关性。
18.根据权利要求1的方法，其特征在于，在所述方法中，测量无线电信号的传播时间，并以伪突发来发射该测量结果。
19.根据权利要求1的方法，其特征在于，在所述方法中，测量移动站与第一基站之间以及移动站与第二基站之间的无线电信号的传播时间，以便得到传播时差，并在传播时间的测量中使用训练序列。
20.一种移动站，其特征在于，所述移动站包括
用于执行传播时差测量的装置，
用于在所述移动站和移动通信网络之间传送定位数据的收发信机装置，以及
用于识别其信号已经由中继器到达移动站的基站和/或用于识别其信号未涉及中继器即到达移动站的基站的装置。
21.根据权利要求20的移动站，其特征在于，包括用于保存传播时差测量数据以及识别参数的存储装置。
22.一种移动通信网络内的基站，用于确定移动站的位置，其特征在于，所述的基站包括
用于执行传播时差测量的装置，
用于在移动站和移动通信网络之间传送定位数据的收发信机装置，以及
用于识别移动站通过中继器与其通信的基站和/或用于识别移动站并未通过中继器即与其通信的基站的装置。
23.根据权利要求22的基站，其特征在于，包括用于保存传播时差测量数据以及识别参数的存储装置。
24.一种用于确定移动站的位置的定位中心，其特征在于，所述定位中心包括
用于处理传播时差测量数据的装置，
用于将定位数据经过移动通信网络传送至移动站的收发信机装置，以及
用于识别移动站通过中继器与其通信的基站和/或用于识别移动站并未通过中继器即与其通信的基站的装置。
25.根据权利要求24的定位中心，其特征在于，包括用于保存传播时差测量数据以及识别参数的存储装置，以及用于维持定位数据库的存储装置。
26.一种移动站定位系统，其具有至少一个移动站、基站以及定位中心，其特征在于，所述移动站定位系统包括下述装置：
用于执行传播时差测量的装置，
用于处理传播时差测量数据的装置，
用于将定位数据在移动站与移动通信网络之间传送的收发信机装置，以及
用于识别其信号已经过中继器到达移动站的基站和/或用于识别其信号未涉及中继器即到达移动站的基站的装置，
用于保存传播时差测量数据以及识别参数的存储装置，以及
用于维持定位数据库的存储装置。
27.根据权利要求26的系统，其特征在于，包括用于在移动站与基站之间传送通信的装置。
28.根据权利要求27的中继器，其特征在于，包括用于确定中继器延迟的装置。
29.根据权利要求27的中继器，其特征在于，包括用于附加关于中继器延迟的信息的装置，所述中继器延迟将由信号在基站与移动站之间传送。
30.根据权利要求27的中继器，其特征在于，包括用于将关于中继器延迟的信息传送至移动通信网络的装置。
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