JP4237399B2 - 移動無線端末の位置決定方法及びシステム - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の背景）
（発明技術分野）
本発明は、移動無線通信の分野に関し、特に移動無線端末の地理的な位置を決定する際に使用する方法及びシステムに関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
共通に譲渡されたハーゲルマン（Ｈａｇｅｒｍａｎ）ほかに対する米国特許出願番号第０８／８９４、４６６号は、アップリンクの到達時間（ＴＯＡ：Ｔｉｍｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）及び到来方向（ＤＯＡ：Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）の測定値を使用した移動無線端末（以下、移動局又はＭＳ）の位置を判断する方法を説明している。その開示では、ＴＯＡ決定の正確さを改善するために、同一のアップリンク信号を多数回繰り返すことについて少し言及している。しかしながら、この開示は、この改善をどのようにして達成できるかについて何ら詳細を示すものではない。
【０００３】
共通に譲渡され、本出願と同一日に出願された米国特許出願番号（代理人処理番号２７９４６−００３５３）は、その位置を判断しようとしているＭＳからの「主要」アップリンク信号を供給する方法及び装置を開示している。本発明は、その要旨が前述した特許出願に関連し、かつ反復されるアップリンク信号、例えばその位置を判断しようとしているＭＳからの「主要」アップリンク信号をどのように処理するかを教えている。
【０００４】
ＬＭエリクソン電話株式会社（Ｔｅｌｅｆｏｎａｋｔｉｅｂｏｌａｇｅｔ ＬＭ Ｅｒｉｃｓｓｏｎ）により製造された移動通信用グローバル・システム（ＧＳＭ：Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）の具体化であるＣＭＥ２０システムは、無線基地局（ＢＳ）とＭＳとの間の距離により発生した無線信号伝搬遅延を補償するためにタイミング進み（ＴＡ：Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）によるアップリンク・メッセージを送出する。ＴＡ値は、ＭＳにより送信されたいくつかのアクセス・バーストについてＢＳにより行った多数の測定から最少のＴＡ値を選択する手順により、決定される。ＴＡ値を決定するために、この手順は、（即ち、信号が信号パスの線に沿い、かつ１以上の反射パスに沿って伝搬するときの）無線信号のマルチパス伝搬問題を解決する。この手順は、以下、「最小時間」方法と呼ばれる。
【０００５】
（発明の概要）
本発明が取り組む問題は、ＴＸとＲＸとの間の距離を前述した「最小時間」方法を使用して可能とするものよりも更に正確に決定するために、無線送信機（ＴＸ）から送信され、無線受信機（ＲＸ）において受信したときに雑音及びマルチパス伝搬に影響されている多数の同一ディジタル信号をどのように処理するかにある。
【０００６】
本発明が取り組む他の問題は、受信において判断される信号パラメータがＴＯＡのときに、前述したディジタル信号をどのように処理するかにある。
【０００７】
本発明が取り組む更なる他の問題は、ＲＸにおいて判断される信号パラメータがＴＯＡであり、かつＴＯＡ及びＤＯＡ測定値がＢＳにおいて行われているときに、前述したディジタル信号をどのように処理するかにある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、雑音及びマルチパス伝搬に影響された無線信号を処理することにより、ＲＸとＴＸとの間の距離をより正確に判断する方法及び装置を提供することであって、前記無線信号は、前記ＴＸから繰り返して送信され、かつＲＸにおいて受信されている。
【０００９】
本発明の他の目的は、前述した目的に従った方法及び装置を提供することであって、処理される前記信号パラメータは、ＴＯＡである。
【００１０】
本発明の更に他の目的は、前述した目的に従った方法及び装置を提供することであって、処理される前記信号パラメータは、ＴＯＡ、ＴＤＯＡ及びＤＯＡである。
【００１１】
上記及び他の目的は、時間測定精度を改善する方法及び装置により達せられ、これは、ＴＸから同一信号の「Ｍ」サンプルを送信し、マルチパス成分及び雑音と共に前記「Ｍ」信号サンプルを受信し、受信した「Ｍ」サンプルのそれぞれについて、予測チャネル電力プロファイル（ＣＰＰｉ）をＲＸにおいて判断し、前記「Ｍ」受信サンプルから「Ｎ」を選択し、前記「Ｍ」サンプルについてＣＰＰｉ（Ｎｉ）の非コヒーレント積分を実行し、これが積分信号ＩＣＰＰ（Ｎｉ）に帰結し、ＩＣＰＰ（Ｎｉ）の信号対雑音品質（ｑｕａｌｉｔｙ）が所定のしきい値より大きい又は等しいかを判断し、Ｎｏであれば、必要に従ってＩＣＰＰ（Ｎｉ）の信号対雑音品質が所定のしきい値より大きく又は等しくなるまで、非コヒーレント積分を連続する１つの追加の受信サンプルＣＰＰｉにより再実行することにより、ＩＣＰＰ（Ｎｉ）の信号対雑音比を改善し、最大信号振幅からＴＯＡ（ｉ）を判断する場合を含むＴＯＡ（ｉ）の判断を行い、かつそのＴＯＡ（ｉ）をＴＯＡ（ｉ）の関数として発生頻度を示すダイアグラムに入力し、「Ｍ」サンプルのうちの「Ｎ」出力の新しい組み合わせを選択することにより、全手順を「Ｘ」回反復し、これが発生頻度ダイアグラムにおける「Ｘ」追加点に帰結し、そして上位のＴＯＡ（ｉ）値による全ての発生の「ｚ」、及び下位のＴＯＡ（ｉ）値による全ての発生「１−ｚ」を有する時間値として、最小値ＴＯＡ（ｍｉｎ）を読み出すことを含む。ただし、ｚ＞０．７。
【００１２】
本発明の重要な技術的な効果は、多くの信号（非コヒーレント積分）の追加を必要とする信号の品質を改善する方法が前述した「最小時間」アプローチとして最小ＴＯＡを判断できるようにする方法により、実行されることである。
【００１３】
従って、本発明の他の重要な技術的な効果は、かくして提供された雑音の除去が、より遠方のＢＳがＭＳの位置判断に参加するのを可能にし、これは、位置判断処理に参加できるＢＳの数を増加させるので、実施した各測定の精度を改善させるだけでなく、総合的な精度も改善する。
【００１４】
本発明の方法及び装置のより完全な理解は、添付図面に関連させて以下の詳細な説明を参照することにより、得ることができる。
【００１５】
（図面の詳細な説明）
本発明の好ましい実施例及びその効果は、図面の図１〜７を参照することにより最もよく理解され、種々の図面の同一及び対応する部分に対して同一番号が使用されている。
【００１６】
本発明は、本質的に、移動無線端末の地理的な位置を判断する際に使用できる時間測定値を作成する方法を提供する。従って、関連する時間測定値は、ＴＯＡ測定値又は到達時間差（ＴＤＯＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）測定値で良い。以下の説明は、好ましくは、ＴＯＡ測定値を使用する本発明の一実施例を開示している。
【００１７】
特に、図１は、本発明の好ましい実施例に従って、測定を実行して信号のＴＯＡを判断するために使用可能とされる無線ＢＳの概要ブロック図である。図示のように、ＢＳ１００は、移動体サービス交換局（ｍｏｂｉｌｅ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒ：ＭＳＣ)１２５を介してケーブル接続ネットワーク（明示せず）と通信するために接続可能にされている。図示のように、ＢＳ１００は、ダイバーシティを提供する２アップリンク・パス１０１、１０２を示す無線接続により、移動無線端末（ＭＳ）１３０に対してＴＯＡ測定を実行する。セルラ移動無線ＢＳのときは、このアップリンクのダイバーシティを提供する２受信アンテナ（例えば１０３及び１０４）を含むのが通常である。各受信アンテナ１０３及び１０４に関連しているのは、それぞれの受信機１１１ａ及び１１２ｂ、及び中間周波数（ＩＦ）復調器１１３ａ及び１１３ｂである。受信周波数シンセサイザ１１４は、ＲＦ復調器１１２ａ及び１１２ｂ及び制御ユニット１１５のそれぞれに接続されている。受信周波数シンセサイザ１１４は、これらの接続を使用して特定の無線チャネルの受信を可能にする。ＩＦ復調器１１３ａからの復調信号は、接続１１６を介して等化器１３５に接続され、ＩＦ復調器１１３ｂからの復調信号は、接続１１７を介して等化器１３５に接続される。明確に示していないが、等化器は更にＢＳ１００内の他の要素に接続されている。
【００１８】
ＩＦ復調器１１３ａ及び１１３ｂからの復調信号は、更に、モディファイドＲＸ（ＭｏｄＲＸ）１１８に接続されている。ＭｏｄＲＸ１１８は、その機能及び動作が前述したハーゲルマン（Ｈａｇｅｒｍａｎ）ほかに対する米国特許出願第０８／８９４、４６６号に説明されており、ＭＳ１３０から受信される信号のＴＯＡを測定するように機能し、かつＭＳＣ１２５に対する測定の結果を接続を介して制御装置１１５に報告する。好ましくは、ＴＯＡ測定値の処理は、ＭｏｄＲＸ１１８における処理１１９により実行される。代わりに、ＴＯＡ測定値の処理は、制御装置１１５、又はケーブル接続ネットワーク内の（例えば、ＭＳＣ１２５内の）プロセッサにより実行されてもよい。等化器１３５は、着信する見通し内及び反射された無線エネルギの両方を効果的に利用するために、接続１１６及び１１７上の２つの復調信号を組み合わせる。他方、信号のフェージングは、ＴＯＡを測定するときは所望の作用であるので、ＭｏｄＲＸ１１８は、これら２つの復調信号を個別的に処理する。換言すれば、フェージングは、いくつかの着信バーストに対して反射バーストを打ち消し、従って所望の見通し内信号のみが得られる。
【００１９】
図２Ａ〜２Ｅは、サンプルＴＯＡ（ｉ）を判断する方法に関連した一連の波形を示しており、この方法は本発明の好ましい実施例に従って実施可能である。図２Ａに示す波形は、接続１１６（又は１１７）上の１バーストの着信信号を表しており、これは、バーストの中央にトレーニング・シーケンス（予め知らされている）と共に、可変データ１及びデータ２を含む。実線の波形は、直接（見通し内）受信信号を表し、また点線の波形は受信される反射バーストを表す（従って時間が少し遅れている）。
【００２０】
図２Ｂに示す波形は、接続１１６（又は１１７）を介して着信する信号の直接バーストと反射バーストとの間の相関の理論的応答、及びＴＯＡを判断するためにＭｏｄＲＸ１１８において利用可能な既知のトレーニング・シーケンスを示す。ＭｏｄＲＸ１１８において処理されるこれらバーストの組み合わせ相関応答（（チャネル・インパルス応答：”Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ”又はＣＩＲ）は、図２Ｃに示されている。サフィックス「ｉ」は、特定の着信バーストを表す。
【００２１】
図２Ｃに示すＣＩＲｉ波形は、振幅及び位相を含む複合値である。ＣＩＲｉの中心部は、限定的なサンプル数（例えば５）が与えられるが、図２Ｃに示すような完成した信号は、通常の補間技術を使用して処理１９により再構築される。図２Ｄに示す波形は、「予測チャネル電力プロファイル」又はＣＰＰｉと呼ぶＣＩＲｉの二乗絶対値を示す。ＣＰＰｉを表す波形は、楽観的なものであって、実際の場合では、大きな雑音成分をしばしば含んでいる。従って、Ｍ（例えば、Ｍ＝７０）のうちのＮ ＣＰＰｉは、図２Ｅに示すように、信号ＩＣＰＰ（Ｎｉ）に積分される。
【００２２】
積分信号ＩＣＰＰ（Ｎｉ）は、所望信号に対して高位のピーク値ｈ、望ましくない雑音に対してバイアス値ｂを有するが、雑音に対する拡散シグマによって、これは、積分により同一の範囲まで増幅されない。このバイアス値ｂは、処理中に除去され、かつＩＣＰＰ（Ｎｉ）の品質「Ｑ」は、ｈ／シグマとして定義される。積分チャネル・プロファイルＩＣＰＰ（Ｎｉ）に割り付けられたサフィックスＮｉは、Ｎバーストのある選択「ｉ」が積分されたことを表す。ＴＯＡ（ｉ）値は、ＩＣＰＰ（Ｎｉ）に関連付けられており、図３に示すダイアグラムに例えば１００ポイントのうちの１ポイントとして入力される。
【００２３】
図３は、本発明の一実施例により、７０バーストに基づいた予測最小到達時間（ＴＯＡｅ）を導き出すために使用可能なダイアグラムである。図３は、ＴＯＡ（ｉ）対発生頻度をプロットするために使用可能とされるダイアグラムを開示しているが、説明のみを目的とするダイアグラムとして示されたものであって、本発明をこのように限定するものではない。自動化処理環境において、図３のダイアグラムは、例えば、各ＴＯＡ（ｉ）を含む複数列（又は複数行）と、各発生を含む複数行（又は複数列）とを有する多次元マトリックス又はアレーとして、実施されてもよい。代替的な表示が図５に与えられており、これには、同一の７０バーストについての累積分布曲線が示されている。
【００２４】
本発明は、好ましくは、全受信バースト（例えば、１トレーニング・シーケンス）に同一の既知ビット内容を有した少なくとも１部を含む、Ｍ（例えば、７０）受信バーストを都合よく使用する。しかしながら、異なる実施例は、受信機に依然として既知とされ、プロセッサが各バーストをその既知の内容と相関させることによりＣＩＲｉを発生可能にさせる情報を除き、異なる（同一でない）情報を含む受信バースト（例えば、７０）を使用することができる。
【００２５】
第１の手順を使用して、Ｍ受信バーストのうちからランダムに選択した所要数のＮバーストを「加算」（例えば、ＣＰＰｉの非コヒーレント積分）し、かつＮバーストの当該総和ＩＣＰＰ（Ｎｉ）に対するＴＯＡ（ｉ）を判断することにより、雑音を予め選択したレベルに減少させる。この第１の手順は、複数（例えば、１００）回反復され、この例では、ＴＯＡ（ｉ）が１００値に帰結し、これが図３に示すダイアグラムに入力される。この第１の手順の主な利点は、ランダム選択Ｎｉがしばしば最短パス（見通し内パス）により受信した大抵の（又は唯一の）バーストを含む、複数のバーストをしばしば含むことである。第２の手順を使用すると、最小ＴＯＡｅは、図３に示すダイアグラムに読み込まれる。しかしながら、ＴＯＡ（ｉ）の最短値は、雑音による可能性があり、マルチパスがピークを変移させる作用があるために、除外される。ＴＯＡｅに対する適当な読み込みは、発生するＴＯＡ（ｉ）の５％がＴＯＡｅより早く、発生するＴＯＡ（ｉ）の９５％がＴＯＡｅより遅いことを経験的な情報が示している。
【００２６】
図４は一実施例の方法４００を示す流れ図であり、これは本発明を実施するために使用可能とされる。ステップ４０１において、既知ビット・シーケンスを含む接続１１６（又は１１７）におけるＭバーストの受信信号がＭｏｄＲＸ１１８により測定される。例えば、これらのバーストは、セル内のハンドオーバー命令、又は適切なトラヒック・チャネルに戻されるハンドオーバー命令に対する応答としてＭＳ１３０からアップリンク上に送出されたアクセス・バーストであり得ると共に、この命令はＧＳＭネットワークにおいてサービス中のＢＳ（例えば、１００）から来ている。これらのアクセス・バーストがＢＳ１００により応答されないときは、タイム・アウトが発生して、前に使用した（古い）トラヒック・チャネル上を再びＭＳを配置する前に、ＭＳ１３０により７０バーストまで送信される。接続１１６及び１１７上の復調信号は、共に、受信アクセス・バースト、即ち総合して２Ｘ４０＝１４０の最大バーストを含み、それぞれは、本発明の方法に対して独立したバーストとして処理可能にされている。
【００２７】
ステップ４０２において、それぞれ特定の１バーストと関連付けられ、かつ複合情報を含む受信チャネル・インパルス応答ＣＩＲｉ（図２Ｃに示す）は、ＣＩＲｉの二乗絶対値に等しい予測チャネル電力プロファイルＣＰＰｉ（図２Ｄに示す）を形成するように、それぞれ処理される。従って、Ｍ値のＣＰＰｉが存在する。ステップ４０３において、プロセッサ１１９は、例えばＮ＝１０から始まるＭ値（波形）のうちのＮ値のＣＰＰｉをランダムに選択する。
【００２８】
ステップ４０４において、Ｎ＝１０を選択した波形ＣＰＰｉの非コヒーレント積分は、図２Ｅに示すように、１積分チャネル電力プロファイルＩＣＰＰ（Ｎｉ）に帰結する。ステップ４０５において、導き出されたＩＣＰＰ（Ｎｉ）にとって十分に雑音が減少されて無線ｈ／シグマによって定義した最小品質を有するか否かを判断するためのチェックを行う（図２Ｅと比較）。ｈ／シグマ比が所定のしきい値よりも小さいときは、導き出されたＩＣＰＰ（Ｎｉ）は、未だ選択していないＣＰＰｉのうちからランダムに選択した追加的な１ＣＰＰｉを使用して、ステップ４０３〜４０５を反復することにより、改善される必要がある。ステップ４０７において、最小品質が達成され、その結果のＴＯＡ（ｉ）（図２Ｅに示す）は図３に示すダイアグラムに入力される。次いで、ステップ４０８に流れが続く。
【００２９】
ステップ４０８において、所定数のＴＯＡｉ値に達したか否かについての質問に答える。ノーのときは、要求する所定数のＴＯＡｉ値に達するまで、以上で説明したステップ４０３〜４０７を繰り返す。
【００３０】
イエスのときは、この値のＴＯＡが最短パス（見通しパス）上で受信されるバーストのＴＯＡを表しているので、ステップ４０９において、図３のダイアグラムにおいて最低のＴＯＡ（ｉ）が選択される。しかしながら、以上の図３又は５についての説明により選択を実行し、これによって雑音の影響を排除する。
【００３１】
本発明の他の実施例では、ＴＯＡの代わりにＴＤＯＡが測定される。ＴＤＯＡ測定の場合に、手順は、時間基準に対するよりも、他の信号に対する時間測定を行うことを除けば、ＴＯＡについて以上説明した手順と同一である。ＴＤＯＡ測定を実行すると、２受信信号の相互相関を実行することができる。従って、ＴＤＯＡ予測は、相互相関出力の最高ピークであり得る。
【００３２】
更に、ＴＤＯＡ測定を実行したときは、前述した本発明の非コヒーレント積分のアプローチを使用することができる。しかしながら、ＴＤＯＡ測定を実行するためには２信号を必要とするので、２基地局が係わる必要がある。従って、相互相関出力をＣＩＲの代わりとすることができ、また相互相関電力プロファイルをＣＰＰの代わりとすることができる（ただし、ＣＰＰは、相互相関出力の平方絶対値を表す）。
【００３３】
他の実施例において、ＤＯＡ測定を実行すると、例えば、指向性即ちナロー・ビーム・アンテナ（例えば、アダプティブ・アンテナ又は固定ローブ・アンテナ）からの受信信号により空間署名（ｓｐａｔｉａｌ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を予測することができる。従って、ＤＯＡ予測は、予測した空間署名の最高ピークとなり得る。
【００３４】
更に、ＤＯＡ測定を実行するときは、前述した発明の非コヒーレント積分アプローチを使用することができる。従って、空間署名をＣＩＲの代わりとすることができ、また空間署名電力・プロファイルをＣＰＰの代わりとすることができる（ただし、ＣＰＰは空間署名の二乗絶対値を表す）。
【００３５】
ＴＤＯＡ及びＤＯＡ測定の場合は、共に、見通し内（ＬＯＳ）信号成分がＩＣＰＰの「重心」に対応する（即ち、ＬＯＳ成分は、ＴＯＡ測定の場合のように、相関出力の低側部分に対応しない。）。従って、受信バーストの総数Ｍより少ない非コヒーレント積分を実行することに、殆ど又は何らの利点もないことになる。従って、これらの場合に、全てのバーストは、非コヒーレント積分処理に使用され、またＴＤＯＡ及びＤＯＡ予測は、ＩＣＰＰの重心となる。
【００３６】
本発明の更に他の実施例において、異なる方向からのビームを個別的に測定するために、ＢＳにおいてアンテナ・アレーを使用する。従って、ＴＯＡ測定（最短ＴＯＡｉ）に対して見通し内ビームを選択する。
【００３７】
本発明の更に他の実施例において、ＴＯＡ（ｉ）の発生は、含まれる雑音の表示であるこれらの品質（即ち、これらのｈ／シグマ値）により、重み付けされる。従って、リモートＢＳが受信する弱い信号は、位置決定処理に対する影響が更に軽減される。
【００３８】
図６は、本発明により干渉を除去する第１の補助的な方法を示す流れ図である。この方法は、（例えば、その位置が確定されていない）他の移動局からの妨害をどのようにして除去するかを教えている。例えば、ＧＳＭにおいて、互いに一定の相関を有する異なる８トレーニング・シーケンスが存在し、その位置が判断される移動端末に対して実行される測定に対して妨害を発生する恐れがある。
【００３９】
この方法のステップ６０１において、チャネル・インパルス応答ＣＩＲｊは、全Ｍ受信バースト上の全ての可能な干渉トレーニング・シーケンスについて予測される。ステップ６０２において、ＣＩＲｊの二乗絶対値を取ることにより、対応するチャネル電力プロファイルＣＰＰｊが形成される。ステップ６０３において、利害対象の干渉電力としての「Ｃ」部分、及び他の信号の電力として「Ｉ」部分を処理している間に、このような各干渉トレーニング・シーケンスについての平均搬送波対干渉比Ｃ／Ｉを予測する。ステップ６０４において、受信バーストからの干渉を除去（即ち、差し引く）すべきか否かについて判断し、イエスとなるのは、Ｃ／Ｉが第１のしきい値Ｔ１を超えるときである。ステップ６０５において、ステップ６０４の条件を満足させるトレーニング・シーケンスは、ＣＩＲｊによりたたき込み処理され（「^*」によりシンボル化されている）、受信バーストから引き算される。
【００４０】
図７は、本発明により時間領域における測定域を検出する第２の補助的な方法を示す流れ図である。例えば対象となる信号に比較して高雑音の場合に特に有用である。従って、ピーク（図２Ｂに関して以上で示し、かつ説明した）を相関させるためにサーチする前に、トレーニング・シーケンスが雑音中に見出されるときに、概略時間を判断するのに問題があり得る。この第２の補助的な方法は、受信したＭバーストの全てを非コヒーレント積分することを含み、これは、雑音から浮かび上がる比較的に幅の広いパルスに帰結し、かつ測定した移動端末（その位置は未確定である）のトレーニング・シーケンスを見つけ出すときの概略的な時間を表す。
【００４１】
この方法のステップ７０１において、受信した搬送波のチャネル電力プロファイルＣＰＰｉは、Ｍバーストの全てについて形成される。ステップ７０２において、全てのＣＰＰｉの非コヒーレント積分を実行し、最も高いピークは、トレーニング・シーケンスの位置に対応する。ステップ７０３において、搬送波の電力として「Ｃ」部分、及び他の信号の電力として「Ｉ」部分を処理している間に、Ｃ／Ｉを予測する。ステップ７０４において、ステップ７０１〜７０２からの帰結が受け入れ可能（Ｃ／Ｉ＞Ｔ２）であるか、又は雑音が強力であって受け入れ可能な結果を得るためには追加的なステップを取る必要があるかについて判断をする。ステップ７０４において、Ｃ／Ｉの値がしきい値Ｔ２を越えれば、ステップ７０１〜７０２の結果は受け入れ可能である。そうでないときは、雑音からの影響が高いバーストは、以下のように重み付けされる。ステップ７０５において、高いエネルギ内容を有するバースト（雑音による可能性がある）は低い重み付け係数Ｗｉ’が割り付けられることにより弁別され、また低いエネルギ内容を有するバーストは高い重み付け係数Ｗｉ’を割り付けられる。ステップ７０６において、次式により、全てのＭ重み付けバーストの総和を形成する。
【００４２】
【数１】

【００４３】
この総和の最高のピークは、トレーニング・シーケンスの位置に対応する。
【００４４】
更に、Ｃ／Ｉに依存した受信バーストに対する重み付けの割り付け原理は、到達時間ＴＯＡｅを判断するために測定したバーストの処理に適用されてもよい。トレーニング・シーケンスは、図２Ｄにより表された信号の電力、及び図２Ａにより表された信号プラス雑音の電力を予測するために使用されてもよい。次いで、重み付けＷ”は、図２Ｅに表すように、積分信号ＩＣＰＰ（Ｎｉ）、及びこの信号の平方根を形成する前に、これらの予測信号電力及び信号プラス雑音電力に基づいて各ＣＰＰｉ（即ち、図２ＤのＷ”ＣＰＰｉ）に割り付けられてもよい。
【００４５】
添付図面に本発明による方法及び装置の好ましい実施例を示すと共に以上の詳細な説明において説明したが、本発明は開示した実施例に限定されず、下記の請求の範囲に記載され、かつ定義されているように本発明の精神から逸脱することなく、多数の再構成、変更及び置換が可能である。特に、ここでアップリンク・アプリケーション用に説明し、かつ請求した方法は、ダウンリンク・アプリケーションに対しても代替的に使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい一実施例によりＴＯＡを判断する測定を実行するために使用可能とされる無線ＢＳの概要ブロック図である。
【図２Ａ】 本発明の好ましい一実施例により実行可能とされるサンプルＴＯＡ（ｉ）を決定する方法に関連付けられた一連の波形を示す。
【図２Ｂ】 本発明の好ましい一実施例により実行可能とされるサンプルＴＯＡ（ｉ）を決定する方法に関連付けられた一連の波形を示す。
【図２Ｃ】 本発明の好ましい一実施例により実行可能とされるサンプルＴＯＡ（ｉ）を決定する方法に関連付けられた一連の波形を示す。
【図２Ｄ】 本発明の好ましい一実施例により実行可能とされるサンプルＴＯＡ（ｉ）を決定する方法に関連付けられた一連の波形を示す。
【図２Ｅ】 本発明の好ましい一実施例により実行可能とされるサンプルＴＯＡ（ｉ）を決定する方法に関連付けられた一連の波形を示す。
【図３】 本発明の一実施例によりＴＸから１７バーストに基づく予測最小到達時間即ちＴＯＡｅを駆動するために使用可能とされる図である。
【図４】 本発明の一実施例を実施するために使用可能とされる流れ図である。
【図５】 本発明の一実施例を実施するために使用可能とされる流れ図である。
【図６】 本発明により干渉を排除する第１の補助的な方法を示す流れ図である。
【図７】 本発明による時間領域において測定域を検出する第２の補助的な方法を示す流れ図である。

Claims (16)

1. 時間的なばらつきを有する無線環境における、無線送信機と無線受信機との間の距離を判断する方法において、
   前記無線送信機からＭサンプルの信号を送信するステップと、
   前記受信機によりマルチパス成分及び雑音と共に前記Ｍサンプルを受信するステップと、
   前記Ｍサンプルのそれぞれについて予測チャネル電力プロファイルを判断するステップと、
   前記Ｍサンプルから第１セットのＮサンプルを選択する第１の選択ステップと、
   前記第１セットのＮサンプルについて第１の積分信号を形成するために前記予測チャネル電力プロファイルに対する非コヒーレント積分を実行するステップと、
   信号対雑音に関して前記第１の積分信号の品質レベルが所定のしきい値より低いときは、信号対雑音に関して前記第１の積分信号の品質レベルが前記所定のしきい値より大きい又は等しくなるまで、前記Ｍサンプルから他のサンプルを選択する第２の選択ステップ、及び前記第１セットのＮサンプル及び前記他のサンプルについて、前記第１の積分信号として第２の積分信号を形成するために前記予測チャネル電力プロファイルに対する非コヒーレント積分を実行するステップを繰り返すステップと、
   信号対雑音に関して所定のしきい値より大きい又は等しい品質レベルを有する前記第１の積分信号の最大レベルの到達時間を判断するステップと、
   前記到達時間を発生アレーの到達時間対発生頻度に入力するステップと、
   前記第１の選択ステップから前記入力するステップまでの全てを反復するステップと、
   前記アレーからの予測到達時間の最小値を判断するステップと、
   を備えている方法。
2. 前記アレーからの予測到達時間の最小値を判断するステップは、前記アレーから、全発生数について、より高い到達時間値である第１の所定数、及び、より低い到達時間値である第２の所定数、を有する時間値を読み出すことを含む請求項１記載の方法。
3. 前記第１の所定数は７０％より大であり、かつ前記第２の所定数は１００％マイナス前記第１の所定数である請求項２記載の方法。
4. 前記受信するステップは、独立した２つの前記無線受信機において個別的に前記Ｍサンプルを受信して２倍の前記Ｍサンプルを形成すること含む請求項１記載の方法。
5. 前記アレーはマトリックスを含む請求項１記載の方法。
6. 前記入力するステップの手動版は、前記到達時間を到達時間対発生頻度ダイアグラムに入力することを含む請求項１記載の方法。
7. 前記無線送信機及び無線受信機は、それぞれ移動体ネットワークにおける移動局及び基地局であり、少なくとも１つの他のサンプルが前記他のサンプルと共に選択され、
   前記第１セットのＮサンプル及び前記他のサンプルについて、前記予測チャネル電力プロファイルに対する非コヒーレント積分を実行するステップは、前記第１セットのＮサンプル、前記他のサンプル、及び前記少なくとも１つの他のサンプルについて前記予測チャネル電力プロファイルに対する非コヒーレント積分を実行することを含む請求項１記載の方法。
8. 前記予測到達時間の最小値は、前記移動局と前記基地局との間の最短距離を表す請求項７記載の方法。
9. 前記アレーからの予測到達時間の最小値を判断するステップは、前記アレーから、全発生数について、より高い到達時間値である第１の数、及び、より低い到達時間値である第２の数、を有する時間値を読み出すことを含む請求項７記載の方法。
10. 前記第１の数は０．７より大であり、かつ前記第２の数は、１より前記第１の数を引き算した数である請求項９記載の方法。
11. 時間的なばらつきを有する無線環境において、無線送信機と無線受信機との間の距離を判断する方法において、
    前記無線送信機からＭサンプルの信号を送信するステップと、
    前記受信機によりマルチパス成分及び雑音と共に前記Ｍサンプルを受信するステップと、
    前記Ｍサンプルから第１セットのＮサンプルを選択して当該Ｎサンプルについてアップリンクの到達時間の関数を形成し、反復的にＮについて前記Ｎサンプルの前記到達時間の関数が時間情報を保存すると共に、前記雑音に対する前記信号の所望レベルを示す第１の所定値にまで前記雑音を減少させるように前記Ｎサンプルの組み合わせを変更させるステップと、
    異なるランダムかつ独立セットのＮサンプルによって前記選択するステップを繰り返すと共に各前記繰り返すステップを開始することにより、前記Ｍサンプルから追加的なセットのＮサンプルを作成し、かつ多数の前記追加的なセットのＮサンプルが第２の所定値を含むときは、前記繰り返すステップを終了させるステップと、
    前記第１セット及び前記追加的なセットのＮサンプルのそれぞれについて到達時間を判断するステップと、
    各前記到達時間を到達時間対発生頻度アレーに格納するステップと、
    前記到達時間を到達時間対発生頻度アレーから予測した到達時間を判断するステップと、
    を含む方法。
12. 前記第１セットのサンプル及び前記追加的なセットのサンプルは、等しい数のＮサンプルを含む請求項１１記載の方法。
13. 前記第１セットのサンプル及び前記追加的なセットのサンプルは、異なる数のサンプルを含む請求項１１記載の方法。
14. 前記第１セットのサンプル及び前記追加的なセットの数は、前記第１セットのサンプル及び前記追加的なセットのそれぞれについて所望の信号対雑音比を得るように選択される請求項１１記載の方法。
15. 前記第１セットのサンプル及び前記追加的なセットのサンプルにおいて使用される多数のサンプルは、ｈ／シグマにより定義される所望の信号対雑音の品質を得るように選択される請求項１１記載の方法。
16. 移動体ネットワーク内の移動局と基地局との間の距離を判断する際に使用するシステムにおいて、
    第１の複数の信号サンプルを送信する移動送信機と、
    前記第１の複数の信号サンプルを受信するように基地局受信機と、
    前記基地局受信機に接続されたプロセッサと、
    を備え、
    前記プロセッサは、
    前記第１の複数の信号サンプルのそれぞれについて予測チャネル電力プロファイル値を形成し、
    各前記予測チャネル電力プロファイル値から第２の複数のサンプルを選択し、
    前記第２の複数のサンプルについて前記予測チャネル電力プロファイル値を積分して第１の積分チャネル電力プロファイル値を形成する動作を実行し、
    前記第１の積分チャネル電力プロファイルの品質レベルが所定のしきい値より小さいときは、前記第１の積分チャネル電力プロファイルの品質レベルが前記所定のしきい値より大きい又は等しくなるまで、各前記予測チャネル電力プロファイル値から少なくとも１つの追加的なサンプルを選択する処理、及び、前記第２の複数のサンプル及び前記少なくとも１つの追加的なサンプルについて前記予測チャネル電力プロファイルを積分して第２の積分チャネル電力プロファイルを前記第１の積分チャネル電力プロファイルとして形成する処理を繰り返し、
    前記第１の積分チャネル電力プロファイルの品質レベルが前記所定のしきい値より大きい又は等しいときは、前記第１の積分チャネル電力プロファイルの最大信号振幅について到達時間を判断し、
    到達時間対発生頻度アレーに前記到達時間を入力する動作を実行し、
    前記第１の積分チャネル電力プロファイル値を形成する動作から前記入力する動作までを繰り返し、
    前記アレーから最小到達時間を判断するように動作可能なシステム。

Images