ES2352546T3 - Sistema de marca de agua de frecuencias de un repetidor de enlace directo. - Google Patents

Abstract

Un repetidor (16) para amplificar una señal de enlace directo desde una estación base (10) a una estación móvil (22), en el que la estación móvil (22) tiene un bucle de seguimiento de la frecuencia, comprendiendo el repetidor: un amplificador (33) para amplificar la señal de enlace directo desde la estación base a la estación móvil; y caracterizado por un modulador (34) de frecuencia rápida que modula la frecuencia de la señal (31) de enlace directo con una marca de agua de frecuencia rápida identificativa según pasa por el repetidor, en el que dicha marca de agua tiene una frecuencia tal que el bucle de seguimiento de la frecuencia sustancialmente no detecta dicha marca de agua en dicha estación móvil.

Description

Referencia cruzada a una solicitud relacionada

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 5

Campo de la invención

La presente invención versa acerca de sistemas de ubicación de la posición que utilizan señales inalámbricas para determinación la ubicación de un dispositivo electrónico móvil.

Descripción de la técnica relacionada

Las tecnologías existentes de la ubicación de la posición basadas en GPS usan una red de satélites en órbita terrestre 10 que transmiten señales en un momento conocido. Un receptor de GPS en el suelo mide el momento de llegada de las señales desde cada satélite que puede “ver” en el cielo. El momento de llegada de la señal junto con la ubicación exacta de los satélites y el momento exacto en que la señal fue transmitida desde cada satélite se usa para triangular la posición del receptor de GPS. Un receptor de GPS requiere cuatro satélites para efectuar una triangulación, y la precisión resultante de la ubicación de la posición se incrementa a medida que aumenta el número de satélites que 15 pueden ser detectados.

Surge un problema de la determinación de la ubicación de la posición basada en GPS si solo pueden encontrarse tres satélites (o menos), y en tal caso (y en ausencia de otra información auxiliar) no es posible ubicar con precisión el receptor de GPS. Por ejemplo, si la visión del cielo que tiene el receptor de GPS está obstruida (por ejemplo, muy en el interior de un edificio de hormigón), puede no ser posible obtener suficientes mediciones de GPS para determinar la 20 ubicación del receptor.

Para un receptor de comunicaciones inalámbricas (es decir, una estación móvil), puede usarse la red inalámbrica existente de estaciones base para fines de la ubicación de la posición de forma similar a la red de satélites de GPS para un receptor de GPS. En teoría, pueden usarse la ubicación exacta de cada estación base, el momento exacto en que transmite cada estación base y el momento de la llegada de la señal de la estación base a una estación móvil (por 25 ejemplo, un teléfono móvil) para trilaterar la posición de la estación móvil. Esta técnica se denomina Trilateración Avanzada de Enlace Directo (AFLT).

El procedimiento de AFLT puede usarse por sí solo con fines de ubicación de la posición; de manera alternativa, para mejorar la precisión de un sistema de GPS, la red existente de estaciones base de comunicaciones inalámbricas puede ser tratada como una red secundaria de “satélites” para fines de ubicación de la posición en una estación móvil con 30 funcionalidad de GPS (es decir, un dispositivo que incluya tanto receptores de GPS como de comunicaciones inalámbricas). La técnica de AFLT, combinada con algoritmos de GPS, se denomina GPS híbrido o Asistido (A-GPS).

La AFLT es un procedimiento para determinar la posición de una estación móvil usando una pluralidad de estaciones base de una red de comunicaciones inalámbricas, cada una de las cuales emite una señal piloto única. El procedimiento AFLT incluye la toma de una pluralidad de mediciones de datos de las señales piloto procedentes de cada una de la 35 pluralidad de estaciones base, incluyendo la toma de mediciones en las señales piloto presentes en los conjuntos piloto activo, candidato y vecino, en la actual realización. Cada una de las mediciones de datos incluye una estimación del primer momento de llegada para cada señal piloto. En algunas realizaciones, las mediciones de datos incluyen, además, una estimación de la RMSE, el tiempo de medición para cada momento de llegada y una medición de la energía (por ejemplo, Ec/Io) para todas trayectorias resolubles de la señal piloto. 40

Las mediciones de datos obtenidos por medio del algoritmo de AFLT pueden usarse por sí solos para determinar la posición de la estación móvil; de forma alternativa, pueden usarse conjuntamente uno o más de las mediciones representativas por AFLT con mediciones representativas por GPS para determinar la posición de la estación móvil. En algunas realizaciones la estación móvil comprende un teléfono móvil y el procedimiento comprende además la conexión inalámbrica del teléfono móvil con una de las estaciones base celulares antes de la toma de datos; la estación base 45 proporciona al teléfono móvil una lista de búsqueda de células de todas las estaciones base celulares en la zona desde la que pueden tomarse las mediciones de datos. En las realizaciones que incluyen un sistema GPS, una estación base puede proporcionar también una lista de búsqueda por GPS, que puede usarse para reducir el tiempo necesario para que la estación móvil lleve a cabo la búsqueda por GPS y reduzca así el tiempo de determinación de la posición geográfica. 50

En la práctica, se ha demostrado que la AFLT (incluyendo el A-GPS) tiene únicamente un éxito limitado con fines de ubicación de la posición, en parte porque los repetidores empleados en las redes inalámbricas causan una ambigüedad en cuanto al punto de transmisión de la señal piloto. En otras palabras, en la actualidad una estación móvil no puede distinguir si la señal recibida se transmitió desde la Estación Base de Transmisión (BTS) donante o desde el repetidor. Dado que el punto de transmisión de la señal piloto es desconocido (por ejemplo, si procede directamente de una BTS 55 donante o pasa por un repetidor), no puede usarse la medición por AFLT para determinar la posición con precisión. Además, el repetidor también tendrá retardos internos, típicamente en un intervalo de cientos de nanosegundos hasta decenas de microsegundos, lo que, potencialmente, da como resultado un error en la ubicación de la posición en el intervalo entre aproximadamente 24,4 metros (para 100 nanosegundos) hasta aproximadamente 2,44 kilómetros (para 10 microsegundos).

En una realización convencional, una solución al problema de los repetidores es excluir todas las mediciones por AFLT en las zonas en que haya presentes repetidores. Sin embargo, esta solución impide por completo la ubicación de la 5 posición por AFLT y que se use porción alguna de AFLT de un A-GPS en muchos emplazamientos, reduciéndose así la disponibilidad y el rendimiento de la ubicación de la posición y aumentando las ventanas de búsqueda por GPS, lo que da como resultado tiempos para la estabilización de las mediciones más largos.

Se ha sugerido la introducción de una firma en el enlace inverso, tal como se describe en la patente estadounidense nº 6.501.955 para contribuir a la determinación de la posición. Desgraciadamente, se espera que la firma del EI suponga 10 únicamente una ayuda limitada en la mitigación de los efectos de los repetidores para la ubicación de la posición, porque la estación móvil usa las mediciones de AFLT del enlace directo para la ubicación de la posición. Dado que no hay ninguna garantía de que el enlace directo de vuelta a la estación móvil siga la misma trayectoria que el enlace inverso desde la estación móvil (es decir, pasando por el mismo repetidor), se espera que la firma del enlace inverso sea subóptimo de cara a la información de identificación del repetidor con fines de la ubicación de la posición. También 15 se ha sugerido la introducción de una firma en la señal del ED, tal como se describe en la patente estadounidense nº 6.501.955; sin embargo no se ha desarrollado aún ninguna solución práctica.

El documento US 6 501 955 da a conocer un sistema de repetidores de señales de RF añadido a una red de comunicaciones inalámbricas que aumenta las velocidades de datos de los usuarios en la periferia de la zona de cobertura móvil aumentando la señal de la conexión descendente (de la estación base al usuario móvil) y la señal del 20 enlace ascendente (del usuario móvil a la estación base). El sistema de repetidores de señales de RF incluye un medio de marcación de las señales que añade una firma electrónica única a la señal repetida, de modo que pueden corregirse los errores en la determinación de la posición debidos a una trayectoria de propagación distinta de la línea de visión. La señal repetida se recibe y se procesa con una unidad de medición de la ubicación para determinar el momento de llegada y extraer la marca de señal de la señal repetida. Acto seguido, la medición del momento de llegada y la marca 25 de la señal recuperada se procesan en un centro de ubicación móvil para determinar la verdadera posición del transmisor.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Se dan a conocer un sistema y un procedimiento de marca de agua de frecuencias en repetidores de enlace directo (FLRFWM) que permiten la determinación de la ubicación de la posición en zonas en las que hay presentes repetidores 30 poniendo una marca de agua con información del repetidor en las señales repetidas. El sistema de FLRFWM incluye un repetidor que pone una marca de agua en una señal de un enlace directo con una forma de onda de modulación de frecuencia rápida según pasa por el repetidor, y una estación móvil que detecta e identifica la forma de onda de modulación de frecuencia rápida. La marca de agua de frecuencia rápida incluye información del repetidor que puede ser usada para determinar la posición de la estación móvil en una zona en la que hay presentes repetidores, usando 35 sistemas de ubicación de la posición mediante AFLT y/o A-GPS. La información del repetidor puede simplemente indicar que la señal es repetida, o puede identificar de manera única al repetidor por medio del cual pasa la señal del ED. La marca de agua se introduce en el enlace directo, de modo que cada medición por AFLT puede ser analizada en busca del repetidor y, por ello, puede ser usada para la ubicación de la posición. La puesta de la marca de agua de frecuencia rápida en el enlace directo consigue un impacto mínimo en el rendimiento del ED, de la AFLT y el GPS, buenas 40 probabilidades de detección, identificación y de falsas alarmas, tiempos breves de detección/identificación y buena sensibilidad de detección/identificación.

Se da a conocer un repetidor que incluye un amplificador para amplificar la señal de enlace directo desde una estación base a una estación móvil y un modulador de frecuencia rápida que modula en frecuencia la señal de enlace directo con una marca de agua identificadora de frecuencia rápida según pasa por el repetidor. La marca de agua de frecuencia 45 rápida tiene una frecuencia tal que el bucle de seguimiento de la frecuencia en la estación móvil sustancialmente no detecta la marca de agua en dicha estación móvil para minimizar el impacto adverso en el rendimiento AFLT y GPS. Además, la marca de agua de frecuencia rápida tiene una amplitud diseñada para minimizar el efecto adverso en el rendimiento del ED.

En algunas realizaciones, la marca de agua está definida por una forma de onda de modulación que es sustancialmente 50 periódica, con un periodo de 2T. El medio periodo T de la forma de onda es sustancialmente menor que la constante de tiempo del bucle de seguimiento de la frecuencia de la estación móvil, por ejemplo menor que aproximadamente 1/60 de la constante de tiempo del bucle de seguimiento de la frecuencia, de tal modo que el bucle de seguimiento de la frecuencia de la estación móvil sustancialmente no detecte la marca de agua. En algunas realizaciones, la forma de onda periódica puede ser una forma de onda cuadrada, con una amplitud menor o igual a aproximadamente 50 Hz. En 55 algunas realizaciones, la forma de onda periódica identifica de forma única a un repetidor por tener un valor de T único, permitiendo así la identificación del repetidor en el móvil. En otras realizaciones, todos los repetidores tendrán una forma de onda periódica con el mismo valor de T, permitiendo así solo la detección del repetidor en el móvil.

En algunas realizaciones, la marca de agua se define mediante una forma de onda de modulación que es no periódica, por ejemplo una forma de onda codificada mediante BPSK, QPSK u OQPSK con una duración de bit de 2T. La duración T de medio bit de la forma de onda en estas realizaciones es sustancialmente menor que la constante de tiempo del bucle de seguimiento de la frecuencia de la estación móvil, de tal modo que el bucle de seguimiento de la frecuencia de la estación móvil sustancialmente no detecta la marca de agua. En algunas realizaciones, la forma de onda no periódica 5 tiene una amplitud menor o igual a aproximadamente 50 Hz. En algunas realizaciones, la forma de onda no periódica identifica de forma única a un repetidor por tener una secuencia de bits única, permitiendo así la identificación de un repetidor en el móvil. En otras realizaciones, todos los repetidores tendrán la misma forma de onda no periódica con la misma secuencia de bits, permitiendo así únicamente detección del repetidor en el móvil.

Se da a conocer una estación móvil que recibe una pluralidad de señales piloto de enlace directo e identifica la 10 presencia de una forma de onda de una marca de agua de frecuencia rápida para determinar si alguna de las señales de enlace directa es repetida. La estación móvil incluye un receptor para recibir señales de enlace directo, un bucle de seguimiento de la frecuencia para permitir la demodulación precisa de las señales del ED, y un buscador de AFLT. El buscador de AFLT detecta pilotos y lleva a cabo mediciones de la fase de los pilotos, incluyendo mediciones de los momentos de llegada de la pluralidad de señales piloto de enlace directo. La estación móvil también incluye un sistema 15 de identificación de repetidores configurado para detectar y/o identificar la marca de agua en una señal de ED, si es que la hay. El sistema de identificación de repetidores identifica un repetidor en una señal de enlace directo haciendo una búsqueda en la señal de enlace directo para detectar la presencia de la forma de onda de la marca de agua, recuperando la forma de onda de la marca de agua si está presente, y buscando una propiedad de la forma de onda de la marca de agua que identifique de manera única al repetidor. El bucle de seguimiento de la frecuencia sustancialmente 20 no detecta la forma de onda de la marca de agua debido a su rápida frecuencia.

También se da a conocer un procedimiento para determinar la información de la ubicación de la posición de una estación móvil. El procedimiento incluye la determinación de la información de la ubicación de la posición a partir del enlace directo de una pluralidad de señales piloto en una zona en la que puede haber presentes repetidores. El procedimiento comienza llevan a cabo una búsqueda por AFLT en la estación móvil para detectar pilotos y medir un 25 primer momento de llegada de la pluralidad de señales piloto. A continuación, la estación móvil selecciona una primera señal piloto localizada durante la búsqueda por AFLT y analiza la primera señal piloto en busca del repetidor llevando a cabo una búsqueda del repetidor por AFLT en la primera señal piloto, incluyendo la búsqueda de una forma de onda de la marca de agua de frecuencia rápida que identifique una señal repetida. La frecuencia de la forma de onda de la marca de agua es tal que un bucle de seguimiento de la frecuencia en la estación móvil sustancialmente no detecta la 30 marca de agua en la estación móvil. El procedimiento prosigue repitiendo las etapas de seleccionar y efectuar un análisis en busca del repetidor en una pluralidad de otras señales piloto seleccionadas hasta que se obtiene un número suficiente de señales piloto con información de repetidor para determinar una ubicación de la posición de la estación móvil. Por último, se proporcionan las mediciones de fase de los pilotos e información de repetidor para las señales piloto obtenidas en la búsqueda por AFLT o bien a un sistema de determinación de la posición de una estación móvil o a 35 una entidad de determinación de la posición en la red para determinar la posición de la estación móvil.

La información del repetidor obtenida durante la búsqueda del repetidor debería contener, como mínimo, la información de si la señal piloto fue sometida con éxito o no a un análisis en busca del repetidor, y, en caso afirmativo, si la señal era repetida o no. En una realización, la información del repetidor contiene únicamente una indicación de si la señal piloto fue sometida con éxito o no a un análisis en busca del repetidor, y, en caso afirmativo, si la señal es repetida o no, de tal 40 modo que el sistema de determinación de la posición de una estación móvil o la entidad de determinación de la posición en la red puedan determinar la posición de la estación móvil excluyendo las mediciones de las señales piloto repetidas y de pilotos que no hayan sido sometidos con éxito a un análisis en busca del repetidor.

En otra realización, la búsqueda por AFLT identifica la ID de un repetidor a partir de la forma de onda de la marca de agua, si hay una presente. En esta realización, la información del repetidor obtenida durante la búsqueda del repetidor y 45 proporcionada al sistema de determinación de la posición de una estación móvil o a una entidad de determinación de la posición en la red también incluye la ID del repetidor para cada señal piloto que se ha identificado como repetida, lo que permite el uso de las mediciones de la señal repetida en el cálculo de la posición.

En algunas realizaciones en las que se usa A-GPS para determinación la ubicación de la posición, se lleva a cabo una búsqueda por GPS antes de llevar a cabo la búsqueda del repetidor por AFLT. Si se obtienen suficientes mediciones 50 para la determinación de la ubicación de la posición por GPS, puede saltarse la búsqueda de repetidores por AFLT en aras de la reducción del tiempo de determinación de la posición geográfica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para una comprensión más completa de la presente invención, se hace ahora referencia a la siguiente descripción detallada de las realizaciones según se ilustran en los dibujos adjuntos, en los que: 55

la Fig. 1 es una vista en perspectiva de una pluralidad de estaciones base de una red de comunicaciones inalámbricas, de un edificio que tiene un repetidor situado sobre sí, satélites de GPS y de un usuario que sostiene una estación móvil;

la Fig. 2 es una ilustración de una estructura ejemplar de una zona de cobertura de estaciones base celulares;

la Fig. 3 es un diagrama de bloques de un sistema de marca de agua de frecuencias en repetidores de enlace directo (FLRFWM) que incluye una estación base de transmisión (BTS), un repetidor y una estación móvil (MS);

la Fig. 4 es un gráfico que muestra un ejemplo de una forma de onda F(t) de modulación aplicada por el modulador de frecuencias (Fig. 3) para poner una marca de agua en la señal de ED;

la Fig. 5 es un gráfico que muestra otro ejemplo de una forma de onda F(t) de modulación, que comprende una forma de 5 onda de BPSK;

la Fig. 6 es un diagrama de bloques de una realización de una estación móvil que incorpora capacidades de comunicación inalámbrica y de ubicación de la posición, y que incluye un sistema de identificación del repetidor;

la Fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra una búsqueda de identificación del repetidor llevada a cabo en un piloto;

la Fig. 8 es un diagrama de bloques que ilustra la búsqueda de identificación del repetidor usada para determinar la ID 10 del repetidor a partir de un señal piloto de ED en una realización;

la Fig. 9 es un diagrama de flujo que ilustra una búsqueda de repetidor por AFLT llevada a cabo en múltiples señales piloto de ED en una realización;

la Fig. 10 es un diagrama de flujo que ilustra una búsqueda de repetidor por AFLT llevada a cabo en múltiples señales piloto de ED en otra realización, optimizada para un tiempo mínimo de identificación; y 15

la Fig. 11 es un diagrama de flujo de un procedimiento ejemplar de determinación de la posición de la estación móvil usando un sistema de AFLT o A-GPS en zonas con cobertura celular en las que hay repetidores presentes.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

En la siguiente descripción, la presente invención se describe con referencia a las Figuras, en las que los números semejantes representan los mismos elementos, o similares. 20

Glosario de términos y acrónimos

En la descripción detallada dada a continuación se usan los términos y los acrónimos siguientes:

AFLT

Trilateración Avanzada de Enlace Directo. Técnica de ubicación que utiliza el momento medido de llegada de las señales de radio, procedentes de las estaciones base, a la estación móvil (y, opcionalmente, otras mediciones terrestres).

Buscador por AFLT

Parte de la estación móvil que realiza búsquedas de señales piloto procedentes de cada estación base que pueda estar a la vista.

A-GPS

Sistema Asistido de Posicionamiento Global. Tecnología de ubicación basada en mediciones de pseudoalcance GPS, pero que utiliza AFLT tecnología similar de ubicación de la posición basada en BTS para asistir en la determinación de la posición.

Estación base

Unidad que se comunica con una estación móvil; por ejemplo, una estación base puede incluir una Estación Base de Transmisión (BTS), un Centro de Conmutación de Servicios Móviles (MSC), un Centro de Posicionamiento de Servicios Móviles (MPC), una Entidad de Determinación de la Posición (PDE) y una Función de Interconexión (IWF) requerida para la conexión a la red.

BPSK

Modulación por desplazamiento de fase binaria.

BTS

Estación Base transceptora. Estación fija usada para las comunicaciones con estaciones móviles que incluyen antenas para transmitir y recibir señales de comunicaciones inalámbricas.

Códigos C/A

Códigos grosera/adquisición. Secuencias periódicas transmitidas por los satélites de GPS usadas para identificar al satélite transmisor de GPS y medir el pseudoalcance desde el satélite de GPS observado hasta un receptor de GPS.

CDMA

Acceso Múltiple por División de Códigos. Tecnología inalámbrica digital de alta capacidad.

CSM

Módem de emplazamiento de célula. Conjunto de chips para el equipo de una estación base inalámbrica.

ED

Enlace directo. La transmisión desde una estación base (BTS) a una estación móvil (MS).

FTL

Bucle de seguimiento de la frecuencia. El FTL hace seguimiento de la frecuencia portadora de una señal de comunicaciones recibida para permitir una demodulación precisa.

GPS

Sistema de Posicionamiento Global. Técnica que utiliza las mediciones de distancia a satélites GPS para determinar la ubicación tridimensional.

GSM

Sistema Global para Comunicaciones Móviles.

MS

Estación Móvil. Expresión usada para describir un miniteléfono o terminal inalámbrico de abonado.

MSM

Módem de la Estación Móvil.

PCS

Servicios de Comunicaciones Personales. Toda transmisión celular digital que opere en el intervalo 1,8 – 2,0 GHz.

PDE

Entidad de Determinación de la posición. La entidad de la red que gestiona la determinación de la posición de una estación móvil.

Conjunto piloto (activo)

Señales piloto asociadas con los Canales de Tráfico Directo actualmente asignados a la estación móvil. Estas son las señales piloto más potentes recibidas por una estación móvil procedentes de las estaciones base locales y son típicamente trayectorias múltiples de la misma señal piloto.

Conjunto piloto (candidato)

Todas las señales piloto que pueden ser vistas por una estación móvil cuya potencia, según es medida por la estación móvil, supera un umbral por vía aérea dado.

Conjunto piloto (vecino)

Todas las señales piloto transmitidas por estaciones base en las inmediaciones de la estación base que está transmitiendo actualmente a una estación móvil, de tal modo que puedan ser recibidas por la estación móvil.

Señales piloto

Señales de radio recibidas desde estaciones base locales que identifican a la estación base.

Códigos de PN

Códigos de Ruido Pseudoaleatorio. Ciertas secuencias transmitidas por las BTS usadas como identificadores de una célula (o de un sector de una célula) para dispersar y mezclar transmisiones de voz y datos. Los códigos de PN también se usan para determinar el pseudoalcance desde la BTS a la estación móvil.

PPM

Medición de la Fase Piloto. Mediciones de las señales piloto obtenidas de una búsqueda por AFLT, incluyendo una medición del desfase del código de PN.

PRM

Medición de Pseudoalcance. Mediciones de las señales del satélite de GPS de una búsqueda de satélites de GPS, incluyendo una medición del desfase del código C/A.

QPSK

Modulación por desplazamiento de fase en cuadratura.

Repetidor

Dispositivo que recibe, amplifica y retransmite una señal de radio a una BTS y desde la misma.

EI

Enlace Inverso. La transmisión desde una estación móvil (MS) a una estación base (BTS).

RMSE

Raíz cuadrada del error cuadrático medio. La estimación de la RMSE proporciona la incertidumbre de la medición en función de la intensidad de la trayectoria usada para informar de la fase piloto.

SNR

Relación señal-ruido.

TRK_LO_ADJ

Una señal que controla un oscilador a cristal (VCTCXO) en la estación móvil controlado por la tensión y con compensación de temperatura. Típicamente, todos los relojes y las referencias de frecuencia en la estación móvil se generan a partir de este oscilador.

Tabla de variables

En toda la descripción detallada se usan las siguientes variables:

f

La frecuencia de la forma de onda de modulación en Hz.

fA

La amplitud (magnitud) de la forma de onda de modulación en Hz.

fC

Frecuencia del chip de CDMA (=1,2288 MHz).

n

Número total de bits usados para codificar la ID del repetidor.

N

Número total de ID de repetidor posibles que puede obtenerse usando un modelo particular de marcas de agua.

NPOST

El número de veces que se lleva a cabo una acumulación coherente en la salida de la rotación compleja en la correlación de frecuencias.

NPRE

El número de muestras de señales piloto procedentes del buscador por AFLT que han de ser acumuladas de forma coherente.

T

Semiperiodo de la forma de onda de modulación en los chips de CDMA.

TC

Periodo de los chips de CDMA (= 1/fc).

TCPD

Frecuencia de actualización de producto vectorial en los chips de CDMA.

TFC

Tiempo para llevar a cabo el algoritmo de correlación de frecuencias como tarea en segundo plano en la lógica física.

TMAX

Semiperiodo de la forma de onda de modulación más larga en los chips de CDMA.

TMIN

Semiperiodo de la forma de onda de modulación más corta en los chips de CDMA.

Entorno

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una pluralidad de estaciones base de transmisión (BTS) 10, de un edificio 14 que tiene un repetidor 16 situado sobre sí, satélites 18 de GPS y de un usuario 20 que sostiene una estación móvil 22. 5

Las BTS 10 comprenden cualquier colección de estaciones base utilizadas como parte de una red de comunicaciones inalámbricas para la conexión con una estación móvil. Típicamente, las BTS proporcionan servicios de comunicaciones que permiten que una estación móvil, como, por ejemplo, un teléfono inalámbrico, se conecte con otro teléfono por una red 12 de comunicaciones inalámbricas; sin embargo, también podrían utilizarse las BTS con otros dispositivos y/o con otros fines de comunicación inalámbrica, como una conexión de Internet con una agenda electrónica personal (PDA) 10 portátil.

En una realización, las BTS 10 son parte de una red de comunicaciones inalámbricas de CDMA; sin embargo, en otras realizaciones pueden usarse otros tipos de redes de comunicaciones inalámbricas, como las redes GSM. En esta realización, cada una de las BTS emite periódicamente una secuencia pseudoaleatoria que identifica de manera única la BTS. La secuencia pseudoaleatoria es una serie de bits que es útil para que el receptor se fije. En la terminología de 15 CDMA, esta secuencia pseudoaleatoria recibe el nombre de “señal piloto”; tal como se usa en el presente documento, la expresión señal piloto puede aplicarse a cualquier sistema de comunicaciones inalámbricas, así como a sistemas de CDMA.

En su forma básica, un repetidor 16 comprende un amplificador y recibe y transmite señales piloto amplificadas entre una BTS y una estación móvil. Puede haber situados estratégicamente repetidores por toda la red celular cuando haya 20 zonas sin cobertura, interferencias o potencia insuficiente en el servicio para mejorar las relaciones señal-ruido amplificando las señales piloto procedentes de las BTS a zonas adicionales de cobertura.

Los satélites de GPS 18 comprenden cualquier grupo de satélites usados para la determinación de la ubicación de la posición de un receptor de GPS. Los satélites emiten continuamente señales de radio que el receptor de GPS puede detectar, y el receptor de GPS mide la cantidad de tiempo que le lleva a la señal de radio viajar desde el satélite al 25 receptor, correlacionando la réplica local del código de C/A del satélite de GPS y desplazándola en el tiempo hasta que logre la correlación con el código de C/A recibido del satélite. Dado que se conoce la velocidad a la que viajan las señales de radio, y puesto que los satélites están sincronizados para que emitan periódicamente su señal cada milisegundo coincidente con la “hora GPS”, es posible determinar cuánto han viajado las señales determinando cuánto tiempo les llevó llegar. Para un usuario situado al aire libre, el receptor de GPS tiene típicamente una visión sin obstáculos de los satélites; así, cuando el usuario está al aire libre, la medición del momento de llegada de la señal de GPS es sencilla, porque típicamente hay una “línea de visión” recta desde el satélite hasta el receptor. Sin embargo, en 5 el contexto de las comunicaciones inalámbricas, un usuario puede estar situado en una ciudad con edificios u otros obstáculos que pueden hacer más difícil el posicionamiento por GPS.

La Fig. 2 ilustra una estructura ejemplar de una zona de cobertura de BTS celulares. En una estructura ejemplar de este tipo, varias zonas 24 de cobertura hexagonal de BTS celulares colindan entre sí en una disposición de cobertura simétrica. Las BTS 10 están situadas, respectivamente, dentro de cada una de las zonas 24 de cobertura de BTS y 10 proporcionan cobertura dentro de la zona en la que están situadas. En particular, para los fines de la descripción en el presente documento, una BTS 10a proporciona cobertura dentro de una zona 24a de cobertura, una BTS 10b proporciona cobertura dentro de una zona 24b de cobertura, y así sucesivamente.

En una red ideal de comunicaciones celulares, las zonas 24 de cobertura están configuradas adyacentes entre sí para proporcionar una cobertura celular continua a una estación móvil según viaja por las diversas zonas de cobertura. Sin 15 embargo, la mayoría de las redes celulares tienen huecos, interferencias y otros obstáculos que causan problemas a la cobertura celular. Por ejemplo, los entornos como los túneles, los garajes y los estadios deportivos cubiertos crean problemas a los servicios celulares. Como ejemplos adicionales, la cobertura en autopistas de largo recorrido y en zonas rurales puede ser muy cara de mantener con BTS. Así, pueden colocarse uno o más repetidores 16 dentro de una zona de cobertura para mejorar o ampliar la cobertura de una BTS con un coste mucho menor que instalar otra 20 BTS.

En una realización, los repetidores 16 comprenden antenas y transceptores que envían y reciben señales a estaciones móviles y BTS y desde las mismas, tal como se describirá con más detalle con referencia a la Fig. 3. En un ejemplo simple, un repetidor amplifica las señales recibidas y las retransmite a la misma frecuencia.

En la Fig. 2, el usuario 20, que sostiene la estación móvil 22, está situado dentro de la primera zona 24a de cobertura. 25 Puede ocurrir que la estación móvil 22 sea incapaz de recibir una señal piloto lo suficientemente potente desde una primera BTS 10a debido a la interferencia de un obstáculo, como un gran edificio (no mostrado). Además, es posible que la estación móvil 22 sea incapaz de recibir una señal piloto lo suficientemente potente directamente desde la segunda BTS 10b debido a la distancia relativamente grande. Sin embargo, un repetidor 16b está situado de manera apropiada dentro de la zona 24b de cobertura, de tal modo que la ubicación de la estación móvil 22, que, en otro caso, 30 sería un hueco en el servicio, puede tener una cobertura suficiente. En otras palabras, cuando se transmite una señal piloto desde la segunda BTS 10b, será amplificada mediante el repetidor 16b y recibida en la estación móvil 22.

La estación móvil 22 tiene prestaciones de ubicación de la posición, tal como se ha descrito más arriba, incluyendo la AFLT, y, por lo tanto, puede utilizar no solo las señales piloto asignadas a la estación móvil en ese momento (es decir, el conjunto activo), sino que también puede utilizar señales piloto que están más allá del conjunto piloto, de cara a la 35 determinación de la posición de la estación móvil. Por ejemplo, en una realización, la estación móvil busca señales piloto presentes en una lista 29 de vecinos, que es una lista de señales piloto que podrían ser susceptibles de recepción por parte de la estación móvil. La lista de vecinos puede ser suministrada, por ejemplo, desde una estación base.

Puede hacerse notar que ciertos pilotos de la lista de vecinos pueden ser seleccionados para el conjunto candidato 28 (es decir, señales piloto que puede ser vistas por una estación móvil cuya potencia, según es medida por la estación 40 móvil, supera un umbral por vía aérea dado) o el conjunto activo 27 (es decir, señales piloto asociadas con los Canales de Tráfico Directo actualmente asignados a la estación móvil, que son las señales piloto más potentes recibidas por una estación móvil procedentes de las estaciones base locales y son típicamente trayectorias múltiples de la misma señal piloto) según los estándares actuales de CDMA.

Para usar mediciones por AFLT en la determinación de la ubicación de la posición de la estación móvil 22, las señales 45 piloto (ya estén en el conjunto activo, en el candidato o en el vecino) deben ser analizadas con éxito en busca del repetidor, y, si están repetidas, la estación móvil debe determinar desde qué repetidor provino la señal; además, también deben conocerse los retardos de ubicación e internos de los repetidores y estar disponibles para usar las mediciones reiteradas por AFLT en el cálculo de la ubicación de la posición.

Tal como se ha descrito previamente en el presente documento, los sistemas convencionales de posicionamiento por 50 AFLT y A-GPS dentro de la estación móvil no detectan ni/o identifican una señal repetida, lo que hace que las mediciones de la fase piloto para la determinación de la posición sean sustancialmente inútiles en una zona que tenga cobertura mediante repetidor. Para abordar este problema, se dan a conocer en el presente documento un repetidor que es capaz de poner una marca de agua única en una señal de enlace directo y una estación móvil que es capaz de detectar e identificar una señal repetida con una marca de agua. Dado que la estación móvil es capaz de detectar e 55 identificar si una señal está repetida o no, y, en caso de estar repetida, desde qué repetidor vino la señal, puede determinarse la información precisa de la posición usando cualquiera de las señales piloto activa, candidata o vecina recibidas por la estación móvil. Además, se dan a conocer en el presente documento un repetidor que es capaz de poner una marca de agua (única o no única) en una señal de enlace directo y una estación móvil que es capaz únicamente de detectar señales repetidas con una marca de agua. En esta realización, dado que la estación móvil es capaz de detectar únicamente si la señal está repetida o no, todas las señales piloto repetidas (y las señales piloto que no fueron sometidas con éxito a análisis en busca del repetidor) deben ser excluidas de la determinación de la ubicación de la posición.

Descripción 5

Sistema de marca de agua de frecuencias en repetidores de enlace directo (FLRFWM)

La Fig. 3 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones que implementa un sistema de FLRFWM. El sistema de comunicaciones incluye una estación base de transmisión (BTS) 10, un repetidor 16 y una estación móvil (MS) 22. La BTS 10 tiene una antena 30 para transmitir desde la misma una señal piloto 31 de enlace directo. El repetidor 16 tiene una primera antena 32 para recibir la señal 31 de enlace directo desde la BTS 10, un amplificador 33 10 para amplificar la señal, un modulador 34 de frecuencia rápida para poner la marca de agua en la señal de ED, y una segunda antena 36 para transmitir la señal 37 de enlace directo con la marca de agua a la MS 22. La MS tiene una antena 38 para recibir desde el repetidor la señal 37 de enlace directo con la marca de agua, y un bucle 39 de seguimiento de la frecuencia para permitir una demodulación precisa de la señal 37 de ED.

La BTS 10 puede comprender cualquier estación base apropiada usada para la comunicación inalámbrica. En una 15 realización, la BTS está configurada para una red de CDMA; sin embargo, en otras realizaciones, la BTS puede estar implementada para otras redes de comunicaciones inalámbricas, como TDMA y GSM. Aunque únicamente se muestra una antena 30 para la transmisión de señales, debe entenderse que la BTS tiene una configuración típica de una BTS, incluyendo uno o más transceptores y antenas para transmitir y recibir señales.

El repetidor 16 comprende cualquier repetidor apropiado que tenga un amplificador 33 para amplificar señales de 20 telecomunicaciones; es decir, el repetidor 16 comprende cualquier configuración adecuada que reciba, amplifique y retransmita señales de telecomunicaciones hacia la BTS 10 y la MS 22 o desde las mismas. Además, el repetidor comprende un modulador 34 de frecuencias que pone una marca de agua en la señal 31 de enlace directo con una modulación de frecuencia rápida, tal como se expondrá con más detalle con referencia, por ejemplo, a la Fig. 4 o a la Fig. 5. 25

En una realización, el repetidor 16 comprende unas antenas primera y segunda 32, 36. La primera antena 32 se usa para recibir la señal 31 de enlace directo, y la segunda antena 36 se usa para retransmitir la señal 37 de enlace directo desde el repetidor. Puede hacerse notar que aunque el repetidor de la Fig. 3 muestra solamente un amplificador y un modulador de frecuencias, debe entenderse que el repetidor 16 tiene cualquier configuración adecuada; por ejemplo, el repetidor puede comprender también transceptores (transmisores/receptores) que funcionen para recibir y retransmitir 30 señales de entrada y de salida del repetidor 16 por medio de las antenas 32, 36.

Puede hacerse notar que el repetidor puede comprender configuraciones alternativas; por ejemplo, el repetidor puede conectarse a la BTS por medio de una conexión alámbrica. Un ejemplo tal incluye un repetidor óptico que recibe una señal óptica (por ejemplo, fibra óptica), la amplifica (y/o la reforma, la resincroniza, cambia su frecuencia y la reconstruye de otra forma) y la retransmite de manera inalámbrica (por la misma frecuencia o por otra diferente). 35

El repetidor 16 incluye un modulador 34 de frecuencia rápida que modula en frecuencia la señal 31 de enlace directo con una marca de agua de frecuencia rápida, como se describe con mayor detalle con referencia, por ejemplo, a la Fig. 4 o la Fig. 5. La marca de agua de frecuencia rápida identifica que la señal de enlace directo es una señal repetida y puede identificar una ID de un repetidor único que indica a través de qué repetidor pasó la señal. Al poner una marca de agua en la señal repetida del enlace directo, puede determinarse qué pilotos están repetidos, y al poner una marca de 40 agua única en la señal repetida del enlace directo puede determinarse, además, para esos pilotos repetidos, que repetidor particular repitió la señal piloto. Usando esta información, puede obtenerse información precisa de la ubicación de la posición empleando AFLT u otra tecnología similar de la ubicación de la posición.

Aún con referencia a la Fig. 3, la estación móvil 22 tiene una antena 38 para recibir señales de telecomunicaciones procedentes de las BTS y de los repetidores, incluyendo la señal 37 de enlace directo con marca de agua procedente 45 del repetidor 16. Tal como se describirá con más detalle con referencia a la Fig. 7 y la Fig. 8, la MS 22 puede detectar la marca de agua de frecuencia rápida en una señal de ED, si la hay, distinguir si la señal vino de un repetidor y, en algunas realizaciones, identificar qué repetidor particular transmitió la señal, permitiendo así que se obtengan mediciones precisas por AFLT y permitiendo que se usen en el cálculo de la ubicación de la posición, tal como se describirá en otro lugar del presente documento. También debe hacerse notar que el bucle 39 de seguimiento de la 50 frecuencia no debería ser capaz de detectar la marca de agua de frecuencia rápida, tal como se describirá con más detalle con referencia a las Figuras 4 y 6.

Modelo de modulación con marca de agua de frecuencias del repetidor

En lo que sigue se hace referencia a las Figuras 4 y 5, que ilustra dos formas de onda con modulación de frecuencia rápida de ejemplo que pueden usarse para poner una marca de agua en la señal de ED. La Fig. 4 ilustra una forma de 55 onda periódica de onda cuadrada usada para modular en frecuencia la señal de ED, en la que la ID del repetidor, única para cada repetidor, es identificada por la frecuencia (es decir, la elección del semiperiodo T) de la forma de onda de modulación, tal como se describirá en el presente documento. La Fig. 5 ilustra una forma de onda no periódica usada para modular en frecuencia la señal de ED en la que la ID del repetidor, única para cada repetidor, se codifica dentro de la forma de onda de modulación usando modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK). Debe hacerse notar que varias formas de onda de modulación diferentes pueden ser moduladas en frecuencia en la señal de ED para poner 5 una marca de agua en la señal de ED. Por ejemplo, pueden usarse formas de onda periódicas como las de tipo seno y triángulo, y formas de onda no periódicas, como QPSK y OQPSK.

En algunas realizaciones en las que se requiere únicamente la detección de una señal repetida, la estación móvil puede detectar simplemente si la señal es o no repetida, sin identificar el repetidor a través del cual pasó la señal. En este caso, dado que la presencia de la forma de onda de modulación simplemente indica que la señal piloto es repetida, y no 10 es necesaria información adicional alguna, todos los repetidores podrían estar asignados a la misma ID y, así, aplicar la misma forma de onda de modulación a todas las señales de ED repetidas. Sin embargo, en otras realizaciones en las que se requieren tanto la detección como la identificación de una señal repetida, la forma de onda de modulación incluye una ID del repetidor única para cada repetidor, de manera que la estación móvil pueda ser capaz no solo de detectar la presencia de la forma de onda de modulación, sino también de identificar, a partir de la forma de onda de 15 modulación, el repetidor a través del cual pasó la señal piloto.

La Fig. 4 muestra un ejemplo de una forma de onda 40 de modulación que puede ser modulada en la señal de ED según pasa por el repetidor para poner una marca de agua en la señal en una realización. En esta realización, la frecuencia de la forma de onda de modulación es la ID única del repetidor que repitió la señal de ED; es decir el semiperiodo T de la forma de onda representa la ID de repetidor del repetidor a través del cual pasó la de ED. En esta 20 realización, la forma de onda de modulación comprende una onda cuadrada periódica 40 con una amplitud de fA y un periodo 44 de 2T. Las variables fA (amplitud de la forma de onda de modulación de frecuencia) y T (semiperiodo de la forma de onda) 42 deberían escogerse para minimizar el efecto adverso sobre el rendimiento de ED, AFLT y GPS mientras que se maximizan las probabilidades de detección e identificación del repetidor, como se describirá en otro lugar con más detalle. 25

Para poner una marca de agua de n bits (representando n el número de bits usados para la ID del repetidor) en la señal piloto, pueden definirse N=2n formas de onda, cada una con un periodo de 2[TMIN:inc:TMAX]TC segundos, siendo 2TMIN el periodo de la forma de onda de modulación más corto y 2TMAX el más largo en los chips de CDMA, N el número de ID diferenciadas de repetidor que pueden ser moduladas en esta realización ejemplar y escogiéndose inc para crear una separación uniforme de frecuencias entre N marcas de agua. 30

Además, el semiperiodo T 42 debería escogerse de tal modo que la marca de agua más lenta (es decir, la marca de agua con un T máximo T (TMAX)) sea lo suficientemente rápida como para sustancialmente evitar la detección por el bucle de seguimiento de la frecuencia (FTL) (mostrado en la Fig. 3 en 39), en la MS. Si no, si el FTL fuera capaz de detectar la marca de agua de frecuencia en la MS, haría que TRK_LO_ADJ (una señal que controla un oscilador a cristal VCTCXO en la estación móvil controlado por la tensión y con compensación de temperatura desde el que se 35 pueden generar todos los relojes y las referencias de frecuencia del móvil) esté desfasada en la amplitud actual de la marca de agua de frecuencia (fA o -fA). En un sistema de red de CDMA, esto daría como resultado un efecto Doppler no deseado en el código CDMA que tendría un efecto adverso en la precisión de las mediciones por AFLT, porque, convencionalmente, no se implementa ningún seguimiento temporal en la búsqueda por AFLT; también pueden surgir problemas similares cuando se implementa en otros sistemas de comunicaciones inalámbricas. Además, en los 40 sistemas de A-GPS, los bucles de seguimiento de la frecuencia se encuentran deshabilitados durante el procesamiento de GPS, dado que el móvil siempre está en modo de adquisición, y TRK_LO_ADJ está congelado en su último valor de CDMA, que sería el contrario al de la amplitud de la marca de agua en el momento de la congelación. Este error se traduce en un error Doppler de GPS en las mediciones del pseudoalcance de GPS, reduciendo potencialmente el rendimiento de medición de las mediciones del pseudoalcance de GPS y la precisión de la ubicación de la posición 45 resultante.

En algunas implementaciones, puede ser ventajoso escoger una forma de onda con una magnitud fA de hasta aproximadamente 50 Hz para minimizar la degradación del rendimiento del ED (por ejemplo, menos de 0,2 dB como media), maximizar las probabilidades de detección e identificación del repetidor y minimizar el tiempo de identificación. En una implementación ejemplar de las formas de onda de la Fig. 4 en la que la modulación de frecuencia rápida es 50 implementada en un sistema de red de CDMA, se producen buenos resultados cuando fA es aproximadamente 50 Hz y T está en un intervalo de chip CDMA de aproximadamente [10*64:inc:11*64], siendo la duración o TC del chip de CDMA 1/1,2288e6 segundos, y escogiéndose inc para lograr una separación uniforme en la frecuencia para una detección más fácil. A continuación, el valor resultante se trunca al reloj de chipx8 más cercano. Por ejemplo, las frecuencias resultantes de la forma de onda de la marca de agua estarían en el intervalo de [872,72:960] Hz con una separación 55 uniforme (aproximadamente 2,815 Hz). Estos resultados se describirán con más detalle en la sección de Ejemplos, que expone cómo pueden optimizarse las variables (por ejemplo, fA y T) para proporcionar un impacto mínimo en el rendimiento de CDMA, AFLT y GPS del ED, una probabilidad máxima de detección e identificación del repetidor y un tiempo mínimo de identificación.

La modulación de frecuencia rápida en la realización de la Fig. 4 es ventajosa, en parte, porque no requiere una sincronización de símbolos en el tiempo. En otras palabras, dado que el repetidor es identificado de manera única por la frecuencia de la forma de onda de modulación periódica (es decir, por el semiperiodo T), en vez de por un código particular de símbolos (n bits), no hay ninguna necesidad de proporcionar una sincronización en el repetidor que se requeriría en otras cosas para sincronizar con precisión el comienzo (y el final) de una forma de onda de modulación no 5 periódica (por ejemplo, codificada con un código simbólico de n bits). Además, debido a las características inherentes de la forma de onda de modulación periódica en esta realización, específicamente que la ID del repetidor esté codificada en la frecuencia de la forma de onda de modulación, esta marca de agua es sumamente inmune al desvanecimiento en comparación con otros modelos de marca de agua basados en la modulación de frecuencias.

Se hace referencia ahora a la Fig. 5, que ilustra otra forma de onda 50 de modulación ejemplar usada para poner una 10 marca de agua en el ED. En particular, la Fig. 5 ilustra el uso de la modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK) para modular con frecuencia rápida la ID de un repetidor de n bits en una señal de ED. En esta realización, cada duración 54 de bit está definida por dos semiperiodos T. Se genera un cero (‘0’) 56 modulando la señal piloto durante medio periodo T con fA, seguido por la modulación de la señal con -fA durante medio periodo T. Se genera un uno (‘1’) 58 modulando la señal de ED primero con -fA y después con fA durante dos duraciones consecutivas del tiempo T. Esta 15 modulación de la marca de agua requerirá una sincronización temporales de símbolos (n bits) y, por lo tanto, el repetidor debe tener un sistema para lograr la necesaria sincronización. Aunque la sincronización temporal de símbolos pueda añadir complejidad y coste a la implementación de la modulación de frecuencia rápida en el repetidor, en algunas realizaciones, los beneficios pueden superar los costes, y el modelo de modulación puede lograr buenos resultados.

Puede hacerse notar que aunque se dan aquí algunos ejemplos de implementación en un sistema de CDMA, la 20 modulación de frecuencia rápida puede implementarse en una variedad de sistemas de comunicaciones inalámbricas, como TDMA y GSM.

Estación móvil

La Fig. 6 es un diagrama de bloques de una realización de la estación móvil 22 que incorpora prestaciones de ubicación de la posición basadas en AFLT y GPS y que incluye un sistema de identificación del repetidor capaz de detectar una 25 marca de agua en una señal de ED (es decir, si la señal es repetida). Si se detecta, puede extraer información del repetidor de la señal del ED repetida dotada de la marca de agua. Esta realización utiliza tanto GPS como AFLT, o uno de los dos, para determinar la posición; sin embargo, en las realizaciones alternativas, la AFLT puede usarse sola.

En la Fig. 6, un sistema inalámbrico 60 de comunicaciones está conectado a una o más antenas 59. El sistema inalámbrico 60 de comunicaciones comprende dispositivos, soporte físico y soporte lógico adecuados para comunicarse 30 con BTS inalámbricas y/o para detectar señales procedentes de las mismas, incluyendo un receptor 61 para la recepción de señales de ED, y un bucle 62 de seguimiento de la frecuencia (FTL) que permite la demodulación precisa de las señales del ED.

En una realización, el sistema 60 de comunicaciones inalámbricas comprende un sistema de comunicaciones de CDMA adecuado para comunicarse con una red de CDMA de BTS inalámbricas; sin embargo, en otras realizaciones, el 35 sistema de comunicaciones inalámbricas puede comprender otro tipo de red, como TDMA o GSM.

Un sistema 63 de control de estaciones móviles está conectado al sistema 60 de comunicaciones inalámbricas y, típicamente, incluye un microprocesador que proporciona funciones estándar de proceso, así como otros sistemas de cálculo y de control. Un buscador 64 por AFLT está conectado al sistema 60 de comunicaciones inalámbricas y al sistema 63 de control de estaciones móviles. El buscador por AFLT detecta pilotos y lleva a cabo mediciones de la fase 40 piloto en las señales piloto encontradas de la estación móvil (por ejemplo, de los conjuntos de pilotos activo, candidato y vecino), y suministra esas mediciones a la base de datos 65 de mediciones de la fase piloto (PPM).

Se proporciona la base de datos 65 de mediciones de la fase piloto (PPM), que está conectada al sistema 63 de control, para almacenar información relativa a las mediciones de datos observados procedentes del buscador por AFLT, por ejemplo momento de llegada, la RMSE y la Ec/Io. Una ID del piloto identifica de manera única cada señal piloto en la 45 base de datos.

Un sistema 66 de determinación de la posición, que puede estar proporcionado opcionalmente dentro de la estación móvil, está conectado al sistema 63 de control de estaciones móviles y a la base de datos 65 de PPM; el sistema 66 de determinación de la posición solicita información y operaciones, según sea apropiado, a los otros sistemas (por ejemplo, el sistema de comunicaciones de GPS, la base de datos de PPM y el sistema de identificación de repetidores), y lleva a 50 cabo los cálculos necesarios para determinar la posición de la estación móvil usando mediciones obtenidas mediante cualquier algoritmo de AFLT, algoritmo de GPS o una combinación de algoritmos de AFLT y GPS (A-GPS). Con ese fin, el sistema 66 de determinación de la posición puede comprender también una base de datos (no mostrada) de ubicaciones y retardos internos de todas las BTS y de los repetidores cuyas señales piloto estén enumeradas en la lista activa, candidata y vecina. 55

Debiera hacerse notar que el sistema 66 de determinación de la posición puede funcionar por sí solo, sin la entidad de determinación de la posición (PDE) en la red; o sea, la MS puede determinar su propia posición sin la ayuda de un recurso externo a la MS (modo autónomo). De forma alternativa, el sistema 66 de determinación de la posición puede funcionar conjuntamente con la PDE externa que reside en otro lugar de la red; o sea, la PDE puede ayudar a la MS a generar una lista de búsqueda de GPS (por ejemplo, proporcionando a la MS un almanaque y unas efemérides de GPS), mientras la MS puede llevar a cabo un cálculo de la posición (modo basado en la MS). Sin embargo, en algunas realizaciones alternativas, el sistema 63 de control de estaciones móviles puede recibir asistencia de adquisición GPS 5 (por ejemplo, una lista de búsqueda de GPS con ventanas de búsqueda, tanto en código como en frecuencia) desde una PDE externa y comunicar parte o la totalidad de la información de la medición de la posición (por ejemplo, mediciones por AFLT y GPS, información del repetidor, etcétera) a una PDE externa a la MS, que calcula la posición de la MS y posiblemente devuelva la posición a la MS a través de la red de comunicaciones inalámbricas. La PDE puede residir en uno o más sistemas de procesamiento externos que están conectados en red para comunicarse con la 10 estación móvil. Puede hacerse notar que la PDE que presta su ayuda podría ser modificada para que incluya el envío de cualquier información auxiliar del repetidor a la MS que esté disponible para la estación base servidora, como todos los repetidores posibles con un PN particular, sus ID de repetidor y sus retardos internos (y, potencialmente, sus ubicaciones, si ha de llevarse a cabo la ubicación de la posición en la MS). Esto puede contribuir a la reducción del tiempo de identificación del repetidor y, por ende, en el tiempo de determinación de la posición geográfica. 15

Una interfaz 67 de usuario incluye cualesquiera sistemas de interfaz adecuados, como un micrófono/altavoz 68, un teclado numérico 69 y una pantalla 70 que permiten la interacción del usuario con la MS. El micrófono/altavoz 68 permite los servicios de comunicaciones por voz usando el sistema de comunicaciones inalámbricas. El teclado numérico 69 comprende cualesquiera botones adecuados para la entrada de datos por parte del usuario. La pantalla 70 comprende cualquier pantalla adecuada, como una pantalla LCD con iluminación trasera. 20

También está conectado un sistema 74 de comunicaciones de GPS al sistema 63 de control de estaciones móviles y a la antena o antenas 61, y comprende cualquier soporte físico y soporte lógico adecuados para recibir y procesar señales de GPS.

La estación móvil 22 comprende además un buscador 73 de repetidores por AFLT, un sistema 72 de identificación de repetidores y una base de datos 71 opcional de ID de repetidor, que conjuntamente permiten PPM para la terminación 25 de la ubicación de la posición incluso en zonas con cobertura de comunicaciones inalámbricas en las que hay presentes repetidores. Bajo petición, el buscador 73 de repetidores por AFLT efectúa una búsqueda de repetidores por AFLT en parte o la totalidad de los pilotos activo, candidato y vecino encontrados por el buscador regular 64 por AFLT. A continuación, los resultados son enviados al sistema 72 de identificación del repetidor, que comprende cualquier soporte físico, lógica física y/o soporte lógico que efectúe una búsqueda de identificación del repetidor. La búsqueda de 30 identificación del repetidor es capaz de detectar una señal repetida, si la hay, y de decodificar una marca de agua en la señal para determinar desde qué repetidor vino la señal de ED. Típicamente, la búsqueda de identificación del repetidor se implementa digitalmente, tal como se expondrá con referencia a la Fig. 8; sin embargo, otras implementaciones podrían usar otros procedimientos de búsqueda.

En algunas realizaciones, puede proporcionarse opcionalmente una base de datos 71 de ID de repetidores, conectada 35 al sistema 72 de identificación del repetidor, y puede albergar información sobre las señales repetidas en las inmediaciones de la estación móvil que son actualmente capaces de transmitir a la señal móvil para contribuir a la detección y la ubicación de la posición. La base de datos de ID de repetidores puede ser útil para ayudar en la identificación de un repetidor; por ejemplo, la información de la base de datos de ID de repetidores puede enviarse al sistema interno de determinación de la posición en la estación móvil o a la entidad de determinación de la posición en la 40 red, externo a la MS, para usar las señales piloto repetidas en la determinación de la posición de la MS. Puede hacerse notar que la información almacenada en la base de datos de repetidores puede alojarse opcionalmente de manera externa a la MS en la PDE, tal como se describe con referencia al sistema 66 de determinación de la posición.

Modelo de detección e identificación de la marca de agua de frecuencias con información del repetidor

Con referencia ahora a la Fig. 7, que es un diagrama de flujo de una búsqueda de identificación del repetidor, que ilustra 45 cómo la búsqueda de identificación del repetidor detecta e identifica una marca de agua en una única señal de ED en una realización. Como se describirá con referencia a las Figuras 9 y 10, típicamente se efectuarán múltiples búsquedas de repetidores por AFLT en múltiples señales piloto para obtener suficientes mediciones por AFLT con análisis en busca del repetidor para la ubicación de la posición; sin embargo, las Figuras 7 y 8 se centran en una búsqueda del repetidor tal como se aplica a una única señal piloto de ED. 50

En 76, se acumula una pluralidad de muestras de señales piloto (por ejemplo, por parte de un buscador de pilotos) para una única señal piloto para proporcionar la ganancia de procesamiento requerida para la señal y para aumentar la SNR, permitiendo con ello una detección y una identificación fiables del repetidor para las intensidades de las señales piloto de interés.

En 77, la búsqueda de identificación del repetidor detecta la forma de onda de la marca de agua de frecuencia rápida en 55 la señal de ED, si la hay, y, en algunas realizaciones, determina la ID del repetidor a partir de la marca de agua. Se describe un ejemplo con referencia a la Fig. 8 en 88, que usa una correlación de frecuencias para determinar la frecuencia de la marca de agua, que determina la ID del repetidor.

Debiera entenderse que son posibles muchos procedimientos diferentes para la detección y la identificación de la ID del repetidor a partir de una marca de agua; por ejemplo, si la marca de agua comprende una ID del repetidor codificada mediante modulación de frecuencia rápida por BPSK (Fig. 5), la búsqueda de identificación del repetidor puede ya no usar una correlación de frecuencias, sino más bien un procedimiento basado en un filtro adaptado y no requeriría una sincronización temporal de símbolos en el repetidor. En un ejemplo en el que se desea únicamente la detección de un 5 repetidor (no su identificación), puede simplificarse la codificación de la marca de agua y, por ende, la detección de la misma.

En 78, la información del repetidor reunida por la búsqueda del repetidor se envía al sistema de control de estaciones móviles o a la PDE para un procesamiento apropiado. Puede hacerse notar en algunas realizaciones en las que únicamente se proporciona la detección de una señal repetida en la marca de agua (es decir, una ID no única del 10 repetidor), entonces la búsqueda de identificación del repetidor resultará en que la información del repetidor indique si la señal fue sometida con éxito a un análisis en busca del repetidor (por ejemplo, si ni siquiera se intentó la búsqueda del repetidor, o si se intentó la búsqueda del repetidor pero falló, o si se realizó con éxito la búsqueda del repetidor), y, en caso afirmativo, si la señal es repetida o no. Sin embargo, si la forma de onda proporciona la ID del repetidor, la información del repetidor también incluirá la ID del repetidor extraída de la forma de onda de la marca de agua para las 15 señales piloto que se ha descubierto que son repetidas.

Como se describirá en otro lugar con referencia a las Figuras 9 y 10, el buscador de repetidores por AFLT puede abordar múltiples pilotos en serie o en paralelo para obtener suficientes mediciones de fase piloto (PPM) sometidas a análisis en busca del repetidor para determinar la posición de la estación móvil.

Con referencia ahora a la Fig. 8, que es un diagrama de bloques que ilustra una realización de ejemplo del sistema de 20 identificación del repetidor que muestra cómo está configurada la búsqueda de identificación del repetidor para examinar la señal de enlace y directo y recuperar la frecuencia de la marca de agua que corresponde a la ID del repetidor usando una correlación de frecuencias con todas las ID de repetidor posibles. En este ejemplo, la ID del repetidor se contiene dentro del periodo (2T) de la marca de agua y N representa el número de marcas de agua diferenciadas (ID de repetidores) que pueden modularse en un modelo ejemplar de modulación. 25

En 80, el buscador de repetidores por AFLT recibe muestras de señales piloto en fase (I-phase) y de fase en cuadratura (Q-phase) a fc (frecuencia de chip) y lleva a cabo una acumulación coherente de NPRE/2 muestras de señales piloto para obtener una mayor ganancia de procesamiento. La salida de la acumulación coherente (en 80) incluye NPRE/2 muestras de señales piloto ahora con una tasa menor (fc/NPRE/2), que tienen una SNR más elevada. Los resultados, en la forma de muestras de señales piloto I y Q, se envían al sistema de identificación del repetidor, que será descrito con referencia 30 a los números de referencia 82, 84, 86 y 88.

En 82, el sistema de identificación del repetidor recibe las sumas de muestras de señales piloto de los NPRE/2 chips de CDMA procedentes del buscador 80 de repetidores por AFLT, y las acumula coherentemente dos o más veces. Esta acumulación coherente adicional aumenta más la SNR, y, por ende, la ganancia de procesamiento de las muestras piloto. 35

Puede hacerse notar que de 82 en adelante se muestran dos conjuntos de acumulación coherente en dos sumas coherentes consecutivas sin retardo y dos sumas coherentes consecutivas con retardo de NPRE/2 chips de muestras piloto de NPRE/2 chips de CDMA (representando z–1 el retardo de NPRE/2 chips de CDMA aplicado a las sumas de las muestras piloto de NPRE/2 chips). Esta es una realización ejemplar que puede ser implementada para eliminar la dependencia de la fase de muestro del detector de la ID del repetidor sin reducir el NPRE de su valor máximo posible de 40 TMIN/2 (tal como se describe más abajo). En otras palabras, puede ser necesario acumular coherentemente estos dos conjuntos dos veces (una con retardo y otra sin él) para obtener 2 sumas coherentes en muestras piloto de NPRE chips que están desplazadas entre sí en NPRE/2 chips.

En 84, se toman dos sumas coherentes de muestras de señales piloto de NPRE chips procedentes de 82 (desplazadas en NPRE/2 chips), y se lleva a cabo en las mismas el mismo procesamiento. Así, para describir este procesamiento, 45 podemos fijarnos únicamente en el procesamiento de la suma de los NPRE chips superiores sin retardo de las muestras piloto en 84. Aquí, z–1 ilustra un retardo de NPRE chips de CDMA aplicado para retardar la salida uno de la suma de NPRE muestras piloto de 82. Como se expondrá con referencia a 86, una versión retardada de NPRE chips y una no retardada de las NPRE sumas de muestras de chips de señales piloto proporcionarán señales con las cuales calcular un producto vectorial. 50

En 86, el sistema de identificación del repetidor recibe de 84 las sumas de NPRE muestras de señales piloto retardadas y no retardadas de NPRE chips (tanto para las sumas sin retardo como para las demoradas de NPRE/2 chips). A continuación, se recupera la marca de agua calculando el producto vectorial de las sumas coherentes con y sin retardo de las muestras de señales piloto de NPRE chips de CDMA de 84 (tanto para las sumas sin retardo como para las retardadas de NPRE/2 chips). NPRE está limitado a no más de TMIN/2 (que es dos veces la tasa de Nyquist), siendo TMIN el 55 valor mínimo de T, debido al intervalo práctico de enganche del producto vectorial de (fC /4TCPD), siendo TCPD la tasa de actualización del producto vectorial en los chips de CDMA (y es igual a NPRE chips de CDMA).

Puede hacerse notar que la Fig. 8, en 86, muestra dos conjuntos de productos vectoriales en paralelo en NPRE sumas coherentes que están desplazadas en NPRE/2 chips, que siguen a los dos conjuntos de acumulación coherente por las razones descritas más arriba. La salida de estos dos productos vectoriales sería entonces multiplexada, o alineada, por un conmutador a fs=2fc/NPRE para recuperar la marca de agua de frecuencia combinada (por ejemplo, muestreada a 2 fC/NPRE, siendo fC la frecuencia del chip CDMA, que es igual a 1,2288 MHz). 5

En 88, el sistema de identificación del repetidor recibe de 86 la marca de agua de frecuencia rápida, si la hay, y lleva a cabo una correlación de frecuencias con todas las ID de repetidor posibles para extraer de la misma la ID del repetidor. En esencia, el correlacionador de frecuencias obtiene el contenido de frecuencia de la forma de onda de la marca de agua de frecuencia, si la hay, que, a su vez, identifica la ID del repetidor en una realización.

Tal como se muestra en 88, el correlacionador de frecuencias efectúa N rotaciones complejas con N frecuencias 10 posibles de forma de onda de marca de agua, junto con la acumulación coherente en NPOST salidas de rotaciones complejas consecutivas, seguido por M acumulaciones no coherentes para lograr la detección y la identificación de la marca de agua de frecuencia del repetidor de enlace directo (FLRFWM). En otras palabras, de las N energías resultantes, se selecciona la energía más alta, que es también más intensa que un umbral establecido, como pico ganador, y la frecuencia usada para ejecutar la rotación compleja para este pico ganador define la frecuencia (1/(2T)) de 15 la forma de onda de la marca de agua del repetidor. Por lo tanto, su número (de 1 a N) define la ID del repetidor. Si ninguna energía de las N energías resultantes satisface los criterios del pico ganador (por ejemplo, las energías están por debajo del umbral establecido), entonces no hay presente ninguna marca de agua en la señal de ED, por lo que la señal de ED no es repetida. En una realización ejemplar, la correlación de frecuencias comprende un algoritmo de FFT (transformada rápida de Fourier) de N puntos. Debería hacerse notar que realizar un algoritmo FFT de N puntos (por 20 ejemplo, una FFT de 32 puntos en esta realización) es ventajoso con respecto a llevar a cabo una FFT de NPOST los (por ejemplo, 2*1364 puntos aquí), dado que reduce el tiempo necesario para llevar a cabo la FFT y, por ende, el tiempo de identificación. Es suficiente una FFT de N puntos, porque la marca de agua solo puede tener N frecuencias diferenciadas, ocupando así únicamente una porción pequeña de todo el espacio frecuencial. Puede hacerse notar que este es únicamente un algoritmo ejemplar que puede usarse para extraer la ID del repetidor en una realización en la que 25 la ID del repetidor está contenida en el periodo (2T) de la forma de onda de la marca de agua, y puede proporcionarse un número total de N ID de repetidor únicas posibles por señal piloto (por ejemplo, la forma de onda de la Fig. 4). Sin embargo, debería entenderse que realizaciones alternativas pueden utilizar otros algoritmos para extraer la información del repetidor de esta forma de onda de marca de agua ejemplar u otras formas de onda de marca de agua.

Procedimientos de búsqueda del repetidor por AFLT 30

Las Figuras 9 y 10 son diagramas de flujo que ilustra dos procedimientos ejemplares alternativos para llevar a cabo búsquedas del repetidor en pilotos múltiples para obtener suficientes mediciones de fase piloto analizadas en busca del repetidor para determinar la posición de la estación móvil. Puede hacerse notar que hay muchos procedimientos posibles de búsqueda del repetidor; sin embargo, en el presente documento únicamente se ilustra dos procedimientos. Por ejemplo, en un sistema de A-GPS, puede determinarse que solo son necesarias dos PPM adicionales para 35 determinar la ubicación de la posición (en combinación con mediciones PRM de GPS); por lo tanto, la búsqueda del repetidor puede requerir una metodología mucho más simple que examine únicamente la señal piloto mejor, o las dos mejores.

Puede hacerse notar que, aunque las Figuras 7 y 8 ilustran cómo una estación móvil extrae información del repetidor a partir de una única señal piloto, las Figuras 9 y 10 ilustran la búsqueda y los procedimientos de identificación del 40 repetidor por AFLT, que incluyen la selección de las señales piloto, la ejecución de una identificación del repetidor en cada señal piloto y la repetición del proceso hasta que se han obtenido suficientes mediciones para una determinación previa de la posición geográfica y/o para determinar la posición final de la estación móvil.

En lo que sigue se hace referencia a la Fig. 9, que es un diagrama de flujo de un procedimiento de realización de una búsqueda del repetidor, que ilustra cómo el sistema de identificación del repetidor dentro de la estación móvil lleva a 45 cabo una búsqueda del repetidor.

En 90, se ejecuta una búsqueda regular por AFLT en todas las señales piloto (por ejemplo, de los conjuntos activo, candidato y vecino).

En 92, para comenzar las operaciones de manera eficiente, se determina el “mejor” piloto detectado a partir de la búsqueda regular por AFLT. La selección de la “mejor” señal piloto puede realizarse en base a cualesquiera criterios 50 adecuados sobre los resultados de la búsqueda regular por AFLT, como la intensidad (Ec/Io), la RMSE del piloto, etcétera, cuando el “mejor” piloto sería aquel que tiene la mayor Ec/Io, la menor RMSE, etcétera, dependiendo de una variedad de factores prácticos y de criterios de diseño.

En 94, se ejecuta una búsqueda de identificación del repetidor en el piloto seleccionado, tal como se describe más arriba con referencia a las Figuras 7 y 8. 55

En 96, la estación móvil determinar si se han obtenido de la búsqueda del repetidor suficientes PPM con información del repetidor (es decir, suficientes PPM con información del repetidor para los fines de una determinación previa de la posición geográfica para determinar la posición final de la MS).

En 97, si no se han obtenido suficientes PPM con información del repetidor, es preciso seleccionar uno o más pilotos adicionales para su análisis en busca del repetidor. 5

En 98, se selecciona el siguiente “mejor” piloto, tal como se describe más arriba con referencia al número 92. Este procedimiento prosigue en un bucle, repitiendo las etapas 94 y 95 con la siguiente mejor señal piloto, y así sucesivamente, hasta que se han buscado suficientes mediciones piloto para la presencia de la ID del repetidor, para determinar con precisión la posición de la MS para una determinación previa de la posición geográfica o la determinación final de la misma. 10

En 99, una vez que se ha estudiado un número suficiente de PPM para la obtención de información del repetidor, se efectúa la búsqueda del repetidor por AFLT y los resultados se envían al sistema apropiado para procesar la posición de la estación móvil, tal como el sistema de determinación de la posición de la MS descrito en otro lugar del presente documento (la Fig. 6 en 66) o una PDE. Tal como se describe con más detalle con referencia a los números de referencia 78 y 119, la información del repetidor puede comprender una indicación de si de la señal es sometida con 15 éxito a análisis en busca del repetidor (por ejemplo, que la búsqueda del repetidor ni siquiera se intentó, o que la búsqueda del repetidor se intentó pero falló, o que la búsqueda del repetidor se llevó a cabo con éxito), de si se detecta o no que la señal es repetida y, en algunas realizaciones, la ID única del repetidor asociado con la señal repetida.

En lo que sigue se hace referencia a la Fig. 10, que ilustra un procedimiento alternativo para llevar a cabo una búsqueda del repetidor para pilotos múltiples, lo que puede reducir de forma ventajosa el tiempo para completar el procedimiento 20 de identificación del repetidor. Este procedimiento se aprovecha del hecho de que para pilotos más potentes, con una Ec/Io mayor, el proceso de identificación del repetidor no tiene que llevar tanto tiempo como el de los pilotos más débiles, con una Ec/Io menor, y mantener, pese a ello, el mismo rendimiento en la identificación (por ejemplo, las mismas probabilidades de falsa alarma y de identificación del objetivo). Por ello, puede modificarse la sensibilidad de la búsqueda de identificación del repetidor para mejorar el tiempo de identificación, y pueden desacoplarse las búsquedas 25 superficiales y profundas para proporcionar una respuesta más rápida para escenarios con una Ec/Io elevada.

En esta realización, el sistema de identificación del repetidor sigue llevando a cabo la identificación del repetidor únicamente en los “mejores” pilotos detectados en la búsqueda regular por AFLT imprescindibles para una determinación precisa previa o final de la ubicación de la posición geográfica, pero se permite ahora que el propio proceso de identificación del repetidor sea más breve en base a la intensidad (Ec/Io) de las señales piloto. 30

En 100, se ha efectuado una búsqueda regular por AFLT en todas las señales piloto de los conjuntos activo, candidato y vecino, y se envían los L mejores resultados de la búsqueda regular por AFLT al sistema de identificación del repetidor para llevar a cabo sobre los mismos la búsqueda del repetidor por AFLT. La selección de la “mejor” señal piloto puede hacerse en base a cualesquiera criterios adecuados sobre los resultados de la búsqueda regular por AFLT, como la intensidad (Ec/Io), la RMSE del piloto, etcétera, cuando el “mejor” piloto sería aquel que tiene la mayor Ec/Io, la menor 35 RMSE, etcétera, dependiendo de una variedad de factores prácticos y de criterios de diseño.

En 101, el sistema de identificación del repetidor selecciona un primer piloto en el conjunto de L mejores pilotos.

En 102, cada piloto se agrupa en base a su intensidad de Ec/Io en 4 grupos S1,2,3,4 de intensidad de pilotos que han ser sometidos a búsqueda con 4 búsquedas de identificación del repetidor de profundidades de Ec/Io variables y, por ende, tiempos de búsqueda variables. La agrupación puede lograrse como sigue: se establecen umbrales Th1,2,3,4 (siendo Th1 40 el umbral Ec/Io más intenso y siendo Th4 el más débil), se compara la medición de Ec/Io para un primer piloto con el primer umbral (Th1) y se sitúa en el grupo S1 si se encontraba que estaba por encima de ese umbral; si no, el piloto se compara a continuación con Th2 y se sitúa en el grupo S2 si se encontraba que estaba por encima de ese umbral, y así sucesivamente.

En 103, si quedan más pilotos en los L mejores resultados de la búsqueda regular por AFLT, el bucle prosigue hasta 45 que se ha agrupado la totalidad de los L mejores pilotos.

En 104, se lleva a cabo una búsqueda S1 más breve y más superficial de identificación del repetidor primero en todos los pilotos del grupo S1 más potente en paralelo. Puede hacerse notar que cada uno de los cuatro grupos S1,2,3,4 de intensidad de pilotos tiene distintas profundidades Ec/Io y, por ende, tiempos de búsqueda variables. Así, si la totalidad de los L “mejores” pilotos detectados en una búsqueda regular por AFLT de los que es preciso obtener información de 50 repetidores tienen una Ec/Io elevada (por ejemplo, > Th1), la identificación del repetidor se completará sin tener que llevar a cabo ninguna de las búsquedas profundas (por ejemplo, se hará una búsqueda de las ID de repetidor en todos los pilotos con la búsqueda S1 más superficial y, por ende, las más breve), minimizando así el tiempo necesario para completar el proceso de identificación del repetidor.

En 105, si se obtienen suficientes mediciones de fase piloto sometidas a análisis en busca del repetidor (es decir, PPM 55 analizadas en busca del repetidor) para determinar la posición de la MS, no es necesaria más búsqueda del repetidor.

En 106, la búsqueda del repetidor (es decir, la etapa 104) se repite en cualquier piloto restante en el grupo de búsqueda hasta que todos los pilotos han sido sometidos a análisis en busca del repetidor o hasta que se han obtenido suficientes mediciones del repetidor para una determinación previa de la posición geográfica y/o para el posicionamiento final de la MS.

En 107, se repiten las etapas 104 a 106 en los grupos restantes (S2,3,4) hasta que no quedan más grupos de búsqueda 5 (por ejemplo, i=4 en este ejemplo).

En 108, una vez que se han obtenido suficientes mediciones del repetidor o ya no quedan más grupos de búsqueda, se completa el procesamiento y pueden enviarse las mediciones apropiadas para una determinación previa o final de la posición geográfica (determinación de la posición) de la MS.

En algunas realizaciones, puede incorporarse un concepto de la calidad de respuesta preferida, en el que diferentes 10 valores de calidad de respuesta preferida sean coherentes con la sensibilidad deseada en la búsqueda del repetidor, probabilidades de dar con el objetivo, alcance/rendimiento y tiempo máximo permisible de identificación. De esta manera, podemos tener diferentes valores de la calidad de respuesta preferida para una búsqueda del repetidor con una posición inicial aproximada (es decir, una determinación previa de la posición geográfica) y una determinación final de la posición (es decir, la determinación definitiva de la posición geográfica), para dar pie a diferentes requerimientos del 15 tiempo máximo de identificación entre ambas. Además, también podemos tener diferentes valores de la calidad de la respuesta preferida para la determinación final de la posición geográfica, para dar pie a diferentes posibles requerimientos de diversos tipos de la aplicación en el proceso de detección del repetidor.

El valor de la calidad de la respuesta preferida establecería probabilidades de error en el proceso de detección de objetivos, que dictarían sensibilidades de Ec/Io en la búsqueda en S1,2,3,4, así como la elección de diversos parámetros 20 adicionales de la búsqueda del repetidor, como el número máximo de pilotos, y el mínimo, para los que ha de llevarse a cabo la búsqueda del repetidor, así como el tiempo máximo total de identificación. Los umbrales Th1,2,3,4 de detección de la búsqueda podrían entonces ser calibrados dinámicamente por búsqueda del repetidor, en base a los resultados obtenidos de la búsqueda regular por AFLT y de los parámetros deseados de la calidad de respuesta preferida para minimizar más el tiempo total de identificación. Por ejemplo, aunque la calidad de respuesta preferida pueda fijarse para 25 un tiempo máximo permisible para la identificación, si todas las mediciones por AFLT que es preciso analizar en busca de repetidores tienen una Ec/Io elevada, entonces los umbrales Th1,2,3,4 en la sesión de búsqueda del repetidor por AFLT deberían calibrarse dinámicamente, de tal modo que no se lleven a cabo búsquedas profundas, minimizando así el tiempo real de identificación.

Tal como se describirá con mayor detalle en la siguiente sección, las búsquedas del repetidor (y, por ende, la 30 identificación del repetidor) pueden llevarse a cabo únicamente cuando son necesarias, es decir, únicamente para la determinación previa de la posición geográfica, o únicamente cuando la búsqueda por GPS (si se realiza una búsqueda de A-GPS) no devuelve suficientes mediciones de GPS para determinar la ubicación de la posición, para ahorrar tiempo de procesamiento (MIPS) y acortar el tiempo de determinación de la posición geográfica. Se describirá un procedimiento de ubicación de la posición con referencia a la Fig. 11. 35

Procedimiento ejemplar de determinación de la posición usando FLRFWM

La Fig. 11 es un diagrama de flujo de un procedimiento ejemplar de determinación de la ubicación de la posición de la estación móvil usando una AFLT o A-GPS en zonas con cobertura celular en las que hay presentes repetidores. Debería resultar evidente que pueden implementarse muchos procedimientos diferentes de determinación de la posición usando el sistema de identificación de repetidores dado a conocer en el presente documento. 40

En 110, se obtiene una lista de búsqueda de BTS celulares vecinas. La lista de búsqueda celular se usará para buscar señales piloto procedentes de las estaciones celulares de la lista, y también puede incluir información útil para encontrar las señales piloto de las estaciones de la lista.

La lista de búsqueda celular puede obtenerse de varias maneras; en una realización simple, la lista de búsqueda celular incluye todas las señales piloto posibles en un sistema celular; sin embargo, buscar todas las señales piloto posibles 45 puede consumir una cantidad de tiempo poco deseable. Para ahorrar tiempo en una realización, una estación base celular local que se comunica con la estación móvil puede proporcionar la lista de búsqueda celular para la estación móvil, incluyendo las ventanas de búsqueda en las que buscar a cada señal piloto. Obsérvese que la lista de búsqueda celular podría ser modificada para que incluya también cualquier información de ayuda para la búsqueda del repetidor que esté disponible a la estación base servidora, si es que lo hay, como todos los posibles repetidores en PN de la lista, 50 sus ID y sus retardos internos (y, potencialmente, sus ubicaciones, si la ubicación de la posición ha de llevarse a cabo en la MS). Esto puede contribuir a la reducción del tiempo para la identificación del repetidor y, por ende, del tiempo de determinación de la posición geográfica.

En 112, se toman mediciones por AFLT de las señales piloto procedentes la BTS celular en la lista de búsqueda celular. Puede hacerse notar que, aunque la intensidad de la señal piloto sea insuficiente para establecer la comunicación, la 55 señal piloto puede conservar suficiente intensidad como para ser detectada y poder medir el momento de llegada y otras cualidades.

En una realización, las mediciones por AFLT incluyen una estimación del primer momento de llegada (TOA), una estimación de la RMSE de la trayectoria que proporciona el primer TOA y una estimación de Ec/Io para todas las trayectorias resolubles de la señal piloto, que se usará para actualizar la Ec/Io para la señal piloto. Las mediciones pueden almacenarse en una base de datos de PPM, tal como se muestra en la Fig. 6, en la que cada señal piloto está asociada con una pluralidad de mediciones relacionadas. 5

En 114, puede obtener una lista de búsqueda de satélites de GPS. Esta es una operación opcional, que facilita ventajosamente una lista de búsqueda que puede usar el sistema de GPS para buscar satélites, reduciéndose con ello el tiempo necesario para localizar suficientes satélites para obtener una determinación de la posición. De manera alterativa, el sistema de GPS puede simplemente buscar en todo el cielo; sin embargo, tal búsqueda de todo el cielo consume típicamente un tiempo mucho mayor. 10

En 116, se obtienen mediciones por GPS según procedimientos adecuados de GPS. En una realización, el sistema de comunicaciones de GPS busca primer los satélites especificados en la lista de satélites visibles en las ventanas de búsqueda especificadas en la lista, lo que puede reducir significativamente el tiempo requerido para obtener suficientes señales de GPS.

En 117, la MS determina si se han obtenido suficientes mediciones por GPS para determinar la ubicación de la posición. 15 Si se han obtenido suficientes mediciones, no hay razón alguna para incurrir en procesamiento adicional en la MS; el procesamiento va a 119 en el diagrama de flujo para proporcionar mediciones apropiadas de pseudoalcance (así como, posiblemente, PPM de una búsqueda regular por AFLT y la información del repetidor que indica que no se llevó a cabo la búsqueda del repetidor) ya sea al sistema de determinación de la posición alojado dentro de la MS, o a la PDE situada en la red externa a la MS, pero en comunicación celular con la misma. El sistema de determinación de la 20 posición o la PDE procesan las mediciones de GPS y devuelven la ubicación de la posición de la MS. Si no se han obtenido suficientes mediciones, se efectúa una búsqueda 118 del repetidor por AFLT, tal como se ha descrito con referencia a las Figuras 9 o 10, y como se describe más abajo con referencia a 118.

En 118, se lleva a cabo una búsqueda del repetidor por AFLT en señales piloto obtenidas durante la búsqueda regular por AFLT, tal como se ha descrito como mayor detalle con referencia a la Fig. 9 o la Fig. 10. Dado que la búsqueda del 25 repetidor se lleva a cabo sobre pilotos ya encontrados en la búsqueda regular por AFLT, la búsqueda se efectúa en ventanas pequeñas de búsqueda, y el buscador es capaz de realizarlas simultáneamente. En base a la tecnología de búsqueda actual, pueden buscarse repetidores en aproximadamente 1 a 8 pilotos en paralelo, dependiendo del módem de la estación móvil (MSM) diana.

En 119, pueden proporcionarse mediciones de pseudoalcance (PRM) a partir de la búsqueda por GPS, mediciones de 30 fase piloto (PPM) a partir de la búsqueda por AFLT e información del repetidor a partir de la búsqueda del repetidor (por AFLT) al sistema de determinación de la posición alojado dentro de la MS o a la PDE en una ubicación externa a la MS, pero en comunicación inalámbrica con la misma. El sistema de determinación de la posición de la MS o la PDE procesan todas estas mediciones para obtener la ubicación de la posición de la MS.

Puede hacerse notar que en algunas realizaciones en las que se proporciona únicamente la prestación de la detección 35 de una señal repetida dentro de la marca de agua (es decir, no de la ID única del repetidor), la información del repetidor reunida por la búsqueda del repetidor indicará si la señal ha sido analizada con éxito o no en busca del repetidor (por ejemplo, si ni siquiera se intentó la búsqueda del repetidor, o si se intentó la búsqueda del repetidor pero falló, o si se realizó con éxito la búsqueda del repetidor), y, en caso afirmativo, si la señal es repetida o no. En estas realizaciones, el sistema de determinación de la posición de la MS o la PDE pueden entonces escoger determinar la posición de la MS 40 excluyendo las mediciones PPM de las señales repetidas y de las señales que no fueron analizadas con éxito en busca del repetidor.

También puede hacerse notar que en algunas realizaciones, si se proporciona la ID del repetidor dentro de la forma de onda de la marca de agua, la información del repetidor reunida por la búsqueda del repetidor también incluirá la ID del repetidor extraída de la forma de onda de la marca de agua, si se repite alguna señal. En estas realizaciones, el sistema 45 de determinación de la posición de la MS o la PDE pueden utilizar entonces información sobre los repetidores identificados (por ejemplo, su ubicación y sus retardos internos) para calcular la posición del móvil con las PPM de las señales repetidas incluidas.

Puede hacerse notar que para flujos de llamadas que implican cálculos de la posición inicial aproximada (es decir, una determinación previa de la posición geográfica) basada en las mediciones por AFLT con el fin de crear información 50 adyuvante más precisa por GPS (ventanas menores de GPS), debería efectuarse una búsqueda por AFLT del “repetidor” antes de usar las mediciones de la búsqueda regular por AFLT en el cálculo de la determinación previa de la posición geográfica para proporcionar ventanas de búsqueda por GPS más precisas.

Implementación ejemplar de FLRFWM

En una realización ejemplar, se aplica la FLRFWM a un sistema de CDMA para optimizar el rendimiento de la ubicación 55 de la posición. Los resultados de la implementación del ejemplo, para probabilidades razonables de incidencias de error en el objetivo, tales como una probabilidad de falsas alarmas (PFA), una probabilidad de detección fallida (PMISSDET) y una probabilidad de identificación fallida (PMISSID) de aproximadamente 10–2, incluyen la identificación de una marca de agua de frecuencia de ED para pilotos de tan solo aproximadamente -16,9 dB en aproximadamente 358 microsegundos (ms), -19,2 dB en aproximadamente 712 ms, -21,2 dB en aproximadamente 1,423 seg y -23,1 dB en aproximadamente 2,844 seg.

En esta implementación ejemplar, la forma de onda de modulación aplicada a la señal de enlace directo por el 5 modulador de FM es una onda cuadrada periódica de magnitud +/-fA y un periodo de 2T, siendo fA en esta implementación ejemplar 50 Hz, y estando T en el intervalo de chip de [10*64: inc:11*64]. Debería hacerse notar que el incremento inc se elige para lograr una separación uniforme de las marcas de agua en la frecuencia en aras de una detección más fácil, y el valor es truncado entonces al reloj chipx8 más cercano. En este ejemplo, las frecuencias resultantes de la forma de onda de la marca de agua están en el intervalo de aproximadamente 872,72 Hz a 960 Hz, 10 con una separación uniforme de aproximadamente 2,815 Hz; se logra una degradación mínima en el rendimiento CDMA del ED debido a la marca de agua de frecuencia.

Puede hacerse notar que una limitación es que este ejemplo puede practicarse únicamente para un número limitado (por ejemplo, 32) de ID de repetidor, requiriendo que se implemente en otro lugar del sistema un algoritmo de aprovisionamiento. Por lo tanto, los modelos basados en FLRFWM pueden ser más adecuados para repetidores 15 sectoriales desplegados por el operador, en los que el operador podría ejecutar un algoritmo de aprovisionamiento como parte del despliegue del repetidor, que para repetidor personales en los que los modelos de aprovisionamiento pueden ser difíciles de implementar o en los que el número de repetidores podría crecer más allá de lo que pueden soportar los modelos basados en marcas de agua de frecuencia rápida de enlace directo.

También puede hacerse notar que, tal como se desea, los bucles de seguimiento de la frecuencia no rastrean la forma 20 de onda de la marca de agua de frecuencia, porque la marca de agua de repetidor más lenta tiene un T máximo (TMAX) de aproximadamente 1/60 de la constante de tiempo de los bucles de seguimiento de la frecuencia. La propagación de ca resultante es de aproximadamente +/-3,0 Hz a frecuencia de PCS (que es equivalente a aproximadamente 2,5 Hz a frecuencia de GPS), mientras se logra un error medio estimado de frecuencia de 0 Hz; por lo tanto, la marca de agua no tiene un impacto significativo en el rendimiento ni de GPS ni de AFLT. 25

La implementación ejemplar usa el detector de la ID del repetidor descrito con referencia a la Fig. 8. Debiera hacerse notar que los dos conjuntos de productos vectoriales se realizan en paralelo en sumas coherentes de NPRE chips que están desfasadas en NPRE/2 chips, en vez de reducir NPRE de su valor máximo posible, para reducir la dependencia de la fase de muestreo de la SNR del detector de la ID del repetidor sin tener que sufrir el castigo resultante en la SNR del detector. NPRE se ajusta al valor máximo posible de TMIN/2 (por ejemplo, 5*64 chips de CDMA en la implementación 30 ejemplar) para maximizar la ganancia de procesamiento necesaria para una probabilidades de detección e identificación de falsas alarmas en un intervalo de intensidades de interés de Ec/Io de los pilotos. La limitación de diseño en el valor máximo de NPRE es debida a la limitación del intervalo práctico de enganche del producto vectorial de fC /(4TCPD), siendo TCPD la tasa de actualización del producto vectorial en los chips de CDMA, tal como se explica en otro lugar del presente documento. Se pone en marcha un correlacionador de frecuencias en 32 frecuencias de ID de repetidor para identificar 35 la marca de agua de frecuencia de ED. Se escoge una longitud de acumulación coherente después de la rotación compleja de 2*1364 para NPOST, de tal modo que el tamaño de la gama de frecuencias sea lo suficientemente pequeño como para resolver la separación en frecuencia de firmas de repetidor (aquí 2,815 Hz). Aumentar NPOST más allá de este valor aumentaría algo la ganancia de procesamiento (significativamente menos que un aumento en NPRE, como se expondrá más abajo), aumentando posiblemente, no obstante, el tiempo de determinación de la posición geográfica. 40

Por último, para una sensibilidad de Ec/Io = -16,9 dB, únicamente es necesaria una acumulación no coherente (es decir, M = 1), para Ec/Io = -19,2 dB, M = 2, para Ec/Io = -21,2 dB, M = 4, y para una sensibilidad de Ec/Io = 23,1 dB, M = 8.

Suponiendo que buscamos en ventanas de búsqueda pequeñas, dado que investigamos pilotos ya encontrados en la búsqueda regular por AFLT, y considerando que el tiempo para realizar un producto vectorial y una correlación de frecuencias en 32 frecuencias de ID del repetidor como tarea en segundo plano definida por TFC, el tiempo de 45 identificación sería de aproximadamente (NPRENPOSTM + TFC) chips por piloto. Así, si estimamos que TFC es de aproximadamente 2 ms, entonces el tiempo de detección llega a ser de aproximadamente 358 ms por piloto, para la búsqueda S1, con una sensibilidad de Ec/Io de -16.9 dB.

Debiera hacerse notar que para ahorrar tiempo de identificación y tiempo de procesamiento (MIPS), puede llevarse a cabo una búsqueda del repetidor únicamente cuando sea necesario, es decir, siempre que se desee una determinación 50 previa de la posición geográfica basada en AFLT, y una determinación final de la posición geográfica únicamente cuando la búsqueda por GPS no devuelva suficientes mediciones para determinar la posición de la estación móvil.

Debiera hacer notar también que el número de sumas no coherentes puede ser diferente para la determinación previa de la posición geográfica y la determinación final (es decir, para las búsquedas inicial y final por AFLT), y que también puede calibrarse dinámicamente, si se desea, en base a los resultados de la búsqueda regular por AFLT y a la calidad 55 deseada de respuesta preferida, como ya se ha expuesto. Podría llevarse a cabo una búsqueda más breve y menos sensibles del repetidor por AFLT para la determinación previa de la posición geográfica, y para la determinación final de la posición geográfica podría efectuarse una búsqueda del repetidor por AFLT o bien más breve o más larga/más sensible, según se necesite, en base a los resultados de la búsqueda regular por AFLT y a la calidad deseada de respuesta preferida. La búsqueda de identificación del repetidor puede seguir el procedimiento ilustrado en la Fig. 10.

Está diseñado que la elección de la forma de onda de modulación para la marca de agua y sus características satisfagan cuatro condiciones contradictorias: un impacto adverso mínimo en el rendimiento del ED, así como rendimiento de AFLT y GPS, una probabilidad máxima de detección e identificación y un tiempo mínimo de 5 identificación.

Para minimizar el impacto en el rendimiento del ED, la marca de agua puede estar diseñada para que resulte en una degradación mínima en la SNR del CDMA del ED, es decir, una pérdida media que no ha de superar 0,2 dB, minimizando la desviación de fase minimizando TMAX y fA. Además, puede lograrse un impacto adverso mínimo en el rendimiento de GPS y AFLT garantizando que los bucles de seguimiento de la frecuencia no rastreen la forma de onda 10 de la marca de agua de frecuencia seleccionando un valor lo suficientemente pequeño de TMAX para la forma de onda de modulación, de forma que la marca de agua no sea detectable por el FTP, tal como se describe en otro lugar del presente documento; es decir, no debería verse ninguna contribución a la media y una contribución mínima a la varianza en el FTL, y el aumento máximo en la propagación de pico a pico no debería ser más de aproximadamente varios Hz.

La elección del valor máximo de T (TMAX) y la amplitud de la frecuencia (fA) están diseñadas para equilibrar los dos 15 requisitos contradictorios; es decir, minimizar la degradación en el rendimiento de CDMA, AFLT y GPS, lo que minimiza fA y TMAX, mientras que maximiza fA y TMAX para la mejor probabilidad de detección e identificación. Por ejemplo, para minimizar el efecto adverso de la forma de onda de la marca de agua en el rendimiento del ED, se escogió que TMAX fuera de 11*64 chips y que fA fuera, como máximo, +/-50 Hz; se escogieron estos valores máximos permisibles para estos parámetros para maximizar la probabilidad de detección e identificación del repetidor. Esta TMAX es 20 aproximadamente 1/60 de la constante de tiempo más rápida del FLT (estando definida la constante de tiempo más rápida para el seguimiento de un piloto de PCS de -3,0 dB), de tal modo que, en el peor de los casos, la variación resultante para la forma de onda de marca de agua cambiante más lenta, con periodo de 2TMAX a frecuencia de GPS sea de +/-2.5 Hz, y que el efecto Doppler del código de CDMA del peor caso sea de aproximadamente +/-3.0 Hz, lo que resulta en un impacto adverso mínimo en el rendimiento de GPS y AFLT. 25

Puede mostrarse que la SNR de la salida de la búsqueda de la ID del repetidor en la entrada de la etapa no coherente es aproximadamente igual a

imagen1

siendo Tc el periodo = 1/fC del chip de CDMA, siendo Ec la energía del piloto durante el chip de CDMA, siendo σn la desviación típica del ruido de la muestra piloto, siendo α la pérdida en la potencia de salida del producto vectorial con 30 respecto al ideal en dB, y siendo k el incremento en la varianza de ruido debido a la correlación de muestras de ruido del producto vectorial adyacente. Obsérvese también que el aumento en la SNR de la salida del detector de la IDE del repetidor dará como resultado un aumento de la probabilidad de detección e identificación. A partir de esta expresión, resulta evidente que el mayor aumento en la SNR del detector de la ID del repetidor (y, por ende, de las probabilidades de detección e identificación) puede lograrse aumentando NPRE, seguido por el aumento de fA. 35

Puede seleccionarse el límite superior de diseño en la frecuencia de la forma de onda de la marca de agua (límite inferior en TMIN) equilibrando la probabilidad de detección y el tiempo de identificación. Para un tiempo mínimo de identificación, debería minimizarse TMIN, mientras que para una probabilidad máxima de detección de la ID del repetidor, debería maximizarse TMIN. Concretamente, TMIN determinará la SNR del detector mediante la imposición de un NPRE máximo posible. Para garantizar el muestreo de la forma de onda de la marca de agua más rápida a la tasa de Nyquist, 40 el NPRE máximo debería fijarse en TMIN. Además, el intervalo práctico de enganche del discriminador del producto vectorial de (fC /4TCPD), siendo TCPD la tasa de actualización del producto vectorial en los chips de CDMA y siendo igual a NPRE chips de CDMA, limita el NPRE máximo. Concretamente, la máxima frecuencia de la marca de agua, fMAX= fC /(2TMIN), no debería superar el margen del intervalo práctico de enganche del producto vectorial; en consecuencia, el valor máximo de NPRE es TMIN/2. NPRE, a su vez, tendrá el mayor impacto en la SNR del detector de la ID del repetidor, 45 tal como se ha expuesto más arriba. En esta implementación ejemplar, se combinan las anteriores consideraciones, y el mejor TMIN global es de aproximadamente 10*64 chips.

En vista de estas enseñanzas, las personas expertas en la técnica apreciarán que pueden implementarse realizaciones alternativas sin apartarse del alcance de la presente invención. La presente invención ha de estar limitada únicamente por las reivindicaciones adjuntas, que incluyen todas las relaciones y las modificaciones tales cuando se contemplan en 50 conjunción con la anterior memoria y los dibujos adjuntos.

Claims (28)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un repetidor (16) para amplificar una señal de enlace directo desde una estación base (10) a una estación móvil (22), en el que la estación móvil (22) tiene un bucle de seguimiento de la frecuencia, comprendiendo el repetidor:

   un amplificador (33) para amplificar la señal de enlace directo desde la estación base a la estación móvil; y 5 caracterizado por

   un modulador (34) de frecuencia rápida que modula la frecuencia de la señal (31) de enlace directo con una marca de agua de frecuencia rápida identificativa según pasa por el repetidor, en el que dicha marca de agua tiene una frecuencia tal que el bucle de seguimiento de la frecuencia sustancialmente no detecta dicha marca de agua en dicha estación móvil. 10
2. 2. El repetidor (16) de la reivindicación 1 en el que dicha marca de agua comprende una forma de onda que es no periódica.
3. 3. El repetidor (16) de la reivindicación 2 en el que dicha forma de onda no periódica comprende una forma de onda codificada por BPSK, QPSK u OQPSK que tiene una duración de bit de 2T, siendo T sustancialmente menor que la constante de tiempo del bucle de seguimiento de la frecuencia de la estación móvil. 15
4. 4. El repetidor (16) de la reivindicación 3 en el que dicha forma de onda no periódica tiene una amplitud menor o igual a aproximadamente 50 Hz.
5. 5. El repetidor (16) de la reivindicación 3 en el que T es menor que aproximadamente 1/60 de la constante de tiempo del bucle de seguimiento de la frecuencia.
6. 6. El repetidor (16) de la reivindicación 3 en el que dicha forma de onda no periódica de la marca de agua identifica de 20 forma única al repetidor al tener una secuencia de bits única.
7. 7. El repetidor (16) de la reivindicación 1 en el que dicha marca de agua es sustancialmente periódica con un periodo de 2T, siendo T sustancialmente menor que la constante de tiempo del bucle de seguimiento de la frecuencia de la estación móvil.
8. 8. El repetidor (16) de la reivindicación 7 en el que T es menor que aproximadamente 1/60 de la constante de tiempo del 25 bucle de seguimiento de la frecuencia.
9. 9. El repetidor (16) de la reivindicación 7 en el que la amplitud de la marca de agua de frecuencia rápida es menor o igual a aproximadamente 50 Hz.
10. 10. El repetidor (16) de la reivindicación 7 en el que dicha forma de onda periódica comprende una forma de onda cuadrada periódica. 30
11. 11. El repetidor (16) de la reivindicación 10 en el que dicha forma de onda cuadrada periódica tiene una amplitud menor o igual a aproximadamente 50 Hz.
12. 12. El repetidor (16) de la reivindicación 11 en el que dicha amplitud es de aproximadamente 50 Hz.
13. 13. El repetidor (16) de la reivindicación 7 en el que dicha forma de onda de la marca de agua identifica al repetidor al tener un valor de T único. 35
14. 14. Una estación móvil (22) para recibir una pluralidad de señales piloto de enlace directo e identificar la presencia de una forma de onda de marca de agua de frecuencia rápida para determinar si se repite cualquiera de dichas señales de enlace directo, comprendiendo dicha estación móvil:

    un receptor (61) para recibir señales de enlace directo;

    un bucle (62) de seguimiento de frecuencias para permitir la demodulación precisa de las señales de enlace directo; 40

    un buscador (64) de AFLT para detectar pilotos y para llevar a cabo mediciones de fase de los pilotos, incluyendo la medición de los tiempos de llegada de dicha pluralidad de señales piloto de enlace directo; y caracterizado por

    un sistema (72) de identificación del repetidor configurado para detectar e identificar la marca de agua e identificar con ello una señal de enlace directo repetida, en el que dicho sistema de identificación del repetidor busca la marca de agua en la señal de enlace directo para recuperar la forma de onda de la marca de agua que identifica al repetidor de forma 45 única, teniendo la forma de onda de la marca de agua una frecuencia tal que el bucle de seguimiento de la frecuencia sustancialmente no detecta dicha marca de agua.
15. 15. La estación móvil (22) de la reivindicación 14 en la que dicho sistema de identificación del repetidor comprende:

    medios para acumular una serie de muestras de señales piloto;

    medios para recuperar formas de onda de marcas de agua de dichas muestras de señales piloto, si las hay, calculando los productos vectoriales de sumas consecutivas de las muestras de señales piloto; y

    medios para llevar a cabo una correlación de frecuencias en dichas formas de onda de la marca de agua para determinar su frecuencia que identifica al repetidor de manera única. 5
16. 16. La estación móvil (22) de la reivindicación 14 en la que dicho sistema (72) de identificación del repetidor comprende un medio para demodular una forma de onda de una marca de agua modulada por BPSK.
17. 17. La estación móvil (22) de la reivindicación 14 en la que dicho medio de demodulación comprende un demodulador basado en un filtro adaptado.
18. 18. La estación móvil (22) de la reivindicación 14 que comprende además un receptor (74) de GPS para recibir señales 10 de GPS.
19. 19. La estación móvil (22) de la reivindicación 18 en la que dicho sistema de identificación del repetidor comprende además medios para saltarse la búsqueda de la marca de agua en la señal de enlace directo si dicho receptor de GPS produce un número suficiente de mediciones para determinar con precisión la ubicación de la posición de la estación móvil. 15
20. 20. Un procedimiento para determinar la información de la ubicación de la posición de una estación móvil (22) a partir del enlace directo de una pluralidad de señales piloto, comprendiendo el procedimiento:

    llevar a cabo una búsqueda por AFLT en la estación móvil para detectar pilotos y medir un primer tiempo de llegada de dicha pluralidad de señales piloto;

    seleccionar una primera señal piloto localizada durante dicha búsqueda por AFLT; y caracterizado por: 20

    someter dicha primera señal piloto a análisis en busca del repetidor llevando a cabo una búsqueda por AFLT del repetidor en dicha primera señal piloto, incluyendo la búsqueda de una forma de onda de una marca de agua de frecuencia rápida que identifica una señal repetida, teniendo dicha forma de onda de la marca de agua un frecuencia tal que el bucle de seguimiento de la frecuencia en dicha estación móvil sustancialmente no detecta dicha marca de agua en dicha estación móvil; 25

    repetir dichas etapas de realización y de análisis en busca del repetidor para una pluralidad de otras señales piloto seleccionadas hasta que se obtiene un número suficiente de señales piloto con información del repetidor para determinar una ubicación de la posición de la estación móvil; y

    proporcionar mediciones de fase de los pilotos e información de repetidor para las señales piloto obtenidas en dicha búsqueda por AFLT a uno de un sistema de determinación de la posición de una estación móvil y una entidad de 30 determinación de la posición en la red para determinar la posición de dicha estación móvil.
21. 21. El procedimiento de la Reivindicación 20 que comprende además la recuperación de información del repetidor a partir de la señal piloto, en una estación móvil, llevar a cabo una búsqueda de identificación del repetidor en la estación móvil en una primera señal piloto, incluyendo la búsqueda de una forma de onda de una marca de agua de frecuencia rápida que identifica la señal repetida en un enlace directo de dicha primera señal piloto, teniendo dicha forma de onda 35 de la marca de agua un frecuencia tal que un bucle de seguimiento de la frecuencia en dicha estación móvil sustancialmente no detecta dicha marca de agua en dicha estación móvil.
22. 22. El procedimiento de las reivindicaciones 20 o 21 en el que dicha información del repetidor identifica si la señal es sometida con éxito o no a análisis en busca del repetidor, y, en caso afirmativo, si la señal está repetida o no, de tal modo que dicho uno de un sistema de determinación de la posición de la estación móvil y una entidad de determinación 40 de la posición en la red determine la posición de la estación móvil excluyendo las mediciones de las señales piloto repetidas y de las señales piloto que no fueron sometidas con éxito a análisis en busca del repetidor.
23. 23. El procedimiento de la reivindicación 22 que comprende además la identificación de una ID del repetidor a partir de dicha forma de onda de la marca de agua.
24. 24. El procedimiento de la reivindicación 23 en el que la etapa de proporcionar información del repetidor incluye 45 proporcionar la información de si la señal piloto se ha sometido con éxito a análisis en busca del repetidor, y, en caso afirmativo, de si la señal está repetida o no, y, en caso afirmativo, proporcionar también dicha ID del repetidor para las señales piloto que se ha identificado que están repetidas, de tal modo que dicho uno de un sistema de determinación de la posición de la estación móvil y una entidad de determinación de la posición en la red pueda incluir las mediciones de las señales piloto repetidas en el cálculo de la posición. 50
25. 25. El procedimiento de la reivindicación 23 en el que dicha identificación del repetidor o dicha búsqueda por AFLT del repetidor comprende:

    acumular muestras de señales piloto procedentes de un buscador de pilotos o de un buscador de AFLT;

    recuperar la forma de onda de la marca de agua de frecuencia calculando productos vectoriales de sumas de muestras de señales piloto consecutivas; y 5

    llevar a cabo una correlación de frecuencias para determinar la frecuencia de la forma de onda de la marca de agua que corresponde a dicha ID del repetidor.
26. 26. El procedimiento de la reivindicación 23 en el que dicha identificación del repetidor o dicha búsqueda por AFLT del repetidor comprende una demodulación basada en un filtro adaptado para decodificar una marca de agua de frecuencia rápida codificada mediante BPSK. 10
27. 27. El procedimiento de las reivindicaciones 20 o 21 que comprende además llevar a cabo una búsqueda por GPS antes de la etapa de llevar a cabo una búsqueda de identificación del repetidor o una búsqueda por AFLT del repetidor.
28. 28. El procedimiento de la reivindicación 27 en el que, si dicha búsqueda por GPS produce un número suficiente de mediciones para determinar con precisión la ubicación de la posición de la estación móvil, se salta la etapa de llevar a cabo una búsqueda de identificación del repetidor o una búsqueda por AFLT del repetidor. 15