ITRM970525A1 - Procedimento ed apparecchio di localizzazione in sistemi di comunicazioni senza filo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: "PROCEDIMENTO ED APPARECCHIO DI LOCALIZZAZIONE IN SISTEMI DI COMUNICAZIONI SENZA FILO

Campo della invenzione

La presente invenzione si riferisce in generale ai sistemi per comunicazioni senza filo e, più particolarmente, ad un procedimento e ad un apparecchio per localizzare una unità di abbonato in un sistema per comunicazioni senza filo ad accesso multiplo a divisione di codice (CDMA).

Precedenti della invenzione

in un sistema per comunicazioni sena filo è spesso desiderabile localizzare gli utenti che stanno effettuando delle chiamate. Le applicazioni per una tale tecnologia comprenderebbero i servizi di emergenza, per cui i servizi di polizia/incendio/ambulanza potrebbero essere forniti ad un utente che esegue una chiamata. Altre applicazioni includerebbero la rivelazione di frodi, le investigazioni di polizia e simili.

I sistemi cellulari precedentemente installati presentano scarsa capacità sotto questo aspetto. Per esempio, in un sistema radio cellulare AMPS (sistema telefonico mobile progredito), un utente potrebbe essere localizzato entro una cella attraverso la determinazione dell'antenna della stazione di base che è stata usata per servire l'utente. Tuttavia, una cella potrebbe anche avere un raggio di 4,8-8 chilometri, rendendo questa informazione praticamente priva di utilità. Poiché molte delle dense postazioni delle celle urbane sono ora molto più piccole e molte delle postazioni di celle urbane/suburbane sono ora settorizzate, impiegando antenne settorizzate per limitare l'area di servizio di un canale esattamente ad un settore di una cella, le aree di copertura di una cella sono ora più piccole. Tuttavia, anche l'area in queste celle più piccole può ancora essere superiore ad un miglio quadrato. Ciò rende ancora poco eseguibile in pratica la localizzazione di un utente per la maggior parte degli scopi. Altri sistemi radio, come il sistema cellulare digitale degli stati Uniti (USDC) e il sistema mobile speciale per gruppi (GSM) utilizzano lo stesso procedimento di identificazione della cella o del settore e non potrebbero fare maglio dei sistemi AMPS.

Mentre vi sono altre alternative di localizzazione, per esempio l'impiego delle unità del sistema di posizionamento globale (GPS) nell'unità di abbonato oppure la triangolazione su una unità di abbonato trasmittente, queste e simili soluzioni sono troppo costose per essere usate dalla maggior parte degli abbonati oppure, nel caso della triangolazione, richiedono che ad esse vengano dedicate altre risorse costose e dispendiose di tempo.

Pertanto, rimane il bisogno di una perfezionata soluzione efficiente in rapporto al costo per localizzare gli abbonati in un sistema per comunicazioni senza filo.

Sommario della invenzione

Questi problemi ed altri vengono risolti per mezzo di un procedimento ed un apparecchio perfezionati in conformità con la invenzione. In conformità ad un primo aspetto, un procedimento per determinare la localizzazione di una unità dì abbonato in un sistema per comunicazioni comprende le operazioni di ricevere un segnale dalla unità di abbonato in una prima stazione di base, determinare un primo tempo di ricezione del segnale sulla base di una sequenza di simboli di distribuzione nella prima stazione di base, determinare un primo angolo di arrivo del segnale nella prima stazione di base e determinare la collocazione della unità di abbonato dal primo tempo di ricezione, dal primo angolo di arrivo e da ulteriori informazioni predeterminate relative alla prima ed alla seconda stazione di base. Il segnale è formato mediante modulazione tramite la sequenza dei simboli di distribuzione.

In conformità ad un ulteriore aspetto, un procedimento per stimare la collocazione di una unità di abbonato comprende le operazioni di eseguire una prima misura di localizzazione avente un primo livello di affidamento, eseguire una seconda misurazione di collocazione avente un secondo livello di affidamento e determinare una collocazione stimata per la unità di abbonato sulla base della prima e della seconda misurazione di collocazione. La prima misura di collocazione viene determinata attraverso la ricezione di un segnale proveniente dalla unità di abbonato in una prima stazione di base, determinazione di un primo tempo di ricezione del segnale sulla base della sequenza dei simboli di distribuzione nella prima stazione di base e determinazione di un primo angolo di arrivo del segnale nella prima stazione di base. Il segnale è formato mediante modulazione tramite la sequenza dei' simboli di distribuzione.

In conformità ad un altro aspetto, un sistema di comunicazioni comprende un controllore ed un elaboratore di collocazione il quale risponde al controllore. Il controllore agisce in risposta ad una prima e ad una seconda stazione di base, ciascuna fra la prima e la seconda stazione dì base comprendendo un ricevitore azionabile per ricevere un segnale proveniente dalla unità di comunicazione, il segnale essendo formato mediante modulazione sulla base di una sequenza di simboli di distribuzione, nonché un rivelatore azionabile per determinare un tempo di ricezione del segnale sulla base della sequenza. L'elaboratore di localizzazione agisce in risposta al controllore ed è azionabile per richiedere alla prima ed alla seconda stazione di base di determinare un primo ed un secondo tempo di arrivo del segnale sulla base della sequenza, nonché per determinare una collocazione della unità di comunicazione partendo dal primo e dal secondo tempo di ricezione e da ulteriori informazioni relative alla prima ed alla seconda stazione di base.

In conformità ad ancora un altro aspetto, un procedimento per determinare la collocazione di una unità di abbonato comprende la ricezione di un primo segnale proveniente da una prima stazione di base facente parte della pluralità di stazioni di base ed un secondo segnale proveniente da una seconda stazione di base facente parte della pluralità di stazioni di base, la determinazione di un primo tempo di ricezione sulla base di una prima sequenza e di un secondo tempo di ricezione sulla base di una seconda sequenza, nonché la determinazione della collocazione della unità di abbonato dal primo e dal secondo tempo di ricezione e da ulteriori informazioni relative alla prima ed alla seconda stazione di base. Il primo ed il secondo segnale sono formati sulla base della prima sequenza di simboli e della seconda sequenza di simboli, rispettivamente.

Breve descrizione dei disegni

L'invenzione stessa, unitamente ai suoi previsti vantaggi, può essere meglio compresa con riferimento alla seguente descrizione dettagliata presa in combinazione con i disegni allegati, nei quali:

la figura 1 rappresenta uno schema semplificato che illustra un sistema cellulare che può impiegare la presente invenzione,

la figura 2 rappresenta uno schema a blocchi di un ricevitore CDMA in una unità di abbonato secondo una prima forma di realizzazione della invenzione, la figura 3 rappresenta uno schema che illustra la localizzazione della posizione di una unità di abbonato operante secondo il sistema COMA in conformità ad una forma di realizzazione della invenzione,

la figura 4 rappresenta uno schema che illustra una sequenza di temporizzazione usata nella determinazione del ritardo di propagazione per la collocazione di una unità di abbonato CDMA in conformità ad una forma di realizzazione della invenzione,

la figura 5 rappresenta uno schema a blocchi di un ricevitore CDMA in una stazione di base in conformità ad una forma di realizzazione della invenzione,

la figura 6 rappresenta un diagramma che illustra i tempi di propagazione e di ritardo impiegati per calcolare la posizione di una unità di abbonato in conformità ad una forma di realizzazione della invenzione,

la figura 7 rappresenta un diagramma di flusso che illustra il procedimento con il quale un abbonato misura i segnali provenienti dalla stazione di base in conformità ad una forma di realizzazione della invenzione ,

la figura 8 rappresenta un diagramma di flusso che illustra il procedimento con il quale una stazione di base misura i segnali provenienti dall'abbonato in conformità ad una forma di realizzazione della invenzione,

le figure 9-13 rappresentano diagrammi che illustrano la localizzazione della posizione di una unità di abbonato in conformità ad una seconda forma di realizzazione,

le figure 14-15 rappresentano degli schemi generali che illustrano la ricezione di un segnale in una stazione di base, proveniente da una unità di abbonato,

la figura 16 rappresenta un diagramma che illustra la localizzazione della posizione di una unità di abbonato quando vi è un ostacolo fra l'unità di abbonato ed una stazione di base,

la figura 17 rappresenta uno schema a blocchi della implementazione di un primo ricevitore in una stazione di base da impiegare per la localizzazione di posizione in conformità alla seconda forma di realizzazione,

la figura 18 rappresenta uno schema a blocchi di una seconda implementazione del ricevitore in una stazione di base, da impiegare per la localizzazione della posizione in conformità alla seconda forma di realizzazione,

la figura 19 rappresenta uno schema a blocchi di una terza implementazione del ricevitore in una stazione di base, da impiegare per la localizzazione di posizione in conformità alla seconda forma di realizzazione.

Descrizione dettagliata dei disegni

Una prima forma di realizzazione della invenzione consiste in un sistema per determinare la collocazione di un utente in un sistema cellulare operante nel quadro di accesso multiplo a divisione di codice (COMA) . Utilizzando le informazioni di modulazione del sistema CDMA, una stima del tempo di volo o di propagazione viene effettuata per il primo raggio che arriva in una unità di abbonato. Il primo raggio ricevuto tipicamente rappresenta il percorso più breve fra la base e l'abbonato ed il tempo di volo stimato consente di calcolare la distanza fra l'abbonato e la stazione di base. Calcolando la distanza nei confronti di una molteplicità di collocazioni, per esempio tre collocazioni, una collocazione specifica di un abbonato può essere calcolata limitata dalla precisione della temporizzazione di misura ed altri ritardi di elaborazione .

Nella prima fórma di realizzazione il tempo di volo del segnale fra ciascuna base e l'abbonato viene calcolato automaticamente entro un ricevitore a correlazione. Le operazioni di elaborazione implicano la trasmissione di un segnale codificato in sequenza di pseudorumore (PN) allineato nel tempo sotto una precisione di chip (per esempio 1/16 di un chip) e correlazione su questo segnale nel ricevitore con l'impiego di un algoritmo di correlazione. Poiché la sequenza di modulazione (per esempio una sequenza PN) è nota ed usata nella sincronizzazione/unificazione, un preciso tempo di ricezione di un dato chip può essere determinato. Determinando il tempo di ricezione per una molteplicità di segnali in reciproca relazione, un ritardo di tempo può essere calcolato ed usato per determinare una stima della posizione.

In una implementazione, l'abbonato utilizza note informazioni di sequenza di PN e di compensazione, per determinare quali chip PN relativi da diverse stazioni di base (normalizzate e/o ausiliarie) che erano stati trasmessi contemporaneamente e determina anche il tempo di ricezione di questi chip relativi. Dalla differenza che intercorre fra i tempi di ricezione, si determina una differenza di tempo e perciò una differenza di distanza. Impiegando le differenze di distanza e le posizioni note delle stazioni di base, si può determinare una stima della posizione. Nel caso in cui un abbonato sia in comunicazione soltanto con una o due stazioni di base, ulteriori stazioni di base possono essere forzatamente condotte in una regolazione attiva (con inclusione di collocazioni ausiliarie, se necessarie) in modo tale che le misurazioni di tempo possano essere effettuate dall'abbonato.

In un'altra implementazione, le postazioni di base riceventi sono controllate in modo da effettuare misurazioni di tempo di chip scelti e la differenza di tempo di ricezione viene usata per calcolare similmente la posizione dell'abbonato. Nel caso in cui siano necessarie ulteriori postazioni di ricezione a causa di interferenze e simili, le collocazioni ausiliarie vengono controllate in modo da ricevere i segnali trasmessi dalla unità di abbonato. In caso di necessità, qualora vi fosse una emergenza, l'unità di abbonato viene alimentata fino ad un livello massimo di potenza, in modo tale che almeno tre stazioni di base possano ricevere ed effettuare una stima temporale del segnale. Inoltre, nel caso in cui siano necessarie delle misure più precise, uno speciale messaggio di localizzazione può essere trasmesso all'abbonato. A seguito della ricezione, l'abbonato determina uno sfalsamento chip/tempo per un segnale di risposta, codifica lo sfalsamento o offset e trasmette il segnale di risposta. A seguito della decodificazione di detto sfalsamento e del confronto dei tempi di ricezione di uno stesso chip (per esempio il primo chip di un quadro) usato per determinare lo sfalsamento, un valore di tempo compensato per i ritardi viene determinato per i vari percorsi di propagazione e la posizione viene determinata da esso. Infine, poiché potrebbe essere difficile ricavare un segnale ricevuto sulle basi a maggiore distanza, una suddivisione del carico di emergenza può essere eseguita nelle basi contigue per fornire una portata supplementare, poiché la capacità può essere ridotta per raggiungere un compromesso sul lato della portata in un sistema radio CDMA. Perciò, la copertura risulta perfezionata e la localizzazione della posizione viene effettuata in maniera più affidabile.

Facendo ora riferimento alla figura 1, un sistema cellulare è generalmente rappresentato con il numero di riferimento 100 avente una configurazione di celle esagonali con le stazioni di base 110, 120, 130 ed un abbonato 140. Le unità di base ausiliarie 121 sono anche collocate fra le unità di base 110, 120 e 130. La distanza fra le stazioni di base 110, 121 e 130 e l'unità di abbonato 140 viene stimato determinando il tempo di volo o di propagazione del primo raggio che arriva e che viene misurato partendo da un tempo di riferimento preventivamente definito fino all'istante in cui il ricevitore esegue una correlazione sul segnale trasmesso. Ciò viene reso più difficile per il fatto che la stima della distanza può essere sopravulata oppure sotto stimata, poiché la misurazione è stata effettuata fino ad un arbitrario punto di riferimento di tempo nel ricevitore (una misura precisa sarebbe disponibile soltanto se un sistema di temporizzazione più accurato (e costoso), per esempio quello derivato da un segnale GPS oppure da un dispositivo di orologeria atomico, viene usato nell'unità di abbonato 140). Perciò, le distanze 150, 160 e 170, rispettivamente possono essere più lunghe o più corte della distanza effettiva fra ciascuna base 110, 121, 130 e l'abbonato 140, sulla base della correlazione con una cadenza dei chip (su una cadenza dei chip approssimativamente di 814 nanosecondi (ns) 8 vale a dire la cadenza del segnale completamente distribuito, la quale è determinata secondo lo standard TiA (Telecommunications Industry Association) Interim Standard IS-95A sulla base della frequenza della sequenza PN) oppure approssimativamente 250 metri (m) per chip; perciò, è desiderabile realizzare misure di tempo con una velocità superiore a quella corrispondente alla frequenza dei chip). Nella figura 1, la distanza 150 è rappresentata come sopra stimata, indicando un punto 125 aldilà della collocazione effettiva dell'’unità di abbonato. Similmente, i punti 115 e 135 sono anche sovrastimati. Questi punti saranno corretto dalla elaborazione della distanza che verrà descritta nel seguito, per fornire una stima molto più vicina alla collocazione effettiva dell'abbonato.

La figura 2 rappresenta uno schema a blocchi che illustra una unità di abbonato 200 operante nel sistema CDMA, avente un ricevitore CDMA 201, una unità di localizzazione 202 ed un trasmettitore 203. Il ricevitore 201 presenta una comune estremità frontale 205 a RF (radio frequenza) la quale alimenta tre indipendenti ingressi scaglionati 210, 220, 230. Queste unità scaglionate 210, 220 e 230 possono sincronizzarsi su tre diversi raggi ricevuti che sono approssimativamente distanziati di un tempo di chip PN a più, valore che è tipico per un ricevitore con spettro distribuito a sequenza diretta (DSSS). Il dispositivo di ricerca 240 esplora i nuovi picchi di correlazione ad una velocità superiore a quella corrispondente alla frequenza dei chip (nel caso preferito, per consentire risoluzioni rapidissime anche fino ad una frequenza di orologeria o di cadenzamento (clock) di 50ns), e può riassegnare gli ingressi scaglionati sulla base della stima migliore delle condizioni correnti dei canali. Normalmente. I correlatori per gli ingressi scaglionati 210, 220 e 230 sono sincronizzati sui tre raggi più forti che sono disponibili e, quando una seconda oppure una terza stazione di base può fornire un segnale sufficientemente forte, essi sono riservati per sincronizzarsi sui segnali di queste altre stazioni di base, i quali sono anche ritardati nel tempo in misura superiore ad un tempo di Chip PN, rispettivamente, come descritto dallo standard IS-95A. Se soltanto due stazioni di base sono sufficientemente forti, allora due raggi sono dedicati, uno per ciascuna stazione di base, mentre il terzo raggio è connesso al restante raggio più forte per l'una o per l'altra stazione di base.

Quando una funzione di localizzazione di posizione è desiderata dall'abbonato 200, è preferibile tentare di trovare tre diverse stazioni di base, una per ciascun raggio, in modo tale che siano disponibili informazioni sufficienti per stimare accuratamente la collocazione. Perciò, per il collegamento alle tre stazioni di base, gli ingressi scaglionati 210, 220 e 230 sono regolati in modo tale che almeno tre segnali provenienti dalle unità di base siano decodificate. Se disponibili, dei generatori pilota di emergenza (per esempio l'unità di base ausiliarie 121 della figura 1) fisicamente collocati fra le stazioni di base potrebbero essere attivati in risposta ad una richiesta espressa da un sistema di risponditore o beacon allo scopo di coprire a tappeto l'area con ulteriori segnali di riferimento, in modo da consentire all'abbonato di effettuare delle stime di collocazione sulla base di questi generatori pilota, come anche sulla base delle stazioni di base normali. Questa unità ausiliarie avrebbero un diverso sfalsamento PN che non le stazioni di base circostanti e tipicamente sarebbero equipaggiate con un ricevitore GPS per appropriata sincronizzazione/temporizzazione . Essi verrebbero collegati alle stazioni di base oppure ad altri dispositivi di controllo di infrastruttura con un qualsiasi mezzo conveniente, per esempio una connessione senza fili oppure un cavo a doppio filamento ritorti. Questa attivazione viene eseguita preferibilmente per mezzo di una richiesta applicata al controllore oppure per mezzo di un comando proveniente dalla stazione di base di servizio ad una unità ausiliaria locale, sotto il suo controllo, a seguito di indicazione da parte dell'abbonato che sono disponibili meno di tre basi. Alternativamente, le unità ausiliarie potrebbero essere equipaggiate con ricevitori di scansione che, in risposta ad un segnale di richiesta generato da un abbonato, darebbero inizio alla trasmissione per un periodo di tempo limitato (per esempio 5 secondi, allo scopo di minimizzare le interferenze del sistema). Mediante un appropriato collocamento, tali unità ausiliarie possono essere usate per ridurre le incertezze in certe collocazioni o per aumentare genericamente la precisione della localizzazione della posizione in aree strategiche, per esempio le autostrade principali, le zone di passeggio oppure i distretti commerciali centrali. A causa della natura limitatrice di interferenze di un sistema CDMA, in certi casi soltanto una stazione di base sarà in grado di ricevere il segnale dell'abbonato e viceversa, per cui le unità ausiliarie sono necessarie per ricavare le necessarie molteplici letture.

Il tempo relativo di ricezione di ciascun segnale è determinato mediante l'impiego di informazioni relative al fronte anteriore (oppure, alternativamente, i picchi) dei relativi picchi di correlazione nel dispositivo di ricerca e regolando queste informazioni per mezzo di uno sfalsamento o di una compensazione (offset) determinato in un circuito di allineamento temporale di precisione (per esempio dei circuiti ad anello di sincronizzazione di ritardo (DLL) 215, 225 o 235 per ciascun ramo, collegati con filtri 250-270). Preferibilmente, i relativi picchi di correlazione sono quelli ricevuti su diversi rami, ma nell'ambito di un chip uno rispetto all'altro. In questa soluzione, il preciso tempo del fronte anteriore viene determinato, insieme con il numero di sequenza PN (in altre parole la posizione del chip (per esempio il numero 245) della sequenza PN ripetitiva (per esempio approssimativamente 16.000 chip di lunghezza)). Impiegando lo sfalsamento della sequenza PN già determinato e la progettazione del sistema in cui la sequenza PN di base è identica per ciascuna stazione di base ed è trasmessa nello stesso tempo del sistema più o meno uno sfalsamento di sequenza PN univoco, la differenza nei tempi relativi fornisce una differenza nel ritardo lungo il percorso di propagazione. Ciò è illustrato nella figura 3. Nell'istante TO, due basi B1 e B2 stanno trasmettendo, però la base B1 trasmette il chip PN 0, mentre la base B2 trasmette il chip PN 256, poiché essa presenta uno sfalsamento della sequenza PN di 256 chip. Nello stesso tempo Tl, dopo aver attivato la funzione di localizzazione della posizione, l'abbonato determina che il fronte anteriore del chip 4 di PN dalla stazione B1 è stato ricevuto. Il successivo fronte anteriore 'di un chip dì PN proveniente dalla stazione di base B2 è ricevuto 1/8 di un chip di ritardo nell'istante T2 ed il chip viene determinato come il chip di ordine 280 nella sequenza di PN. Sulla base di questi tempi di ricezione e dei numeri di PN, si calcola che la differenza di ritardo di propagazione è ((PNB2 -sfalsamento) (differenza di ricezione, T2-T1)) (PNB1 - sfalsamento) = ((261-256) (1/8)) - (4-0) = 1-1/8 chip * 814 ns/chip = 916 ns. Approssimativamente con una velocità di propagazione di 1/3 metri (m) per ns per un segnale radio, ciò si converte approssimativamente in una differenza di 300 metri nelle distanze lungo i percorsi di propagazione. La precisione della localizzazione è limitata soltanto dalla frequenza del segnale di cadenzamento o di clock del sistema che viene usata e dal grado di sincronizzazione. Nel caso in cui tutte le stazioni di base stiano utilizzando le informazioni di temporizzazione del sistema GPS, sono correntemente possibili delle trasmissioni sincronizzate (vale a dire dei fronti anteriori dei chip) con una approssimazione entro 50ns (ovvero approssimativamente 1/16 della cadenza dei chip. Con un dispositivo di cadenzamento o di clock locale che genera almeno la stessa frequenza di cadenzamento di 20 Mhz, è possibile una localizzazione entro circa 100 ns avvero 30 m. ;Ritornando ora alla figura 2, i dispositivi ad anello di sincronizzazione di ritardo DLL 215, 225 e 235 sono collegati in retroazione a ciascun ingresso 210, 220 e 230, rispettivamente, per regolare i segnali in modo da emettere in uscita dei segnali finemente allineati nel tempo. Come precedentemente notato, le uscite dei circuiti ad anello di sincronizzazione di ritardo possono anche servire come precise informazioni di sfalsamento o di offset di fase per regolare i tempi di ricezione dei chip di PN, preferibilmente dopo filtrazione in filtri passa basso (LPF) 250, 260, 270 per ciascun canale, rispettivamente, che effettivamente media le uscite di ciascun circuito ad anello di sincronizzazione di ritardo 215, 225, 235. Questa informazione di sfalsamento preciso di fase già mediato, insieme con il numero di chip/tempi/identificazione di base o sfalsamento (vale a dire le informazioni B1-B3) dal dispositivo di ricerca 240 (che è anche adattato per la rivelazione di chip/tempo di PN) vengono alimentate al dispositivo di ricerca di localizzazione 280. Il dispositivo di ricerca di localizzazione 280 riceve le precise informazioni di sfalsamento di fase provenienti da ciascun ramo e corregge il tempo di ricezione dal dispositivo di ricerca 240 per ciascun chip, in modo da fornire un corretto tempo relativo di ricezione per ciascun ramo. Partendo dal tempo iniziale, per esempio B1 (vale a dire il tempo in cui viene ricevuto il segnale proveniente dalla stazione di base 1), viene determinata la differenza di tempo di ricezione tB21 e tB3l per gli altri segnali B2 e B3 e vengono determinate le corrispondenti distanze dB21 e dB31. Si ricava così che le distanze a partire dalle stazioni di base 1 (110), 2 (120) e 3 (130) sono dBl, (dBl dB21) e (dBl * dB31), rispettivamente.

Inoltre, dagli sfalsamenti ΡΝ, sono note le identità delle stazioni di base e la loro posizione geografica può essere ricavata dalla memoria 281. E' quindi semplice operazione eseguire una ruotine di ricerca per determinare, come quella illustrata nella figura 4, le coordinate geografiche della stazione mobile. Nell'esempio della figura 4, le collocazioni di base note sono usate per definire tre linee 112 (151), L23 (152) e 113 (153). Le distanze dB21 e dB31 vengono sottratte dalle linee L12 (151), L23 (152) e dalle linee L23 (152), L13 (153) rispettivamente, e dai restanti segmenti che sono bisecati da linee normali N12 (154), N23 (156) e N13 (155). L'intersezione di queste linee N12 (154), N23 (156) e N13 (155) rappresenta la posizione dell'unita di abbonato 140. Questa informazione potrebbe quindi essere inviata alla stazione di base di servizio per l'inoltro ad una parte richiedente di un registro di localizzazione di servizio oppure potrebbe essere inoltrata per essere usata dall'abbonato (per esempio su una griglia di mappatura oppure altro dispositivo di localizzazione, non rappresentato).

Alternativamente, se l'informazione di collocazione della stazione di base non è disponibile per l'abbonato, lo sfalsamento di fase, il chip, la temporizzazione e l'informazione di sfalsamento di base possono essere inviati in un segnale di richiesta di localizzazione ad una stazione di base di servizio. In tale stazione, un dispositivo di ricerca di localizzazione può accedere alla sua propria base di dati e può determinare la collocazione dell'abbonato. Questa informazione di collocazione viene quindi ritrasmessa in un messaggio di risposta di collocazione alla unità di abbonato oppure ad altra entità richiedente.

Una soluzione preferita, tuttavia, per la localizzazione da effettuare impiegando apparecchiature di infrastruttura può essere ricavata con riferimento ora alla figura 5, la quale in generale rappresenta uno schema a blocchi di un sistema di infrastruttura 300 operante secondo il sistema CDMA avente una prima stazione di base 301 idonea ad operare nel sistema CDMA. La stazione di base 301 presenta una estremità frontale a radiofrequenza comune 305 la quale alimenta quattro indipendenti ingressi scaglionati riportati con i numeri di riferimento 310, 320,... 330. Questi scaglionamenti o suddivisioni possono sincronizzarsi su quattro diversi raggi ricevuti che sono distanziati di un tempo corrispondente ad un chip di PN, che è tipico in un ricevitore DSSS. I due dispositivi di ricerca 340 effettuano la esplorazione per nuovi picchi di correlazione e possono riassegnare gli scaglionamenti sulla base della loro migliore stima delle condizioni correnti dei canali. Normalmente, i quattro correlatori degli scaglionamenti 310, 320, 330, sono sincronizzati sui quattro raggi più forti che sono disponibili.

Quando si desidera una funzione di localizzazione di posizione, due soluzioni generali sono disponibili, vale a dire quella passiva (vale a dire senza alcuna risposta da parte della unità di abbonato, oppure quella attiva. Nell'uno e nell'altro caso, è preferibile trovare almeno tre diverse stazioni di base capaci di ricevere un segnale dell'abbonato per cui è disponibile una quantità di informazioni sufficiente per stimare la posizione. In una prima forma di realizzazione operante nel modo passivo, quattro rami di scaglionamento 310, 320...

330 delle stazioni di base 301 vengono usati per rivelare un segnale di allacciamento in salita o di uplink. Da ciascuno scaglionamento, un circuito ad anello di sincronizzazione di ritardo (DLL) viene usato per generare una stima della temporizzazione (vale a dire della regolazione) del raggio correlato.

Ciò permette di stimare più accuratamente il tempo di correlazione, similmente al procedimento usato dall'unito di abbonato precedentemente riferita. Il picco del dispositivo di ricerca e del rivelatore di chip/tempo 340 correla il segnale su ciascun ramo e determina anche il ramo migliore da utilizzare (preferibilmente sulla base del primo picco ricevuto nel tempo per lo stesso chip, ma si possono usare altre tecniche di selezione per determinare un miglior ramo corrente); questo segnale del ramo migliore viene usato nella determinazione del chip di PN e dell'informazione relativa al tempo di ricezione, analogamente a quanto effettuato nel dispositivo di ricerca 240 dell'abbonato.

Per iniziare un procedimento di localizzazione, in una preferita forma di realizzazione, un comando viene iniziato nel sistema 300, più probabilmente in una entità regionale, per esempio in un centro di commutazione mobile (MSC) 365, in un centro operativo o forse entro una rete collegata, per esempio una rete PSTN (rete telefonica commutata pubblica) 375. Una richiesta di localizzazione viene quindi elaborata attraverso il registro di collocazione domestico (HLR) 366 per determinare la stazione di base che in quel momento sta servendo. A seguito della ricezione di un comando di localizzazione, l'elaboratore 350 della stazione di base 301 (e simili elaboratori di altre stazioni di base di servizio) utilizza il rivelatore 340 per determinare un tempo di ricezione di chip. Preferibilmente, ciò viene eseguito da tutte le stazioni di base determinando il tempo di salita del fronte anteriore di un gruppo specifico di chip di PN, per esempio determinando il tempo di salita per ogni 64-simo chip (vale a dire il numero di sequenza di PN 0,64,128, eccetera) per un predeterminato numero di chip, per esempio dieci. Questa informazione viene quindi inoltrata dal ricevitore di ciascuna stazione di base, insieme con il suo codice di ID (identificazione), ad una entità designata, per esempio il dispositivo di ricerca di localizzazione 361 di un BSC (controllore del sito di base) 360 oppure un dispositivo di ricerca di localizzazione 367 del registro di collocazione HLR 366, eccetera. Perciò, la differenza di tempo di ricezione per gli stessi chip, ciascun chip essendo derivato dalla stessa singola trasmissione di chip, può essere usata per determinare le differenze dei ritardi di propagazione. In altre parole, per ciascun numero di chip, la differenza fra i tempi di ricezione nelle diverse stazioni di base fornisce una differenza di propagazione e la collocazione può essere determinata da questa informazione in combinazione con la collocazione nota delle stazioni di base riceventi, in maniera simile a quella precedentemente descritta con riferimento alla figura 4. Prendendo una pluralità di gruppi di informazioni in un quadro di tempo relativamente breve (per esempio 10 volte in 64 chip, attraverso circa 500 mìcrosecondi) e mediando oppure altrimenti effettuando il calcolo della migliore coincidenza con 1'impiego delle posizioni già determinate, si possono-minimizzare gli errori di posizione. Una persona esperta nel ramo apprezzerà che altre soluzioni possono essere usate nel calcolo effettivo. Per esempio, una rivelazione negli stessi tempi del sistema per i fronti anteriori entro un chip rispetto ai tempi designati, insieme con le differenze di tempo a partire dal tempo designato del sistema e dal numero di chip, potrebbe essere usata nella determinazione delle differenze di ritardo di propagazione (anche se un ulteriore errore può sorgere a causa del fatto che il tempo di trasmissione per i diversi chip è limitato dalla precisione della cadenza di clock dell'abbonato; anche se fosse presente un ciclo di cadenzamento o di clock di 50 ns, questo rappresenta ancora un errore maggiore che non quello presente da una trasmissione dello stesso chip (che non presenta alcun errore di temporizzazione). Ciò che è importante è che il codice di identificazione ID del chip (per esempio numero/posizione nella sequenza di PN) ed il tempo preciso di ricezione (per esempio il fronte anteriore oppure il picco in corrispondenza della frequenza di cadenzamento sovracampionata) nelle diverse stazioni di base venga impiegato nella determinazione della collocazione dell'abbonato.

In una preferita forma di realizzazione per la localizzazione attiva, un sistema di rilevamento di distanza a due vie viene implementato con l'impiego sia dell'informazione relativa al tempo di ricezione del chip e sia di certe informazioni di risposta provenienti dall'abbonato. In questa forma di realizzazione, il procedimento viene ancora in questa forma di realizzazione, il procedimento viene ancora iniziato con una richiesta di localizzazione nella infrastruttura del sistema, inoltrata alla stazione di base 301 che si trova in comunicazione con l'abbonato. L'elaboratore 350 inoltra un segnale di richiesta di localizzazione (LOC_S 351) per la appropriata codifica dal codificatore 352 e dal modulatore di distribuzione 355. Impiegando un segnale di cadenzamento o di clock 353 del sistema (preferibilmente derivato da GPS, ma si possono usare altri mezzi precisi, per esempio un cadenzamento atomico), il regolatore di tempo di precisione 354 (per esempio un generatore di strobe) controlla il modulatore 355 in modo da emettere precisamente in uscita il fronte anteriore dei chip di uscita, preferìbilmente con una precisione di 50ns. L'elaboratore 350 determina anche attraverso il modulatore 355 ed il dispositivo di cadenzamento 353 un tempo preciso del sistema per un chip di riferimento (per esempio il chip 1024 di una sequenza di 16384 chip, con un tempo del sistema TS(0)), da cui si possono successivamente determinare altri tempi di trasmissione di chip. La sequenza di chip di uscita viene quindi trasmessa all'abbonato.

Con riferimento ancora una volta alla figura 2, a seguito della demodulazione e della ricezione del segnale di richiesta di localizzazione 351, l'elaboratore 280 controlla il dispositivo di ricerca 240 in modo da determinare il codice di ID e l'informazione di temporizzazione per un successivo Chip di PN, in maniera simile a quella precedentemente descritta. Per scopi di illustrazione, si supponga che il chip determinato sia 1088 (della sequenza di PN di base) nel tempo relativo di abbonato TR(0). Allo scopo di fornire informazioni precise relative al tempo di percorrimento di andata e ritorno entro l'unità di abbonato, l'elaboratore 280 determina un tempo localo in corrispondenza del quale un predeterminato chip della sequenza di PN di abbonato sarà successivamente trasmesso. Per motivi di convenienza, questo chip predeterminato viene scelto preferibilmente come uno di una serie ripetitiva (per esempio ogni 50 chip della sequenza di PN dell'abbonato) che deve essere tuttavia trasmessa (per esempio chip 100); si potrebbe selezionare pressoché un qualsiasi altro chip, per esempio il primo chip per il successivo quadro di 20ms, ma preferibilmente con lo scopo di minimizzare le esigenze di uscita di temporizzazione precisa dell'abbonato e la elaborazione di localizzazione del sistema. In ogni caso, il tempo locale del chip selezionato per l'uscita dal modulatore 291 del circuito trasmettitore 203 viene determinato, per esempio attraverso la determinazione di un tempo di uscita del chip corrente (per esempio attraverso il rivelatore di PN/tempo 292) e effettuando il calcolo in avanti per determinare il predeterminato tempo di uscita del chip (per esempio il chip 100 a TR(24-1/16), il tempo relativo in questo caso essendo misurato in intervalli di cadenza di chip) . Naturalmente, se nessuna trasmissione corrente è in corso, un tempo di ritardo sufficiente verrebbe fornito (per esempio approssimativamente 2 secondi) per permettere alle stazioni di base di addestrarsi sulla sequenza PN dell'abbonato, prima della trasmissione del chip predeterminato. L'elaboratore quindi inoltrerebbe un segnale di risposta di localizzazione RESP 282 per la codificazione tramite il codificatore 290 e controllerebbe il modulatore 291 in modo da emettere precisamente in uscita il chip predeterminato al tempo predeterminato (vale a dire TR(24-Ì/16)) e, se un gruppo periodico di chip deve essere monitorato, in modo da emettere precisamente in uscita eventuali successivi chip del gruppo periodico (per esempio i chip 150, 200, eccetera) per un predeterminato periodo. Il segnale RESP 282 includerebbe l'informazione del chip di base (1088, TR(0)), l'informazione del chip predeterminato (100, TR(24 1/16) e, se non è già noto dalla infrastruttura come parte del profilo dell'unità di abbonato, un predeterminato (vale a dire calibrato/calcolato) fattore di ritardo di abbonato per i ritardi di preacquisizione e di post-uscita (in altre parole il tempo che occorre perchè un segnale -sull'antenna raggiunga il dispositivo di ricerca 240 e perchè un segnale di uscita venga irradiato sull'antenna a seguito della uscita di precisa temporizzazione dal modulatore 291).

Ritornando alla figura 5, nello stesso tempo il sistema controlla la stazione di base 301 in modo da trasmettere il segnale di richiesta di localizzazione 351, notifica anche alle basi di comunicazione di iniziale la memorizzazione delle informazioni di collocazione. Nel caso in cui vi siano meno di 3 stazioni di base in comunicazione (vale a dire un trasferimento morbido) oppure capaci di ricevere il segnale dell'abbonato, la entità di origine (per esempio i dispositivi di ricerca/elaboratori di localizzazione 361 o 367) comanderanno ad una o più stazioni di base ausiliarie, per esempio la stazione di base 356 collocate in prossimità delle stazioni di base serventi, di iniziare a ricevere sulla frequenza designata dell'abbonato. Perciò, nella implementazione più semplice, le basi ausiliarie potrebbero essere costituite da ricevitori sintonizzabili con un preciso clock di sistema (per esempio un clock GPS-corretto); se una base ausiliaria non era collegata attraverso un cavo ad una base BSC, la base ausiliaria potrebbe essere implementata come una unità di abbonato fissa (per esempio una unità fissa ad accesso senza filo (WAFU)), l'unica differenza da un abbonato essendo che l'unità WAFU opererebbe con il tempo del sistema (per esempio il segnale di clock di GPS) . In quest'ultima forma di realizzazione, l'unità WAFU comunicherebbe la sua informazione di risposta di localizzazione attraverso la sua propria stazione di base di servizio, per esempio la stazione di base 301.

Tutte le stazioni di base riceventi, per esempio la base 301 e la base ausiliaria 356, iniziano a memorizzare le informazioni dì chip/tempo di abbonato dopo l'inizio della richiesta di localizzazione. L'informazione memorizzata potrebbe essere il tempo (per esempio il tempo di ricezione del fronte anteriore) ed il numero per ciascun chip ricevuto per un periodo predeterminato. Piuttosto che accantonare ogni chip, che, in un quadro di 20ms significherebbe avvicinarsi a 25.000 registrazioni, un numero periodico di chip (per esempio ogni 50-simo chip nella sequenza) viene preferibilmente usato da tutte le basi riceventi; in quest'ultimo caso, l'abbonato sarebbe configurato come precedentemente discusso, in modo da scegliere un chip predeterminato che è uno di questi chip periodici {per esempio il chip 100), Un esperto nel ramo apprezzerà che un qualsiasi numero di periodi o di chip specifici (per esempio il primo chip di un quadro) possono essere usati, purché l'informazione venga raccolta sugli stessi chip in tutte le basi allo scopo di minimizzare l'errore. Preferibilmente, per convenienza, un abbonato appropriatamente configurato selezionerà il chip predeterminato in modo da coincidere con i chip che vengono monitorati dalle basi, semplificando così i calcoli successivi; la selezione potrebbe essere basata su una programmazione preliminare oppure su dati contenuti nel segnale 351 di richiesta di localizzazione che indicano i chip /periodi che debbono essere monitorati (nel qual caso soltanto i chip predeterminati debbono essere precisamente emessi in uscita).

Dopo la ricezione del segnale RESP distribuito dall'unità di abbonato (preferibilmente inviato attraverso una segnalazione in-banda con eventuali comunicazioni in voce/dati in atto), gli elaboratori 350 e 358 delle basi 301 e 356 rivelano il segnale e la predeterminata informazione del chip ed inoltrano un certo predeterminato numero di coppie di chip/tempo al dispositivo di ricerca di localizzazione 361 o 367. Per esempio, per consentire una mediatura destinata a migliorare la precisione, ciascuna base 301, 356 può inoltrare otto coppie di chip/tempo, partendo con il chip predeterminato e con il suo tempo di ricezione (per esempio le coppie U 00, TS (287/16)K U SO. TS (787/16)K - U 50, TS (378 8/16)K insieme con l'informazione del segnale di RESP (per esempio la coppia di chip/tempo di base Ubase) 1088, TR(oU, la predeterminata coppia chip/tempo ^(abbonato) 100, TR (24 1/16) ed il fattore di ritardo noto U /32^·). Una linea temporale che illustra questa sequenza rappresentata nella figura 6. Con TS(0) è rappresentato il tempo di avviamento del sistema, in questo caso mostrato come il bit zero del segnale di clock del sistema per motivi di convenienza, mentre TR(0) rappresenta il tempo di clock o di cadenzamento relativo dell'abbonato. Con PNB1(1088) è rappresentato il 1088-simo chip nella sequenza di PN della prima stazione di base (301), mentre con PNS(100) viene rappresentato il 100-simo chip nella sequenza di PN dell'abbonato. Perciò, il chip di base 1088 viene emesso in uscita al tempo zero del sistema e viene irradiato dall'antenna di base con un ritardo corrispondente al tempo di ritardo di trasmissione DtBl. Dopo un ritardo di propagazione DPI ed il tempo di ritardo di ricezione di abbonato DrS (vale a dire dall'antenna dell'abbonato al rivelatore 40), il rivelatore 240 determina che il chip 1088 debba essere ricevuto a TR(0). L'elaboratore 280 quindi determina il successivo 50-simo chip della sequenza dell'abbonato come il chip 100 e calcola da chip/tempo corrente di abbonato che il tempo di uscita per il chip 100 sarà TR(24 1/16). Conoscendo i ritardi calibrati DrS e DtS (il ritardò dall'uscita alla radiazione di antenna), per esempio 2/32 di chip ciascuno, l'abbonato trasmette il segnale di RESP 282 comprendente delle informazioni, per esempio [ 1088, TR(O)1, U 00, TR(241/16) 4/32^].

Il rivelatore 240 della base 301 riceve il chip di abbonato 100 al tempo di sistema TS(287/16) e la base 357 riceve tale chip al tempo TS(297/16), con ritardi di propagazione e di ricezione (vale a dire da antenna ad rivelatore) di DP2, DrBl e DP3, DrB2, rispettivamente. Simili misurazioni ripetute vengono anche eseguite, per esempio la base 301 che riceve il chip 150 al tempo TS(78 7/16), l'abbonato avendo controllato il tempo di uscita del chip 150 a TR(74 1/16), in altre parole con un ritardo precisamente di 50 chip (40.700ns).

Dopo aver determinato un predeterminato numero di coppie, l'informazione di chip/tempo e l'informazione del segnale di risposta vengono inoltrate al dispositivo di ricerca di localizzazione 361 o 367. Il dispositivo di ricerca 361 o 367 quindi calcola i ritardi di propagazione, per esempio DP1-DP3, utilizzando le altre informazioni note. In questo caso, si ammetta che i ritardi di base tarati DtBl, DrBl e DrB2 siano di 5/32, 3/32 e 3/32 chip. Poiché il ritardo DPI è essenzialmente identico al ritardo DP2, allora:

Pertanto, il ritardo DPI è di 2 chip ovvero 1628 ns e la lunghezza del percorso di propagazione è di circa 488 m (+/- 30 m con una incertezza totale di 100ns). Una volta che il ritardo DPI sia noto, il ritardo DP3 può essere similmente calcolato, per fornire, nel caso illustrato, un tempo di 3 chip ed una distanza di 733 metri. Calcolando la lunghezza del percorso di propagazione per almeno tre ricevitori e ricuperando 1'informazione di localizzazione sulle basi riceventi (per esempio dalle basi di dati 362 o 368), la posizione dell'abbonato può essere determinata mediante il calcolo del punto univoco (o piccola regione di massima probabilità) in corrispondenza del quale i percorsi di propagazione rispettivi possono tutti intersecarsi. Il procedimento viene ripetuto per ciascun gruppo di tempo/chip. Ciascun punto calcolato (o centroide della regione di probabilità) viene quindi usato nella determinazione della collocazione dell'abbonato, per esempio con la massima semplicità attraverso una operazione di medìatura, anche se può essere usato un qualsiasi conveniente procedimento per adattarsi alla determinazione di un punto/regione di massima probabilità da una molteplicità di punti/regioni. La collocazione del punto/regione di massima probabilità è preferibilmente memorizzata nella base di dati 369 del profilo dell'utente di HLR366. In aggiunta, l'intero procedimento può essere ripetuto dopo uno o più ulteriori periodi di tempo, dell'ordine dei secondi o dei minuti, con la pluralità di regioni di massima probabilità che vengono usate per determinare una velocità ed un senso di movimento dell'abbonato; se viene usato un cadenzamento di abbonato sufficientemente accurato, allora la deriva è inferiore a 50ns per un prolungato periodo di diversi minuti (in altre parole lo sfalsamento del cadenzamento dell'abbonato rispetto al tempo del sistema è noto per quel periodo), e ripetute rivelazioni nelle basi potrebbero essere eseguite senza la necessità di ripetere il segnale di richiesta. Infine, la collocazione determinata e la velocità/direzione di avanzamento vengono inoltrate all'entità di originaria richiesta, per esempio all'operatore 370 oppure attraverso la rete PSTN 375.

Un particolare vantaggio derivante dall'impiego del procedimento di localizzazione attivo nei confronti di quello inattivo è che, se desiderato, informazioni tridimensionali possono essere più accuratamente determinate. Ciò è particolarmente utile in aree urbane o collinose, in cui l'angolo di inclinazione per i percorsi di propagazione può essere significativamente superiore a 0 gradi dall'orizzonte. Mentre tre coordinate dimensionali delle basi e la nota topografia di una collocazione di abbonato di prima approssimazione possono essere usate per aumentare la accuratezza del procedimento passivo, un esperto nel ramo apprezzerà che una migliore approssimazione può essere derivata dal tempo di propagazione misurato, contrariamente all'impiego soltanto delle differenze dei tempi di propagazione. Poiché i percorsi di propagazione determinati sono altrettanto accurati in tre dimensioni, è soltanto questione di ulteriore elaborazione delle coordinate lungo l'asse z (vale a dire la terza dimensione) delle collocazioni delle postazioni di base, insieme con le loro coordinate lungo l'asse x e lungo l'asse y, per determinare le regione tridimansionale di probabile collocazione. Se essa viene confrontata con le note informazioni relative agli edifici ed alle situazioni topografiche, può essere possibile una localizzazione entro /- otto piani di un edificio (con incertezza di 100ns) o più in un singolo edificio. Ulteriori informazioni, per esempio le intensità relative dei segnali ricevuti e le caratteristiche probabili di perdita dei percorsi in un edificio, potrebbero essere usate per restringere ulteriormente la regione di probabile localizzazione.

La figura 7, con generica designazione con il numero di riferimento 400, rappresenta un diagramma di flusso illustrativo del procedimento del sistema per un abbonato che misura i segnali delle stazioni di base per ottenere una stima di localizzazione. Il procedimento viene avviato nel blocco 405 il quale rappresenta il verificarsi di un comando di localizzazione che deve essere eseguito dall'abbonato (per esempio per inizio dell'abbonato oppure in maniera automatica sulla base di qualche altro indicatore, per esempio un sensore di movimento che indica un incidente stradale). Il blocco 410 verifica lo stato dell'abbonato e nel blocco 415 viene presa una decisione basata sul fatto se l'abbonato si trovi o meno in corso di trasferimento morbido a tre vie. In caso negativo, il blocco 420 viene eseguito per verificare se vi siano o meno tre basi nelle serie candidata. In caso negativo, il blocco di decisione 425 viene testato per verificare la soglia di aggiunta delle basi alla serie candidata. Se questo valore non coincide con il minimo, il blocco 430 riduce la soglia e ritorna all'operazione 420 del procedimento. Se il blocco 425 si trova già ad un livello minimo, viene eseguito il blocco 450. Questo blocco differenzia la funzione di localizzazione fra una funzione di emergenza ed una funzione di nonemergenza. Perciò, se viene elaborata una funzione di non-emergenza, variazioni di livello del sistema sono permesse soltanto quando il livello di uso non è elevato, perchè ciò potrebbe comportare il fatto che gli utenti perdano l'aggancio al servizio sollevando il livello di interferenza. In una situazione di nonemergenza in corrispondenza di un elevato carico del sistema, viene eseguito il blocco 460. Se viene indicata una condizione di emergenza, il blocco 455 viene eseguito prima del blocco 460. Ciò si verifica preferibilmente in risposta ad un segnale di interrogazione di emergenza a cui sono .sintonizzati i generatori pilota ausiliari ed a cui essi risponderanno automaticamente; alternativamente, un segnale di emergenza può essere inviato ad una stazione di base in atto di servizio e può essere elaborato per controllare le basi ausiliarie da attivare. In quest'ultimo caso, un secondo segnale di richiesta non di emergenza potrebbe essere similmente usato, con generazione di un comando di attivazione se l'elaboratore di controllo (per esempio il dispositivo di elaborazione/ricerca 361 del complesso BSC360 nella figura 5) indica che il carico del sistema si trova al disotto di una soglia di carico. Il blocco 455 perciò attiva i generatori pilota adiacenti che forniscono una copertura più completa dell'area di servizio per mezzo di postazioni multiple, consentendo all'abbonato di ricevere un segnale proveniente da una molteplicità di basi. Il blocco 460 esegue una verifica per vedere se l'abbonato si trovi o meno in una condizione di trasferimento morbido a tre vie. In caso negativo, l'abbonato viene istruito nel blocco 465 di formare una condizione di trasferimento morbido a tre vie utilizzando i massimi raggi provenienti da almeno tre stazioni di base. Se il risultato dell'operazione 460 era positivo oppure il blocco 465 era completo, il blocco 440 viene eseguito e la raccolta dei dati viene effettuata nella maniera precedentemente descritta con riferimento alla figura 2. Questi dati vengono usati per elaborare la stima di localizzazione (per esempio nel dispositivo di ricerca 280 che utilizza ulteriori dati provenienti dalla memoria 281 della figura 2) ed il sistema viene riportato alle condizioni nominali 445.

Ritornando al blocco 415, se l'abbonato si trova in corso di trasferimento a tre vie, viene eseguito il blocco 440. Ritornando ora al blocco 420, se vi sono tre basi nella serie candidata, viene eseguito il blocco 435 che colloca tre diverse basi nella serie attiva. Quindi viene eseguito il blocco 440, come precedentemente descritto, seguito dal blocco La figura 8, con designazione generale con il numero di riferimento 500, rappresenta un diagramma di flusso illustrativo del procedimento per le stazioni di base che misurano l'unità di abbonato in modo da ottenere una stima della collocazione. Il procedimento inizia nel blocco 505 nel quale viene attivata la funzione di localizzazione. Il blocco 510 verifica lo stato dell'abbonato e nel blocco 515 viene presa una decisione basa sul fatto se l'abbonato si trovi o meno in corso di trasferimento morbido a tre vie. In caso negativo, viene eseguito facoltativamente il blocco 520 il quale esegue una verifica per vedere se vi siano o meno tre basi nella serie candidata. In caso negativo, il blocco di decisione 525 viene testato per verificare la soglia di aggiunta delle basi alla serie candidata. Se questo valore non coincide con il minimo, il blocco 530 riduce la soglia e ritorna all'operazione 520 del procedimento. Se il blocco 525 si trova già ad un livello minimo, viene eseguito il blocco 535 il quale continuerà la elaborazione della stima della posizione, ma ora con soltanto due basi, cosa che comporta una minore precisione che non quella desiderata consistente nell'avere tre basi nelle misure. Ritornando al blocco 515, se l'abbonato si trova in corso di trasferimento morbido a tre vie oppure nel blocco 520 se tre basi si trovano nella serie candidata, allora viene eseguito il blocco 5640. Il blocco 540 assicura che le tre stazioni di base siano attive per ricevere il segnale dell'abbonato. Quindi viene facoltativamente eseguito il blocco 545. Questo blocco esegue una verifica per vedere se ciascuna base possa ricevere l'abbonato. Se ciascuna base è in condizioni di ricevere la chiamata dell'abbonato, viene eseguito il blocco 550 il quale trasmette un segnale di richiesta di localizzazione se opera nel modo attivo ed in ambedue i modi raccoglie i dati disponibili ed elabora la stima di collocazione nella maniera precedentemente descritta. Il blocco 555 segue per riportare tutti i parametri al normale e le misurazioni sono complete. Ritornando al blocco 545, se meno di tre basi possono ricevere la chiama dell'abbonato, il blocco 546 esegue una verifica per vedere se sono disponibili delle unità di base ausiliarie. In caso positivo, i siti ausiliari locali vengono attivati nel blocco 547 ed il blocco 560 esegue una verifica per vedere se è indicata una emergenza. In caso negativo, soltanto le basi che sono ricevute possono essere usate nelle misurazioni e ciò può .degradare la qualità della stima. Se viene indicata una condizione di emergenza (per esempio da un segnale di abbonato, come le cifre del numero combinato 911 oppure una richiesta di emergenza proveniente da una unità autorizzata collegata all'infrastruttura), il blocco 565 viene eseguito per verificare se l'unità di abbonato opera alla massima potenza. In caso negativo, viene eseguito il blocco 570 per aumentare la potenza ed il procedimento ritorna al blocco 540. Se il blocco 565 opera alla potenza massima, il blocco 575 esegue una verifica per vedere se ciascuna base può ricevere l'abbonato. In caso positivo, viene eseguito il blocco 550; altrimenti, il carico della cella viene ridotto dal blocco 580 per aumentare la portata effettiva delle celle della serie attiva che stanno avendo difficoltà a ricevere l'unità di abbonato. Quindi il blocco 585 verifica per vedere se il limite di carico è stato raggiunto e, in caso positivo, viene eseguito il blocco 550; altrimenti, il blocco di decisione 575 viene ancora eseguito per verificare se ciascuna base può ora ricevere l'abbonato.

Lo sfoltimento del carico comprende un numero di procedimenti per ridurre il traffico cellulare o per trasferire tale traffico in modo tale che un maggior numero di siti di base possano essere usati per fornire una più accurata stima di collocazione. Il carico di abbonato può essere fatto cadere oppure potrebbe essere spostato ad altri supporti CDMA oppure anche a canali AMPS, eccetera. Perciò, in caso di necessità, il canale CDMA di interesse potrebbe essere azzerato e l'utente che deve essere localizzato potrebbe essere trasferito ad un canale leggermente caricato. In aggiunta, i parametri del sistema possono essere modificati per migliorare la capacità di misurare l'unità di abbonato. In combinazione con le variazioni di carico o indipendentemente da esse, le variazioni della potenza pilota (PPG) possono essere apportate per modificare la zona di copertura da varie postazioni o siti di base per aumentare la capacità di una stazione di base di coprire una regione di interesse. Una porzione della potenza PPG nella stazione di base potrebbe essere selettivamente applicata ad un raggio, formato in modo da inseguire una data unità di abbonato, in maniera tale che la capacità di un dato abbonato di entrare in contatto con una data base venga aumentata.

In una seconda forma di realizzazione dell'invenzione, sono forniti un procedimento ed un apparecchio per determinare la collocazione di un abbonato. Come precedentemente notato, gli abbonati nel campo possono essere localizzati derivando le distanze simultanee nei confronti di almeno tre siti. Con un minor numero di siti, vi sono tipicamente maggiori incertezze nella determinazione delle collocazioni degli utenti. Impiegando delle informazioni angolari, queste incertezze possono essere ridotte, cosa che è particolarmente importante quando vengono usati un numero minore di tre siti. In aggiunta, anche quando tre o più siti sono disponibili per la determinazione della posizione, mediante l'impiego di informazioni angolari si può realizzare una maggiore affidabilità.

Con riferimento alla figura 9, è illustrato un singolo sito di base 910 in comunicazione con l'unità di abbonato (S) 920. Poiché soltanto una unica base partecipa alla misurazione di localizzazione, un calcolo di tempo o di distanza (come nella prima forma di realizzazione) fornirà soltanto un raggio, per esempio 970, partente dal sito. Ciò produce una grande incertezza angolare, poiché l'utente potrebbe, in assenza di ulteriori informazioni, trovarsi in un posto qualsiasi entro l'angolo 930 di 360 gradi definito dal raggio 970. Mediante l'impiego di antenne settorizzate, i cui angoli di puntamento sono rappresentati come vettori 940, 950 e 960, i confronti fra i livelli dei segnali ricevuti provenienti ciascuno dalle antenne settorizzate consentono di identificare il segnale di massima intensità, che indica la direzione dalla quale viene ricevuto il percorso di più forte propagazione. Questa generalmente è la migliore possibile stima della direzione dalla quale l'abbonato viene localizzato. Pertanto, per esempio nel caso in cui il segnale di massima intensità sia ricevuto sull'antenna settorizzata il cui vettore di sito di base è 950, la probabile collocazione per l'abbonato 920 è lungo l'arco 980 definito dall'orientamento angolare del settore e dalla distanza determinata 970 (+/- le incertezze di distanza e di angolo; con ulteriori rifiniture (che verranno discusse nel seguito) delle stime anche migliori possono essere effettuate anche con l'impiego soltanto di un singolo sito di base. Le linee tratteggiate nella figura 9 mostrano la separazione fra le antenne settorizzate 940, 950 e 960, in cui la migliore possibile copertura viene commutata fra i settori. Se due settori hanno quasi lo stesso livello del segnale ricevuto, si potrebbe generalmente ritenere che l'abbonato si trovi sul confine fra i settori.

Con riferimento alla figura 10, le antenne a settori sono state sostituite da un mosaico o schiera di antenne oppure da una serie di antenne a stretto fascio fisso, nella base 1010 per fornire un grado di risoluzione angolare ancora maggiore. La configurazione del fascio 1040 è molto stretta. (Alternativamente, una antenna che ruota potrebbe anche essere usata per trovare il migliore possibile angolo relativo all'abbonato). L'angolo 1070 rappresenta l'angolo formato con il migliore possibile percorso di propagazione ovvero l'angolo formato per il segnale con il ritardo di propagazione minimo che si trova nella direzione 1060. Un raggio 1050, che è una misura di distanza dal sito di base 1010 all'unità di abbonato 1020, può essere determinato mediante il calcolo del ritardo di propagazione, come precedentemente descritto. Attraverso la individuazione dell'angolo migliore possibile 1070 con l'abbonato 1020, si può ottenere una migliore stima di localizzazione sulla base del raggio 1050 e dell'angolo 1070.

E' previsto che possano essere usate altre configurazioni di antenna aventi ben definiti angoli di ricezione/trasmissione; per esempio, una antenna rotante può essere usata per determinare l'angolo migliore sulla base del punto in cui è presente il livello massimo del segnale nella sua spazzata attraverso una regione desiderata (omnidirezionale, settorizzata o simili). In aggiunta alla misurazione in senso orizzontale per l'unità di abbonato, in certe applicazioni può anche essere desiderabile effettuare la misura verticalmente. Un ulteriore procedimento di stima dell'altezza consiste nell'impiegare siti microcellulari che applicano delle configurazioni verticali di guida del fascio in modo da stimare l'altezza dell'abbonato, oltre che la longitudine e la latitudine.

Con riferimento alla figura 11, è illustrata una schiera di antenne sulla base 1110 che è capace di sintonizzare una intacca in una configurazione di antenna 1140 nella direzione dell'abbonato 1120. La sintonizzazione di una intacca nella direzione dell'abbonato 1120 viene anche riferita nel settore come una guida di zero. Sebbene la figura 11 dimostri che la configurazione di antenna presenta una intacca in corrispondenza dell'angolo 1170 ed avente un guadagno approssimativamente costante in tutte le altre direzioni, essa potrebbe essere simile al fascio 1040, il quale viene sintonizzato lontano dall'abbonato 1120, in maniera tale che il guadagno nella direzione dell'abbonato 1120 sia ridotto a partire dal valore di picco. Sintonizzando il fascio principale sull'uno e sull'altro lato dell'abbonato, il guadagno nelle direzione dell'abbonato 1120 viene, ridotto. Quando il guadagno dell'antenna in direzione verso l'unità di abbonato 1120 viene ridotto, il circuito ad anello di controllo di potenza standard che forma parte della specificazione del sistema IS-95 operante nel quadro COMA provoca il fatto che l'abbonato 1120 aumenti il suo livello di potenza di trasmissione. Quando l'abbonato 1120 aumenta la sua potenza di trasmissione, può essere possibile che il dispositivo di ricerca (parte del ricevitore della stazione di base) identifichi i potenziali percorsi' dei segnali fino alla base 1110 che possono essere in anticipo di tempo ma sono più difficili da rivelare, per esempio segnali che vanno incontro ad una maggiore attenuazione nel loro percorso di propagazione dalla base all'abbonato, in confronto con il percorso dei segnali di forte intensità in corrispondenza dell'angolo 1170. Sintonizzando il fascio principale attraverso l'area, un maggiore guadagno può essere applicato alle direzioni dalle quali esiste un ritardo di propagazione ridotto. Se un segnale ricevuto proveniente da un percorso di minore tempo di ritardo viene rivelato, un angolo corretto può essere determinato mediante l'aggancio su questo percorso avente il ritardo minore e mediante la misurazione dell'angolo relativo ad esso. Poiché l'aumento della potenza dell'abbonato rappresenta un procedimento fondamentale per migliorare il potenziale di ricezione del segnale in altre basi, l'effetto di una sintonizzazione su una tacca nella direzione dell'abbonato 1120 rappresenta un altro procedimento per consentire ad altre basi di trarre vantaggio dall'incremento di potenza nell'abbonato .

La figura 12 illustra la combinazione delle stime di angolo e di distanza dalle due postazioni o siti 1210, 1211 per migliorare la stima della localizzazione dell'abbonato (1290). Due postazioni sono rappresentate 1210 e 1211 e possono avere delle antenne settorizzate fisse a stretto fascio ovvero delle antenne adattative guidabili formate dalle schiere di antenne o da antenne mobili a fascio. In questo caso, sono rappresentati i fasci guidabili 1240 e 1241. Attraverso una stima del ritardo di tempo dei segnali, possono essere attenuti i valori 1250 e 1260 dei raggi. Si nota che questi raggi si intersecano in due diverse collocazioni, perciò senza la formazione di un qualsiasi angolo vi è una incertezza di localizzazione dell'abbonato 1290. A causa della risoluzione angolare delle antenne, le misurazioni dell'angolo di arrivo 1230 e 1231 possono essere stimate in modo da consentire una più accurata stima di collocazione per l'abbonato 1290. Due procedimenti sono rappresentati nella figura 12 per stimare la distanza dalla base all'abbonato. I raggi 1250 e 1260 sono ottenuti da misurazioni di tempo assolute. E' rappresentata una seconda linea 1270 la quale rappresenta la differenza di tempo relativa, a cui viene anche fatto riferimento come differenza di tempo di arrivo (TDOA). Nel procedimento basato sulla differenza di tempo di arrivo, la differenza di tempo viene calcolata fra due percorsi dall'abbonato a ciascuna di due stazioni di base. La misurazione della differenza di tempo di arrivo TDOA comporta delle iperbole nella differenza di 'tempo costante, come illustrato dalla linea 1270. L'impiego delle stime angolari per migliorare la stima di collocazione, come illustrato con riferimento alla figura 12, può essere implementato mediante l'impiego di una misurazione di tempo assoluta oppure di una differenza di tempo di arrivo o ambedue.

La figura 13 illustra la combinazione delle stime di angolo e di distanza da tre siti per migliorare la stima della collocazione dell'abbonato (1390). Sono rappresentati tre siti 1310, 1311 e 1312 che possono avere delle antenne a stretto fascio fisse settorizzate, antenne adattative guidabili, formate da schiere di antenna oppure antenne mobili a fascio. In questo caso, sono rappresentati dei fasci guidabili 1340, 1341 e 1342. Attraverso una stima del ritardo di tempo dei segnali, si ottengono i valori dei raggi 1350, 1351 e 1352. Si nota che questi raggi si attraversano in una singola collocazione e, se l'informazione di ritardo di tempo fosse completamente precìsa, l'informazione angolare non sarebbe necessaria. Tuttavia, poiché vi sono delle incertezze nelle informazioni di temporizzazione in un qualsiasi sistema del mondo reale, l'impiego delle informazioni angolari provenienti dalle tre postazioni può migliorare la stima della localizzazione. Le stime angolari 1320, 1321 e 1322 sono ottenute dai siti o postazioni 1310, 1311 e 1312, rispettivamente. L'impiego delle stime dell'angolo di arrivo per migliorare la stima della localizzazione di una particolare unità mobile di abbonato, come descritto con riferimento alla figura 13, può essere implementato con misurazioni assolute di tempo, misurazioni di differenze di tempo di arrivo o ambedue. In certe applicazioni di localizzazione, si preferisce il sistema basato sulle differenze di tempo di arrivo, poiché un riferimento di tempo assoluto non è necessario. Inoltre, deve essere sottinteso che le differenze di tempo di arrivo possono essere usate al posto delle misurazioni di tempo assolute oppure in aggiunta ad esse, in una qualsiasi delle forme di realizzazione precedentemente descritte.

Con riferimento alla figura 14, è illustrato un procedimento di gestione degli indici dei ricevitori per tentare di trovare il primo raggio che arriva, che rappresenta il percorso di propagazione più diretto fra la base e l'abbonato. Quando la diffusione nominale su una molteplicità di percorsi influenza il primo raggio che arriva, i segnali arrivano in un tempo strettamente definito, come rappresentato nella figura 14. L'ampiezza di picco 1420 mostra la posizione dell'apparecchio ricevitore di correlazione per ricevere questo primo picco principale del profilo di ritardo, di potenza 1410. Quando vi è una significativa dispersione sufficientemente separata in distanza per far allargare il primo picco di arrivo, la elaborazione del dispositivo di ricerca del ricevitore di correlazione nel sito di base può tendere a trovare un singolo picco e ad agganciare un indice del ricevitore di correlazione sul singolo picco descritto con riferimento alla figura 15. Convenzionali procedimenti di ricerca e di aggancio o di sincronizzazione per la assegnazione degli indici sulla base soltanto della potenza presentano l'inconveniente di ignorare spesso il fronte anteriore del primo raggio che arriva, che è più rappresentativo del percorso di minima lunghezza fino all'abbonato. Questo problema diventa particolarmente fastidioso se la dispersione provoca il fatto che il primo raggio che arriva assuma un aspetto allargato, come rappresentato nel profilo di ritardo di potenza 1510. Per esempio, un primo raggio 1530 del segnale ricevuto può arrivare in anticipo rispetto al picco 1520 del segnale.

Per superare questi problemi, il dispositivo di ricerca può essere programmato in modo da effettuare la esplorazione con anticipo di tempo per trovare i primi raggi che arrivano che sono ancora compresi entro una soglia fissa dal picco. Mediante impostazione del ricevitore di correlazione su una collocazione fuori dal picco, un secondo correlatore può certe volte essere sincronizzato su un secondo raggio 1540 per ottenere una certa diversità dei segnali, in cui il primo raggio 1530 ed il secondo raggio 1540 possono fornire un miglior risultato combinato, che non la correlazione sul picco 1520. Allo scopo di stimare il minimo tempo di ritardo e pertanto la migliore collocazione, il primo raggio 1530 fornisce una stima migliore che non l'impiego del solo livello di potenza.

La figura 16 illustra la condizione in cui due postazioni di base stanno ricevendo un segnale proveniente dall'abbonato 1690, però a causa di un bloccaggio lungo il percorso 1663, il segnale è debole e non viene rivelato dalla postazione 1611 nella sua direzione effettiva, ma piuttosto una riflessione provoca che il percorso che si estende da 1661 a 1641 sia più forte e l'angolo viene stimato come rappresentato da 1631. La prevista distanza 1660 è basata sulla distanza dei percorsi 1661 1662 che colloca la stima al di là della posizione effettiva dell'abbonato 1690. Per il sito 1610, la stima della distanza 1650 e l'angolo 1630 sono compresi entro i limiti di accuratezza definiti da un percorso diretto. In questa situazione, si può constatare che 1'informazione provenienti dalle due postazioni dì base 1610 e 1611 è contraddittoria e perciò non è possìbile un semplice calcolo della posizione. Una stima di collocazione nel blocco 1691 sembrerebbe essere appropriata sulla base delle stime di distanza 1650 e 1660 e dell'angolo 1661, tuttavia l'angolo 1630 contraddice questa affermazione. La collocazione effettiva 1690 è indicata dalla distanza 1650 e dall'angolo 1630, però gli altri ingressi non concordano. Per questa situazione, una stima dell'errore ed un procedimento di ricupero sono molto desiderabili .

Poiché le riflessioni tipicamente rendono soltanto più lunga la distanza di propagazione misurata, un maggior peso viene impartito alle distanze minori. Analizzando ciascun percorso per la potenzialità per forti riflettori, viene determinata la probabilità di vedere una riflessione. In aggiunta, il potenziale per i percorsi bloccati viene aggiunto alla analisi per migliorare la stima di quale percorso sia il percorso effettivo e perciò quale dovrebbe essere la stima migliore della collocazione .

Il percorso nella direzione di 1631 viene esplorato da una base di dati relativa ad ostacoli precedentemente generata, la quale è ritenuta capace di generare una forte riflessione speculare. Questo percorso viene controllato lungo il pieno raggio e la collocazione 1695 viene determinata come una collocazione che presenta una forte potenziale di riflessione speculare. Calcolando le distanze, si constata che la collocazione 1690 è una collocazione valida per un percorso 1661 e 1662. Si nota ulteriormente che il percorso 1663 è bloccato in misura significativa, cosa che è anche memorizzata in una base di dati precedentemente registrata. Nella verifica dell'altro sito, non viene trovato alcun ostacolo lungo il percorso da 1610 a 1690, per cui questo percorso è ritenuto affidabile. Perciò, nella analisi degli ingressi disponibili, viene accertato che la collocazione 1690 rappresenta la migliore possibile stima per la collocazione effettiva dell'unità di abbonato.

Un esempio di un tale procedimento di stima eli'errore e di ricupero è ora descritto.

Operazione 1, si determina la stima della collocazione sulla base di ciascun sito, utilizzando la stima della distanza e dell'angolo di arrivo alla base .

Operazione 2, sì determina che tutti gli ingressi sono complementari e in caso positivo, si calcola la stima della collocazione con inclusione di tutti gli ingressi fino al grado di informazione fornito da ciascuno.

Operazione 3, in caso negativo si iniziano quindi le operazioni di stima dell'errore e di ricupero.

Operazione di stima dell'errore e di ricupero: Operazione 1. Per ciascun sito, si analizza il percorso nella direzione indicata dall'informazione relativa all'angolo, in modo da determinare il potenziale di forti riflettori, come precedentemente registrati in una base di dati.

Operazione 2. Per il sito che non presenta riflettori noti, si prende la stima della collocazione come valida e si continua.

Operazione 3. Si verifica per accertare la concorrenza dall'altro sito. Si verifica per i riflettori nella direzione indicata e si determina se esiste un percorso che è capace di assumere la lunghezza appropriata e di arrivare all'angolo appropriato forniti i riflettori potenziali indicati. In caso positivo, si verifica quindi la stima della collocazione. In caso negativo, la verifica non è possibile ed esiste una incertezza fino a che essa non venga rimossa con un altro procedimento, per esempio l'inseguimento dell'abbonato. Come operazione interim, la stima della collocazione da parte del sito con la distanza minima può essere suggerita come collocazione appropriata, però ambedue le collocazioni possono essere usate per gli stessi scopi, con dati livelli di affidabilità, visualizzati fino a che non si ottiene una soluzione di maggiore affidabilità. Coloro che sono esperti nel ramo apprezzeranno che un analogo procedimento può essere eseguito con l'impiego di una procedura basata sulle differenze di tempo di arrivo, invece di usare delle misurazioni.temporali assolute.

Sebbene sia previsto che vi siano molte specifiche implementazioni di un sistema per comunicazioni senza fino che possa svolgere sia misurazioni di distanza, e sia stime dell'angolo di arrivo, verranno ora descritti alcuni esempi di sistemi. Con riferimento alla figura 17, è illustrato un sistema per comunicazioni senza filo idoneo alla esecuzione della localizzazione nella maniera precedentemente descritta. Il sistema 1700 comprende una unità 1702 di rivelazione di angolo ed una stazione di base 301. Si noti che la stazione di base 301 è stata descritta sopra in grande dettaglio.

L'unità di rivelazione angolare 1702 comprende una pluralità di antenne (M, che è preferibilmente una potenza di due, per esempio otto), 1706, ciascuna collegata ad una matrice Butler 1708 attraverso una linea '1704 per i segnali. Ciascuna matrice Butler 1708 viene quindi collegata ad un selettore di antenna e ad una unità di estremità frontale a radiofrequenza 305 attraverso una linea 1710 per i segnali. La matrice di Butler 1708 combina i M elementi 1706 in ampiezza ed in fase e fornisce N uscite, in cui N è anche preferibilmente una potenza di due, per esempio quattro. Ciascuna delle antenne 1706 è un elemento che forma una configurazione di antenna a stretto fascio, diretta verso un differente angolo di interesse. Preferibilmente, vi è una antenna 1706 per ciascuna faccia della torre di antenna (non rappresentata). In un esempio particolare, un settore di 120° potrebbe essere coperto da quattro adiacenti stretti fasci di 30° ciascuno. Coloro che sono esperti nel ramo apprezzeranno che, mediante l'impiego delle configurazioni di antenna a stretto fascio e mediante la rivelazione dei segnali corrispondenti a ciascuna di queste configurazioni di antenna e stretto fascio, si può determinare una stima dell'angolo per il segnale ricevuto proveniente da una unità di abbonato, per esempio attraverso la scelta del fascio con una misurazione di più forte intensità dei segnali. Sebbene siano rappresentati soltanto un unico rivelatore angolare 1702 ed una singola stazione di base 301, deve essere compreso che una molteplicità di stazioni di base 301 con una molteplicità di rivelatori angolari 1702 possano essere usate entro un sistema completo per comunicazioni senza filo, per esempio un sistema CDMA cellulare, per eseguire le stime di collocazione di una unità di abbonato.

Con riferimento alla figura 18 è illustrata una alternativa implementazione per rivelare l'angolo di arrivo. Nel sistema 1800 della figura 18, le antenne a settori 1802, 1804, 1806 sono usate al posto delle antenne fisse a stretto fascio 1706 e delle matrici di Butler 1708 usate nel sistema 1700 della figura 17. Due antenne sono usate in ciascun settore e sono generalmente installate a diversi metri una dall'altra per fornire una decorrelazione spaziale ed una ricezione in diversità. Inoltre, ciascuno dei settori in questo esempio è posizionato distanziato dagli altri in direzioni a 120°, un angolo stimato di arrivo è basato sulla intensità del segnale proveniente da ciascuno dei settori 1802, 1804, 1806, per esempio attraverso la stima dell'angolo di ricezione nella direzione proveniente dal settore che presenta la massima misura del segnale. In aggiunta alle antenne fisse a stretto fascio o alle antenne settorizzate, la unità di rivelazione angolare 1702 può essere implementata in molte altre maniere, per esempio mediante l'impiego di una rete formatrice di fascio con appropriata circuiteria di controllo e di retroazione.

La figura 19 illustra la connessione di una schiera di antenne adattative al ricevitore CDMA. Ciascun settore è rappresentato da una antenna a schiera adattativa mostrate con il numero di riferimento 1902, 1904 e 1906, la quale è collegata alla rete adattativa 305 formatrice di fascio. Un segnale di retroazione 1972 viene applicato alla rete formatrice di fascio dal demodulatore CDMA 345. Il segnale di retroazione 1972 può essere derivato da diverse sorgenti, per esempio dagli indici di scaglionamento 310. La rete a schiera riceve i segnali provenienti da una schiera 1903, con ciascun elemento 1910 collegato ad una unità operante come estremità frontale a radiofrequenza e convertitore in discesa 1920. L'unità cooperante come convertitore in discesa 1920, inoltre fornisce un campionamento in quadratura dalla forma analogica alla forma digitale del segnale ottenuto per conversione in discesa per creare dei campioni digitali. I dispositivi di scomposizione 1930 distribuiscono i campioni dalla unità 1920 di conversione in discesa in modo da separare i banchi di regolazione 1935, ciascuno dei quali contiene dei dispositivi di regolazione in guadagno 1940 ed in fase 1950. Un elaboratore 1970 di controllo della formazione del fascio esegue il calcolo delle regolazioni di guadagno e di fase e controlla i rispettivi dispositivi di guadagno 1940 e di fase 1950 nei banchi di regolazione 1935, sulla base delle informazioni di retroazione provenienti dal ricevitore, per .esempio il ricevitore di scaglionamento 310. Le uscite dai banchi di regolazione 1935 vengono sommate nel sommatore 1960 e quindi vengono alimentate ad un corrispondente ricevitore 310, 320, 330. Una stima di angolo per un segnale ricevuto proveniente da una unità mobile viene determinata attraverso la valutazione dei valori dì guadagno e di fase usati per regolare l'antenna a schiera.

Oltre ad usare l'angolo di arrivo e l'informazione di distanza molte altre tecniche possono essere usate per migliorare la stima di localizzazione di'una unità di abbonato. Per esempio, allo scopo di migliorare la capacità della stazione di base di rivelare l'unità di abbonato, numerosi possibili procedimenti possono essere impiegati per aumentare la potenza di trasmissione dell'abbonato a seguito di accesso oppure durante una chiamata. Questi procedimenti comprendono le seguenti tecniche.

1.) Regolazione del guadagno del sistema per la data unità di abbonato. Questa operazione può includere l'impiego di una antenna a schiera adattativa per il pilotaggio di uno zero, oppure per ridurre il guadagno nella direzione dell'abbonato. Attraverso una riduzione del guadagno nella direzione dell'abbonato, si verifica una ulteriore perdita sul percorso e ciò richiede che l'abbonato trasmetta una maggiore potenza per mantenere o conseguire l'accesso ad una chiamata. L'incremento dell'attenuazione di ingresso nel ricevitore della stazione di base può anche essere usato per, ridurre il guadagno del sistema.

2.) Mediante introduzione selettiva di un ritardo di tempo nella stazione di base in risposta ad un accesso iniziale, l'unità di abbonato trasmetterà automaticamente nuove richieste di accesso con livelli di potenza successivamente superiori, con un dato tempo fra un tentativo e l'altro e con un limite specifico per il numero dei tentativi e per la massima potenza trasmessa, in conformità alla specificazione software normalizzata per le unità di abbonato operanti nel sistema CDMA, come esposto in 15-95. Perciò, introducendo un ritardo prima di rispondere ad una richiesta di accesso da parte dell'abbonato, l'unità di abbonato trasmetterà ripetuti tentativi a potenza superiore, consentendo così ad una molteplicità di stazioni di base di tentare di misurare il segnale proveniente dalla unità di abbonato. L'ammontare del ritardo potrebbe avere una durata specifica oppure potrebbe essere controllato sulla base di un certo numero di parametri, comprendenti il numero delle stazioni di base che erano in grado di misurare i tentativi di accesso dell'unità di abbonato.

3.) Mediante regolazione dei guadagni di antenna o della loro direttività nell'unità di abbonato, la perdita sul percorso per la base più forte può essere aumentata così da provocare un incremento della potenza trasmessa nell'unità di abbonato, oppure modificare o migliorare il guadagno dell'antenna nelle direzioni delle altre basi. Questa funzione potrebbe essere comandata dalla stazione di base per fornire una maggiore probabilità di ottenere dei percorsi multipli per aggiungere altre basi.

Numerosi procedimenti convenzionali esistono per localizzare gli abbonati nel campo, per esempio l'impiego del sistema di posizionamento globale GPS. I perfezionamenti del sistema GPS comprendono l'impiego della correzione differenziale, in cui i segnali di errore vengono trasmessi dai ricevitori GPS ausiliari attraverso le sottoportanti delle stazioni radio a modulazione di frequenza e possono essere rivelati con piccoli ricevitori. Ulteriori perfezionamenti che sono disponibili per veicoli comprendono le funzioni di "dead reckoning", che misurano la distanza percorsa e l'angolo di rilevamento. Questi procedimenti combinati possono essere applicati per realizzare precisione di localizzazione con un errore generalmente inferiore a 10 metri nelle aree peggiori più densamente ristrette e migliori nelle aree aperte. Sfortunatamente a causa di considerazioni di costo, non è attualmente conveniente in pratica utilizzare questi procedimenti di localizzazione più accurati per l'utente medio.

Tuttavia, è previsto che tali sistemi di elevata accuratezza, ma di costo elevato potrebbero essere possono essere usate per fornire una perfezionata stima di localizzazione. L'impiego di collocazioni rilevate può anche essere sfruttato in questa maniera per scopi di taratura, per esempio, la sonda di prova può muoversi verso una collocazione rilevata per una stima della collocazione per motivi di taratura.

Questo procedimento basato sull'impiego di una base di dati può essere applicato in diverse maniere. Analizzando un grande gruppo di rotte o percorsi di guida possono essere determinate delle collocazioni particolarmente cattive, come per esempio nella figura 16, in cui una riflessione speculare provoca un forte segnale che segue un percorso diverso da quello minimo. Pertanto, le riflessioni note e gli ostacoli che comportano lo sviluppo di zone di ombra possono essere identificati e riportati in diagrammi o grafici. Successivamente, quando l'informazione contraddittoria viene raccolta dall'algoritmo di localizzazione, l'area può essere verificata per individuarne possibili aberrazioni che produrrebbero questo effetto. Quindi, l'algoritmo potrebbe essere modificato in modo da tener conto di questi effetti per migliorare l'affidabilità della stima di localizzazione, per esempio come nella figura 16, in cui la conoscenza del percorso di un riflettore nella direzione dell'angolo 1631 può essere utilizzata per regolare il raggio 1660 lungo il percorso 1662 per formare un raggio da un riflettore noto, come implicato dalla distanza 1661. Ciò consente una perfezionata stima di localizzazione 1690 mediante l'impiego delle informazioni di base di dati che vi è un riflettore nella direzione dell'angolo 1631 ed il percorso 1663 è stato messo in ombra per la collocazione di interesse in 1690.

Ulteriori informazioni possono essere registrate durante la procedura di riporto sul grafico o diagramma e possono essere usate per confrontare il segnale dell'abbonato presente con ulteriori informazioni da cui effettuare il confronto. Per esempio, fattori Rician K possono essere stimati per ciascuna collocazione, insieme con i livelli di potenza e i parametri statistici dei raggi ritardati.

Un altro procedimento per fornire delle perfezionate stime di collocazione è quello dei modelli predittivi. Con il perfezionamento nei modelli predittivi, vale a dire con il progredire delle mappe di elevazione digitali (DEM), delle Ortho-Photos e dei modelli Land Clutter che comprendono i dati sugli edifici, un modello completo a 3D dell'ambiente è possibile con un elevato grado di accuratezza, che si approssima ad una precisione inferiore ad 1 metro. Con le basi di dati di questi modelli predittivi, è ora possibile eseguire una modellazione di previsione di propagazione a tracciamento dei raggi o Ray-Tracing che comprende una molteplicità di livelli di riflessioni e di diffrazioni. Perciò, i raggi possono essere modellati così come essi vengono riflessi dal terreno oppure dagli edifici oppure si diffrangono intorno agli angoli oppure attraverso le cime dei tetti. Impiegando un tale modello in combinazione con i ritardi di tempo misurati e con le informazioni angolari ottenute nel sito di base, si possono raggiungere dei perfezionamenti per quanto riguarda l'affidabilità della stima di localizzazione. Come nella figura 16, lo sviluppo di un'ombra sul percorso 1663 potrebbe probabilmente essere rivelato, come anche la riflessione lungo il percorso 1661-1662. Perciò, la informazione che prima sembrava essere contraddittoria potrebbe in pratica essere prevista e perciò essere usata per calcolare la collocazione prevista oppure agevolare la interpretazione dei risultati misurati.

Una caratteristica che si desidera nelle stime di localizzazione eseguite, è la capacità di inseguire la collocazione di un utente nel corso del tempo. Quando ciò viene effettuato, perfezionamenti nelle stime di localizzazione possono essere ottenuti mediante applicazione di numerosi algoritmi. In primo luogo, si consideri l'esempio della figura 16. In essa vi sono relativamente poche collocazioni che produrranno sia un ostacolo d'ombra e sia una forte riflessione ed un utente in movimento che tenderà a passare attraverso una tale area in maniera relativamente rapida. Perciò, mediante inseguimento di un utente, un improvviso salto della distanza apparente o dell'angolo può indicare una riflessione oppure altro ostacolo nei percorsi di propagazióne che tendono a rendere la stima di localizzazione meno affidabile per il tempo durante il quale l'abbonato passa attraverso questa area in cui sono presenti ostacoli. Mediante inseguimento dell'utente, per esempio rilevando misurazioni periodiche di distanza, angolo e collocazione nel corso del tempo, una stima della velocità e della collocazione può essere usata per prevedere collocazioni fino ad alcuni secondi durante i quali esiste una scarsa affidabilità di localizzazione. Inoltre, una operazione di media può essere applicata alla stima di localizzazione dell'utente per rimuovere le fluttuazioni casuali della stima. La mediatura può essere effettuata sia per gli utenti inseguiti, sia per gli utenti stazionari ovvero gli utenti che non sono inseguiti.

Un altro procedimento per migliorare le stime di localizzazione consiste nell'impiegare una base di dati di ordine geografico. Le basi di dati e di ordine geografico sono ora comuni e contengono informazioni quali la classe o la categoria delle strade, le velocità ' ed una mappa dei vettori stradali. L'informazione misurata, per esempio la velocità stimata e la direzione determinata per mezzo delle postazioni di base del sistema cellulare possono essere usate in combinazione con la stima dì localizzazione e con la base di dati di ordine geografico per applicare un utente sulla strada appropriata, in modo da fornire la capacità di migliorare la stima di localizzazione mediante inclusione ed informazioni relative alla strada e così diventa possibile ridurre gli errori e migliorare l'affidabilità complessiva delle stime di localizzazione. Per esempio, mediante correlazione con la base di dati di ordine geografico, errori come quello di avere delle collocazioni stimate per gli abbonati che guidano attraverso campi aperti e complessi di appartamenti ad elevate velocità di autostrada, quando l'autostrada si trova ad appena alcune dozzine di metri di distanza, potrebbero essere rivelati e compensati.

Numerosi ulteriori possibili procedimenti potrebbero consentire una maggiore precisione di localizzazioni, incluso l'impiego di una unità mobile con levato fattore di confidenza o di affidamento, per esempio con un ricevitore GPS integrato che viene rinviato alla stazione di base. Se la stima di localizzazione dell'unità mobile con l'unità GPS corrisponde a quella dell'abbonato con una collocazione incognita, si può supporre che la collocazione incognita sia identica alla collocazione GPS.

Attraverso la stima della collocazione dì una unità di abbonato e calcolo dell'angolo e della distanza nei confronti di una seconda unità di abbonato, informazioni relative alla direzione verso la prima unità di abbonato possono essere inviate alla seconda unità di abbonato per visualizzare l'orientamento e la distanza fino· alla collocazione della prima unità di abbonato. Inoltre, le stime di collocazione, le coordinate stradali, la velocità stimata e l'informazione di accelerazione potrebbero essere inviate alla seconda unità di abbonato. Si consideri una ambulanza oppure una automobile della polizia che stia tentando di trovare la collocazione di un utente. Attraverso la trasmissione dell'orientamento e della distanza e/o delle coordinate stradali all'automobile della polizia oppure all'ambulanza, un visore potrebbe dirigere l'automobile della polizia o l'ambulanza verso la collocazione dell'unità che ha effettuato la chiamata. In aggiunta alle informazioni relative all'orientamento, alla distanza ed alle coordinate, una indicazione relativa all'affidabilità stimata dell'informazione potrebbe essere inclusa nel visore. Una risposta inseguita potrebbe visualizzare una serie di collocazioni che presentano diversi gradi di affidabilità, per consentire all'utente di vedere l'ultima collocazione nota con elevato affidamento e le collocazioni successive con livelli di affidamento inferiori o superiori, in modo da consentire all'utente di interpretare i dati utilizzando questa conoscenza dell'area. Una visualizzazione sottoforma di mappa grafica rappresenterebbe il procedimento preferito.

Le unità con collocazione nota, per esempio le centraline di chiamata per le autostrade, potrebbe essere usata per regolare e tarare il sistema di localizzazione. Ciò consentirebbe di calibrare su base di routine le antenne dei fasci, gli angoli e le stime di distanza sulla base della temporizzazione (diversamente dal ritardo di tempo all'interno delle unità di abbonato)- Un certo numero di queste unità di abbonato fisse potrebbero essere usate con diverse angolazioni e distanze per agevolare la taratura del sistema.

Con l'impiego di una molteplicità di siti di base, collocati a diverse altezze relative, un sistema di localizzazione multidimensionale potrebbe essere usato per stimare l'altezza di una unità di abbonato. Si consideri un gruppo di siti dì base, alcuni dei quali si trovino in prossimità del pavimento ed altri a vari piani. Includendo la dimensione di altezza ed avendo adeguati percorsi da misurare, si può effettuare una stima di altezza.

Configurazioni di fascio verticali potrebbero anche essere usate per migliorare la stima dell'altezza di una unità mobile.

Con le perfezionate stime di localizzazione delle unità di abbonato, come precedentemente descritto, possono essere forniti molti servizi e molte applicazioni che utilizzano tali stime di localizzazione. Per esempio, stime di localizzazione potrebbero essere usate per gli accessi alle basi di dati, per esempio le richieste del tipo delle pagine gialle per ristoranti, stazioni di servizio eccetera. Un altro esempio è che il codice di ID della unità che esegue la chiamata per i numeri di emergenza potrebbe includere le stime di posizione e la strada o l'incrocio più vicino e la velocità, per esempio un utente che guida un'automobile può essere distinto da un utente che sta fermo oppure che si trova in un edificio.

Un'altra applicazione è che un profilo di utente può includere i confini di area, per esempio l'addebito per zone. In un sistema di addebito per zone, un abbonato potrebbe ricevere degli addebiti con diverse tariffe sulla base della sua posizione. Per esempio, una bassa tariffa di addebito verrebbe impiegata a casa, ed una tariffa di addebito più elevata verrebbe impiegata quando l'abbonato sì trova in una automobile. L'addebito sulla base delle zone è utile per fornire un conveniente numero di servizi nel caso in cui un abbonato possa utilizzare lo stesso telefono a casa, sul lavoro oppure mentre viaggia.

Un'altra applicazione è che un profilo di utente può includere dei confini, per esempio delle aree disabilitate. Per mezzo di segnali di sondaggio periodici emanati dalla stazione di base, i segnali di sondaggio non debbono far squillare il telefono dell'abbonato, si può seguire la posizione nella quale si trova l'utente. Quando si trova in prossimità del confine di un'area disabilitata, l'inseguimento può aumentare di frequenza. Se un utente attraversa un confine per entrare in un'area disabilitata, si può inserire una chiamata su un numero preventivamente definito con dati o informazioni registrate. Una chiamata può anche essere effettuata verso l'unità dell'abbonato con dati ed informazioni registrate. Gli esempi comprendono le società di noleggio di automobili che richiedono agli utenti di rimanere all'interno di certi paesi o si richiede ad un adolescente di rimanere all'esterno di certe zone. L'orario del giorno potrebbe essere parte della definizione di una area disabilitata.

In un'altra applicazione, su certi confini di siti cellulari, vi sono diversi operatori del sistema con diversi tipi di sistemi. In certe posizioni, un operatore può avere la serie "A" di frequenze ed in un'altra collocazione l'operatore può avere la serie "B" di frequenze. Perciò, è desiderabile eseguire un trasferimento brusco sul confine senza complesse aree di transizione sovrapposte. Mediante l'impiego di stime di posizione, un trasferimento brusco (una variazione di una frequenza portante) può essere eseguito al momento appropriato e nella posizione appropriata. Informazioni relative all'orientamento d alla velocità possono anche essere incluse nella decisione di trasferimento.

Sebbene l'invenzione sia stata descritta con riferimento a sue specifiche forme di realizzazione, è evidente che molte alterazioni, modificazioni e varianti saranno evidenti a coloro che sono esperti nel ramo alla lice della precedente descrizione. Per esempio, mentre i dispositivi di ricerca 240 e 280 dell'unità di abbonato 200 ed il dispositivo di ricerca 340 e l'elaboratore 350 ed altri circuiti della stazione di base 301 sono descritti in termini di specifiche relazioni di circuiterie logiche/funzionali, una persona esperta nel ramo apprezzerà che esse possono essere incorporate in una varietà di modi, per esempio, elaboratori appropriatamente configurati e programmati, ASIC (circuiti integrati specifici per applicazione) e DSP (elaboratori di segnali digitali). Inoltre, l'invenzione non è limitata alla determinazione della collocazione attraverso informazioni espresse come chip in un sistema IS-95 CDMA, però presenta applicabilità in un qualsiasi sistema CDMA oppure altri sistemi di comunicazioni. Inoltre, mentre molte applicazioni di localizzazione sono state descritte, è previsto che la presente invenzione non sia limitata ad una qualsiasi specifica applicazione di localizzazione.

In accordo con ciò, si intende che la invenzione non sia limitata dalla precedente descrizione delle forme di realizzazione, ma include tutte queste alterazioni, modificazioni e varianti in conformità con lo spirito e l'ambito delle allegate rivendicazioni e loro equivalenti.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per stimare la collocazione di una unità di abbonato in un sistema di comunicazioni, il procedimento comprendendo le seguenti operazioni: ricevere un segnale proveniente dalla unità di abbonato in una prima stazione di base, il segnale essendo formato attraverso modulazione mediante una sequenza dì simboli di distribuzione; determinare un primo tempo di ricezione del segnale sulla base della sequenza dei simboli di distribuzione nella prima stazione di base, determinare un primo angolo di arrivo del segnale nella prima stazione di base; e determinare la collocazione della unità di abbonato dal primo tempo di ricezione, dal primo angolo di arrivo e da ulteriori predeterminate informazioni relative alle prime stazioni di base.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, ulteriormente comprendente le seguenti operazioni: determinare un secondo tempo di ricezione del segnale sulla base della sequenza di distribuzione in una seconda stazione di base, determinare un secondo angolo di arrivo del segnale nella seconda stazione di base; e determinare la collocazione della unità di abbonato sulla base del secondo tempo di ricezione e del secondo angolo di arrivo.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione ulteriormente comprendente l'operazione di dirigere o di orientare una zona di zero 'di un'antenna direzionale sulla base del primo angolo di arrivo.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il segnale ricevuto presenta un primo raggio ed un secondo raggio ed ulteriormente comprendente la operazione di regolare uno sfalsamento di tempo in un ricevitore del primo sito di base in risposta al primo raggio del segnale ricevuto.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, ulteriormente comprendente l'operazione di regolare l'antenna a schiera in risposta al primo raggio del segnale ricevuto.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 1, ulteriormente comprendente le seguenti operazioni: tentare di ricevere il segnale in una seconda stazione di base, determinare che il segnale non è stato ricevuto nella seconda stazione di base, e aumentare la potenza di trasmissione del segnale in risposta alla determinazione che il segnale non è stato ricevuto nella seconda stazione di base.
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui la potenza di trasmissione viene aumentata da una risposta ritardata ad una richiesta di accesso della unità di abbonato.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1, ulteriormente comprendente la operazione di regolare il primo angolo di arrivo sulla base delle informazioni provenienti da una base di dati geografica per determinare un primo angolo di arrivo regolato.
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la predeterminata informazione comprende una base di dati relativa alla strada.
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 1, ulteriormente comprendente la operazione di tarare la collocazione determinata mediante il confronto della collocazione determinata con una misura di taratura di una unità di abbonato in una collocazione determinata da un ricevitore di un sistema di posizionamento globale (GPS).
11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 1, ulteriormente comprendente la operazione dì determinare una stima di altezza della unità di abbonato sulla base del segnale ricevuto con una antenna di guida del fascio verticale.
12. 12. Sistema di comunicazioni avente una pluralità di stazioni di base ed azionabile per localizzare una unità di comunicazione, il sistema di comunicazione comprendendo: un controllore che risponde ad una prima e ad una seconda stazione di base, ciascuna'fra la prima e la seconda stazione di base comprendendo un ricevitore azionabile per ricevere un segnale proveniente dalla unità di comunicazione, il segnale essendo formato attraverso la modulazione tramite una sequenza di simboli di distribuzione ed un rivelatore azionabile per determinare un tempo di ricezione del segnale sulla base della sequenza; e un elaboratore di localizzazione che risponde al controllore ed azionabile per richiedere alla prima ed alla seconda stazione di base di determinare un primo ed un secondo tempo di ricezione del segnale sulla base della sequenza dei simboli di distribuzione e per determinare una collocazione della unità di comunicazione dal primo e dal secondo tempo di ricezione da ulteriori informazioni relative alla prima ed alla seconda stazione di base.
13. 13. Procedimento per determinare la collocazione di una unità di abbonato che comunica in un sistema per comunicazioni senza filo comprendente una pluralità di stazioni di base, comprendente le seguenti operazioni: ricevere in una unità di abbonato un primo segnale proveniente da una prima stazione di base facente parte della pluralità di dette stazioni di base ed un secondo segnale proveniente da una seconda stazione di base facente parte di detta pluralità di stazioni di base, il primo ed il secondo segnale essendo formati sulla base di una prima sequenza di simboli e di una seconda sequenza di simboli, rispettivamente, determinare un primo tempo di ricezione sulla base della prima sequenza ed un secondo tempo di ricezione sulla base della seconda sequenza, e determinare la collocazione della unità di abbonato dal primo e dal secondo tempo di ricezione e da ulteriori informazioni relative alla prima ed alla seconda stazione di base.
14. 14. Procedimento secondo la rivendicazione 13, ulteriormente comprendente l'operazione di determinare un angolo di arrivo di uno fra il primo ed il secondo segnale.
15. 15. Procedimento secondo la rivendicazione 1, ulteriormente consistente nell'eseguire una seconda misura di collocazione utilizzando un secondo sistema di comunicazioni, in cui il sistema di comunicazioni comprende un sistema COMA ed il secondo sistema di comunicazioni comprende un sistema cellulare analogico.
16. 16. Sistema di comunicazioni senza filo comprendente: una prima stazione di base in comunicazione senza filo con una unità di abbonato, la prima stazione di base ricevendo un segnale proveniente dalla unità di abbonato, il segnale essendo formato attraverso modulazione mediante una sequenza di simboli di distribuzione, una seconda stazione di base in comunicazione senza filo con la unità di abbonato, un rivelatore di un primo tempo di arrivo che determina un primo tempo di ricezione del segnale sulla base della sequenza dei simboli di distribuzione nella prima stazione di base, un rivelatore di un secondo tempo di arrivo per determinare un secondo tempo di ricezione del segnale sulla base della sequenza dei simboli di distribuzione nella seconda stazione di base, un rivelatore di angolo di arrivo che determina un primo angolo di arrivo del segnale nella prima stazione di base, e una unità di stima di collocazione che determina una collocazione stimata della unità di abbonato dal primo tempo di ricezione, dal primo angolo di arrivo e da ulteriori predeterminate informazioni relative alla prima stazione di base.