DE60121211T2

DE60121211T2 - Verfahren und gerät zur zeitmessung von signalen, die von mehreren basisstationen in einem cdma kommunikationssystem empfangen werden

Info

Publication number: DE60121211T2
Application number: DE60121211T
Authority: DE
Inventors: Francesco Irvine GRILLI; Serge Willenegger
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2001-10-06
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2021-10-07
Also published as: TW546970B; WO2002032184A3; CN1218608C; US20090067477A1; WO2002032184A2; JP3939650B2; AU2002213453A1; KR100847008B1; CN1471795A; US7965762B2; US6697629B1; KR20030036913A; HK1060681A1; ATE332068T1; EP1338165B1; US20040120386A1; US7457349B2; EP1338165A2; BR0114556A; DE60121211D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
I. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Datenkommunikationen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Zeitmessung von Signalen, welche von mehreren Basisstationen in einem CDMA Kommunikationssystem empfangen wurden.
II. Beschreibung des relevanten technischen Hintergrunds
Ein modernes Kommunikationssystem wird benötigt, um eine Vielzahl von Anwendungen zu unterstützen. Ein solches Kommunikationssystem ist ein Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA = Code Division Multiple Access) System, welches Sprach- und Datenkommunikationen zwischen Benutzern über eine terrestrische Verbindung unterstützt. Die Verwendung von CDMA Techniken in einem Vielfachzugriffskommunikationssystem sind in U.S. Patent Nr. 4,901,307, benannt „SPREAD SPECTRUM MULTPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", und U.S. Patent Nr. 5,103,459, benannt „SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", offenbart. Ein spezifisches CDMA System ist in der U.S. Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/963,386, benannt „METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION", angemeldet am 3. November 1997, offenbart. Diese Patente und die Patentanmeldung sind dem Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung zugeordnet.
Ein CDMA System ist typischerweise konstruiert, um mit einem oder mehreren Standards konform zu sein. Solche Standards umfassen den „TIA/EIA/IS-95 Remote terminal – Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (der IS-95 Standard), wobei der Standard durch ein Konsortium, welches „Partnerschaftsprojekt der 3. Generation" „3GPP") offeriert wird und in einem Satz von Dokumenten einschließlich dem Dokument Nr. 3G TS 25.211, 25.212, 25.213, 25.214, 25.133, 25.305, 25.331 und 3G TR 25.926 (der W-CDMA Standard) ausgeführt ist, und der „TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" (der cdma2000 Standard). Neue CDMA Standards werden kontinuierlich vorgeschlagen und zur Verwendung angenommen. Diese CDMA Standards werden hierin durch Bezugnahme aufgenommen. Ein CDMA System kann betrieben werden, um sprachliche und Datenkommunikationen zu unterstützen. Während einer bestimmten Kommunikation (z.B. ein Sprachanruf), kann ein entferntes Terminal in aktiver Kommunikation mit einem oder mehreren Basisstationen sein, welche typischerweise in einem „aktiven Satz" des entfernten Terminals platziert sind. Das entfernte Terminal kann auch Signale von einer oder mehreren anderen Baisstationen für andere Typen von Übertragungen wie zum Beispiel Pilot, Paging, Broadcast, und so weiter empfangen.
Ein CDMA System kann mit der Möglichkeit entwickelt sein, die Position eines entfernten Terminals zu bestimmen. In der Tat hat die Federal Communications Commission (FCC) die Unterstützung für verbesserten Notfall 911 (E-911) Dienst angeordnet, wodurch der Ort eines entfernten Terminals in einem 911 Anruf dazu benötigt wird, dass er zu einem öffentlichen Sicherheitsantwortpunkt (PSAP = Public Safety Answering Point) gesendet wird. Für die Positionsbestimmung werden die Ankunftszeiten der Übertragungen von einer Anzahl von Basisstationen bei dem entfernten Terminal gemessen. Die Differenzen zwischen den Signalankunftszeiten können dann berechnet werden und in Pseudodistanzen übersetzt werden, welche dann verwendet werden, um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen.
Verschiedene Herausforderungen treten in der Messung der Signalankunftszeiten auf. Zum Beispiel kann in einem drahtlosen Kommunikationssystem die Beweglichkeit des entfernten Terminals die Genauigkeit der Ankunftszeitmessungen beeinflussen, wenn diese Messungen nicht nahe aufeinander folgend durchgeführt werden. Auch werden die Ankunftszeiten typischerweise basierend auf einer internen Zeitvorgabe des entfernten Terminals basiert, welche kontinuierlich angepasst werden kann, um die Zeitvorgabe der Basisstationen, mit welchen das entfernte Terminal in Kommunikation ist, zu verfolgen. Die Bewegung des entfernten Terminals und die Variation (und Unsicherheit) in seiner Zeitreferenz kann die Genauigkeit der Ankunftszeitmessungen beeinflussen, was wiederum sich in eine weniger genauer Abschätzung der Position des entfernten Terminals äußern kann.
Dementsprechend sind Techniken, welche verwendet werden können, um die Genauigkeit der Ankunftszeitmessungen zu verbessern, welche zu verbesserter Genauigkeit in den abgeschätzten Positionen des entfernten Terminals führen können, hochgradig wünschenswert.
U.S. Patent Nr. US 5,945,948 „Motorola Inc." offenbart ein Verfahren zum Bestimmen des Orts einer Teilnehmereinheit in einem Kommunikationssystem, welches die Schritte des Empfangens eines Signals von der Teilnehmereinheit für eine ersten Basisstation, Bestimmung einer ersten empfangen Zeit des Signals basierend auf einer Sequenz von Spreizsymbolen bei der ersten Basisstation, Bestimmung eines ersten Winkels der Ankunft des Signals bei der ersten Basisstation und Bestimmung des Orts der Teilnehmereinheit aus der ersten empfangenen Zeit des ersten Winkels der Ankunft und ferner vorbestimmte Information über die erste Basisstation aufweist. Das Signal wird durch Modulation durch die Sequenz von Spreizsymbolen ausgebildet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung gemäß den angefügten Ansprüchen sieht verschiedene Techniken zur genaueren Messung der Ankunftszeiten von Übertragungen vor, welche bei einem entfernten Terminal von einer Anzahl von Basisstationen empfangen werden. Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden nicht zugeordnete Fingerprozessoren verwendet, um die Ankunftszeiten von Übertragungen von Basisstationen, welche nicht in dem aktiven Satz des entfernten Terminals sind, zu verarbeiten und zu messen. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung, wenn keine Fingerprozessoren zur Zuweisung zu Basisstationen, welche nicht in dem aktiven Satz sind, verfügbar sind, können die Ankunftszeiten in der Zeitperiode zwischen Aktualisierungen einer Referenzuhr gemessen werden, welche für die Messungen verwendet wird. Dies kann die ungünstigen Effekte, aufgrund von Nachstellen bzw. Slewing der Referenzuhr, wenn sie eingestellt wird, um die Zeitreferenz von einer der Basisstationen zu verfolgen, reduzieren. Um die ungünstigen Effekte aufgrund der Bewegung eines mobilen entfernten Terminals zu reduzieren, können die Ankunftszeiten innerhalb eines so kurz wie möglichen Zeitfensters gemessen werden.
Ein Aspekt der Erfindung sieht ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines entfernten Terminals in einem Kommunikationssystem vor. Gemäß dem Verfahren wird ein erster Satz von einer oder mehreren Basisstationen in aktiver Kommunikation mit dem entfernten Terminal identifiziert und jeder Basisstation in dem ersten Satz wird mindestens ein Fingerprozessor eines Rakeempfängers zugeordnet. Ein zweiter Satz von einer oder mehreren Basisstationen, welche nicht in aktiver Kommunikation mit dem entfernten Terminal sind, wird auch identifiziert und ein verfügbarer Fingerprozessor wird jeder der mindestens einer Basisstation in dem zweiten Satz zugeordnet. Eine (Signalankunft-)Zeitmessung (z.B. eine SFN-SFN Messung, wie durch den W-CDMA Standard definiert oder eine Pilotphasenmessung wie durch IS-801 definiert) wird dann für jede Basisstation, welcher mindestens ein Fingerprozessor zugeordnet ist, ausgeführt. Ausgaben, welche anzeigend sind für Zeitmessungen, welche für die zugeordneten Basisstationen erhalten werden, werden dann zur weiteren Verarbeitung (zum Beispiel zu dem System) geliefert. Weil die Fingerprozessoren parallel betrieben werden, kann die Messung ungefähr gleichzeitig durchgeführt werden. Dies verbessert erheblich die Verwendbarkeit der Messungen für Positionsbestimmungstechniken.
Um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen, können die Ankunftszeiten für die frühest ankommenden Multipfade für drei oder vier Basisstationen und/oder Satelliten gemessen werden.
Verschiedene Aspekte, Ausführungsbeispiele und Merkmale der Erfindung werden detaillierter nachfolgend beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale, Natur und Vorteile der vorliegenden Erfindungen werden offensichtlicher werden von der detaillierten Beschreibung, welche untenstehend gegeben wird, wenn sie zusammen mit den Zeichnungen genommen wird, in welchen gleiche Bezugszeichen korrespondierend durchgängig identifizieren und wobei folgendes gilt:
1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Kommunikationssystems, in welchem die Erfindung implementiert werden kann;
2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Signalverarbeitung für eine Downlinkübertragung;
3 ist ein Diagramm, welches die Übertragungen illustriert, welche bei dem entfernten Terminal von einer Anzahl von Basisstationen empfangen werden;
4 ist ein Diagramm, welches die Abschätzung der Position des entfernten Terminals basierend auf berechneten Zeitversatzen zwischen Übertragungen von der Basisstation und/oder Satelliten illustriert;
5 ist ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Verarbeitung, um die Position eines entfernten Terminals zu bestimmen, wobei Fingerprozessoren Basisstationen, welche nicht in dem aktiven Satz sind, zugeordnet werden;
6 ist ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Verarbeitung, um die Position eines entfernten Terminals zu bestimmen, wobei Fingerprozessoren nicht verfügbar sind für die Zuweisung zu Basisstationen, welche nicht in dem aktiven Satz sind;
7 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Rakeempfängers, welcher verwendet werden kann, um verschiedene Aspekte der Erfindung auszuführen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER SPEZIFISCHEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 ist ein Diagramm eines Kommunikationssystems 100, welches eine Anzahl von Benutzern unterstützt. Das System 100 liefert Kommunikationen für eine Anzahl von Zellen 102a bis 102g, wobei jede Zelle 102 durch eine korrespondierende Basisstation 104 bedient wird. Verschiedene entfernte Terminals 106 sind über das System hinweg verteilt. In einem Ausführungsbeispiel kann jedes entfernte Terminal 106 mit einer oder mehreren Basisstationen 104 auf dem Downlink und Uplink bei einer gegebenen Bewegung kommunizieren, abhängig davon, ob das entfernte Terminal in weicher Übergabe ist. Der Downlink (Vorwärtsverbindung) betrifft Übertragungen von der Basisstation zu dem entfernten Terminal und der Uplink (Rückverbindung) betrifft Übertragungen von dem entfernten Terminal zu der Basisstation. Das System 100 kann entwickelt sein, um einem oder mehreren CDMA Standards zu entsprechen, wie die IS-95, W-CDMA, cdma2000, und andere Standards, oder eine Kombination davon.
Wie in 1 gezeigt ist überträgt die Basisstation 104a zu den entfernten Terminals 106a und 106j auf dem Downlink, die Basisstation 104b überträgt zu entfernten Terminals 106b, 106e, und 106j, die Basisstation 104c überträgt zu den entfernten Terminals 106a, 106c, und 106d und so weiter.
In 1 zeigt die durchgezogene Linie mit dem Pfeil eine benutzerspezifische Datenübertragung von der Basisstation zu dem entfernten Terminal an. Eine gebrochene Linie mit dem Pfeil zeigt an, dass das entfernte Terminal Pilot oder andere Signale empfängt, aber keine benutzerspezifischen Datenübertragungen von der Basisstation. Die Uplinkkommunikation ist nicht in 1 aus Gründen der Einfachheit gezeigt.
Für bestimmte Anwendungen, wie Positionsbestimmung, kann das entfernte Terminal 106 auch Übertragungen von einem oder mehreren Global Positioning System (GPS) Satelliten 108 empfangen. Die Satellitenübertragungen können verwendet werden, um die Basisstationsmessungen in der Bestimmung der Position des entfernten Terminals zu unterstützen, wie in weiterem Detail untenstehend beschrieben wird.
2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Signalverarbeitung für eine Downlinkübertragung. Bei der Basisstation 104 werden Daten typischerweise in Paketen von einer Datenquelle 212 zu einem Kodierer 214 gesendet. Der Kodierer 214 führt eine Anzahl von Funktionen aus, abhängig von dem jeweiligen CDMA System oder Standard, welcher implementiert ist. Solche Funktionen weisen typischerweise die Formatierung von jedem Datenpaket mit den notwendigen Kontrollfeldern, zyklische Redundanzcheck (CRC = cyclic redundancy checks) Bits, und Codeterminierungsbits auf. Der Kodierer 214 kodiert dann eines der einen oder mehreren formatierten Pakete mit einem bestimmten Kodierschema und verschachtelt die Symbole innerhalb der kodierten Pakete (d.h. ordnet diese neu). Der Kodierer 214 kann auch Ratenanpassung des Pakets ausführen (z.B. durch Wiederholung oder Punktuierung von Bits).
Das verschachtelte Paket wird zu einem Modulator (MOD) 216 geliefert, und kann mit einer Verwürfelungssequenz (für IS-95 CDMA System) verwürfelt werden, abgedeckt mit einem Kanalisierungscode, und mit Spreizcodes gespreizt (z.B. kurze PNI und PNQ Codes). Die Spreizung mit den Spreizcodes wird als „Scrambling" bzw. Verwürfelung durch den W-CDMA Standard bezeichnet. Der Kanalisierungscode kann ein orthogonaler variabler Spreizfaktor (OVSF) Code (für W-CDMA System), ein Walsh Code (für IS-95 CDMA System) oder ein anderer orthogonaler Code sein, wiederum abhängig von dem bestimmten CDMA System oder Standard, welcher implementiert wird. Die Spreizdaten werden dann zu einem Übertrager (TMTR) 218 geliefert und quadraturmoduliert, gefiltert und verstärkt, um eines oder mehrere modulierte Signale zu generieren. Die modulierten Signale/das modulierte Signal wird über die Luft von einer oder mehreren Antennen 220 senden. Die Downlinkverarbeitung wird in weiterem Detail in den andwendbaren CDMA Standards beschreiben.
Bei der Empfängereinheit werden die modulierten Signale von einer oder mehreren Basisstationen 104 durch eine Antenne 230 empfangen, und zu einem Empfänger (RCVR) 232 weitergeleitet. Der Empfänger 232 filtert, verstärkt, quadraturdemoduliert, und digitalisiert das empfangene Signal. Die digitalisierten Samples werden dann zu einem Demodulator (DMOD) 234 geliefert und entspreizt (oder entwürfelt) mit Entspreizungscodes, (möglicherweise) entwürfelt mit einem Enwürfelungscode (für das IS-95 CDMA System), und entpackt mit einem Kanalisierungscode für jeden physikalischen Kanal, welcher verarbeitet wird. Die Entspreizungs-, Entwürfelungs- und Kanalisierungscodes korrespondieren zu den Codes, welche bei der Übertragungseinheit verwendet werden. Die demodulierten Daten werden dann zu einem Dekoder 236 geliefert, welcher das Inverse der Funktionen ausführt, welche durch den Kodierer 214 durchgeführt werden (z.B. das Entschachteln, Dekodieren und CRC Checkfunktionen). Die dekodierten Daten werden dann zu einer Datensenke 238 geliefert. Ein Steuerelement 240 kann die Operation des Demodulators 234 und des Dekoders 236 leiten.
Das Blockdiagramm, wie oben stehend beschrieben, unterstützt Übertragungen von Paketdaten, Benachrichtigungen, Sprache, Video und andere Typen von Kommunikationen auf dem Downlink. Ein bidirektionales Kommunikationssystem unterstützt auch Uplinkübertragungen von der entfernten Station zu der Basisstation. Jedoch ist die Uplinkverarbeitung nicht in 2 aus Gründen der Einfachheit gezeigt.
Unter Rückbezugnahme auf 1 kann jedes entfernte Terminal 106 benutzerspezifische und/oder allgemeine Übertragungen von einer oder mehreren Basisstationen 104 auf dem Downlink empfangen. Zum Beispiel empfängt das entfernte Terminal 106e gleichzeitig benutzerspezifische (d.h. dedizierte) Übertragungen von den Basisstationen 104d und 104e. Jedes entfernte Terminal 106 hält typischerweise eine Liste der Basisstationen, mit welchen es in aktiver Kommunikation ist. Diese Liste wird typischerweise als der aktive Satz des entfernten Terminals bezeichnet. Jedes entfernte Terminal 106 kann auch andere allgemeine (d.h. nicht benutzerdedizierte) Übertragungen (z.B. Pilot, Paging, Broadcast, usw.) von anderen Basisstationen empfangen, mit welchen das entfernte Terminal in aktiver Kommunikation sein kann oder nicht sein kann. Diese anderen Basisstationen können in einer zweiten Liste platziert sein, welche durch das entfernte Terminal gehalten wird. Aus Gründen der Einfachheit werden die Basisstationen in dem aktiven Satz hierin als die „aktiven" Basisstationen bezeichnet, und die Basisstationen in der zweiten Liste werden als die „inaktiven" Basisstationen bezeichnet.
3 ist ein Diagramm, welches die Übertragungen illustriert, welche bei einem entfernten Terminal von einer Anzahl von Basisstationen (drei in diesem Beispiel) empfangen werden. Für einige CDMA Systeme (z.B. das W-CDMA System) können die Übertragungen von mehreren Basisstationen nicht synchron sein. Für diese CDMA Systeme können Funkrahmen übertragen werden, beginnend zu verschiedenen Zeiten für verschiedene Basisstationen. Ferner können die Ausbreitungszeiten für die Übertragung verschieden sein für jede Basisstation, abhängig von der Distanz zwischen der Basisstation und dem entfernten Terminal. Somit werden die Übertragungen von verschiedenen Basisstationen typischeweise durch das entfernte Terminal zu verschiedenen Zeiten empfangen.
Für einige Anwendungen ist es nützlich oder notwendig, die Ankunftszeiten von den Übertragungen von mehreren Basisstationen zu wissen. Die Signalankunftszeiten, wie durch das entfernte Terminal gemessen, können dann verwendet werden, um Zeitdifferenzen oder Zeitversatze ΔT zu berechnen zwischen den Übertragungen, welche von verschiedenen Basisstationen empfangen wurden. Wenn die Basisstation asynchron überträgt (wie für das W-CDMA System) und weil die Ausbreitungszeiten variabel sind, können die Zeitversatze ΔT irgendwelche (zufälligen) Werte annehmen.
Wie in 3 gezeigt ist, sind die Funkrahmen (B1, B2, ...), welche von der Basisstation 2 empfangen wurden, in der Zeit um ΔT_1,2 von den Funkrahmen (A1, A2, ...), welche von der Basisstation 1 empfangen wurden, in der Zeit versetzt. Ähnlich sind die Funkrahmen (C1, C2, ...), welche von der Basisstation 3 empfangen wurden, um ΔT_1,3 von den Funkrahmen, welche von der Basisstation 1 empfangen wurden, versetzt. Die Zeitversatze ΔT_1,2 und ΔT_1,3 sind nicht durch eine bestimmte Beziehung definiert.
Die Zeitversatze ΔT können für verschiedene Anwendungen verwendet werden. Zum Beispiel in dem W-CDMA System kann eine SFN-SFN (Systemrahmennummer) Messung (äquivalent zu den Zeitversatzen ΔT in 3) durch das entfernte Terminal durchgeführt werden und zu dem System derart gesendet werden, dass Übertragungen von einer neuen Basisstation kompensiert werden, als Teil des Übergabevorgangs. Die Kompensation richtet ungefähr die Zeiten, zu welchen Funkrahmen von verschiedenen Basisstationen durch die mobile Station (oder Benutzerausrüstung, UE = User Equipment) empfangen werden, aus. Der Zeitversatz zwischen den neuen und derzeitigen Basisstationen während der Übergabe ist spezifisch für das entfernte Terminal. Typischerweise ist eine grobe SFN-SFN Messung (z.B. ein Chip oder schlechtere Auflösung) adäquat für diese Anwendung.
In einer anderen Anwendung werden die Zeitversatze verwendet, um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen. In einer Trilaterationstechnik werden die Ankunftszeiten für Übertragungen von einer Anzahl von Basisstationen bei der entfernten Einheit gemessen. Die Zeitversatze werden dann berechnet und verwendet, um die Distanzen zu den Basisstationen abzuleiten, welche wiederum verwendet werden, um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen. Für diese Anwendung werden genaue Ankunftszeitmessungen benötigt, und größere Genauigkeit in den Messungen wird in eine genauere Abschätzung der Position des entfernten Terminals übersetzt. Zum Beispiel bei einer Chiprate von 1,2288 Mcps, entspricht ein Chip von temporaler Auflösung einer Ortsauflösung von ungefähr 244 Metern. Die Ortsabschätzungsgenauigkeit ist eine Funktion der „Ortsauflösung" der Messungen und von der Geometrie (Positionen mit Bezug auf die mobilen Stationen) der Basisstationen. Für eine gegebene Geometrie liefert eine bessere Ortsauflösung bessere Ortsabschätzungsgenauigkeit. Sub-Chipauflösung (z.B. halber Chip, Viertel, Achtel, Sechzehntel, usw.) erlaubt genauere Positionsabschätzungen. Zum Beispiel entspricht eine Sechzehntelchipauflösung bei einer Chiprate von 1,2288 Mcps einer Ortsauflösung von ungefähr 15 Metern. Und in einem W-CDMA System ist die Chiprate 3,84 Mcps, was verbesserte Ortsauflösung vorsehen kann.
Wie oben stehend erwähnt, trifft man auf verschiedene Herausforderungen in der Ausführung von genauen Ankunftszeitmessungen. Zunächst sollen für jedes entfernte Terminal, welches sich bewegt, die Signalankunftszeiten für alle Basisstationen von Interesse zeitlich nahe beieinander liegend (z.B. gleichzeitig) gemessen werden, so dass nachteilige Effekte aufgrund der Bewegung des entfernten Terminals reduziert oder minimiert werden. Wenn die Ankunftszeiten für Übertragungen von den Basisstationen zu verschiedenen Zeiten gemessen werden, würden die Messungen Fehler korrespondierend zu dem Bewegungsbetrag durch das entfernte Terminal aufweisen. Zum Beispiel würde für ein entferntes Terminal, welches sich mit 120 Kilometern pro Stunde bewegt, Messungen, welche 200 Millisekunden beabstandet genommen werden, einem Fehler von ungefähr 12 Metern ausgesetzt sein, die Distanz, um welches sich das entfernte Terminal während der Zeitperiode von 200 Millisekunden bewegt hat.
Zweitens sollen die Ankunftszeiten derart gemessen werden, dass Aktualisierungen der Zeitreferenz des entfernten Terminals minimal die Genauigkeit der Messungen beeinflusst. Das entfernte Terminal weist typischerweise einen Referenzoszillator auf, welcher betrieben wird, um die Zeitreferenz der „signifikantesten" Basisstation zu verfolgen. Abhängig von der bestimmten Systemimplementierung kann die am meisten signifikante Basisstation die frühest ankommende Basisstation oder die stärkste Basisstation repräsentieren. Für ein mobiles entferntes Terminal wechselt die Basisstation, welche als die am meisten signifikante Basisstation designiert ist, typischerweise, wenn sich das entfernte Terminal durch das System bewegt. Der Referenzoszillator kann somit eingestellt werden (d.h. nachgestellt) von der Zeitreferenz der derzeitigen signifikanten Basisstation zu derjenigen der neuen signifikanten Basisstationen in der Absicht, die Zeitreferenz (timing) der neuen Basisstation zu verfolgen. Wenn die Signalankunftszeiten für die Basisstation bei zwei oder mehr verschiedenen Punkten in der Zeit gemessen werden und wenn der Referenzoszillator während dieser Zeitperiode nachgestellt wird, kann die Genauigkeit der Messungen verschlechtert werden, weil sie effektiv mit verschiedenen Zeitreferenzen gemacht wurden.
Die Bewegung des entfernten Terminals und das Nachstellen des Referenzoszillators können die Genauigkeit der Ankunftszeitmessungen nachteilig beeinflussen. Um diese nachteilige Beeinflussung zu reduzieren, sollen die Signalankunftszeiten für alle Basisstationen von Interesse so nahe in der Zeit wie möglich gemessen werden. Wenn dies erreicht wird, werden die Messungen für alle Basisstationen ähnlich beeinflusst und löschen sich gegenseitig aus.
Ein entferntes Terminal in einem CDMA System verwendet typischerweise einen Rakeempfänger, um eine oder mehrere Übertragungen auf dem Downlink zu verarbeiten. Der Rakeempfänger weist typischerweise ein Suchelement und eine Anzahl von Fingerprozessoren auf. Das Suchelement sucht nach starken Instanzen vom empfangenen Signal (z.B. Multipfade). Die Fingerprozessoren werden dann zugeordnet, um die stärksten Multipfade zu verarbeiten, um demodulierte Symbole für diese Multipfade zu generieren. Die demodulierten Symbole von allen zugeordneten Fingerprozessoren können dann kombiniert werden, um wiederhergestellte Symbole zu generieren, welche verbesserte Abschätzungen der übertragenen Daten sind. Der Rakeempfänger kann verwendet werden, um Energie, welche über verschiedene Signalpfade von einer oder mehreren Basisstationen empfangen wurde, effektiv zu kombinieren. Ein spezifisches Design eines Rakeempfängers wird untenstehend beschrieben.
Der verfügbare Fingerprozessor des Rakeempfängers kann zugeordnet sein, um Multipfade von einer oder mehreren Basisstationen zu verarbeiten. Die Fingerprozessoren können typischerweise nur zugeordnet sein, um Multipfade von Basisstationen in dem aktiven Satz des entfernten Terminals zu verarbeiten. In bestimmten Betriebsmodi (z.B. Schlafmodus) kann der Rakeempfänger betrieben werden, um Paging oder andere Übertragungen von einer Basisstation für eine kurze Zeitperiode zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob es eine Kommunikation für ihn gibt (und dann fällt er zurück in den Schlaf). Die Fingerprozessoren werden somit konventionell verwendet, um Übertragungen zu verarbeiten, und nicht um Zeit zu messen.
In vielen Fällen sind nicht alle verfügbaren Fingerprozessoren zur Verarbeitung von Multipfaden von den Basisstationen in dem aktiven Satz während einer Kommunikationssitzung zugeordnet. Zum Beispiel können zehn Fingerprozessoren verfügbar sein und nur sechs können zur Verarbeitung von Multipfaden von zwei aktiven Basisstationen zugeordnet sein. In diesem Fall können vier Fingerprozessoren für andere Verwendung verfügbar sein. Es ist typischerweise nicht wünschenswert, Fingerprozessoren zu Multipfaden mit schlechter Qualität zuzuordnen, weil das Rauschen von diesen Multipfaden die Gesamtabschätzung degradieren anstatt verbessern kann.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden nicht zugeordnete Fingerprozessoren zur Verarbeitung und Messung der Ankunftszeiten von Übertragungen von Basisstationen verwendet, welche nicht in dem aktiven Satz sind. Wie oben stehend erwähnt sind eine Anzahl von Fingerprozessoren typischerweise verfügbar, um eine Anzahl von Multipfaden zu verarbeiten. Einige der verfügbaren Fingerprozessoren sind zugeordnet, um einen oder mehrere Multipfade für jede Basisstation in dem aktiven Satz zu verarbeiten. Nicht zugeordnete Fingerprozessoren können dann zugeordnet sein, um die Multipfade für Basisstationen, welche nicht in dem aktiven Satz sind, zu verarbeiten.
Um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen, können die Fingerprozessoren zugeordnet sein, um mindestens einen Multipfad von drei oder vier Basisstationen und/oder Satelliten zu verarbeiten. Für verbesserte Genauigkeit werden die zugeordneten Fingerprozessoren derart betrieben, dass die Signalankunftszeiten für alle Basisstationen ungefähr zur gleichen Zeit gemessen werden. Durch ungefähr gleichzeitige Durchführung dieser Messungen werden ungünstige Effekte, welche mit der Bewegung des entfernten Terminals und dem Nachstellen des Referenzoszillators verbunden sind, verbessert.
Das Suchelement kann betrieben werden, um (kontinuierlich) nach Multipfaden für aktive und inaktive Basisstationen zu suchen. Dies kann durch Durchführung einer Korrelation für die digitalisierten Samples mit verschiedenen PN Versatzen und Berechnung der Signalqualität von jedem PN Versatz erreicht werden. Ein verfügbarer Fingerprozessor kann dann einem entdeckten Multipfad zugeordnet werden, von ausreichender Stärke, für jede einer Anzahl von Basisstationen, so viele wie notwendig für die bestimmte Anwendung. Zum Beispiel zur Positionsbestimmung werden Multipfade für drei oder vier Basisstationen oder Satelliten verarbeitet.
Abhängig von der bestimmten Anwendung, welche implementiert wird, können die Fingerprozessoren verschiedenen Typen von Multipfaden zugeordnet sein. Für Positionsbestimmung können die Fingerprozessoren den frühestankommenden Multipfaden zugeordnet sein, welche eine bestimmte Signalqualität überschreiten. Für eine Übertragung entlang der direkten Sichtlinie ist der am frühesten ankommende Multipfad auch der stärkste Multipfad. Jedoch aufgrund von Reflexionen in dem Übertragungspfad können sich die Multipfade konstruktiv oder destruktiv bei dem entfernten Terminal abhängig von der Menge von Verzögerungen, welchen die Multipfade ausgesetzt sind, addieren. Somit kann der früheste Multipfad nicht notwendigerweise der stärkste Multipfad sein. Für Positionsbestimmung wird der früheste Multipfad typischerweise verarbeitet, weil er am wahrscheinlichsten anzeigend für eine Übertragung entlang der Sichtlinie (und Distanz) ist.
Ein Rakeempfänger kann entwickelt sein mit einer Möglichkeit zum Verarbeiten des empfangenen Signals mit einer Zeitauflösung von weniger als einem Chip. Zum Beispiel werden einige Rakeempfänger entwickelt mit Achtel (1/8) Chipauflösung oder feiner. Dies kann erreicht werden durch Digitalisierung und Verarbeitung des empfangenen Signals mit dem Achtfachen der Chiprate. Die erhöhte Auflösung kann in eine präzisere Positionsbestimmung übersetzt werden. Um die Präzision der Positionsbestimmung weiter zu verbessern kann Interpolation verwendet werden, um interpolierte Samples, welche einen bestimmten Zeitversatz von digitalisierten Samples haben, zu generieren. Die interpolierten Samples können dann in einer ähnlichen Art und Weise wie für digitalisierte Samples verarbeitet werden.
In einem Ausführungsbeispiel sind die Fingerprozessoren Basisstationen zugeordnet, welche nicht in dem aktiven Satz sind, nur für die Zeitdauer, welche benötigt wird, um die Signalankunftszeiten zu messen (z.B. um die SFN-SFN Messungen durchzuführen). In einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Fingerprozessoren nicht aktiven Basisstationen auf einer längerdauernden Basis (z.B. bis die Fingerprozessoren für eine andere aktive Basisstation benötigt werden) zugeordnet. Die länger dauernde Zuordnung erlaubt den Fingerprozessoren, die Zeitreferenz der Übertragungen von den Basisstationen zu verfolgen, welche verarbeitet werden (z.B. um den Pilot zu verfolgen), was zu einer verbesserten Genauigkeit der Ankunftszeitmessungen führen kann.
Rakeempfänger werden typischerweise entwickelt, um die demodulierten Symbole von allen zugeordneten Fingerprozessoren zu kombinieren. Weil jedoch die Fingerprozessoren Basisstationen zugeordnet sein können, welche nicht in dem aktiven Satz sind, und nur verwendet werden, um Signalankunftszeitmessungen durchzuführen, ist der Rakeempfänger der Erfindung entwickelt und wird derart betrieben, dass Symbole von inaktiven Basisstationen nicht mit solchen von aktiven Basisstationen kombiniert werden.
Verschiedene Typen von Übertragungen von den Basisstationen können verarbeitet werden, um die Signalankunftszeiten zu verarbeiten. Zum Beispiel können die Datenübertragungen auf einem Verkehrskanal, der Pilot auf einem Pilotkanal, die Nachrichten auf dem Paging und Broadcastkanälen, usw. verarbeitet werden, um die Signalankunftszeiten zu bestimmen. Für einige CDMA Systeme (z.B. das W-CDMA System) können die Übertragungen für verschiedene Typen von Kanal nicht synchron sein. In einem Ausführungsbeispiel kann ein bestimmter Typ von Kanal (z.B. der Broadcastkanal) von allen Basisstationen ausgewählt werden zur Verarbeitung. In einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Fingerprozessoren zugeordnet, um verschiedene Typen von Kanal für verschiedene Basisstationen zu verarbeiten. Die Identitäten der Kanäle, welche durch das entfernte Terminal verarbeitet werden, können zu dem System geliefert werden, welches dann den Zeitversatz zwischen den verschiedenen Kanaltypen bestimmen kann und die gemessenen Ankunftszeiten geeignet kompensieren kann.
In einem spezifischen Ausführungsbeispiel, welches insbesondere für das W-CDMA System anwendbar ist, werden die Signalankunftszeiten basierend auf dem Broadcastkanal gemessen. Der W-CDMA Standard definiert einen (logischen) Broadcaststeuerungskanal, welcher abgebildet wird auf einem (Transport) Broadcastkanal (BCH), welcher weiter auf einen (physikalischen) primären gemeinsamen Steuerungskanal (P-CCPCH) abgebildet wird. Der Broadcaststeuerungskanal ist ein höherschichtiger Kanal, welcher verwendet wird, um Nachrichten an die entfernten Terminals auszusenden. Die Broadcastnachrichten werden in (10 Millisekunden) Funkrahmen auf dem P-CCPCH übertragen. Der P-CCPCH kann in einer Art und Weise verarbeitet werden, welche im Stand der Technik bekannt ist, um den Start der Funkrahmen zu bestimmen, welche verwendet werden können, um die Signalankunftszeiten für die Basisstationen zu repräsentieren. Die Zeitversatze zwischen den Basisstationen können dann als die Differenz zwischen dem Start der Funkrahmen von diesen Basisstationen berechnet werden. Der Broadcastkanal in dem W-CDMA System ist detaillierter in den vorstehend genannten 3G TS, 25.133, 25.305 und 25.331 Dokumenten beschrieben.
Neben dem Broadcastkanal können andere Übertragungen und Kanäle auch verarbeitet werden, um die Signalankunftszeiten zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Pilotreferenz verarbeitet werden, und die Signalankunftszeiten können basierend auf dem PN Versatz bestimmt werden. Benutzerspezifische Datenübertragung (auf einem zugewiesenen Verkehrskanal) kann auch verarbeitet werden, um die Signalankunftszeiten zu bestimmen. Unter Rückbezugnahme auf 3 kann der früheste Multipfad für einen bestimmten Kanal (z.B. der Broadcastkanal) von der ersten Basisstation verarbeitet werden und für den Start des Funkrahmens für diesen Kanal kann bestimmt werden, dass er bei t₁ auftritt. Ähnlich kann der früheste Multipfad für die zweiten und dritten Basisstationen ähnlich verarbeitet werden und für den Start der Funkrahmen für diese Basisstationen kann auch bestimmt werden, dass er bei t₂ bzw. t₃ jeweils auftritt. Obwohl in 3 nicht gezeigt, kann der früheste Multipfad für eine vierte Basisstation auch verarbeitet werden und der Start des Funkrahmens kann auch für diese Basisstation bestimmt werden. Eine oder mehrere der Basisstationen können nicht in dem aktiven Satz des entfernten Terminals sein, aber Fingerprozessoren, wenn verfügbar, für die Ankunftszeitmessungen zugeordnet sein. Die Verarbeitung für alle Basisstationen kann ungefähr gleichzeitig erreicht werden.
Basierend auf den gemessenen Signalankunftszeiten für die Basisstationen können die Zeitversatze dann bestimmt werden. Eine der Basisstationen (z.B. diejenige mit dem frühestankommenden Multipfad) kann als die Referenzbasisstation ausgewählt werden. Die Zeitversatze für andere Basisstationen können dann relativ zu dieser Referenzbasisstation berechnet werden. Für das in 3 gezeigte Beispiel kann der Zeitversatz zwischen der ersten und zweiten Basisstation als (ΔT_1,2 = t₁–t₂) berechnet werden, und der Zeitversatz zwischen den ersten und zweiten Basisstationen kann als (ΔT_1,3 = t₁–t₃) berechnet werden.
Die Bestimmung der Position des entfernten Terminals basierend auf den Ankunftszeiten für die frühestankommenden Multipfade für drei oder vier Basisstationen und/oder Satelliten kann gemäß den in den 3GPP 25.305, TIA/EIA/IS-801 und TIA/EIA/IS-817 Standarddokumenten und in der U.S. Patentanmeldung mit Seriennummer 09/430,618 benannt „METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING POSITION LOCATION USING REDUCED NUMBER OF GPS SATLLITES AND SYNCHRONIZED AND UNSYNCHRONIZED BASE STATIONS", angemeldet am 29. Oktober 1999, beschrieben. Die Positionsbestimmung kann durch die Positionsbestimmungseinheit (PDE = Position Determination Entity) oder den SMLC durchgeführt werden. Die PDE oder SML kann in dem MSC angeordnet sein, in dem Funknetzwerksteuerelement (RNC = Radio Network Controller), oder kann unabhängig sein.
4 ist ein Diagramm, welches die Bestimmung der Position des entfernten Terminals basierend auf den berechneten Zeitversatzen illustriert. In einem Ausführungsbeispiel können die SFN-SFN Messungen, welche anzeigend für die Zeitversatze sind, zu einer Mobilvermittlungsstelle (MSC = mobile switching center) geliefert werden, und weiterverarbeitet werden, um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen. Die MSC hat ein Wissen um die aktuelle Zeitreferenz und die Orte der Basisstationen. Die MSC kann dann die aktuellen (wahren) Zeitversatze ΔT_A1,2 und ΔT_A1,3 durch Subtraktion der tatsächlichen Übertragungszeiten für diese Basisstationen von den gemessenen Zeitversatzen ΔT_1,2 und ΔT_1,3 bestimmen. Die MSC kann als nächstes Parabeln 410a und 410b für tatsächliche Zeitversatze ΔT_A1,2 und ΔT_A1,3 jeweils bestimmen. Die Position des entfernten Terminals kann als der Schnittpunkt der zwei Parabeln identifiziert werden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel empfängt das entfernte Terminal die aktuelle Zeitreferenz und die Orte der Basisstationen und schätzt die Position basierend auf der Information und den berechneten Zeitversatzen ΔT_1,2 und ΔT_1,3 ab. Das entfernte Terminal kann seine Position zu einer oder mehreren Basisstationen übertragen.
Die Bestimmung der Position des entfernten Terminals basierend auf Signalankunftszeitmessungen ist im weiteren Detail in U.S. Patent Nr. 6,081,229, benannt „SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OF A WIRELESS CDMA TRANSCEIVER", erteilt am 27. Juni 2000, U.S. Patent Nr. 5,970,413, benannt „USING A FREQUENCY THAT IS UNAVAILABLE FOR CARRYING TELEPHONE VOICE INFORMATION TRAFFIC FOR DETERMINING THE POSITION OF A MOBILE SUBSCRIBER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", erteilt am 19. Oktober 1999, und U.S. Patent Nr. 5,859,612, benannt "METHOD FOR USING AN ANTENNA WITH A ROTATING BEAM FOR DETERMINING THE POSITION OF A MOBILE SUBSCRIBER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", erteilt am 12. Januar 1999, beschrieben. Die Patente sind dem Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung zugeordnet.
5 ist ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Verarbeitung zur Bestimmung der Position eines entfernten Terminals, wobei eine oder mehrere Fingerprozessoren einer oder mehreren Basisstationen, welche nicht in dem aktiven Satz sind, zugeordnet sind. Ursprünglich werden die Basisstationen in dem aktiven Satz des entfernten Terminals identifiziert, bei Schritt 512. Die Anzahl von zusätzlichen Basisstationen, welche verarbeitet werden müssen, um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen, wird dann bestimmt, bei Schritt 514. Danach wird das Suchelement betrieben, um Multipfade der zusätzlichen Basisstationen zu finden, bei Schritt 516, und ein verfügbarer Fingerprozessor wird dem (frühestankommenden) Multipfad von jeder zusätzlichen Basisstation zugeordnet, bei Schritt 518.
Die Fingerprozessoren werden dann betrieben, um die Ankunftszeiten von den Übertragungen von allen zugeordneten Basisstationen (d.h. den Basisstationen, welche einem oder mehreren Fingerprozessoren zugeordnet sind) zu bestimmen, bei Schritt 522. Die Ankunftszeiten können dann ungefähr zur selben Zeit gemessen werden, um die ungünstigen Einflüsse von der Bewegung durch das entfernte Terminal und das Nachstellen des Referenzoszillators zu minimieren. Die Zeitversatze zwischen Paaren von Basisstationen werden dann bestimmt basierend auf den gemessenen Ankunftszeiten, bei Schritt 524, und zu dem System berichtet, bei Schritt 526. Das System kann dann die Position des entfernten Terminals basierend auf den berichteten Zeitversatzen bestimmen.
Die Multipfade für die Basisstationen werden dann durch das entfernte Terminal basierend auf einem Taktsignal, welches durch einen Referenzoszillator generiert wird, verarbeitet, welcher ein spannungsgesteuerter Kristall- bzw. Quarzoszillator (VCXO = voltage controlled crystal oscillator) oder irgendeine andere Taktquelle sein kann. Der Referenzoszillator wird typischerweise betrieben, um die Zeitreferenz von einem oder mehreren der Multipfade, welche verarbeitet werden, zu verfolgen. Zum Beispiel kann der Referenzoszillator betrieben werden, um die Zeitreferenz des frühestankommenden Multipfads, des stärksten Multipfads, oder einem anderen Multipfad, zu verfolgen. Wenn sich das entfernte Terminal durch das Kommunikationssystem bewegt, oder in Kommunikation mit mehreren Basisstationen ist, oder von einer signifikanten Basisstation zu einer anderen übergegeben wird, kann der Referenzoszillator eingestellt werden, um die Zeitreferenz einer neuen Basisstation zu verfolgen. Der Referenzoszillator kann somit von einer Zeitreferenz zu einer anderen nachgestellt werden.
Das empfangene Signal wird verarbeitet basierend auf dem Taktsignal von dem Referenzoszillator, und die Ankunftszeitmessungen werden somit durch Einstellungen für den Referenzoszillator beeinflusst. Wenn die Signalankunftszeiten für alle Basisstationen zu ungefähr dem gleichen Zeitpunkt gemessen werden, werden diese Messungen ähnlich durch das Taktsignal beeinflusst. Jedoch in manchen Fällen sind die Fingerprozessoren nicht verfügbar zur Zuweisung zu allen Basisstationen, welche benötigt werden, um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen. In diesem Fall können die Signalankunftszeiten nicht gleichzeitig gemessen werden, und einige der Messungen müssen sequentiell durchgeführt werden. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung sind keine Fingerprozessoren zur Zuweisung zu Basisstationen, welche nicht in dem aktiven Satz sind, verfügbar, die Signalankunftszeiten für diese Basisstationen werden bei dem entfernten Terminal in der Zeitperiode zwischen Aktualisierungen des Referenzoszillators gemessen. Dies kann die nachteiligen Effekte aufgrund des Nachstellens des Referenzoszillators auf eine Genauigkeit der Ankunftszeitmessungen reduzieren. Um die nachteiligen Effekte aufgrund der Bewegung des entfernten Terminals zu reduzieren, können die Signalankunftszeiten innerhalb eines so kurzen Zeitfensters wie möglich gemessen werden.
Der Referenzoszillator bei dem entfernten Terminal wird typischerweise mit einer bestimmten Aktualisierungsrate (z.B. einmal alle 200 Millisekunden für ein spezifisches Design) aktualisiert. Bei jeder Aktualisierungsinstanz wird ein bestimmter Steuerungswert zu dem Referenzoszillator geliefert, um ihn auf die Zeitreferenz der signifikanten Basisstation zu bewegen. Der Referenzoszillator bewegt sich dann von seinem derzeitigen Zustand auf einen endgültigen Zustand basierend auf einer bestimmten (z.B. RC) Ansprechcharakteristik zu. Bei der nächsten Aktualisierungsinstanz kann ein anderer Steuerungswert geliefert werden, und der Referenzoszillator bewegt sich in einer ähnlichen Art und Weise noch einmal.
Wenn die Signalankunftszeiten derart gemessen werden, dass die Messungen durchgeführt werden, bevor die Aktualisierung des Referenzoszillators und andere Messungen nach der Aktualisierung durchgeführt werden, kann das Nachstellen des Referenzoszillators die Genauigkeit der Messungen ungünstig beeinflussen. Um die Effekte des Nachstellens zu reduzieren, werden die Signalankunftszeiten von allen Basisstationen von Interesse zwischen Aktualisierungen des Referenzoszillators gemessen. Die Signalankunftszeiten können auch bei einer bestimmten Zeitperiode t_DELAY gemessen werden, nach einer Aktualisierung, um dem Referenzoszillator einige Zeit zu geben, um sich auf seinen endgültigen Wert einzustellen. Die Verzögerungsperiode t_DELAY kann ausgewählt werden basierend auf einem bestimmten Design des Referenzoszillators und kann derart ausgewählt werden, dass der Referenzoszillator einen bestimmten Wert (z.B. 90 Prozent des endgültigen Werts) erreicht hat. Nachdem die Verzögerungsperiode t_DELAY vergangen ist, können die Signalankunftszeiten in verschiedenen Art und Weisen gemessen werden.
In einem Ausführungsbeispiel wird das Suchelement verwendet, um die Signalankunftszeiten für die Basisstationen, welche nicht in dem aktiven Satz sind, zu messen. Ursprünglich verarbeitet das Suchelement das empfangene Signal und sucht nach starken Multipfaden. Dies kann erreicht werden durch Suchen für Piloten in dem empfangenen Signal bei verschiedenen PN Versatzen. Eine Liste von potentiellen Piloten der inaktiven Basisstationen kann dann kompiliert werden. Diese Liste weist identifizierte Pilote aus, welche eine bestimmte Signalqualität überschreiten.
Um die Signalankunftszeiten zu messen, kann das Suchelement mit jedem Pilot in der Liste synchronisiert werden. Weil der PN Versatz des Piloten vorher bestimmt wurde, kann das Suchelement mit dem Pilot in einer kürzeren Zeitperiode synchronisiert werden, welche teilweise durch den Bewegungsbetrag in dem Pilot, seitdem er zuletzt verarbeitet wurde, diktiert sein kann. Für jeden synchronisierten Pilot misst das Suchelement die Signalankunftszeit. Zu ungefähr der gleichen Zeit werden die zugeordneten Fingerprozessoren auch betrieben, um die Signalankunftszeiten für andere Basisstationen (in dem aktiven Satz) zu messen. Wiederum können die Signalankunftszeiten für alle Basisstationen von Interesse innerhalb einer so kurzen Zeitperiode wie möglich gemessen werden, um die Effekte der Bewegung (wenn vorhanden) durch das entfernte Terminal zu minimieren. Die gemessenen Ankunftszeiten von dem Suchelement und den Fingerprozessoren werden nachfolgend in der oben beschriebenen Art und Weise verarbeitet.
Die Messungen der Signalankunftszeiten durch das Suchelement können eingeteilt werden. In der Zeitperiode zwischen Aktualisierungen des Referenzoszillators können die Signalankunftszeiten für eine Anzahl von Basisstationen sequentiell gemessen werden. Zum Beispiel können die Piloten von diesen Basisstationen in einer bestimmten Reihenfolge, welche bestimmt wurde, um gute Resultate zu liefern, verarbeitet werden.
Die Liste von potentiellen Piloten kann derart durchschritten werden, dass Piloten von verschiedenen Basisstationen sequentiell verarbeitet werden. In einer Implementierung wird der frühestankommende Pilot für jede Basisstation in sequentieller Reihenfolge verarbeitet. Zum Beispiel wird der frühestankommende Pilot für eine erste Basisstation zuerst verarbeitet, der frühestankommende Pilot für eine zweite Basisstation wird als nächstes verarbeitet, und so weiter. In einer weitern Implementierung wird der Pilot mit der besten Signalqualität für jede Basisstation in sequentieller Ordnung verarbeitet. Zum Beispiel wird der Pilot (mit bester Signalqualität) für die erste Basisstation zuerst verarbeitet, der Pilot (mit bester Signalqualität) für die zweite Basisstation wird als nächstes verarbeitet, und so weiter. Verschiedene Verarbeitungsreihenfolgen können verwendet werden und sind innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung.
Die Signalankunftszeiten können durch das Suchelement basierend auf dem Pilot wie oben stehend beschrieben gemessen werden. Alternativ können die Signalankunftszeiten durch Verarbeitung der Funkrahmen gemessen werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel werden einer oder mehrere vorher zugeordnete Fingerprozessoren (temporär) verwendet, um Signalankunftszeiten für Basisstationen, welche nicht in dem aktiven Satz sind, zu messen. Fingerprozessoren, welche den Multipfaden niedrigster Signalqualität für die aktiven Basisstationen zugeordnet sind, können zur erneuten Zuordnung ausgewählt werden. Die Fingerprozessoren können für die Zeitperiode neu zugeordnet werden, welche benötigt wird, um die Signalankunftszeiten zu messen, und können danach zurück zu den aktiven Basisstationen zugeordnet werden. Die erneut zugeordneten Fingerprozessoren können betrieben werden, um die Signalankunftszeiten für die inaktiven Basisstationen in einer ähnlichen Art und Weise wie oben stehend beschrieben zu messen
6 ist ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Verarbeitung zum Bestimmen der Position eines entfernten Terminals, wobei die Fingerprozessoren nicht zur Zuordnung zu Basisstationen, welche nicht im aktiven Satz sind, verfügbar sind. Ursprünglich werden die Basisstationen in dem aktiven Satz des entfernten Terminals identifiziert, bei Schritt 612. Die Anzahl von zusätzlichen Basisstationen, welche benötigt werden, um verarbeitet zu werden, um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen, wird dann bei Schritt 614 bestimmt. Danach werden die Signalankunftszeiten für die Basisstationen über zwei Verarbeitungspfade bestimmt.
In einem Verarbeitungspfad wird eine Liste von potentiellen Piloten für die zusätzlichen Basisstationen bei Schritt 632 kompiliert. Ein Pilot für eine nicht verarbeitete zusätzliche Basisstation wird dann von der Liste ausgewählt, bei Schritt 634. Der ausgewählte Pilot kann der früheste Multipfad für die zusätzliche Basisstation sein. Die Ankunftszeit der Übertragung von dieser zusätzlichen Basisstation wird bestimmt (z.B. unter Verwendung eines Suchelements oder eines erneut zugeordneten Fingerprozessors), bei Schritt 636. Eine Bestimmung wird dann durchgeführt, ob alle zusätzlichen Basisstationen verarbeitet wurden, bei Schritt 638. Wenn die Antwort nein ist, führt der Prozess zu Schritt 634 zurück und ein anderer Pilot für eine andere zusätzliche Basisstation wird zur Verarbeitung ausgewählt. Andernfalls fährt der Prozess mit Schritt 642 fort.
In dem anderen Verarbeitungspfad werden die Signalankunftszeiten für Basisstationen, welche einem oder mehreren Fingerprozessoren zugeordnet sind, bestimmt, und zwar bei Schritt 626. Die Signalankunftszeiten für die aktiven Basisstationen können ungefähr gleichzeitig gemessen werden und können auch bei oder in der Nähe der Zeit, zu welcher die Signalankunftszeiten für die zusätzlichen Basisstationen gemessen werden, durchgeführt werden. Der Prozess fährt dann mit Schritt 642 fort.
Die Zeitversatze zwischen Paaren von Basisstationen werden dann basierend auf den gemessenen Signalankunftszeiten bestimmt, bei Schritt 642, und zu dem System berichtet, bei Schritt 644. Das System kann dann die Position des entfernten Terminals basierend auf den Zeitversatzen bestimmen.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Position des entfernten Terminals unter Verwendung eines hybriden Schemas bestimmt, wobei die Signalankunftszeiten für eine oder mehrere Basisstationen gemessen werden und eine oder mehrere GPS Satelliten, wobei die Messungen zeitlich in der Nähe durchgeführt werden und/oder unter Verwendung der verfügbaren (nicht zugeordneten) Fingerprozessoren. Die Signalankunftszeitmessungen für GPS Satelliten benötigen typischerweise klare Sichtlinien zu den Satelliten. Somit ist die Verwendung von GPS zur Verwendung im Freien eingeschränkt, wo keine Hindernisse anwesend sind, und ist typischerweise nicht verfügbar für Anwendungen in Gebäuden und wo Hindernisse wie Laub oder Gebäude sind. Jedoch hat GPS eine extensive Abdeckung und vier oder mehr GPS Satelliten können (möglicherweise) fast überall empfangen werden. Im Gegensatz dazu sind Basisstationen typischerweise in bevölkerten Gebieten angeordnet, aber ihre Signale sind dazu in der Lage, einige Gebäude und andere Hindernisse zu durchdringen. Somit können Basisstationen in vorteilhafter Weise verwendet werden, um die Position innerhalb von Städten und (möglicherweise) innerhalb von Gebäuden zu bestimmen. Die Positionsbestimmung kann dann erreicht werden gemäß den Techniken, welche in den vorstehend genannten 3GPP 25.305, TIA/EIA/IS-801, und TIA/EIA/IS-817 Standarddokumenten und der Anmeldung mit der Seriennummer 09/430,618 beschrieben sind.
Gemäß dem Hybridschema repräsentiert jede Basisstation und jeder GPS Satellit einen Übertragungsknoten. Um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen, werden Übertragungen von drei oder mehr (nicht räumlich ausgerichteten) Knoten (Basisstationen und/oder Satelliten) verarbeitet. Der vierte Knoten kann dann verwendet werden, um die Höhe zu liefern und kann auch verbesserte Genauigkeit liefern (d.h. reduzierte Unsicherheit in den gemessenen Ankunftszeiten). Die Signalankunftszeiten können dann. für die Übertragungsknoten bestimmt werden und verwendet werden, um Pseudodistanzen zu bestimmen, welche dann verwendet werden können (z.B. über eine Trilaterationstechnik), um die Position des entfernten Terminals zu bestimmen. Wenn die Messungen bei oder in der Nähe der gleichen Zeit durchgeführt werden, können die ungünstigen Effekte aufgrund des Nachstellens und der Mobilität, wie oben stehend beschrieben, reduziert werden.
Die Möglichkeit zum schnellen und genauen Bestimmen der Position des entfernten Terminals kann in vorteilhafter Weise für verschiedene Anwendungen verwendet werden. In einer Anwendung kann die Position des entfernten Terminals automatisch zu dem System in einigen Situationen berichtet werden (z.B. in einem Notruf, während eines 911 Anrufs). In einer anderen Anwendung kann die Position des entfernten Terminals festgestellt werden (z.B. um ein verloren gegangenes entferntes Terminal wieder zu finden). Beim Empfangen einer Anforderung, um das entfernte Terminal zu lokalisieren, kann eine Nachricht gesendet werden, um das entfernte Terminal anzuweisen, und die notwendigen Messungen auszuführen. In noch einer anderen Anwendung kann die Position des entfernten Terminals verwendet werden, um mehr relevante Informationen zu liefern. Zum Beispiel wenn ein Benutzer verloren gegangen ist, kann die Position des entfernten Terminals bestimmt werden und verwendet werden, um Richtungen von dieser Position zu liefern. Als ein weiteres Beispiel, wenn ein Benutzer wünscht, nach einem italienischen Restaurant zu suchen, kann der Ort des entfernten Terminals bestimmt werden und verwendet werden, um die nächsten italienischen Restaurants zu finden. Dieses Merkmal kann auch verwendet werden, um zum Beispiel die nächsten Tankstellen, Restaurants, Supermärkte, Unterkunft und so weiter zu finden.
7 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Rakeempfängers 700, welcher verwendet werden kann, um Übertragungen von einer Anzahl von Basisstationen zu empfangen und zu demodulieren. Der Rakeempfänger 700 kann verwendet werden, um den Demodulator 234 in 2 zu implementieren. Eines oder mehrere HF modulierte Signale von einer oder mehreren Basisstationen werden verarbeitet und digitalisiert durch den Empfänger 232, um (I_IN) und Quadratur (Q_IN) Samples zu generieren, welche dann zu dem Rakeempfänger 700 geliefert werden. In einer typischen Implementierung wird das empfangene Signal mit einer Samplerate f_S gesamplet, welche höher ist als die Chiprate f_C des empfangenen Signals. Zum Beispiel kann die Chiprate f_C = 1,2288 Mcps für ein IS-95 CDMA System (oder 3,84 Mcps für ein W-CDMA System) sein, aber die Samplerate kann zum Beispiel 8 mal (d.h. 8 × chip), 16 mal (d.h. 16 × chip), 32 mal (d.h. 32 × chip), oder ein anderes Vielfaches der Chiprate, sein. Die höhere Samplerate erlaubt die feinere Einstellung der Zeitreferenz, um auf einem Multipfad heran zu zoomen.
Wie in 7 gezeigt ist, werden die digitalisierten I_IN und Q_IN Samples von dem Empfänger 232 zu einer Anzahl von Fingerprozessoren 710a bis 710k geliefert. Mit jedem zugeordneten Fingerprozessor 710 werden die I_IN und Q_IN Samples zu einem PN Entspreizer 720 geliefert, welcher auch eine (komplexe) PN Sequenz empfängt. Die komplexe PN Sequenz wird generiert gemäß dem bestimmten Design des CDMA Systems, welches implementiert wird, und für einige CDMA Systeme wird sie durch Multiplikation der kurzen IPN und QPN Sequenzen mit der langen PN Sequenz generiert. In dem IS-95 CDMA System wird die kurze PN Sequenz verwendet, um die Daten bei der übertragenden Basisstation zu spreizen und die lange PN Sequenz wird dem empfangenden entfernten Terminal zugeordnet und verwendet, um die Daten zu verwürfeln. Die komplexe PN Sequenz wird generiert mit einem Zeitversatz korrespondierend zu dem bestimmten Multipfad, welcher durch den Fingerprozessor bearbeitet wird.
Der PN Entspreizer 720 führt eine komplexe Multiplikation der komplexen I_IN und Q_IN Samples mit der komplexen PN Sequenz durch und liefert die komplexen entspreizten I_DES und Q_DES Samples zu den Freilegungselementen 722 und 732. Das Freilegungselement 722 legt die entspreizten Samples mit einem oder mehreren Kanalisierungscodes frei (z.B. Walsh- oder OVSF Codes), welche verwendet wurden, um die Daten abzudecken und generiert komplexe freigelegte Samples zu generieren. Die freigelegten Samples werden dann zu einem Symbolakkumulator 724 geliefert, welcher die Samples über die Länge der Kanalisierungscodes akkumuliert, um freigelegte Symbole zu generieren. Die freigelegten Symbole werden dann zu einem Pilotdemodulator 726 geliefert.
Für einen Downlink wird eine Pilotreferenz typischerweise zusammen mit anderer Datenübertragung übertragen. Abhängig von dem bestimmten CDMA Standard, welcher implementiert ist, kann die Pilotreferenz übertragen werden unter Verwendung von Zeitmultiplex (TDM) oder Codemultiplex (CDM). In jedem Fall wird der Pilot typischerweise mit einem bestimmten Kanalisierungscode kanalisiert. Somit legt das Freilegungselement 732 die entspreizten Samples mit dem bestimmten Kanalisierungscode (z.B. ein Walshcode 0 für das IS-95 CDMA System) frei, welcher verwendet wurde, um die Pilotreferenz bei der Basisstation abzudecken. Die freigelegten Pilotsamples werden dann zu einem Akkumulator 732 geliefert, über ein bestimmtes Zeitintervall akkumuliert, um Pilotsymbole zu generieren. Das akkumulierte Zeitintervall kann die Dauer des Pilotkanalisierungscodes, eine gesamte Pilotreferenzperiode, oder irgendein anderes Zeitintervall sein. Die Pilotsymbole werden dann zu einem Pilotfilter 736 geliefert und verwendet, um Pilotabschätzungen zu generieren, welche zu dem Pilotdemodulator 726 geliefert werden. Die Pilotabschätzungen werden abgeschätzt oder vorhergesagte Pilotsymbole für die Zeitperiode wenn Daten anwesend sind.
Der Pilotdemodulator 726 führt kohärente Demodulationen der freigelegten Symbole von dem Symbolakkumulator 724 mit den Pilotabschätzungen von dem Pilotfilter 736 aus, und liefert die demodulierten Symbole zu einem Symbolkombinierer 720. Kohärente Demodulation kann erreicht werden durch Durchführung eines Skalarprodukts und eines Kreuzprodukts der freigelegten Symbole mit den Pilotabschätzungen in einer Art und Weise, welche im Stand der Technik bekannt ist. Der Symbolkombinierer 740 empfängt und kohärent kombiniert die demodulierten Symbole von den Fingerprozessoren 710, welche zu aktiven Basisstationen zugeordnet sind, um wiedererlangte Symbole zu liefern, welche dann zu dem nachfolgenden Verarbeitungselement geliefert werden.
Das Suchelement 712 kann entwickelt werden, um einen PN Entspreizer und einen PN Generator zu beinhalten. Der PN Generator generiert die komplexe PN Sequenz bei verschiedenen Zeitversatzen, möglicherweise wie durch das Steuerelement 240 angewiesen, in der Suche nach den stärksten Multipfaden. Für jeden Zeitversatz, welcher gesucht werden soll, empfängt der PN Entspreizer und entspreizt die I_IN und Q_IN Samples mit der komplexen PN Sequenz bei den bestimmten Zeitoffsets, um entspreizte Samples zu liefern. Ein Signalqualitätsabschätzer 750 schätzt dann die Qualität der entspreizten Samples ab. Dies kann erreicht werden durch Berechnung der Energie von jedem entspreizten Sample (d.h. I_DES ² + Q_DES ²) und Akkumulation der Energie über eine bestimmte Zeitperiode (z.B. die Pilotreferenzperiode). Das. Suchelement führt die Suche zu mehreren Zeitversatzen durch, und die Multipfade, welche die höchsten Signalqualitätsmessungen haben, werden ausgewählt. Die verfügbaren Fingerprozessoren 710 können dann zugeordnet werden, um diese Multipfade zu verarbeiten.
Das Design und der Betrieb eines Rakeempfängers für ein CDMA System ist im weiteren Detail in U.S. Patent Nr. 5,764,687, benannt „MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM", und U.S. Patent Nr. 5,490,165, benannt „DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS", welche beide dem Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind, beschrieben.
7 zeigt ein spezifisches Design eines Rakeempfängers. Andere Rakeempfängerstrukturen und Implementierungen können auch verwendet werden und sind innerhalb des Umfangs der Erfindung. Zum Beispiel werden in einem anderen Rakeempfängerdesign die Samples in einem Puffer gespeichert und Segmente von Samples zu verschiedenen Zeitversatzen werden später abgerufen und verarbeitet. In diesem Design ist die Anzahl von Fingerprozessoren, welche implementiert werden können, durch die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Rakeempfängers eingeschränkt. Andere Rakeempfängerdesigns können auch betrachtet werden und sind innerhalb des Umfangs der Erfindung.
7 zeigt den Schaltkreis, welcher verwendet wird, um das Taktsignal für die Elemente des Rakeempfängers 700 zu generieren. Eine phasenverriegelte Schleife (PLL = phase lock loop) 762 empfängt die Pilotabschätzungen für die signifikante Basisstation, bestimmt die Phase des empfangenden Piloten, und generiert ein Steuerungssignal. Das Steuerungssignal kann mit einer bestimmten Aktualisierungsrate aktualisiert werden (z.B. einmal alle 200 Millisekunden oder irgendeine andere Zeitperiode). Ein Taktgenerator 764 umfasst einen Referenzoszillator, welcher das Steuerungssignal von der PLL 762 empfängt, stellt seine Frequenz dementsprechend ein, um die Phase des Piloten zu verfolgen. Der Taktgenerator 762 generiert dann ein Taktsignal basierend auf dem Referenzoszillator, um das Taktsignal zu verschiedenen Elementen innerhalb des Rakeempfängers 700 zu liefern.
Die Verarbeitungseinheiten, welche hierin beschrieben wurden (z.B. der Rakeempfänger, der Decoder, das Steuerelement und andere) können in verschiedenen Arten und Weisen implementiert werden. Zum Beispiel kann jede dieser Verarbeitungseinheiten in einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = application specific integrated circuit), ein digitaler Signalprozessor, ein Mikrocontroller, ein Mikroprozessor, oder andere elektronische Schaltkreise, welche entwickelt sind, um die hierin beschriebenen Funktionen durchzuführen, implementiert sein. Die Verarbeitungseinheiten können auch in einen oder mehrere integrierte Schaltkreise integriert sein. Auch können die Verarbeitungseinheiten mit einem Mehrzweck- oder speziell entwickeltem Prozessor implementiert sein, welcher betrieben wird, um Instruktionscodes auszuführen, welche die hierin beschriebenen Funktionen erreichen. Somit können die hierin beschriebenen Verarbeitungseinheiten unter Verwendung von Hardware, Software oder einer Kombination davon implementiert sein.
Die vorhergehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele wird geliefert, um jedem Fachmann zu ermöglichen, die vorliegende Erfindung auszuführen oder zu benutzen. Verschiedene Modifikationen dieser Ausführungsbeispiele werden dem Fachmann offensichtlich sein, und die allgemeinen Prinzipien, welche hierin definiert wurden, können auf andere Ausführungsbeispiele ohne die Verwendung der erfinderischen Fähigkeit angewandt werden. Somit ist es nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung auf die hierin gezeigten Ausführungsbeispiele einzuschränken, sondern ihr soll der weiteste Umfang, welcher mit den Prinzipien und neuen Merkmalen, welche hierin offenbart wurden, konsistent ist, zugestanden werden.

Claims

Ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines entfernten Terminals bzw. Endgerätes in einem drahtlosen Kommunikationssystem, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Identifizieren eines ersten Satzes von einer oder mehreren Basisstationen, die in aktiver Kommunikation mit dem entfernten Endgerät steht/stehen; Zuordnen von wenigstens einem Fingerprozessor eines Rakeempfängers zu jeder Basisstation in dem ersten Satz; Durchführen einer Zeitmessung für jede Basisstation in dem ersten Satz unter Verwendung eines zugewiesenen Fingerprozessors; Identifizieren eines zweiten Satzes von einer oder mehreren Basisstationen, die nicht in aktiver Kommunikation mit dem entfernten Endgerät steht/stehen; gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Durchführen einer Zeitmessung für jede Basisstation in dem zweiten Satz unter Verwendung von einem oder mehreren Verarbeitungselementen, wobei Zeitmessungen für Basisstationen in den ersten und zweiten Sätzen durchgeführt werden zwischen Aktualisierungen eines Steuersignals für einen Referenztakt, der verwendet wird zum Durchführen der Zeitmessungen, und wobei wenigstens ein Durchführungsschritt Folgendes aufweist: Verarbeiten eines Multipfades für die Basisstation, um Abtastungen bzw. Samples zu erhalten, und Verarbeiten der Samples zum Bestimmen eines Starts eines Funkrahmens einer bestimmten Übertragung, und wobei die Zeitmessung den Start des Funkrahmens anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeitmessungen Ankunftszeiten von Übertragungen von den Basisstationen in den ersten und zweiten Sätzen anzeigen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeitmessungen für die Basisstationen in dem zweiten Satz auf Pilotsignalreferenzen basieren, die durch die Basisstationen übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeitmessungen für die Basisstationen in dem zweiten Satz durchgeführt werden unter Verwendung eines Sucherelements.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeitmessungen für die Basisstationen in dem zweiten Satz sequenziell durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeitmessungen für die Basisstationen in dem zweiten Satz durchgeführt werden nach einer bestimmten Verzögerungsperiode bezüglich einer Aktualisierung des Steuersignals.
Verfahren nach Anspruch 1, das Folgendes aufweist: Zuordnen eines verfügbaren Fingerprozessors zu jeder der wenigstens einen Basisstationen in dem zweiten Satz; Durchführen einer Zeitmessung für jede Basisstation, der wenigstens ein Fingerprozessor zugeordnet ist; Vorsehen von Ausgangssignalen, die Zeitmessungen anzeigen, die von den Basisstationen, denen Fingerprozessoren zugeordnet sind, erhalten wurden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Zeitmessungen Ankunftszeiten von Übertragungen von den Basisstationen in den ersten und zweiten Sätzen anzeigen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Zeitmessungen den SFN-SFN-Messungen für die zugeordneten Basisstationen gemäß dem W-CDMA-Standart entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Zeitmessungen für die zugeordneten Basisstationen gleichzeitig durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner Folgendes aufweist: Bestimmen von Zeitversetzen bzw. -offsets zwischen Paaren von zugeordneten Basisstationen basierend auf den Zeitmessungen, und wobei die Ausgangssignale die bestimmten Zeitoffsets anzeigen.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner Folgendes aufweist: Bestimmen der Position des entfernten Endgeräts basierend auf den bestimmten Zeitoffsets.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Position des entfernten Endgeräts bestimmt wird unter Verwendung von Trilateration.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, wobei die Zeitmessung für jede zugeordnete Basisstation basiert auf einer frühesten Ankunft eines Multipfades, der für die Basisstation empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, wobei die Zeitmessungen für die zugeordneten Basisstationen basieren auf Übertragungen auf einem bestimmten Kanal.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der bestimmte Kanal ein Sende- bzw. Broadcastkanal ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, wobei die Zeitmessungen für die zugeordneten Basisstationen basieren auf Pilotsignalreferenzen, die durch die Basisstationen übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, wobei die Zeitmessungen für wenigstens drei Basisstationen oder Satelliten durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, wobei die Zeitmessungen mit einer Auflösung von 8 Chip oder höher bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, wobei die Zeitmessungen durchgeführt werden unter Verwendung von Interpolation zum Erreichen einer verbesserten Auflösung.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, wobei das Kommunikationssystem mit dem W-CDMA-Standart konform ist.
Ein entferntes Endgerät bzw. ein Terminal (106) in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das Folgendes aufweist: einen ersten Empfänger (232) zum betriebsmäßigen Empfangen, Verarbeiten und Digitalisieren eines modulierten Signals zum Vorsehen von Abtastungen bzw. Samples; und einen Rakeempfänger (700), der mit dem ersten Empfänger (232) gekoppelt ist und betriebsmäßig die Samples empfängt und verarbeitet zum Vorsehen von Zeitmessungen, welche Ankunftszeiten von Übertragungen anzeigen, die an dem entfernten Endgerät (106) von einer Vielzahl von Basisstationen (104) empfangen wurden, dadurch gekennzeichnet, dass der Rakeempfänger (700) Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Fingerprozessoren (710), wobei einer oder mehrere Fingerprozessoren jeder Basisstation in einem ersten Satz zugeordnet ist/sind, und ein Sucherelement (712) zum betriebsmäßigen Verarbeiten von einer oder mehreren Übertragungen von einer oder mehreren Basisstationen in einem zweiten Satz, und wobei die Fingerprozessoren (710) und das Sucherelement (712) jeweils betriebsmäßig eine Zeitmessung für eine jeweilige Basisstation in dem ersten oder zweiten Satz durchführen, und wobei die Zeitmessungen für die Basisstationen (104) in den ersten und zweiten Sätzen durchgeführt werden zwischen Aktualisierungen eines Steuersignals für einen Referenztakt (764), der verwendet wird zum Durchführen der Zeitmessungen, und wobei Mittel (750) vorgesehen sind zum Verarbeiten eines Multipfades für die Basisstation, um Samples zu erhalten, und zum Verarbeiten der Samples zum Bestimmen eines Beginns eines Funkrahmens für eine bestimmte Übertragung, und wobei die Zeitmessung den Beginn des Funkrahmens anzeigt.
Entferntes Endgerät nach Anspruch 22, wobei Zeitmessungen für die eine oder mehrere Basisstation(en) (104) in dem zweiten Satz sequenziell durchgeführt werden.
Entferntes Endgerät nach Anspruch 22, wobei Basisstationen (104) in dem zweiten Satz nicht in aktiver Kommunikation mit dem entfernten Endgerät stehen.
Entferntes Endgerät nach Anspruch 22, wobei die Zeitmessungen für die Basisstationen (104) in dem zweiten Satz basieren auf Pilotsignalreferenzen, die durch die Basisstationen (104) übertragen werden.
Entferntes Endgerät nach Anspruch 22, wobei ein zweiter Satz aus einem oder mehreren Fingerprozessoren (710a–k) einem zweiten Satz aus einer oder mehreren Basisstationen (104), die nicht in aktiver Kommunikation mit dem entfernten Endgerät steht/stehen, zugeordnet ist, und wobei Fingerprozessoren, die Basisstationen in den ersten und zweiten Sätzen zugeordnet sind betriebsmäßig die Zeitmessungen an den Übertragungen durchführen, die von den Basisstationen (104) empfangen werden.
Entferntes Endgerät nach Anspruch 22, wobei die Zeitmessungen zum gleichen Zeitpunkt durchgeführt werden.
Entferntes Endgerät nach Anspruch 22, wobei die Zeitmessung für jede Basisstation (104) auf einer frühsten Ankunft eines Multipfades, der von der Basisstation (104) empfangen wurde, basiert.
Entferntes Endgerät nach Anspruch 22, wobei die Zeitmessungen für die Basisstationen (104) auf einer Übertragung auf einen bestimmten Kanal basieren.