ES2257477T3 - Estimacion de la posicion de un terminal de comunicacion movil mediante la combinacion de medidas de señales intercambiadas entre el terminal movil y las estaciones de base. - Google Patents
Estimacion de la posicion de un terminal de comunicacion movil mediante la combinacion de medidas de señales intercambiadas entre el terminal movil y las estaciones de base.Info
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Abstract
Un procedimiento de estimación de posición para un terminal de comunicación móvil (501) que comprende las etapas de: - medir posiciones de un terminal de comunicación móvil usando un ángulo de llegada de una señal entre el terminal de comunicación móvil y una estación base (S14); - medir posiciones de un terminal de comunicación móvil usando una diferencia de tiempos de llegada de la señal entre el terminal de comunicación móvil y la estación base (S13); - conectar con una línea virtual la posición presente del terminal de comunicación móvil y una posición anterior del mismo, medidas ambas usando el ángulo de llegada de la señal (S15); - conectar con una línea virtual la posición presente del terminal de comunicación móvil y una posición anterior del mismo, medidas ambas usando la diferencia de tiempos de llegada de la señal (S15); - trazar líneas verticales desde unas posiciones intermedias del terminal de comunicación móvil, medidas usando el ángulo de llegada de la señal, hasta la línea virtual correspondiente (S16); - trazar líneas verticales desde unas posiciones intermedias del terminal de comunicación móvil, medidas usando la diferencia de tiempos de llegada de la señal, hasta la línea virtual correspondiente (S16); - hallar una longitud total de las distancias entre la respectiva línea virtual y las posiciones intermedias, medidas mediante el ángulo de llegada de la señal, sumando las longitudes de las respectivas líneas verticales (S17); - hallar una longitud total de las distancias entre la respectiva línea virtual y las posiciones intermedias, medidas mediante la diferencia de tiempos de llegada de la señal, sumando las longitudes de las respectivas líneas verticales (S17); - comparar las longitudes totales (S18) y decidir (S19), como posición final del terminal de comunicación móvil (501), la posición del terminal de comunicación móvil (501) medida por el procedimiento que tenga la menor distancia total.
Description
Estimación de la posición de un terminal de
comunicación móvil mediante la combinación de medidas de señales
intercambiadas entre el terminal móvil y las estaciones de
base.
La presente invención está relacionada con un
aparato y un procedimiento para estimar la posición de un terminal
de comunicación móvil y, particularmente, con un aparato y un
procedimiento para estimar la posición de un terminal de
comunicación móvil capaces de perfeccionar una función de trazado
combinando procedimientos de estimación de posición basados en
redes en una red celular que use CDMA (Code Division Multiple
Access (acceso múltiple por división de código)).
Existen varios procedimientos para estimar una
posición de un terminal en un sistema de comunicación móvil. Entre
esos procedimientos, un procedimiento que pueda aplicarse a un
sistema celular basado en CDMA (Code Division Multiple Access
(acceso múltiple por división de código)) puede estar clasificado
como un procedimiento que requiera modificar un terminal y un
procedimiento que no requiera modificar un terminal.
Un procedimiento representativo del citado
procedimiento que requiere modificar un terminal es un
procedimiento de trazado basado en un terminal, y este
procedimiento requiere instalar un receptor GPS (Global Positioning
System (sistema de posicionamiento global)) en un terminal de
comunicación móvil portado por un usuario.
La Figura 1 es una vista que muestra un
procedimiento de trazado, para un terminal de comunicación móvil,
que utiliza un satélite GPS.
Según se muestra en la misma, cuando se opera el
receptor GPS 101 apretando un determinado botón del terminal de
comunicación móvil con el fin de transmitir información sobre la
posición del terminal de comunicación móvil, el receptor GPS 101
instalado en el terminal de comunicación móvil recibe una señal
procedente del satélite GPS 102 para calcular las distancias (r11,
r12, r13 y r14) entre el terminal de comunicación móvil y los
satélites respectivos. En ese momento, para estimar una posición en
tres dimensiones, el receptor GPS 101 debería recibir señales
desde más de cuatro satélites GPS, y para estimar una posición en
dos dimensiones, el receptor GPS 101 debería recibir señales desde
más de tres satélites GPS. Un intercambiador de comunicación móvil
103 calcula la posición del terminal de comunicación móvil
utilizando información adicional recibida desde el satélite GPS
102, y a continuación la posición calculada es transmitida
automáticamente a un servidor 104 de aplicaciones usando la red
celular de CDMA.
Por otro lado, existe un procedimiento para
estimar la posición de un terminal, basado en una red, que no
requiere modificar el terminal. El citado procedimiento puede
dividirse en un procedimiento de TOA (Time Of Arrival (tiempo de
llegada)) que utiliza el tiempo de llegada de una señal transmitida
a una respectiva estación base, un procedimiento de TDOA (Time
Difference Of Arrival (diferencia de tiempos de llegada)) que
utiliza las diferencias de los tiempos de llegada de las señales
del terminal de comunicación móvil transmitidas a la respectiva
estación base, un procedimiento de AOA (Angle Of Arrival (ángulo de
llegada)) que utiliza los ángulos de llegada de las señales
transmitidas a la respectiva estación base, y un procedimiento de
RFFP (Radio Frecuency Finger Printing (huella táctil de
radiofrecuencia)) que utiliza un dato de intensidad de una señal
de la estación base que se mide dividiendo previamente un área de
servicio.
La Figura 2 es una vista que muestra el
procedimiento de TOA que utiliza el tiempo de llegada de la señal.
Según se muestra en la misma, una pluralidad de estaciones base 202
situadas alrededor de un terminal de comunicación móvil 201
reciben una señal transmitida desde el terminal de comunicación
móvil 201, y a continuación la respectiva estación base 202 mide
el tiempo de llegada de la señal transmitida para calcular la
distancia (r21, r22, y r23) entre el terminal de comunicación móvil
201 y la estación base 202. Se hace un círculo virtual centrado en
la estación base 202 y tomando como radio la distancia r21, r22 y
r23, y después se estima la posición en la que se cortan los
círculos entre si como posición del terminal de comunicación móvil
201.
La Figura 3 es una vista que muestra el
procedimiento de AOA que utiliza un ángulo de llegada de la señal.
Según se muestra en la misma, una pluralidad de estaciones base 302
situadas alrededor de un terminal de comunicación móvil 301
reciben una señal transmitida desde el terminal de comunicación
móvil 301, y la respectiva estación base 302 mide el ángulo de
llegada (\theta_{1}, \theta_{2}) de la señal transmitida.
Adicionalmente, se dibuja una línea virtual hacia la dirección
citada, y se estima la posición en la que las líneas se cruzan
entre si como posición del terminal de comunicación móvil 301.
La Figura 4 es una vista que muestra el
procedimiento de TDOA que utiliza la diferencia de tiempo de
llegada de una señal. Según se muestra en la misma, una pluralidad
de estaciones base 402 situadas alrededor de un terminal de
comunicación móvil 401 reciben una señal transmitida desde el
terminal de comunicación móvil 401. Adicionalmente, se calculan las
distancias r41, r42, y r43 utilizando las diferencias de tiempo de
llegada de la señal transmitida a las estaciones base 402, y se
dibuja una curva hiperbólica usando las distancias. Y la posición
en la que se cortan las curvas hiperbólicas entre si es estimada
como posición del terminal de comunicación móvil 401.
Sin embargo, según el procedimiento de estimación
de posición que utiliza el GPS, adicionalmente habrá que instalar
el receptor GPS en el terminal, y por lo tanto aumenta el coste de
fabricación del terminal de comunicación móvil, así como el tamaño
y peso del mismo. Por añadidura, el receptor GPS también utiliza
energía de la batería del terminal, por lo cual se incrementa el
consumo de energía del terminal.
Además, con el procedimiento de estimación de
posición que utiliza el GPS, la señal transmitida desde el satélite
GPS está muy debilitada cuando la señal llega al terminal en
tierra, y por lo tanto es difícil recibir la señal GPS en caso de
que haya obstáculos entre el terminal y el satélite, tal como en
zona urbana o en interiores, por lo cual la función queda
disminuida.
Por otro lado, el procedimiento de estimación de
posición basado en una red que no requiere modificar el terminal
no exige un coste adicional, ya que no se instala el receptor GPS en
el terminal de comunicación móvil, y puede usarse la red celular
convencional de CDMA tal como se encuentra.
Sin embargo, el procedimiento de TOA que usa el
tiempo de llegada, y el procedimiento de TDOA que usa la diferencia
de tiempos de llegada, utilizarán al menos tres estaciones base
situadas alrededor del terminal de comunicación móvil, y el
procedimiento de AOA que usa el ángulo de llegada también utilizará
al menos dos estaciones base. Sin embargo, si el usuario se
encuentra en una zona suburbana, hay pocas probabilidades de que
existan dos o tres estaciones base alrededor del usuario.
Casi siempre existe una sola estación base en la
célula en la que esté localizado el usuario, y las otras
estaciones base están localizadas lejos del usuario. Por lo tanto,
es difícil que la señal procedente del terminal de comunicación
móvil llegue a las otras estaciones base, e incluso si la señal
llega a las otras estaciones base, la señal es muy débil y puede
haber mucho error. Por lo tanto, es difícil estimar la posición
del terminal de comunicación móvil.
Según se describió anteriormente, es difícil
estimar la posición del terminal de comunicación móvil en una zona
suburbana usando un procedimiento de estimación que sólo utilice el
tiempo de llegada, el ángulo de llegada, o la diferencia de
tiempos de llegada de la señal.
El documento WO 98/10306 describe un
procedimiento y un aparato para encontrar una localización en un
sistema de comunicación. Aquí, la distancia desde la localización
de un subscriptor, es decir, de un terminal móvil, hasta dos
estaciones base se determina como resultado de dos círculos
dibujados cada uno alrededor de una estación base. Adicionalmente
se usa una información angular para decidir en cual de las
intersecciones de los dos círculos se encuentra el terminal del
subscriptor.
C. Drane y otros, "Positioning GSM
Telephones…(Posicionando teléfonos GSM…)", describe varios
procedimientos para estimar la posición de un terminal móvil
mediante mediciones de TOA, TDOA y AOA. Un procedimiento combina
mediciones de distancia y de ángulo.
El documento EP 0 933 961 A2 describe un
procedimiento y un dispositivo para localizar una estación móvil.
La localización es estimada en base a mediciones de ángulo de
llegada, mediciones de diferencia de tiempos y mediciones de
tiempo de transición para las señales transmitidas por una estación
móvil, o por el aparato de un subscriptor.
El documento EP 1 030 531 A1 describe un
procedimiento para combinar múltiples mediciones con objeto de
determinar la posición de un transceptor móvil. En particular, se
describe la combinación de múltiples localizaciones estimadas que
se basan en información tal como diferencia de tiempos de llegada,
tiempo de llegada, y ángulo de llegada.
El documento WO 00/11804 está relacionado con un
sistema y un procedimiento para medir y localizar una señal de una
estación móvil en un sistema de comunicación sin hilos y describe el
uso de ambas mediciones de tiempo de llegada y de ángulo de
llegada.
El documento US 6.208.297 muestra cómo diferentes
procedimientos conocidos para estimar la posición de un terminal
móvil se combinan para medir localización y velocidad.
Por lo tanto, es un objetivo de la presente
invención proporcionar un procedimiento y un aparato para estimar
la posición de un terminal de comunicación móvil que pueda mejorar
la función de estimación de posición que usan los procedimientos
de estimación de posición basados en redes en una red celular que
utilice tecnología CDMA (code division multiple access (acceso
múltiple por división de código)).
Este objetivo es alcanzado por el procedimiento
según la reivindicación 1 y el aparato según la reivindicación
3.
\newpage
Este y otros objetivos, características, aspectos
y ventajas de la presente invención se harán aparentes con la
siguiente descripción detallada de la presente invención tomada
conjuntamente con los dibujos adjuntos.
Los dibujos adjuntos, que se incluyen para
proporcionar una mayor comprensión de la invención y se incorporan
a esta memoria técnica constituyendo parte de la misma, ilustran
unas realizaciones de la invención y junto con la descripción
sirven para explicar los principios de la invención.
En los dibujos:
La Figura 1 es una vista que muestra un sistema
de estimación de posición para un terminal de comunicación móvil
que utiliza un satélite GPS según la técnica convencional;
La Figura 2 es una vista que muestra un sistema
de estimación de posición para el terminal de comunicación móvil
que utiliza un tiempo de llegada según la técnica convencional;
La Figura 3 es una vista que muestra un sistema
de estimación de posición para el terminal de comunicación móvil
que utiliza un ángulo de llegada según la técnica convencional;
La Figura 4 es una vista que muestra un sistema
de estimación de posición para el terminal de comunicación móvil
que utiliza una diferencia de tiempos de llegada según la técnica
convencional;
La Figura 5 es una vista que muestra un sistema
de estimación de posición para el terminal de comunicación móvil
según la presente invención;
La Figura 6 es una vista que muestra una
realización de un sistema de estimación de posición para el
terminal de comunicación móvil según la presente invención;
La Figura 7 es una vista que muestra la
realización de un sistema de estimación de posición para el
terminal de comunicación móvil según la presente invención;
La Figura 8 es una vista que muestra un ejemplo
de un sistema de estimación de posición para un terminal de
comunicación móvil; y
La Figura 9 es una vista que muestra un ejemplo
de un sistema de estimación de posición para un terminal de
comunicación móvil.
Se hará ahora referencia detallada a la
realización preferida de la presente invención, de la cual se
ilustran unos ejemplos en los dibujos adjuntos.
Cuando un proveedor de un servicio de
comunicación móvil está a punto de proporcionar a una compañía de
transportes un servicio de navegación para vehículos, el proveedor
del servicio de comunicación móvil transmite un mensaje a un
terminal de comunicación móvil de un vehículo requiriendo
información sobre la posición del vehículo con un determinado
intervalo de tiempo. El terminal de comunicación móvil que recibió
el mensaje requiriendo la posición origina una cierta señal para
que la reciba una estación base cercana al terminal. La estación
base cercana al terminal calcula la posición del terminal mediante
un procedimiento de estimación de posición que utiliza, a través
de la señal recibida por la estación base, una diferencia de
tiempos de llegada, un ángulo de llegada, o un tiempo de llegada de
la señal
Con referencia a la Figura 4, se describirá con
detalle el procedimiento de estimación de posición que usa la
diferencia de tiempos de llegada.
La diferencia de tiempos de llegada se utiliza
como sigue. Se calcula una diferencia de tiempos de llegada entre
una señal transmitida a una estación base 402 que sirva
presentemente a un terminal de comunicación móvil 401 y una señal
transmitida a otra estación base 402, y se construye una ecuación
de una hipérbola usando el resultado del cálculo anterior.
- - - (ecuación
1)r_{i}^{2} = (x_{i} - x)^{2} + (y_{i} -
y)^{2}
- - - (ecuación
2)r_{il} = cd_{il} = r_{i} -
r_{l}
Las anteriores ecuaciones 1 y 2 son ecuaciones
hiperbólicas, x e y representan las coordenadas del terminal de
comunicación móvil 401 que se quieren calcular, x_{i} e y_{i}
representan las coordenadas de la iª estación base 402, y d_{i}
representa una diferencia entre un tiempo de llegada de la señal
transmitida a la primera estación base 402 y el tiempo de llegada
de la señal transmitida a la iª estación base 402.
Es decir, en caso de que la posición del terminal
de comunicación móvil 401 se calcule utilizando tres estaciones
base, las coordenadas x e y pueden calcularse según la siguiente
ecuación 3:
En la anterior ecuación, K_{i} representa
x_{i}^{2} + y_{i}^{2}, y x_{i1} representa x_{i} -
x_{1}.
Adicionalmente, para calcular la posición del
terminal usando el ángulo de llegada, se instala un sistema de un
conjunto de antenas en la respectiva estación base para hallar el
ángulo de la señal cuando esta es transmitida a la estación base.
Y después se traza una línea virtual hacia el ángulo de llegada de
la señal, y se estima como posición del terminal una posición en la
que se cruzan las líneas entre sí.
La Figura 5 es una vista que muestra un sistema
de estimación de posición según la presente invención.
Según se muestra en la misma, el sistema de
estimación de posición para el terminal de comunicación móvil
según la presente invención comprende: un intercambiador de
comunicación móvil 503 para recibir una señal transmitida/recibida
entre un terminal de comunicación móvil 501 y una respectiva
estación base 502; una unidad 501 de cálculo de tiempo de llegada
(TOA) para calcular una distancia entre el terminal de comunicación
móvil 501 y la estación base que usa un tiempo de llegada de la
señal recibida a través del intercambiador de comunicación móvil
503; una unidad 505 de cálculo de ángulo de llegada (AOA) para
calcular una dirección de llegada desde el terminal 501 a partir
de la señal recibida por el intercambiador de comunicación móvil
503; una unidad 506 de cálculo de la diferencia de tiempos de
llegada (TDOA) para calcular una distancia entre el terminal 501 y
la estación base 502 que usa la diferencia de tiempos de llegada de
la señal recibida a través del intercambiador de comunicación
móvil 503; una unidad 507 de decisión de posición para decidir si
la posición del terminal de comunicación móvil 501 es la posición
calculada en la unidad 504 de cálculo de TOA y en la unidad 505 de
cálculo de AOA, o la posición calculada en la unidad 506 de
diferencia de tiempos de llegada y en la unidad 505 de cálculo de
AOA; y un servidor 508 de aplicaciones que requiere la información
sobre la posición del terminal de comunicación móvil 501.
El intercambiador de comunicación móvil 503
transmite la señal recibida por la estación base selectivamente a
la respectiva unidad de cálculo de entre la estación base 502, la
unidad 504 de cálculo de TOA, la unidad 505 de cálculo de AOA, y
la unidad 506 de diferencia de tiempos de llegada.
La unidad 507 de decisión de posición traza una
línea extendida hacia la dirección calculada en la unidad 505 de
cálculo de AOA sobre un círculo virtual cuyo radio es la distancia
calculada en la unidad 504 de cálculo de TOA. Adicionalmente, la
unidad 506 de decisión de posición decide si la posición en la que
el círculo y la línea extendida se cruzan entre sí es la posición
del terminal 501, o estima la posición del terminal a través de la
unidad 506 de cálculo de TDOA y la unidad 505 de cálculo de AOA.
El sistema de estimación de posición para el
terminal de comunicación móvil opera como sigue.
La señal de posición del terminal 501 transmitida
a la estación base 502 de la célula en la que está situado el
terminal 501 y a las otras estaciones base 502 que rodean al
terminal 501 es transmitida al intercambiador de comunicación
móvil 503, y el intercambiador de comunicación móvil 503 estima la
posición del terminal 501 a través de la unidad 504 de cálculo de
TOA, la unidad 505 de cálculo de AOA, y la unidad 506 de diferencia
de tiempos de llegada, centrándola alrededor de la respectiva
estación base 502 mediante la señal transmitida.
La unidad 507 de decisión de posición estima una
pluralidad de posiciones virtuales para el terminal de comunicación
móvil 501, tras lo cual la unidad 507 de decisión de posición
decide la posición final del terminal 501. Y la posición final
decidida es transmitida automáticamente, usando la red celular
CDMA, al servidor 508 de aplicaciones que requiere la información
de posición del terminal 501.
A continuación se describirá una realización del
procedimiento de estimación de posición utilizado por el citado
sistema de estimación de posición para el terminal de comunicación
móvil según la presente invención.
La Figura 6 es un diagrama de flujo que muestra
el procedimiento de estimación de posición para el terminal de
comunicación móvil según la presente invención, y la Figura 7 es una
vista que muestra la realización del sistema de estimación de
posición según la presente invención.
Según se muestra en la Figura 6, siempre que el
proveedor de la comunicación móvil transmite un mensaje al
terminal móvil 501 situado en el vehículo respectivo (S11) para
requerir la posición del vehículo, el terminal móvil 501 transmite
una determinada señal establecida previamente. Utilizando la señal,
el sistema estima adicionalmente la posición del terminal móvil 501
mediante el procedimiento de estimación de posición que usa la
diferencia de tiempos de llegada (TDOA) y el ángulo de llegada (AOA)
(S13 y S14).
El sistema de estimación de la posición del
terminal móvil selecciona entre los dos valores de posición del
terminal, calculados mediante los dos procedimientos citados, el que
se espera sea la posición más cercana a la posición real del
terminal.
Es decir, según se muestra en la Figura 7, las
coordenadas virtuales x-y del terminal móvil 501
medidas en el presente y las coordenadas virtuales
x-y del terminal móvil 501 medidas en un tiempo
opcional anterior se conectan para formar una línea virtual
(S15).
Así pues, se traza una línea virtual constituida
por la diferencia de tiempos de llegada, y una línea virtual
constituida por el ángulo de llegada. En ese momento, la línea
virtual une la posición del terminal móvil 501 medida en el
presente y la posición del terminal móvil 501 medida anteriormente.
Es decir, existen cuatro posiciones estimadas alrededor de la línea
virtual, y se trazan unas líneas verticales desde las citadas
cuatro posiciones hasta la línea virtual (S16).
Adicionalmente, se calcula una longitud total de
las líneas verticales desde las cuatro posiciones respectivas
hasta la línea virtual (S17).
Se compara la longitud total de las líneas
verticales del procedimiento que usa la diferencia de tiempos de
llegada y la longitud total de las líneas verticales del
procedimiento que usa el ángulo de llegada (S18).
Entonces se decide como posición del terminal
móvil 501 la posición presente del terminal móvil 501 medida por
el procedimiento de menor distancia total tras comparar las
longitudes (S19). Es decir, si la longitud total de las líneas
verticales trazadas desde las posiciones medidas utilizando la
diferencia de tiempos de llegada es menor que la longitud total de
las líneas verticales trazadas desde las posiciones medidas
utilizando el ángulo de llegada, se decide que la posición final
calculada por la diferencia de tiempos de llegada es la posición
presente del terminal móvil
501.
501.
Según el procedimiento descrito, aunque el
terminal móvil esté moviéndose, puede medirse una posición que sea
la posición más cercana al recorrido real del movimiento.
La posición calculada según el procedimiento
anterior es transmitida automáticamente al servidor 508 de
aplicaciones que requiere la información sobre la posición del
usuario del terminal móvil a través de la red celular CDMA.
La Figura 8 es un diagrama de flujo que muestra
un ejemplo de un procedimiento de estimación de posición para un
terminal de comunicación móvil que resulta útil para comprender la
invención, y la Figura 9 es una vista que muestra el resultado
obtenido con el procedimiento de estimación de posición según el
ejemplo.
A continuación se describirá el ejemplo de un
procedimiento de estimación de posición con referencia a las
Figuras 8 y 9.
Cuando el terminal móvil 501 transmite una cierta
señal para notificar la posición presente del terminal, la
estación base 502 de la célula en la que se encuentra el terminal
móvil 501, y las otras estaciones base 502 que rodean a la célula
reciben la señal (S21).
Las señales que notifican las posiciones son
transmitidas a la unidad 504 de cálculo de TOA y a la unidad 505
de cálculo de AOA a través del intercambiador de comunicación móvil
503.
La unidad 504 de cálculo de TOA procesa la señal
transmitida a la respectiva estación base y calcula el tiempo en
que la señal transmitida desde el terminal móvil 501 llega a las
respectivas estaciones base (S22). Si la célula es grande y por
tanto las estaciones base están muy alejadas, como ocurre en las
zonas suburbanas, a la unidad 505 de cálculo de AOA sólo se
transmite el ángulo de llegada de la señal calculado por el sistema
de antenas instalado en la estación base de la célula en la que se
encuentra el usuario.
A continuación, con referencia a la Figura 9, se
describirán los procedimientos de estimación de posición que usan
los datos de tiempo de llegada y los datos de ángulo de llegada
calculados como antes.
Al principio se traza un círculo virtual de radio
R1, centrado en una primera estación base 601, utilizando el
tiempo de llegada y el ángulo de llegada de la señal del terminal
móvil a la primera estación base 601, y se traza una línea virtual
en la dirección del ángulo de llegada. Adicionalmente, se
establece, como primera posición estimada por el terminal móvil #1
(x_1, y_1), la posición en la cual se cruzan el círculo virtual y
la línea virtual de la primera estación base 601.
Igual que en el procedimiento anterior, se
establece la posición #N (x_N, y_N), estimada por la respectiva
estación base, utilizando una pareja de tiempo de llegada y ángulo
de llegada de la señal (S24).
Se halla un valor medio ((x_1+x_2+…+x_N)/N) de
coordenadas x, y un valor medio ((y_1+y_2+…+y_N)/N) de coordenadas
y, para las respectivas posiciones (#1\sim#N) establecidas en el
procedimiento anterior, y luego se decide que el citado valor
medio (X,Y) de las coordenadas es la posición final del terminal de
comunicación móvil (S25).
En el ejemplo, tres estaciones base establecen
tres posiciones estimadas (#1, #2 y #3), y la posición final del
terminal de comunicación móvil se decide como ((x_1+x_2+x_3)/3),
(y_1+y_2+y_3)/3).
La posición calculada como se ha indicado es
transmitida automáticamente al servidor 508 de aplicaciones, que
requiere la información de posición del usuario, usando la red
celular CDMA.
Tal como se ha descrito anteriormente, según el
aparato y el procedimiento de estimación de posición para un
terminal de comunicación móvil de la presente invención, la
estimación de la posición del terminal móvil puede efectuarse
usando el ángulo de llegada, el tiempo de llegada, y la diferencia
de tiempos de llegada de la señal, incluso en las zonas suburbanas
en las que no se dispone de una pluralidad de estaciones base.
Adicionalmente, puede efectuarse la estimación de la posición cuando
el terminal móvil esté desplazándose en un vehículo.
Además, según el aparato y el procedimiento de
estimación de posición para el terminal de comunicación móvil de
la presente invención, en una zona urbana en la que se disponga de
una pluralidad de estaciones base puede mejorarse la función de
estimación de la posición del terminal móvil en proporción al
número de estaciones base que reciban la señal del terminal
móvil.
Claims (3)
1. Un procedimiento de estimación de posición
para un terminal de comunicación móvil (501) que comprende las
etapas de:
- medir posiciones de un terminal de comunicación
móvil usando un ángulo de llegada de una señal entre el terminal
de comunicación móvil y una estación base (S14);
- medir posiciones de un terminal de comunicación
móvil usando una diferencia de tiempos de llegada de la señal
entre el terminal de comunicación móvil y la estación base
(S13);
- conectar con una línea virtual la posición
presente del terminal de comunicación móvil y una posición
anterior del mismo, medidas ambas usando el ángulo de llegada de la
señal (S15);
- conectar con una línea virtual la posición
presente del terminal de comunicación móvil y una posición
anterior del mismo, medidas ambas usando la diferencia de tiempos de
llegada de la señal (S15);
- trazar líneas verticales desde unas posiciones
intermedias del terminal de comunicación móvil, medidas usando el
ángulo de llegada de la señal, hasta la línea virtual
correspondiente (S16);
- trazar líneas verticales desde unas posiciones
intermedias del terminal de comunicación móvil, medidas usando la
diferencia de tiempos de llegada de la señal, hasta la línea
virtual correspondiente (S16);
- hallar una longitud total de las distancias
entre la respectiva línea virtual y las posiciones intermedias,
medidas mediante el ángulo de llegada de la señal, sumando las
longitudes de las respectivas líneas verticales (S17);
- hallar una longitud total de las distancias
entre la respectiva línea virtual y las posiciones intermedias,
medidas mediante la diferencia de tiempos de llegada de la señal,
sumando las longitudes de las respectivas líneas verticales
(S17);
- comparar las longitudes totales (S18) y decidir
(S19), como posición final del terminal de comunicación móvil
(501), la posición del terminal de comunicación móvil (501) medida
por el procedimiento que tenga la menor distancia total.
2. Un procedimiento de estimación de posición
según la reivindicación 1, caracterizado porque las etapas
de medir posiciones de un terminal de comunicación móvil se efectúan
con un intervalo de tiempo predeterminado.
3. Un procedimiento de estimación de posición
para un terminal de comunicación móvil (501) que comprende:
- un intercambiador de comunicación móvil (503)
para recibir una señal transmitida/recibida entre el terminal de
comunicación móvil (501) y una estación base (502) respectiva;
- una unidad (505) de cálculo de ángulo de
llegada AOA para medir posiciones del terminal de comunicación
móvil (501) usando un ángulo de llegada de una señal entre el
terminal de comunicación móvil (501) y una estación base
(502);
- una unidad (506) de cálculo de diferencia de
tiempos de llegada TDOA para medir posiciones del terminal de
comunicación móvil (501) usando una diferencia de tiempos de llegada
de la señal entre el terminal de comunicación móvil (501) y una
estación base (502); y
- una unidad (507) de decisión de posición para
decidir una posición por medio de:
- - -
- conectar con una línea virtual la posición presente del terminal de comunicación móvil (501) y una posición anterior del mismo, medidas ambas usando el ángulo de llegada de la señal;
- - -
- conectar con una línea virtual la posición presente del terminal de comunicación móvil (501) y una posición anterior del mismo, medidas ambas usando la diferencia de tiempos de llegada de la señal;
- -
- trazar líneas verticales desde unas posiciones intermedias del terminal de comunicación móvil (501), medidas usando el ángulo de llegada de la señal, hasta la línea virtual correspondiente;
- - -
- trazar líneas verticales desde unas posiciones intermedias del terminal de comunicación móvil (501), medidas usando la diferencia de tiempos de llegada de la señal, hasta la línea virtual correspondiente;
- - -
- hallar una longitud total de las distancias entre la respectiva línea virtual y las posiciones intermedias, medidas mediante el ángulo de llegada de la señal, sumando las longitudes de las respectivas líneas verticales;
- - -
- hallar una longitud total de las distancias entre la respectiva línea virtual y las posiciones intermedias, medidas mediante la diferencia de tiempos de llegada de la señal, sumando las longitudes de las respectivas líneas verticales; y
- - -
- comparar las longitudes totales y decidir como posición final del terminal de comunicación móvil (501) la posición del terminal de comunicación móvil (501), medida por el procedimiento, que tenga la menor distancia total.
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