MXPA00008992A

MXPA00008992A - Sistema y metodo para determinar la posicion de un transmisor-cdma inalambrico.

Info

Publication number: MXPA00008992A
Application number: MXPA00008992A
Authority: MX
Inventors: Samir S Soliman
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2002-06-21
Also published as: IL138092A0; EP1519201A3; RU2235341C2; TW530508B; AR014736A1; EP1519201A2; MY125619A; ZA200004912B; CA2323625C; FI20001897A; BR9908819A; HUP0102510A3; JP2002507727A; EP1519201B1; ATE482595T1; AU3087999A; EP1064562B1; ATE421102T1; EP1519202A2; DE69942792D1

Abstract

Un aparato y metodo para determinar una posicion de un transmisor inalambrico movil. La presente invencion manifiesta las tecnologias de localizacion de posicion precisa en zonas urbanas densas y otros ambientes en donde la linea-de-vision a los satelites, esta un poco obscurecida. El aparato y metodo de la presente invencion, utilizan senales procedentes unicamente de dos satelites GPS (60, 70, 80, 90), y la estacion base de servicio terrestre. En un sentido mas general, el metodo de la presente invencion incluye los pasos de recepcion en una estacion base (10), de una primera senal transmitida desde un primer satelite GPS, y una segunda senal transmitida desde un segundo satelite GPS. El transmisor (200) y el receptor (100) del transmisor movil, estan adaptados para recibir tambien estas senales GPS, y transmitir a la estacion base una tercera senal en respuesta a estas. La estacion base (10), recibe la tercera senal y la utiliza para calcular la posicion de la unidad inalambrica (20).

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA DETERMINAR LA POSICIÓN DE UN TRANSMISOR CDMA INALÁMBRICO.

Campo del Invento. La presente invención se refiere a sistemas de comunicaciones. Más específicamente, la presente invención se refiere a sistemas y técnicas para localizar la posición de un transmisor inalámbrico en un sistema de acceso múltiple de división de código.

Antecedentes del Invento. El despliegue de tecnologías de localización en redes inalámbricas, se ha conducido por el deseo de fuerzas y portadores reglamentarios para mejorar las ganancias diferenciando los servicios ofrecidos por los competidores. Además, en Junio de 1996, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) ordenó el apoyo para el servicio mejorado de emergencia 91 1 (E-91 1 ). La fase I de la Orden requiere que la información del sector y celular se detenga en la agencia PSAP (Public Safety Answering Point). La fase II de la Orden, requiere que la localización del transmisor celular se envíe de regreso a la PSAP. Para cumplir con el mandato de la FCC, para el año 2005 un total de 77,000 sitios estarán equipados con tecnologías de localización automática. Se han considerado muchas técnicas para proporcionar capacidad de localización automática. Una técnica que ha sido considerada, comprende medir la diferencia de hora de la llegada de r señales procedentes de un número de sitios celulares. Estas señales son trianguladas para extraer la información de la ubicación. Desafortunadamente, para que esta técnica sea efectiva, se requiere una alta concentración de los sitios celulares y/o un incremento en 5 la potencia de transmisión de los sitios. Esto se debe al hecho de que en un sistema CDMA típico, cada teléfono transmite con la potencia de señal únicamente necesaria para alcanzar el sitio celular más cercano. Ya que la triangulación requiere comunicación con por lo menos tres sitios, se tendría que incrementar la concentración de 10 los sitios celulares o se tendría que incrementar la potencia de señal de cada unidad inalámbrica.

En cualquier caso, la alternativa tiene sus inconvenientes significativos. Un incremento en el número de sitios celulares sería muy costoso. Los incrementos en potencia de señal agregarían el 15 peso y costo de cada unidad inalámbrica, e incrementaría de igual manera la interferencia entre los usuarios inalámbricos. Además, el método de triangulación no parece ofrecer la precisión requerida por el mandato de la FCC.

Otro método que ha sido considerado, comprende la adición de 20 la función GPS (Sistema de Posicionamiento Global) al teléfono celular. No obstante, que este método agregaría un costo y peso significativo a la unidad inalámbrica, requiere de una línea de visión para cuatro satélites, y sería, sin embargo, el método más preciso para apoyar los servicios de localización.

Para agilizar el proceso, un tercer método envía información de auxilio a la unidad inalámbrica, indicando donde debe buscar la unidad inalámbrica en frecuencia, los portadores GPS. La mayoría de los receptores GPS utilizan lo que se conoce como un almanaque de satélite GPS, para minimizar la búsqueda de una señal realizada por el receptor en el campo de frecuencia, desde un satélite visible. El almanaque es un bloque de 15,000 bit de efémeris grueso y datos de la hora modelo para toda la constelación. La información contenida en el almanaque con respecto a la posición del satélite y la hora del día, es únicamente aproximada. Sin un almanaque, el receptor GPS debe llevar a cabo la búsqueda de frecuencia más amplia posible para adquirir una señal de satélite. Se requiere de un procesamiento adicional para obtener la información adicional que ayudará a adquirir otros satélites. El proceso de adquisición de señal puede tomar varios minutos, debido a la gran cantidad de celdas de frecuencia que se necesitan buscar. Cada celda de frecuencia tiene una frecuencia central y un ancho predefinido. La disponibilidad del almanaque, reduce la incertidumbre en el Doppler del satélite, y por lo tanto el número de celdas que serán buscadas. El almanaque del satélite puede ser extraído del mensaje de navegación GPS, o enviado en el enlace descendente (delantero) en la forma de una información o mensaje de señalización para el receptor. Al recibir está información, el receptor realiza el procesamiento de señal GPS para determinar su localización.

Aunque este método puede ser un poco más rápido, necesita del requerimiento de una línea de visión para por lo menos cuatro satélites. Esto puede ser problemático en ambientes urbanos. Por lo tanto, en el arte permanece la necesidad de un sistema o técnica para localizar un celular en forma rápida, precisa y poco costosa.

Sumario del Invento. La necesidad del arte, es atendida por el sistema y método de la presente invención, para determinar la posición de un transmisor inalámbrico. En el sentido más general, el método de la presente invención es un método híbrido para determinar la posición utilizando información de clasificación de un sistema terrestre, información de sincronización de una unidad inalámbrica e información de clasificación procedente de los satélites GPS. Esta información se combina, para permitir que la ubicación de una unidad inalámbrica sea determinada en forma rápida y confiable. El método de la presente invención, incluye los pasos de recibir en una unidad inalámbrica una primera señal transmitida desde un primer satélite GPS, una segunda señal trasmitida desde un segundo satélite GPS y una tercera señal de un tercer satélite. La unidad inalámbrica está adaptada para recibir estas señales GPS también y transmitir una cuarta señal a la estación base en respuesta a las mismas. La estación base recibe la cuarta señal, corrige la polarización negativa del reloj impuesta en la cuarta señal por medio del retraso del viaje en redondo entre la estación base y la unidad inalámbrica, y utiliza la cuarta señal para calcular la posición de la unidad inalámbrica. En una implementación específica, la estación base envía información de ayuda a la unidad inalámbrica. La información de ayuda es utilizada por la unidad inalámbrica para adquirir rápidamente las señales transmitidas por el primer, segundo y tercer satélites. Las señales de ayuda son derivadas de la información recolectada en el subsistema del transmisor de la estación base (BTS), que sirve a la unidad inalámbrica e incluye la información de identificación del satélite, información de cambio Doppler, y un valor que indica la distancia entre la estación base y cada satélite, y un tamaño de ventana de búsqueda asociado con cada satélite, estando calculado el diseño de la ventana de búsqueda con base en el retraso del viaje en redondo entre la unidad inalámbrica y la estación base y el ángulo de elevación de cada satélite. AI momento en que la unidad inalámbrica adquiere las señales transmitidas por el primer, segundo y tercer satélites, la unidad inalámbrica calcula el rango entre la unidad inalámbrica y cada uno de los pml , pm2, y pm3 de los satélites, respectivamente. Esta información de rango es transmitida de regreso a la estación base junto con la información de la hora en la cual se realizó la medida. En una implementación CDMA, la hora en la cual la unidad inalámbrica transmite la tercera señal a la estación base, es conocida por la estación base. El retraso en la recepción de la cuarta señal, indica a la estación base la distancia entre la unida inalámbrica y la estación base. Además, el retraso proporciona un medio para corregir la hora absoluta de la unidad inalámbrica. Un dispositivo externo al dispositivo móvil, tal como el controlador de la estación base o alguna otra entidad asociada con la infraestructura celular, utiliza información conocida para la estación base de servicio, tal como su posición, la posición del primer, segundo y tercer satélites, relativa a la unida inalámbrica y la distancia entre la unida inalámbrica y la estación base para calcular la posición de la unidad inalámbrica. Esto se logra, encontrando una intersección de una primera esfera de radio cp1 alrededor de un primer satélite, una segunda esfera de radio cp2 alrededor del segundo satélite y una tercera esfera de radio cp3 alrededor del tercer satélite, y una cuarta esfera de radio cpb alrededor de la estación base, en donde c es la velocidad de la luz, p1 es el pseudo-rango asociado con el primer satélite y la unidad inalámbrica, p2 es el pseudo-rango asociado con el segundo satélite y la unidad inalámbrica y p3 es el pseudo-rango asociado con el tercer satélite y la unidad inalámbrica. Se debe observar que si existe una línea de visión (no trayectoria múltiple) entre la unidad inalámbrica y la estación base, entonces el método propuesto requieren únicamente las medidas de dos satélites y una estación base. Si está disponible, se puede utilizar información adicional procedente de otra estación base para reducir adicionalmente el número de satélites. También en situaciones en donde únicamente se necesitan locaciones de dos dimensiones, únicamente se necesitan dos satélites y una estación base. Una ventaja clave de este método sobre los otros métodos GPS conocidos, es la velocidad con la que la unidad inalámbrica puede determinar el pseudo-rango. Ya que la estación base de servicio tiene su propio receptor GPS, y también conoce los pseudo-rangos de todos los satélites que son seguidos con respecto a la localización de la estación base de servicio, es posible determinar un centro de la ventana de búsqueda y un diseño de la ventana de búsqueda para cada satélite que es rastreado. La información es enviada a la unidad inalámbrica, para implementar la velocidad del proceso de búsqueda. Esto es, que un reloj a bordo de cada satélite GPS controla la programación de la difusión de la señal de clasificación por el satélite. Cada reloj está sincronizado con la hora del sistema GPS. La estación base también contiene un reloj que está sincronizado con la hora del sistema GPS. La unidad inalámbrica sincroniza su reloj con la hora GPS con un retraso correspondiente al retraso de una dirección entre la estación base y la unidad inalámbrica. La información de la programación se fija dentro de la señal de clasificación del satélite, que hace posible que la unidad inalámbrica calcule cuando fue transmitida la señal desde un satélite específico. Registrando la hora cuando se recibió la señal, se puede computarizar la distancia (rango) desde el satélite hasta la unidad inalámbrica. Como resultado, la posición de la localización de la unidad inalámbrica es una esfera con centro en la localización del satélite y un radio igual al rango calculado. Si se realiza en forma simultanea una medida utilizando la clasificación de los otros dos satélites, la unidad inalámbrica estaría en algún lugar de la superficie de las tres esferas. Las tres esferas se interceptan en dos puntos, sin embargo únicamente uno de los puntos es la posición del usuario inalámbrico correcta. Las localizaciones candidatas son imágenes de espejo de la otra con respecto al plano que contiene los tres satélites. En la mejor forma, la presente invención identifica en la estación base los tres mejores satélites GPS para localizar la posición de la unidad inalámbrica en un punto en el tiempo determinado. Esta información es enviada a la unidad inalámbrica para facilitar la operación de búsqueda realizada por la unidad inalámbrica. En una modalidad, la unidad inalámbrica puede tener varios modos de operación: (1 ) Modo híbrido, utilizando información tanto de la infraestructura del sistema inalámbrico como de los satélites GPS; (2) Modo GPS Stand-alone (estándar o convencional); (3) Modo GPS de ayuda stand-alone; (4) Modo GPS diferencial invertido; y (5) Modo GPS diferencial invertido y auxiliado.

Breve Descripción de los Dibujos.

La Figura 1 , es un diagrama que muestra una implementación ilustrativa de una estación base y una unidad inalámbrica, de un sistema de comunicación inalámbrico (CDMA). La Figura 2, es un diagrama de bloque de un sistema de telefonía celular CDMA de ejemplo. La Figura 3, es una representación simplificada ilustrativa de una estación base, construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente Invención. La Figura 4, es un diagrama de bloque de la unidad inalámbrica del sistema para determinar la posición de un transmisor CDMA inalámbrico de la presente invención. La Figura 5, es un diagrama de bloque de una ¡mplementación ilustrativa de una parte del receptor, interfase de señal de control, I F digital, y circuitos demoduladores inalámbricos de la unidad inalámbrica de la presente invención. La Figura 6, es una ilustración de un modelo funcional para determinar la ubicación de una unidad inalámbrica. La Figura 7, muestra los cálculos del tamaño y centro de la ventana de búsqueda, en el campo del tiempo. La Figura 8, es un diagrama que ilustra la corrección de la polarización negativa del reloj local.

Descripción Detallada del Invento. A continuación se describirán las modalidades ilustrativas con referencia a los dibujos que la acompañan.

Aunque la presente invención se describe con relación a modalidades ilustrativas para aplicaciones particulares, se debe entender que la presente invención no se limita a las mismas. Los que tienen experiencia en el arte y acceso a las enseñanzas proporcionadas en la presente descripción, reconocerán modificaciones, aplicaciones y modalidades adicionales dentro del alcance de la presente invención, y campos adicionales en los cuales la presente invención sería de utilidad significativa. La Figura 1 , es un diagrama que muestra una implementación ilustrativa de una estación base 10 y de una unidad inalámbrica 20 de un sistema de comunicación inalámbrico (CDMA). El sistema de comunicación está rodeado por edificaciones 40 y obstáculos con base en tierra 50. La estación base 10 y la unidad inalámbrica 20 están colocadas en un ambiente GPS (Sistema de Posicionamiento Global), que tiene varios satélites GPS de los cuales, se muestran cuatro 60, 70, 80 y 90. Dichos ambientes GPS son bien conocidos. Ver por ejemplo Hofmann-Wellenhof, B, y asociados, GPS Theory y Practice, Segunda Edición, Nueva York, NY: Springer-Verlag Wien, 1993. Los expertos en el arte apreciarán que las enseñanzas de la presente Invención pueden ser aplicadas a otros sistemas de comunicación, tales como sistema de telefonía móvil avanzado (AMPS), sistema Global para comunicaciones móviles (GSM), etc. sin salirse del alcance de la presente invención. En una aplicación GPS típica, se requieren por lo menos cuatro satélites con el objeto de que un receptor GPS determine su posición. En contraste, la presente invención proporciona un método y aparato para determinar la posición de una unidad inalámbrica 20 utilizando únicamente tres satélites GPS, el retraso del viaje en redondo desde la unidad inalámbrica hasta la estación base de servicio 10, y la localización conocida de la estación base de servicio 10. En casos en donde está disponible una línea de visión directa, para localizar la unidad inalámbrica 20, únicamente se requieren dos satélites GPS, un retraso de viaje en redondo y la localización conocida de la estación base de servicio 10, . La Figura 2, es un diagrama de bloque de un sistema de telefonía celular CDMA 30. El sistema 30 incluye un centro de conmutación móvil (MSC) 12 que tiene un controlador de estación base (BSC) 14. Una red pública de teléfonos conmutados (PSTN) 16, enruta llamadas desde líneas de teléfonos y otras redes (no mostradas) a y desde el MSC 12. El MSC 12 enruta llamadas desde el PSTN 16 a y desde una estación base fuente 10 asociada con un primer celular 19 y una estación base objetivo 1 1 , asociada con un segundo celular 21 . Además, el MSC 12 enruta llamadas entre las estaciones base 10, 1 1 . La estación base fuente 10, dirige llamadas a una primera unidad inalámbrica 20 dentro del primer celular 19, a través de una primera trayectoria de comunicaciones 28. La trayectoria de comunicaciones 28 es un enlace de dos direcciones que tiene un enlace delantero 31 y un enlace inverso 32. Normalmente, cuando la estación base 10 ha establecido comunicación de voz con la unidad inalámbrica 20, el enlace 28 incluye un canal de tráfico. Aunque cada estación base 10, 1 1 está asociada únicamente con un celular, un controlador de estación base a menudo gobierna o esta asociado con estaciones base en varios celulares. Cuando la unidad inalámbrica 20 se mueve desde el primer celular 19 hasta el segundo celular 21 , la unidad inalámbrica 20 comienza la comunicación con la estación base asociada con el segundo celular. Esto comúnmente es referido como un "hand-off" a la estación base objetivo 1 1 . En un handoff "suave", la unidad inalámbrica 20 establece un segundo enlace de comunicación 34, con la estación base objetivo 1 1 , además del primer enlace de comunicaciones 28 con la estación base fuente 10. Después de que la unidad inalámbrica 20 atraviesa dentro del segundo celular 21 y se ha establecido el enlace con el segundo celular, la unidad inalámbrica puede bajar el primer enlace de comunicación 28. En un handoff duro, la operación de las estaciones base fuente y objetivo, normalmente son lo suficientemente diferentes para que el enlace de comunicación 34 entre la estación base fuente, deba ser bajado antes de que se pueda establecer el enlace con la estación base objetivo. Por ejemplo, cuando una estación base fuente esta dentro de un sistema CDMA que utiliza una primera banda de frecuencia y una estación base objetivo, está dentro de un segundo sistema CDMA que utiliza una segunda banda de frecuencia, la unidad inalámbrica no tendrá la capacidad de mantener enlaces con ambas estaciones base normalmente, ya que la mayoría de las unidades inalámbricas no tiene la capacidad de sintonizar dos diferentes bandas de frecuencia normalmente. Cuando la primera unidad inalámbrica 20 se mueve desde el primer celular 19 hasta el segundo celular 21 , se baja el enlace 28 con la estación base fuente 10 y se forma un nuevo enlace con la estación base objetivo 1 1 . La Figura 3, es una representación simplificada ilustrativa de una estación base 10 construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención. De acuerdo con la modalidad mostrada en la Figura 3, la estación base 10 es esencialmente convencional. En una modalidad alternativa, la estación base 10 incluye una funcionalidad adicional que permite que la estación base determine la posición de una unidad inalámbrica 20, así como también se vuelva clara a partir de la descripción proporcionada más adelante. Una estación base convencional 10, incluye una antena receptora CDMA 42 para recibir señales CDMA y una antena de transmisión CDMA para transmitir señales CDMA. Las señales recibidas por la antena 42, son enrutadas a un receptor 44. En la práctica, el receptor 44 incluye demoduladores, desinterestratificadores, decodificadores y otros circuitos que también serán apreciados por los expertos en el arte. La señal recibida, es asignada a un canal adecuado al cual está asociado un detector de rango 60. Un procesador de control 62 utiliza el rango de la señal detectada para detectar una conversación. Si se detecta una conversación en una estructura recibida, el procesador de control 62 desvía la estructura recibida a un codificador de voz 64, por medio de un interruptor 63.

El codificador de voz 64 decodiflca la señal codificada de rango variable, y proporciona una señal de salida digitalizada en respuesta a la misma. La señal de voz decodificada digitalizada, se convierte en conversación mediante un convertidor de digital a análogo 65 y un dispositivo de salida tal como un altavoz (no mostrado). La conversación de entrada de un micrófono u otro dispositivo de entrada (no mostrado), es digitalizada mediante un convertidor de análogo a digital 66, y la voz es codificada por un codificador de voz 68. La conversación de voz codificada entra a un transmisor 69. En la práctica, el transmisor 69 incluye moduladores, interestratificadores y codificadores, que también serán apreciados por los expertos en le arte. La salida del transmisor 69 es alimentada a la antena de transmisión 43. La estación base convencional 10, también está equipada con una antena GPS 76, un receptor 74 y una unidad de sincronización y frecuencia 72. La unidad de sincronización y frecuencia acepta señales procedentes del motor GPS del receptor GPS, y las utiliza para generar referencias de sincronización y frecuencia para la operación adecuada del sistema CDMA. Por lo tanto, en muchos sistemas CDMA, cada sitio celular utiliza una referencia de base de tiempo GPS desde la cual, se derivan todas las transmisiones de tiempo critico CDMA (incluyendo secuencias piloto, estructuras y funciones Walsh). Dichas unidades de sincronización y secuencia convencionales y motores GPS, son comunes en sistemas CDMA y bien conocidas en el arte. Las unidades de sincronización y frecuencia convencional proporcionan pulsaciones de frecuencia e información de sincronización. En contraste, la unidad de sincronización y frecuencia 72 de la presente invención, preferentemente también transmite el ángulo de elevación , pseudo-rango, identificación de satélite (por ejemplo, compensación de pseudo-ruido (PN) asociado con cada satélite) y el cambio Doppler asociado con cada satélite, con el objeto de ayudar a la unidad inalámbrica 20 a adquirir los satélites (por ejemplo, disminuir la cantidad de tiempo requerido para adquirir un satélite). Normalmente está información está disponible dentro de las unidades de sincronización y frecuencia convencional, pero normalmente no son necesarias ni proporcionadas a dispositivos externos. La información adicional proporcionada por la unidad de sincronización y frecuencia 72, preferentemente es comunicada a la BSC 14 en la misma forma que se hace convencionalmente, con respecto a la información de frecuencia y sincronización en una estación base convencional. La Figura 4, es un diagrama de bloque de la unidad inalámbrica 20 de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La unidad inalámbrica 20 incluye preferentemente una antena bidireccional 92 adaptada para recibir transmisiones CDMA también en la forma de señales GPS. En una modalidad alternativa de la presente invención, se pueden utilizar antenas separadas para recibir y transmitir señales GPS, señales CDMA y otras señales, tales como señales de sistemas alternativos. La antena 92, preferentemente alimenta un duplexor 94. El duplexor 94 preferentemente alimenta a un receptor 100 y es alimentado preferentemente por un transmisor 200. Un subsistema de frecuencia de tiempo 102, proporciona señales de referencia análogas y digitales al receptor 100, a una interfase de señal de control 300, y al transmisor 200, como también será apreciado por los expertos en el arte. El control de potencia CDMA, es proporcionado por un circuito de control de ganancia 104. En una modalidad de la presente invención, la interfase de señal de control 300 es un procesador de señal digital (DSP). Alternativamente, la interfase de señal de control puede ser otro circuito con la capacidad de realizar funciones de control de ganancia. El receptor 100 proporciona la conversión descendente de frecuencia de radio (RF), y una primera etapa de conversión descendente de frecuencia intermedia (I F). Un circuito integrado específico de aplicación digital IF (ASIC), 400, proporciona una segunda etapa de IF a la conversión descendente de banda de base, muestreo y conversión A/D. Un demodulador móvil ASIC 500, busca y correlaciona los datos de la banda de base digital desde el I F digital ASIC 400, hasta pseudo-rangos de averiguación, tal como se describirá con mayor detalle más adelante. Los pseudo-rangos, junto con cualquier voz o datos, pasan por el demodulador móvil 500 hasta el modulador digital I F 400. El modulador digital I F 400, proporciona una primera etapa de conversión ascendente IF de los datos recibidos del demodulador móvil 500. Una segunda etapa de conversión ascendente IF y conversión ascendente RF de estas señales, es proporcionada por el circuito transmisor 200. Posteriormente estas señales son transmitidas en la estación base 10 y procesadas de acuerdo con el método de la presente invención , lo cual se describirá más adelante. Se debe observar que la información de la localización que será comunicada entre la unidad inalámbrica 20 y la BSC 14, tal como pseudo-rangos recibidos por la unidad inalámbrica 20, preferentemente se comunica a través de la unidad inalámbrica 20 a la estación base 10 a través de un mensaje tipo explosión de datos, tal como un servicio de mensaje corto (SMS) definido por el estándar industrial TIA/ELA/IS-167, publicado por la Asociación de la Industria de Telefonía. Dichos mensajes son transmitidos a través de la estación base 10 a la BSC 14. De manera alternativa, un mensaje tipo explosión definido recientemente, podría ser transmitido por la unidad inalámbrica 20 a la estación base 10. La Figura 5, es un diagrama de bloque de una implementación ilustrativa de una parte del receptor, interfase de señal de control, IF digital y circuitos de demoduladores móviles de la unidad inalámbrica 20 de la presente invención. La parte transmisora de la unidad inalámbrica 20, es esencialmente idéntica a la parte transmisora de una unidad inalámbrica convencional, y por lo tanto, por motivos de brevedad, no se describe en la presente invención. En la modalidad preferida, el receptor 100 está implementado con una primera y segunda trayectoria 103 y 105, respectivamente, las cuales están conectadas a la antena 92 a través del duplexor 94 por medio de un primer interruptor 106. Quedará entendido para los expertos en el arte, que puede tener lugar una mayor integración entre el dispositivo de comunicación de dos direcciones y el receptor GPS. De manera alternativa, dos receptores por separado con una interfase apropiada .podría lograr el objetivo de la presente Invención. La primera trayectoria 103, convierte en forma descendente las señales CDMA recibidas, y proporciona señales de salida convencionales RF convertidas en forma descendente CDMA. La primera trayectoria 103 incluye un amplificador de ruido bajo 108, un primer filtro de paso de banda 1 12, un primer mezclador 1 18 y segundo filtro de paso de banda 126. La segunda trayectoria 105, convierte en forma descendente las señales GPS procedentes de los satélites GPS 60,70,80 ó 90 de la Figura 1 . La segunda trayectoria 105 incluye un segundo amplificador de ruido bajo 1 10, el cual alimenta a un tercer filtro de paso de banda 1 14. La salida del filtro de paso de banda 1 14, entra a un segundo mezclador 120. El primer y segundo mezcladores son alimentados por el primer y segundo osciladores locales 122 y 124, respectivamente. El primero y segundo osciladores locales 122 y 124, operan en frecuencias diferentes bajo el control de un circuito cerrado de fase doble (PLL) 1 16. El PLL doble asegura que cada oscilador local 122 y 124, mantiene una frecuencia de referencia efectiva para convertir en forma descendente cualquier señal CDMA recibida en el caso de un primer mezclador 1 18, o una señal GPS recibida, en el caso del segundo mezclador 120. Las salidas del segundo y cuarto filtros de paso de banda 126 y 128, son acopladas a la primera sección I F 130 de un diseño convencional. Las salidas del demodulador IF 130, entra a un segundo interruptor 402 en la I F digital ASIC 400. El primero y segundo interruptores 106 y 402, operan bajo el control de la interfase de señal de control 300 para desviar una señal recibida al procesamiento de salida de voz o de datos en una forma convencional CDMA o procesamiento GPS, mediante un tercer mezclador 404, un quinto filtro de paso de banda 406, un circuito de control de ganancia automática 408 y un análogo para convertidor digital 410. La segunda entrada al tercer mezclador 404, es una salida osciladora local. El mezclador 404 convierte la señal aplicada a la banda de base. La señal filtrada de ganancia controlada, es alimentada a un convertidor de análogo a digital ("A/D") 410. La salida del A/D 410, incluye una primera corriente digital de componentes en fase (I), y una segunda corriente digital de componentes de cuadratura (Q). Estas señales digitalizadas, son alimentadas a un procesador de señal digital 520, el cual procesa la señal GPS y las salidas de la información de pseudo-rangos requeridas para la determinación de posición. En una modalidad alternativa de la presente invención, las salidas de los dos filtros de paso de banda 126, 128, son alimentados a un circuito integrado específico de aplicación de banda de base (ASIC), el cual convierte digitalmente la salida de señales de frecuencia IF procedentes de los filtros de banda de base 126, 128 a la banda de base, y la salida de una corriente de valores digitales que representan las señales de base de banda de cuadratura y en fase. Posteriormente estas señales son aplicadas al buscador. El buscador es esencialmente idéntico al buscador convencional utilizado en los demoduladores CDMA. Sin embargo, el buscador que preferentemente se utiliza es programable, para permitir que el buscador busque cualquier código PN asociado con las señales CDMA transmitidas desde la estación base, o el código PN asociado con los satélites GPS. El buscador diferencia entre los canales CDMA cuando recibe señales CDMA procedentes de la estación base, y determina el satélite GPS del cual, las señales GPS recibidas, son transmitidas cuando está en el modo GPS. Además, una vez que se adquieren las señales GPS, el buscador indica la compensación de tiempo asociada con el código PN , esencialmente en una forma convencional, con el objeto de determinar el pseudo-rango asociado con los satélites, de los cuales están siendo recibidas las señales, tal como será comprendido por los expertos en el arte. Quedará claro para los expertos en el arte que se podría utilizar un proceso de conversión doble, tal como el mostrado en la Figura 5, o alternativamente, una técnica de conversión simple y de muestreo I F, para producir las muestras I y Q requeridas. Además, la estructura de la modalidad mostrada en la Figura 5, puede ser alterada de muchas formas, las cuales no afectarían la operación de la presente invención . Por ejemplo, se puede utilizar un procesador programable convencional en lugar del DSP que se muestra en la Figura 5. La memoria 510, puede no ser requerida si el rango en el cual fluyen los datos a través del sistema, es tal, que no se requieran reguladores. El filtro de paso de banda 406 y el circuito de control de ganancia automático 408, pueden ser omitidos bajo ciertas condiciones implementadas utilizando técnicas digitales y técnicas análogas o de otra manera alteradas. Se pueden realizar muchas otras variaciones a la estructura que se muestra en la Figura 5, sin alterar la presente invención. Además, se debe observar que una modalidad alternativa puede tener mayor o menor repartición de los recursos de hardware y software entre el receptor GPS e inalámbrico. La Figura 6, es un diagrama de bloque de alto nivel de los componentes de un sistema de comunicación que incluye la presente invención. En operación, de acuerdo con el método de la presente invención, la BSC 14 solicita la información GPS del procesador de control 62 (Figura 3) dentro de la estación base 10. Esta información incluye, pero no se limita a todos los satélites que actualmente son observados por el transmisor GPS 74 (Figura 3), su ángulo de elevación, su cambio Doppler, y los pseudo-rangos en una hora específica. Observar que el receptor GPS en la estación base 10 tiene información actualizada con respecto a la ubicación, frecuencia y compensación PN de cada satélite en observación, ya que siempre rastrea todos los satélites que están en observación. Alternativamente, la estación base 10 podría enviar datos correspondientes a un subgrupo de únicamente aquellos satélites que pueden ser observados por la unidad inalámbrica 20, asumiendo que la estación base 10 tiene almacenada información con respecto al ancho y altura de la calle de los edificios que están alrededor. Esto es, si la estación base 10 tiene la capacidad de determinar que la unidad inalámbrica tendrá una observación obstruida de uno o más satélites, entonces la estación base mandara información con respecto a aquellos satélites que están obstruidos. Se debe observar que un receptor GPS convencional, denota la hora en la cual son recibidas las señales del satélite con respecto al reloj GPS interno del receptor. Sin embargo, el reloj GPS interno del receptor, no está sincronizado en forma precisa a la hora GPS "real". Por lo tanto, el receptor no puede saber el punto exacto en la hora GPS "real", en la cual son recibidas las señales del satélite. Posteriormente, un algoritmo de navegación corrige este error, utilizando un cuarto satélite. Esto es, si el reloj que se encuentra dentro del receptor fue sincronizado en forma precisa con el reloj de cada satélite, entonces un receptor GPS convencional requerirá únicamente tres satélites para determinar con precisión la posición del receptor. Sin embargo, ya que el reloj del receptor no está sincronizado en forma precisa al reloj del satélite, se requiere de información adicional. Esta información adicional es proporcionada, observando la hora en la cual el receptor recibe la señal del cuarto satélite. Esto puede quedar entendido, observando que existen cuatro ecuaciones (por ejemplo, una ecuación asociada con cada uno de los cuatro satélites) y cuatro ecuaciones no conocidas, las cuales deberán ser resueltas (por ejemplo, las coordenadas x, y, y z del receptor y el error en el reloj del receptor). Por lo tanto, para las soluciones tridimensionales, en un receptor GPS convencional se requieren por lo menos cuatro medidas procedentes de cuatro satélites diferentes. En contraste, el sistema de la presente invención utiliza una estación con base en tierra la cual está sincronizada a la hora GPS real. En una modalidad, está estación es una estación base CDMA. Quedará entendido para los expertos en el arte, que las estaciones base CDMA están sincronizadas a la hora GPS. Además, todas las unidades inalámbricas que se comunican a través de dichas estaciones base CDMA que utilizan el protocolo CDMA, también están sincronizadas a una hora GPS de compensación la cual es única para cada unidad inalámbrica 20. La compensación en hora, es igual al retraso de una dirección causado por la propagación de la señal de radio procedente de la antena de la estación base a la antena de la unidad inalámbrica. Esto se debe al hecho de que la unidad inalámbrica sincroniza su reloj, al recibir una indicación de la hora GPS procedente de la estación base. Sin embargo, para la hora en que llega la indicación a la unidad inalámbrica, la indicación es un error por una cantidad igual al retraso de propagación encontrado mientras que la señal viaja desde la estación base hasta la unidad inalámbrica. Este retraso de propagación puede ser determinado, midiendo cuanto toma la señal para realizar el viaje en redondo entre la estación base y la unidad inalámbrica. El retraso de una dirección será igual a la mitad del retraso del viaje en redondo. Están disponibles para los expertos en el arte muchas formas de medir el retraso de viaje en redondo. Además, la distancia entre la estación base 10 y la unidad inalámbrica 20 puede ser utilizada para ayudar en la determinación de la ubicación de la unidad inalámbrica 20. Por lo tanto, en el caso de una línea de visión directa (LOS) ente la estación base 10 y la unidad inalámbrica 20, únicamente se necesitan dos medidas del rango del satélite y una medida de rango de la estación base. En casos en donde no existe LOS directa entre la estación base de servicio y la unidad inalámbrica, se requieren tres medidas de satélite y una medida de retraso del viaje en redondo para calcular una ubicación tridimensional. Se requiere de una medida extra del satélite, para corregir la distancia adicional introducida por el retraso adicional originado por la trayectoria múltiple. El retraso del viaje en redondo se utiliza para corregir el error del reloj en la unidad inalámbrica. El sistema aquí descrito, permite la posición de una unidad inalámbrica CDMA valida que será determinada en cualquier momento, utilizando una función de posicionamiento inalámbrico (WPF) 18 (Figura 6), siempre que la unidad inalámbrica 20 esté dentro del área de cobertura de radio de la red CDMA y siempre que exista una suficiente calidad de servicio en la red CDMA. El proceso para determinar la posición de una unidad inalámbrica, puede ser iniciado por la unidad inalámbrica 20, la red, o una entidad externa tal como una aplicación de ubicación interna (I LA) 17, una aplicación de localización externa (ELA) 15, o una aplicación de servicio de emergencia (ESA) 13. Cada uno de estos componentes 13, 15 y 17 pueden ser ya sea un hardware o software, que tenga la capacidad de requerir y/o recibir información de la localización. En una modalidad, la ILA 17 es una terminal acoplada a la BSC 14, la cual permite que un operador requiera y reciba directamente información de locallzación con respecto a una unidad inalámbrica 20. Alternativamente, la ILA 17, es una aplicación de software ejecutada por un procesador dentro del MSC 12. El WPF 18 preferentemente es un procesador programable convencional con la capacidad de aceptar los datos puros que son recibidos de la unidad inalámbrica y de los satélites (por ejemplo, los pseudo-rangos de dos satélites, la distancia de la unidad inalámbrica a la estación base y el factor de corrección de hora), y calcular la posición de la unidad inalámbrica. Sin embargo, se puede utilizar cualquier dispositivo que tenga la capacidad de recibir la información requerida para calcular la localización de la unidad inalámbrica 20, basándose en dicha información recibida y la salida de esta determinación de localización. Por ejemplo, el WPF 18 puede estar implementado como un ASIC, un circuito lógico separado, una máquina de estado o una aplicación de software dentro de cualquier dispositivo de red (tal como la BSC 14). Además, debe quedar entendido que el WPF 18 puede estar localizado dentro de la estación base 10, la BSM 14, o en cualquier parte en el MSC 12. Preferentemente, el WPF 18 es una aplicación de software que puede ser ejecutada por un procesador dedicado, el cual está en comunicación con la BSC 14. Por lo tanto, la estación base 10, la BSC 14 y la MSC 12 no necesitan ser modificadas en forma significativa con el objeto de ¡mplementar la presente invención con componentes convencionales. Alternativamente, el WPF 18 es una aplicación de software que es ejecutada por un procesador dentro de la BSC 14. El WPF 18, preferentemente se comunica con la BSC 14 por medio de un puerto de comunicación similar al utilizado en las funciones de facturación convencional, funciones de administración, funciones de registro de ubicación doméstico, y registro de ubicación de visitantes, y otras funciones auxiliares que son realizadas por los procesadores que están acoplados a la BSC convencional. El algoritmo utilizado para calcular la posición, es presentado en Parkinson, B. W. , y Spilker, J.J., Editors, Global Positioning System: Theory y Applications, Volume. I , American Institute of Aeronautics y Astronautics Inc. , Washington DC, 1996. Además, se debe observar que el Volumen I I enseña como realizar la corrección GPS diferencial. Quedará entendido para ios expertos en el arte, que dicha corrección puede ser realizada por el WPF 18 con el objeto de calcular en forma precisa la posición de la unidad inalámbrica. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, con base en varias condiciones, tales como capacidad, seguridad, perfiles de servicio etc., un abastecedor de servicio puede restringir los servicios de localización. Los servicios de localización pueden ser un apoyo para cada uno o algún subgrupo de los siguientes servicios: (l )Solicitud de posicionamiento originada por la unidad inalámbrica (WPF). (2)Solicitud de posicionamiento originada por la red (NRP). (3)Posicionamiento permitido en un caso por servicio (PSI): La unidad inalámbrica proporciona una aplicación externa, un permiso temporal para colocar la unidad con el propósito de proporcionar un servicio específico. (4)Posicionamiento con / sin identificación de la unidad inalámbrica (PWI /PWO): posicionará todas las unidades inalámbricas en un área geográfica definida. El PWI proporcionara la identidad y localización de estas unidades, mientras que el PWO únicamente proporcionara su localización. (5)Posicionamiento dentro de un grupo cerrado (PCG): permite la creación de grupos dentro de los cuales se pueden determinar derechos especiales de posicionamiento (administración de flota). Tabla 1 Tipo de servicios de localización. lniciador\periodi En demanda Periódicamente Disparador cidad (casos simples / eventual múltiples Unidad WPF, PSI , PCG WPF, PCG WPF De acuerdo con una modalidad de la presente invención en la cual una unidad inalámbrica 20 origina una solicitud para la posición de la unidad inalámbrica 20 que será determinada, la unidad inalámbrica 20 proporciona una solicitud de posición al MSC 12. El MSC 12 valida la solicitud para asegurar que la unidad inalámbrica 20 se ha suscrito al tipo del servicio requerido. Posteriormente el MSC 12 envía una solicitud a la BSC 14 de servicio, para encontrar la posición de la unidad inalámbrica 20. La BSC 14 solicita a la estación base de servicio 10 la información de ayuda de localización. La estación base de servicio 20, responde a la solicitud enviando una lista de los satélites en observación, su cambio Doppler, su rango de cambio Doppler, sus pseudo-rangos sus ángulos de elevación, su relación Señal-a-Ruido (SNR), y el Retraso de Viaje en Redondo (RTD) entre la unidad inalámbrica y la estación base de servicio. Observar que el receptor GPS 74 dentro de la estación base 10, está rastreando continuamente los satélites en observación, y por lo tanto puede tener información actualizada con respecto a estos parámetros. La BSC 14, utilizará el RTD, el pseudo-rango el ángulo de elevación del satélite, el cambio Doppler y el rango de cambio del Doppler de cada satélite, para calcular el centro de la ventana de búsqueda y el diseño de la ventana de búsqueda tanto en hora como en frecuencia, tal como se indica a continuación (ver también la Figura 7): En el campo de tiempo, el centro de la ventana de búsqueda para el vehículo de espacio ith ("SVi"), es igual al pseudo-rango entre la estación base de servicio 10 y el SVi, -b en la Figura 7. El diseño de la ventana de búsqueda para SVi, es igual a las veces del retraso del viaje en redondo eos (-i), en donde cos(-i) es el coseno del ángulo de la elevación del satélite con respecto al radio de la tierra, el cual se origina en le centro de la tierra y pasa a través del receptor. En el campo de frecuencia, el centro del centro de la ventana de búsqueda para SVi, es igual a fo + fdi; donde fo es igual a la frecuencia portadora de la señal GPS, y fdi es igual al cambio Doppler de la señal transmitida por SVi. El diseño de la ventana de búsqueda de SVi, es igual a la incertidumbre en frecuencia debido al error de la frecuencia receptora y al rango Doppler de cambio. La BSC 14 envía la información incluyendo los satélites en observación, centros, diseños de la ventana buscadora, tanto en tiempo como en frecuencia y la cantidad de satélites mínima necesaria para determinar la posición de la unidad inalámbrica 20. De acuerdo con una modalidad, un mensaje a la unidad inalámbrica 20 disparará una señal de re-sintonización en la unidad inalámbrica 20. El mensaje también podría incluir una "hora de acción" (una hora en particular en el futuro, cuando el receptor sintonizará nuevamente una frecuencia receptora GPS). En respuesta, la unidad inalámbrica 20 activará el primero y segundo interruptores 106 y 402 en la hora de acción (Figura 5), y de este modo, sintonizará nuevamente por sí misma la frecuencia GPS. La IF digital ASIC 400, cambia su generador PN (no mostrado) al modo GPS, y comienza a buscar todos los satélites especificados.

Una vez que la unidad inalámbrica 20 adquiere la cantidad mínima de satélites requeridos, computa los pseudo-rangos basándose en el reloj GPS que se encuentra dentro de la unidad inalámbrica 20, sintoniza nuevamente la frecuencia del sistema de comunicación y envía los resultados del pseudo-rango junto con la proporción de señal-a-ruido medida de los primeros tres satélites, y el resultado de búsqueda piloto CDMA más reciente a la BSC 14. Los resultados de búsqueda pilotos son necesarios si la unidad no puede adquirir tres satélites y si no existe una trayectoria de línea de visión directa entre la estación base de servicio y la unidad inalámbrica 20. Sin embargo, se pueden utilizar menos de tres satélites, siempre que el retraso del viaje en redondo de otro dispositivo, tal como otra estación base, puedan ser computarizados utilizando información disponible, tal como información de búsqueda piloto. Las técnicas para determinar el retraso del viaje en redondo con base en la información de búsqueda piloto, son bien conocidas en el arte.

La BSC 14 envía, las medidas de pseudo-rango realizadas por la unidad inalámbrica 20, junto con la posición de la estación base de servicio 10, las medidas del retraso del viaje en redondo correspondiente a la posición (en espacio) de los satélites bajo consideración (con referencia a un origen de referencia predeterminado fijo), y una corrección GPS diferencial al WPF 18, en donde se calcula la posición de la unidad inalámbrica 20. Los pseudo-rangos recibidos de la unidad inalámbrica 20 por la BSC 14, y pasados a la WPF 18, son relativos al reloj dentro de la unidad inalámbrica 20. Por lo tanto, son erróneos (por ejemplo, polarizados negativos por el retraso del viaje en redondo entre la BTS de servicio 10 y la unidad inalámbrica 20). La Figura 8 es un diagrama que ilustra como el WPF 18 corrige la polarización negativa del reloj local. En la Figura 8, __1 representa el pseudo-rango (la mitad del retraso del viaje en redondo) en la recepción de las señales transmitidas desde la estación base 10 hasta la unidad inalámbrica 20 y viceversa, rm1 , rm2, y rm3 son los pseudo-rangos desde la unidad inalámbrica hasta el primer, segundo y tercer satélites GPS seleccionados 60, 70 y 80, respectivamente. Estas medidas se toman con respecto al reloj local que se encuentra en la unidad inalámbrica 20. Pero debido a que el reloj local es compensado desde la hora GPS real mediante _1 , los pseudo-rangos corregidos son entonces: 1 = m 1 + 1 2= m2+ 1 _3=_m3+ 1 El WPF 18, utiliza la posición de las tres ecuaciones (en espacio) de los tres satélites, la posición de la estación base de servicio y las medidas RTD correspondientes para calcular la posición de la unidad inalámbrica 20. Se debe observar que conocer el RTD, es equivalente a conocer exactamente la polarización negativa del reloj local de la unidad inalámbrica relativa a la hora GPS real. Esto es, que es suficiente resolver las tres ecuaciones de rango de los tres satélites. Se debe observar también que la cantidad mínima de satélites requeridos, puede ser reducida hasta dos, si existe una conexión de línea de visión directa entre la unidad inalámbrica 20 y una estación base 10, de modo que la distancia entre la unidad inalámbrica 20 y la estación base 10, pueda ser determinada directamente a partir del RTD entre la unidad inalámbrica 20 y la estación base 10. Este número puede ser reducido adicionalmente, si está disponible la información con respecto a otros pilotos (sitios). Por ejemplo, si la unidad inalámbrica 20 está en comunicación con dos o más estaciones base (por ejemplo, handoff suave), ninguna de las cuales tiene una línea de sitio directa a la unidad inalámbrica 20, se puede calcular mas de un retraso del viaje en redondo, y por lo tanto, todo lo que se necesita son dos satélites para determinar la posición de la unidad inalámbrica 20. Esto es, se pueden realizar cálculos con base en las cinco ecuaciones (dos ecuaciones relacionadas con las dos medidas de pseudo-rango asociadas con los dos satélites, dos ecuaciones relacionadas con las dos medidas de la estación base RTD y una ecuación relacionada con la RTD con la estación base de servicio que permite que eí reloj local que se encuentra dentro de la unidad inalámbrica 20 sea sincronizado con la hora GPS real). Esto es muy útil en escenarios en donde los satélites GPS son bloqueados u oscurecidos por formaciones de árboles. Además, esto reduce el tiempo para buscar satélites GPS. El WPF 18 envía la posición calculada a la de BSC 14, la cual la envía al MSC 12 o la envía directamente a la unidad inalámbrica 20.

La presente invención ha sido descrita con referencia a una modalidad en particular para una aplicación en particular. Los expertos en el arte que tienen acceso a las enseñanzas de la presente invención, reconocerán aplicaciones, modificaciones y modalidades adicionales dentro del alcance de la misma. Por lo tanto se pretende a través de las Reivindicaciones adjuntas, cubrir cada una y todas de las aplicaciones con las modificaciones y modalidades dentro del alcance de la presente invención .

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES

1 . Un sistema par determinar una posición de un transmisor inalámbrico móvil, que comprende: un primer satélite; un segundo satélite; un tercer satélite; un primer transmisor localizado en dicho primer satélite para transmitir una primera señal; un segundo transmisor localizado en dicho segundo satélite para transmitir una segunda señal; un tercer transmisor localizado en dicho tercer satélite para transmitir una tercera señal; una estación base; un transmisor en comunicación inalámbrica con dicha estación base, adaptado para recibir dicha primera, segunda y tercer señales y transmitir una cuarta señal a dicha estación base en respuesta a la misma; y medios colocados en dicha estación base para recibir dicha cuarta señal y calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico en respuesta a la misma.

2. El invento tal como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho primer satélite, dicho segundo satélite y dicho tercer satélite son satélites del sistema del posicionamiento global.

3. El invento tal como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque dicha estación base es una estación base de acceso múltiple de división de código.

4. El invento tal como se describe en la Reivindicación 3, caracterizado además porque dicha estación base incluye medios para enviar información de ayuda a dicho transmisor inalámbrico.

5. El invento tal como se describe en la Reivindicación 4, caracterizado además porque dicho transmisor incluye medios para utilizar dicha información de ayuda para adquirir dicha primera y dicha segunda señales.

6. El invento tal como se describe en la Reivindicación 5, caracterizado además porque dicha información de ayuda incluye información de identificación del satélite, información deL cambio Doppler, centros y anchos de la ventana de búsqueda tanto en tiempo como en frecuencia, y un primer grupo de información de rango entre dicha estación base y dicho satélite.

7. El invento tal como se describe en la Reivindicación 6, caracterizado además porque dicha cuarta señal incluye un segundo grupo de información de rango entre dicho transmisor inalámbrico y dichos satélites e información de tiempo tx.

8. El invento tal como se describe en la Reivindicación 7, caracterizado además porque dichos medios colocados en dicha estación base para recibir dicha cuarta señal y calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico en respuesta a la misma, incluye medios para determinar una distancia entre dicho transmisor inalámbrico y dicha estación base.

9. El invento tal como se describe en la Reivindicación 8, caracterizado además porque dichos medios colocados en la estación base para calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico, incluye medios para utilizar la distancia de dicho transmisor inalámbrico desde dicha estación base en el cálculo de la posición de dicho transmisor inalámbrico.

10. Un sistema para determinar una posición de un transmisor inalámbrico móvil, que comprende: una estación base; medios para calcular un cambio Doppler de las señales transmitidas desde el primer, segundo y tercer satélites, respectivamente, relativas a la estación base; medios para calcular un primer grupo de pseudo-rangos 2, 3 del primer y segundo satélites, respectivamente, relativos a dicha estación base; medios para enviar información de identificación del satélite, información del cambio Doppler, y dicha información de pseudo-rango entre dicha estación base y dicho transmisor inalámbrico; medios colocados en dicho transmisor inalámbrico para recibir dicha información de identificación de satélite, información de cambio Doppler y dicha información de pseudo-rango 2 y 3, desde dicha estación base; medios colocados en dicho transmisor inalámbrico móvil para utilizar dicha información recibida desde dicha estación base, para identificar un segundo grupo de pseudo-rangos 4 y 5 entre dicho transmisor y dicho primer y segundo satélites, respectivamente en un tiempo tx; medios colocados en dicho transmisor inalámbrico móvil para enviar a dicha estación base dicho segundo grupo de pseudo-rangos 4, 5, entre dicho transmisor y dicho primer y segundo satélites, respectivamente, junto con la información de tiempo tx; y medios colocados en la estación base para calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico en respuesta a dicho segundo grupo de pseudo-rangos 4, 5 y dicha información de tiempo tx.

1 1 . El invento tal como se describe en la Reivindicación 10, caracterizado además porque dichos medios colocados en la estación base para calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico en respuesta a dicho segundo grupo de pseudo-rangos 4 y 5 y dicha información de tiempo tx, incluyen medios para determinar la distancia de dicho transmisor inalámbrico desde dicha estación base.

12. El invento tal como se describe en la Reivindicación 1 1 , caracterizado además porque dichos medios colocados en la estación base para calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico, incluyen medios para utilizar la distancia de dicho transmisor inalámbrico desde dicha estación base en el cálculo de la posición de dicho transmisor inalámbrico.

13. El invento tal como se describe en la Reivindicación 10, caracterizado además porque incluye medios colocados en la estación base para identificar dos satélites de posicionamiento óptimos.

14. El invento tal como se describe en la Reivindicación 10, caracterizado además porque incluye medios para la conmutación de dicho transmisor inalámbrico móvil desde un primer modo, para efectuar la comunicación de voz/datos a un segundo modo para localizar la posición de los mismos.

15. En invento tal como se describe en la Reivindicación 10, caracterizado además porque dichos medios colocados en la estación base para calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico, incluyen: medios para utilizar dicho segundo grupo de pseudo-rangos 4, 5, para calcular un tercer grupo de pseudo-rangos 4*, 5* entre dicho primer y segundo satélites y dicha estación base, respectivamente, y medios para utilizar posiciones conocidas de los dos satélites en tiempo tx, la posición de la estación base, el tercer grupo de pseudo-rangos y un retraso 1 en el tiempo de llegada de una señal transmitida desde el transmisor inalámbrico móvil a la estación base, para averiguar la posición de dicho transmisor inalámbrico.

16. El invento tal como se describe en la Reivindicación 15, caracterizado además porque dichos medios para calcular la posición del transmisor inalámbrico, incluye medios para encontrar una intersección de una primera esfera de radio c4 alrededor del primero de los dos satélites, una segunda esfera de radio c5 alrededor del segundo de los dos satélites, y una tercera esfera de radio d alrededor de dicha estación base, en donde c es la velocidad de la luz.

17. El invento tal como se describe en la Reivindicación 10, caracterizado además porque dichos medios para calcular la posición del transmisor inalámbrico, incluye medios para encontrar una intersección de una primera esfera de radio c4 alrededor del primero de los satélites, una segunda esfera de radio c5 alrededor del segundo de los dos satélites y una tercera esfera de radio d alrededor de dicha estación base, en donde c es la velocidad de la luz.

18. Un sistema para determinar una posición de un transmisor inalámbrico móvil, que comprende: una estación base; medios colocados en la estación base para identificar el primero y segundo satélites del Sistema de Posicionamiento Global; medios para calcular un cambio Doppler de las señales transmitidas desde dichos primero y segundos satélites, respectivamente, en forma relativa a dicha estación base; medios para calcular un primer grupo de pseudo-rangos 2, 3 del primero y segundos satélites, respectivamente, en forma relativa a dicha estación base; medios para enviar información de identificación del satélite, información de cambio Doppler, y dicha información de pseudo-rango desde dicha estación base hasta dicho transmisor inalámbrico; medios colocados en dicho transmisor inalámbrico para recibir dicha información de identificación del satélite, y la información del cambio Doppler y dicha información de pseudo-rango 2, 3 desde dicha estación base; medios colocados en dicho transmisor inalámbrico móvil para utilizar dicha información recibida de dicha estación base, para identificar un segundo grupo de pseudo-rangos 4, 5 entre dicho transmisor y dichos primero y segundos satélites, respectivamente, en un tiempo tx; medios colocados en dicho transmisor inalámbrico móvil para enviar a dicha estación base dicho segundo grupo de pseudo-rangos 4,5 entre dicho transmisor y dichos primer y segundos satélites, respectivamente junto con la información de tiempo tx; y medios colocados en la estación base para calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico en respuesta a dicho segundo grupo de pseudo-rangos 4, 5 y dicha información de tiempo tx, en donde dichos medios para cálculo incluyen: medios para determinar la distancia de dicho transmisor inalámbrico desde dicha estación base, y medios para utilizar la distancia de dicho transmisor inalámbrico desde dicha estación base, en él cálculo de la posición de dicho transmisor inalámbrico.

19. El invento tal como se describe en la Reivindicación 18, caracterizado además porque incluye medios para la conmutación de dicho transmisor inalámbrico móvil desde un primer modo, para efectuar la comunicación voz/datos a un segundo modo para localizar la posición de las mismas.

20. El invento tal como se describe en la Reivindicación 18, caracterizado además porque dichos medios colocados en la estación base para calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico, incluye: medios para utilizar dicho segundo grupo de pseudo-rangos 4, 5 para calcular un tercer grupo de pseudo-rangos 4*, 5* entre dichos primero y segundos satélites y dicha estación base, respectivamente, y medios para utilizar las posiciones conocidas de los primero y segundo satélites en tiempo tx, la posición de la estación base, el tercer grupo de pseudo-rangos y un retraso 1 en la hora de llegada de una señal transmitida desde el transmisor inalámbrico móvil hasta la estación base, para averiguar la posición de dicho transmisor inalámbrico.

21 . El invento tal como se describe en la Reivindicación 20, caracterizado además porque dichos medios para calcular la posición del transmisor inalámbrico, incluyen medios para encontrar una intersección de una primera esfera de radio c4 alrededor del primero de los dos satélites, una segunda esfera de radio c5 alrededor del segundo de los dos satélites y una tercera esfera de radio d alrededor de dicha estación base, en donde c es la velocidad de la luz.

22. El invento tal como se describe en la Reivindicación 18, _ caracterizado además porque dichos medios para calcular la posición del transmisor inalámbrico, incluye medios para encontrar una intersección de una primera esfera de radio c4 alrededor del primero de los dos satélites, una segunda esfera de radio c5 alrededor del segundo de los dos satélites y una tercera esfera de radio d 10 alrededor de dicha estación base, en donde c es la velocidad de la luz.

23. Un método para determinar una posición de un transmisor inalámbrico móvil, que incluye los pasos de: 15 recibir en una estación base una primera señal transmitida desde un primer satélite GPS, y una segunda señal transmitida desde v^» un segundo satélite GPS; recibir en un transmisor en comunicación inalámbrica con dicha estación base, dichas primera y segundas señales y transmitir una 20 tercera señal a dicha estación base en respuesta a las mismas; y recibir dicha tercera señal en dicha estación base y calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico en respuesta a la misma.

24. El invento tal como se describe en la Reivindicación 23, 25 caracterizado además porque incluye el paso de enviar información de ayuda desde dicha estación base hasta dicho transmisor inalámbrico.

25. El invento tal como se describe en la Reivindicación 24, caracterizado además porque incluye el paso de utilizar dicha información de ayuda en dicho transmisor para adquirir dicha primera y dicha segunda señales.

26. El invento tal como se describe en la Reivindicación 25, caracterizado además porque dicha información de ayuda incluye información de identificación del satélite, información del cambio Doppler y un primer grupo de información de rango entre dicha estación base y dichos satélites.

27. El invento tal como se describe en la Reivindicación 26, caracterizado además porque dicha tercera señal incluye un segundo grupo de información de rango entre dicho transmisor inalámbrico y dichos satélites e información del tiempo tx.

28. El invento tal como se describe en la Reivindicación 27, caracterizado además porque incluye el paso de determinar una distancia entre dicho transmisor inalámbrico y dicha estación base.

29. El Invento tal como se describe en la Reivindicación 28, caracterizado además porque dicho paso de calcular la posición del transmisor inalámbrico, incluye el paso de utilizar la distancia de dicho transmisor inalámbrico desde dicha estación base, en él cálculo de la posición de dicho transmisor inalámbrico.

30. Un método para determinar una posición de un transmisor inalámbrico móvil, que incluye los pasos de: calcular el cambio Doppler de las señales transmitidas desde el primero y segundo satélites respectivamente, en forma relativa a dicha estación base; calcular un primer grupo de pseudo-rangos 2, 3 del primer y segundo satélites, respectivamente, en forma relativa a dicha estación base; enviar información de identificación del satélite, información del cambio Doppler y dicha información de pseudo-rango de dicha estación base hasta dicho transmisor inalámbrico; recibir, en dicho transmisor, dicha información de identificación del satélite, información del cambio Doppler y dicha información de pseudo-rangos 2, 3 desde dicha estación base; utilizar dicha información recibida desde dicha estación base para identificar un segundo grupo de pseudo-rangos 4, 5 entre dicho transmisor y dichos primero y segundos satélites, respectivamente, en un tiempo tx; enviar a dicha estación base dicho segundo grupo de pseudo-rangos 4, 5 entre dicho transmisor y dicho primer y segundos satélites, respectivamente, junto con la información de tiempo tx; y calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico en respuesta a dicho segundo grupo de pseudo-rangos, 4, 5 y dicha información tx.

31 . El invento tal como se describe en la Reivindicación 30, caracterizado además porque dicho paso de calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico en respuesta a dicho segundo grupo de pseudo-rangos 4 y 5 y dicha información de tiempo tx, incluye el paso de determinar la distancia de dicho transmisor inalámbrico desde dicha estación base.

32. El invento tal como se describe en la Reivindicación 31 , caracterizado además porque dicho paso de calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico, incluye el paso de utilizar la distancia entre dicho transmisor inalámbrico y dicha estación base en el cálculo de la posición de dicho transmisor inalámbrico.

33. El invento tal como se describe en la Reivindicación 30, caracterizado además porque que incluye el paso de identificar dos satélites de posicionamiento óptimo.

34. El invento tal como se describe en la Reivindicación 30, caracterizado además porque el paso de conmutación de dicho transmisor inalámbrico móvil desde un primer modo para efectuar la comunicación voz/datos a un segundo modo para localizar la posición de los mismos.

35. El invento tal como se describe en la Reivindicación 30, caracterizado además porque dicho paso de calcular la posición de dicho transmisor inalámbrico, incluye los pasos de: utilizar dicho segundo grupo de pseudo-rangos 4, 5 para calcular el tercer grupo de pseudo-rangos 4*, 5* entre dicho primero y segundo satélite y dicha estación base, respectivamente, y utilizar las posiciones conocidas de los dos satélites en tiempo tx, la posición de la estación base, el tercer grupo de pseudo-rangos y un retraso 1 en la hora de llegada de una señal transmitida desde el transmisor inalámbrico móvil hasta la estación base, para averiguar la posición de dicho transmisor inalámbrico.

36. El Invento tal como se describe en la Reivindicación 35, caracterizado además porque dicho paso de calcular la posición del transmisor inalámbrico, incluye el paso de encontrar una intersección de una primera esfera de radio c4 alrededor del primero de los dos satélites, una segunda esfera de radio c5 alrededor del segundo de los dos satélites y una tercera esfera de radio d alrededor de dicha estación base, en donde c es la velocidad de la luz.

37. El invento tal como se describe en la Reivindicación 30, caracterizado además porque dicho paso de calcular la posición del transmisor inalámbrico, incluye el paso de encontrar una intersección de una primera esfera de radio c4 alrededor del primero de los dos satélites, una segunda esfera de radio c5 alrededor del segundo de los dos satélites y una tercera esfera de radio d alrededor de dicha estación base, en donde c es la velocidad de la luz. R E S U M E N Un aparato y método para determinar una posición de un transmisor inalámbrico. La presente invención propone tecnologías de localización de posición GPS y comunicación inalámbrica, para lograr una ubicación una localización de posición precisa en ambientes urbanos densos y otros, cuando la línea de edición para los satélites están un poco obscurecidas. El aparato y método de la presente invención, utiliza señales desde únicamente dos satélites GPS (60, 70, 80, 90) y la estación base terrestre de servicio. En un sentido más general, el método de la presente invención incluye los pasos de recibir en una estación base (10) una primera señal trasmitida desde un primer satélite GPS, y una segunda señal transmitida desde un segundo satélite GPS. El transmisor 200 y el receptor 100 del móvil, están adaptados para recibir también estas señales GPS y transmitir una tercera señal a la estación base en respuesta a las mismas. La estación base (10) recibe la tercera señal y la utiliza para calcular la posición de la unidad inalámbrica (20).