RU2179371C1 - Устройство и способ для определения местоположения мобильной станции в системе мобильной связи - Google Patents

Устройство и способ для определения местоположения мобильной станции в системе мобильной связи Download PDF

Info

Publication number
RU2179371C1
RU2179371C1 RU2000116892/09A RU2000116892A RU2179371C1 RU 2179371 C1 RU2179371 C1 RU 2179371C1 RU 2000116892/09 A RU2000116892/09 A RU 2000116892/09A RU 2000116892 A RU2000116892 A RU 2000116892A RU 2179371 C1 RU2179371 C1 RU 2179371C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
location
signals
elementary
data
incidence
Prior art date
Application number
RU2000116892/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000116892A (ru
Inventor
Сеунг-Хиун КОНГ
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2179371C1 publication Critical patent/RU2179371C1/ru
Publication of RU2000116892A publication Critical patent/RU2000116892A/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/12—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • G01S3/48—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems the waves arriving at the antennas being continuous or intermittent and the phase difference of signals derived therefrom being measured

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

Устройство и способ для определения местоположения мобильной станции (МС) в системе мобильной связи. В устройстве, определяющем местоположение МС, первая антенна и вторая антенна базовой станции разнесены друг от друга на расстояние, эквивалентное длине волны канала передачи МС, умноженной на заранее определенный коэффициент, к примеру одна вторая. Первый преобразователь с понижением частоты и второй преобразователь с понижением частоты преобразуют сигналы, принимаемые от первой и второй антенн, в сигналы основной полосы частот и выполняют преобразование сигналов основной полосы частот в цифровую форму в виде элементарных дискретизированных данных. Первый канальный демодулятор и второй канальный демодулятор восстанавливают элементарные дискретизированные данные, полученные от первого и второго преобразователей с понижением частоты, и выводят информацию о начале символа и ПШ коде сигнала конкретной МС. Контроллер выдает ПШ код для идентификации конкретной МС и информацию о положении "пальца" на основе информации о начале символа и ПШ коде, полученной от первого и второго демодуляторов. Вдобавок, на контроллер из демодулятора может подаваться информация по ортогональным кодам, в этом случае контроллер будет выдавать информацию, относящуюся к конкретному коду Уолша. Блок извлечения символьных данных извлекает два символа конкретной МС из элементарных дискретизированных данных, получаемых от первого и второго преобразователей с понижением частоты, на основе информации о ПШ коде и положении "пальца". Блок оценки угла падения оценивает угол падения принимаемого сигнала исходя из разности фаз между двумя извлеченными символами. Блок оценки местоположения оценивает местоположение конкретной МС на основе оцененного угла падения и задержки на распространение сигнала в прямом и обратном направлении (ЗРСПОН), измеренной для данной МС. Достигаемым техническим результатом является повышение эффективности обнаружения местоположения мобильной станции. 4 с. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Настоящее изобретение относится в общем случае к беспроводной связи и, в частности, касается приемного устройства и способа для обнаружения мобильной станции (МС) на базовой станции (БС).
Федеральный комитет по связи ФКС (FCC) США устанавливает, что для службы общественной безопасности (службы экстренной помощи (Е911)) должна быть реализована функция обнаружения местоположения МС. ФКС требует, чтобы к октябрю 2001 года поставщик услуг беспроводной связи имел возможность определения местоположения абонента, вызывающего службу Е-911, с точностью 125 метров в 67% случаев. Таким образом, в стандарте МДКР (множественный доступ с кодовым разделением каналов) (TI/EIA/IS-95), также как и в системе IMT-2000 (Международная электросвязь - 2000) прилагаются усилия, чтобы обеспечить услугу определения местоположения МС с использованием функции обратной линии связи под названием "PUF" (ФВП - функция включения питания). ФВП представляет собой схему определения местоположения МС, где МС, находясь в аварийной ситуации, передает зонды с постепенно нарастающей мощностью на множество соседних БС по обратному каналу, информируя их о своем местоположении, так что каждая БС может вычислить расстояние между БС и МС путем оценки времени, которое ушло на распространение сигнала до БС. Функция ФВП обеспечивается в стандарте IS-95B. Однако ФВП в стандарте IS-95B может ухудшить рабочие характеристики системы, поскольку МС увеличивает свою мощность передачи по собственному усмотрению. То есть повышенная мощность передачи конкретной МС создает помехи для других МС. Затем БС выполняет непрерывный контроль мощности для уменьшения мощности передачи конкретной МС, что увеличивает нагрузку на систему. Следовательно, существует потребность создания услуги непрерывного позиционирования, которая не ухудшает рабочие характеристики системы из-за увеличения помех.
Таким образом, в основу настоящего изобретения положена задача создания для БС эффективного приемного устройства и способа для обнаружения местоположения МС.
Другой задачей является создание устройства и способа для обнаружения местоположения МС, не ухудшающего рабочие характеристики системы из-за увеличения помех.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для обнаружения местоположения МС с использованием обратного канала, который принимается на БС от МС, в условиях применения системы связи с МДКР.
Следующей задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для оценки направления на МС, на основе угла падения обратного канала, который принимается от МС на БС системы мобильной связи.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для определения местоположения МС путем оценки направления на МС, на основе угла падения обратного канала, который принимается от МС, и измерения на БС системы мобильной связи расстояния между БС и МС на основе задержки на распространение сигнала в прямом и обратном направлении.
В настоящем изобретении предлагается способ определения местоположения МС, реализующий услугу непрерывного позиционирования, которая при практическом осуществлении не вызывает ухудшения рабочих характеристик системы из-за возрастания уровня помех, наблюдаемого при использовании функции ФВП в стандарте IS-95B. Способ определения местоположения согласно настоящему изобретению основан на том, что БС измеряет угол падения сигнала МС, принимаемого через канал обратной линии связи, и определяет относительное направление на МС по отношению к БС на основе измеренного угла падения.
Вышеуказанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения очевидны из последующего подробного описания, рассматриваемого вместе с чертежами, на которых
фиг. 1 изображает схему падения обратного канала от МС на БС;
фиг. 2 - блок-схему приемника БС, который получает угол падения обратного сигнала, принимаемого от МС, для позиционирования МС согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3 - блок-схему приемника БС, который получает угол падения обратного сигнала, принимаемого от МС, для позиционирования МС согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 4 - блок-схему приемника БС, который аналогичен приемнику БС, показанному на фиг. 2, за исключением того, что контроллер не подает информацию об ортогональном коде сигнала МС в преобразователи, реализующие быстрое преобразование Адамара (ПБПА), согласно третьему варианту осуществления настоящею изобретения; и
фиг. 5 - блок-схему приемника БС, который аналогичен приемнику БС, показанному на фиг. 3, за исключением того, что контроллер не подает информацию об ортогональном конце сигнала МС в преобразователи, реализующие быстрое преобразование Адамара (ПБПА), согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.
Ниже со ссылками на сопроводительные чертежи описываются предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. В последующем описании хорошо известные функции или конструкции подробно не описываются, чтобы не затемнять существа изобретения ненужными деталями.
Нижеследующее описание основано на том обстоятельстве, что канал, используемый для измерения направления на МС по отношению к БС, является обратным каналом. Обратные каналы включают обратный канал пилот-сигнала, обратный основной канал, обратный дополнительный канал и обратный канал управления.
Когда для приема сигнала обратного канала для отслеживания на БС местоположения МС согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения используются две антенны, сконфигурированные на основе концепции антенной решетки, они принимают падающий сигнал без компенсации его фазы, причем падающий сигнал используется для оценки угла падения принимаемого сигнала на основе фазового сдвига сигнала, принимаемого через каждую антенну, в отличие от антенной решетки, которая увеличивает скорость приема путем компенсации фазового сдвига падающего сигнала. Соответственно упрощается демодулятор по сравнению с известной антенной решеткой.
На фиг. 1 показаны углы падения сигнала обратного канала, принимаемого на БС.
Когда МС находится ближе к БС, ее местоположение обнаруживается более точно в предпочтительных вариантах настоящего изобретения, как показано на фиг. 1. Когда сигнал обратного канала передается от МС, расположенной на определенном расстоянии от БС, этот сигнал рассеивается в определенном диапазоне вокруг МС из-за отражения и передачи от и на объекты, находящиеся поблизости от МС. В большинстве случаев радиус рассеяния r(d) увеличивается прямо пропорционально расстоянию между БС и МС. Если предположить, что БС может точно измерить угол падения обратного сигнала, принимаемого от МС, то углы между направлениями, измеряемыми БС, и действительным направлением на МС составят Δθ1, Δθ2, Δθ3, и т.п. Следовательно, ошибка измерения направления возрастает с радиусом рассеяния r(d). Если ошибка по определенному направлению поддерживается ниже некоторого значения, то тогда действительная ошибка определения местоположения для близкой МС уменьшается. Максимальная ошибка определения местоположения МС будет равна r(d), только если точно измерена задержка на распространение сигнала в прямом и обратном направлении (ЗРСПОН). Здесь понятие "сигнал обратного канала" можно использовать для всех сигналов, принимаемых от МС на БС.
На фиг. 2 представлена блок-схема приемника БС, который измеряет угол падения сигнала обратного канала, принимаемого от МС, для того, чтобы определить местоположение МС в системе мобильной связи согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 2, БС имеет две антенны, расположенные друг от друга на расстоянии, меньшем половины длины волны несущей, для определения и травления сигнала обратного канала, принимаемого от МС. Однако если БС разбита на секторы, и ширина луча секторной антенны составляет 180o или менее, то нет необходимости поддерживать расстояние между антеннами меньшим половины длины волны. При увеличении расстояния между антеннами возрастает различие в многолучевом замирании принимаемых сигналов. Из-за возникающих в результате этого индивидуального изменения фаз предпочтительно, чтобы две антенны находились друг от друга на расстоянии, равном половине длины волны.
Обратимся к фиг. 2, где преобразователи 211 и 212 с понижением частоты преобразуют радиосигналы, принимаемые от соответствующих антенн, в сигналы промежуточной частоты (ПЧ), преобразуют сигналы ПЧ в сигналы основной полосы частот, а затем посредством дискретизации и квантования преобразуют сигналы группового спектра в цифровые сигналы в виде элементарных дискретизированных данных (chip sample data). Этот процесс должен выполняться с сигналами, принимаемыми через две антенны, одним и тем же образом. Следовательно, преобразователи 211 и 212 с понижением частоты должны иметь одни и те же рабочие характеристики. Устройство 216 фиксации мгновенного состояния фиксирует мгновенное состояние элементарных дискретизированных данных, выдаваемых из преобразователей 211 и 212 с понижением частоты в виде элементов символов данных (данные, передаваемые МС, которые не расширены) и запоминает сигналы фиксации мгновенного состояния под управлением контроллера 215. Размер запоминаемых элементарных дискретизированных данных лежит в пределах от одного символа до множества символов. Канальные демодуляторы 213 и 214 сжимают выходные сигналы преобразователей 211 и 212 с понижением частоты, чтобы восстановить сигналы, и подают информацию о начале символа, код Уолша для начального символа и псевдошумовой (ПШ) код определенного сигнала обратного канала в контроллер 215. Здесь канальные демодуляторы 213 и 214 представляют собой типовые рэйк-приемники (rake receivers) и выполняют функцию объединения сигналов, сжимаемых в каждом "пальце" (finger), как это используется в известной БС. Контроллер 215 обеспечивает общее управление БС. В элементарных дискретизированных данных, полученных в результате фиксации мгновенного состояния, все сигналы МС, направленные к БС, смешиваются. Для обнаружения сигнала конкретной МС контроллер 215 передает короткие и длинные ПШ коды, используемые в канальных демодуляторах 213 и 214 в момент фиксации мгновенного состояния, и точную фазу (положение "пальца") компоненты траектории, падающей с самым большим уровнем приема или раньше всех принимаемой компоненты траектории, полученной блоком поиска, на блоки 217 и 218 сжатия для сжатия элементарных дискретизированных данных, принимаемых от устройства 216 фиксации мгновенного состояния. Блоки 217 и 218 сжатия выделяются для одного и того же положения "пальца" для сжатия в одно и то же время. То есть, блоки 217 и 218 сжатия сжимают сигналы фиксации мгновенного состояния на базе ПШ кода (длинный код/короткий код) и положения "пальца", получаемого от контроллера 215. Сигнал МС, направление на которую необходимо определить, выделяется при выполнении вышеуказанной процедуры. Преобразователи 220 и 221, выполняющие быстрое преобразование Адамара (ПБПА), устанавливают корреляцию выходных сигналов блоков 217 и 218 сжатия посредством всех кодов Уолша, которые могут быть получены с помощью преобразования Адамара. Выполнение корреляции с помощью кода Уолша означает, что каждый ортогональный код и выходные данные из блоков 217 и 218 сжатия перемножаются и выводятся. В другом варианте контроллер 215 передает длину ортогональных кодов, соответствующих определенной МС, на ПБПА 220 и 221, после чего обнаружение того, какой код используется, будет вестись в течение максимум 20 мс (размер кадра). В этом случае ПБПА 220 и 221 выполняют преобразование Адамара для всех ортогональных кодов передаваемой длины. В ином случае контроллер 215 может обеспечить ортогональный код, соответствующий определенной МС с помощью ПБПА 220 и 221, но в этом случае скорость обработки контроллера 215 уменьшается, чтобы увеличить время, затрачиваемое на отслеживание положения МС. Объединитель 222 суммирует данные, прошедшие преобразование Адамара, которые принимаются от ПБПА 220 и 221. Решающий блок 223 для символов оценивает действительные символьные данные МС на выходе объединителя 222. Селекторы 224 и 225 избирательно выводят данные, полученные от ПБПА 220 и 221 во время оценки символов решающим блоком 223 для символов. Блок 216 фиксации мгновенного состояния, блоки 217 и 218 сжатия, ПБПА 220 и 221, объединитель 222, решающий блок 223 для символов и селекторы 224 и 225 могут быть определены в виде некоторой структуры, состоящей из блоков извлечения символьных данных для извлечения символов из элементарных дискретизированных данных. То есть, блок извлечения символьных данных может извлекать символьные данные из соответствующих элементарных дискретизированных данных с помощью информации о положении "пальца" и ПШ кода, определяемого двумя элементарными дискретизированными данными. В то же время ПШ код и информация о положении "пальца" определяется в соответствии с определенной МС канальными демодуляторами 213 и 214 и контроллером 215.
Блоки 226 и 227 извлечения фазы извлекают информацию о фазе символьных данных из выходных сигналов селектора 224 и 225. Вычитатель 228 вычисляет разность между данными о фазе, полученными от блоков 226 и 227 извлечения фазы. Фильтр 229 фильтрует выходной сигнал вычитателя 228, чтобы оценить окончательный угол падения при приеме для определенной МС. Поскольку разность фаз φ1 - φ2 непосредственно определяет относительную задержку распространения принимаемого сигнала на двух разнесенных антеннах, фильтр 229 выводит параметр оценки ключа
Figure 00000002
. Здесь фильтр представляет собой фильтр скользящего усреднения для непрерывного получения среднего значения на заранее определенном интервале, либо фильтр оценивания. Блоки 226 и 227 извлечения фазы, вычитатель 228 и фильтр 229 могут быть определены в виде блока оценки угла падения для извлечения разности фаз между символьными данными, извлеченными блоком извлечения символьных данных, и для оценивания угла падения принимаемого сигнала, определяемого с помощью выделенной разности фаз. Блок оценки положения (не показан) может оценить угол падения принимаемого сигнала от определенной МС, который вычисляется, как указано выше. Блок оценки положения измеряет расстояние между БС и МС на основе ЗРСПОН, а затем определяет окончательное положение МС на основе направления и расстояния. Блок оценки положения не показан, но он может быть реализован с помощью контроллера 215, показанного на фиг. 2, или в виде отдельного процессора.
Как было описано выше, способ определения местоположения МС на основе фиксации мгновенного состояния согласно настоящему изобретению выгодно отличается тем, что местоположение любой МС может быть определено из данных фиксации мгновенного состояния. Чтобы сделать это, контроллер 215 извлекает сигналы МС, подавая ПШ коды (длинные коды/короткие коды) и данные о положении "пальцев" МС, которая передает сигналы обратного канала на БС, на блоки 217 и 218 сжатия во время фиксации мгновенных состояний. Затем контроллер 215 вычисляет угол падения при приеме исходя из разности фаз между двумя извлеченными сигналами для использования при позиционировании МС.
На фиг. 3 представлена блок-схема приемника БС для получения угла падения сигнала обратного канала, принимаемого от МС, для того, чтобы определить местоположение МС в системе мобильной связи согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Во втором варианте положение МС определяется без фиксации мгновенного состояния принимаемых элементарных дискретизированных данных, так что угол падения сигнала обратного канала может быть измерен быстрее, чем в первом варианте, показанном на фиг. 2.
Обратимся к фиг. 3, где преобразователи 311 и 312 с понижением частоты преобразуют радиосигналы, принимаемые от соответствующих антенн, в сигналы промежуточной частоты (ПЧ), преобразуют сигналы ПЧ в сигналы основной полосы частот и преобразуют сигналы основной полосы частот в цифровые сигналы посредством дискретизации и квантования. Этот процесс необходимо выполнять с сигналами, принимаемыми через две антенны, одинаковым образом. Следовательно, преобразователи 311 и 312 с понижением частоты должны иметь одинаковые рабочие характеристики. Канальные демодуляторы 313 и 314 сжимают выходные сигналы преобразователей 311 и 312 с понижением частоты, чтобы восстановить сигналы и подать информацию о символьном времени, коде Уолша для начального символа и ПШ коде сигнала, передаваемого конкретной МС, на контроллер 315. Здесь канальные демодуляторы 313 и 314 представляют собой типовые рэйк-приемники, в функцию которых входит объединение сигналов, сжимаемых в каждом "пальце", как это используется в известной БС. Контроллер 315 обеспечивает общее управление БС. Для обнаружения сигнала определенной МС контроллер 315 передает короткие и длинные ПШ коды, используемые в канальных демодуляторах 313 и 314, и фазу (положение "пальца") компоненты траектории, падающей с максимальным уровнем приема, или ранее всех принятой компоненты траектории, полученной блоком поиска, на блоки 316 и 317. Блоки 316 и 317 сжатия сжимают сигналы, полученные от преобразователей 311 и 312 с понижением частоты, на основе ПШ кода (длинный код/короткий код) и положения "пальца", полученного от контроллера 315. Здесь сжатие выполняется с использованием одного и того же положения "пальца" в блоках 316 и 317 сжатия. Сигнал МС, направление на которую должно быть определено, извлекается при выполнении вышеуказанной процедуры. ПБПА 318 и 319 выполняет сжатие выходных сигналов блоков сжатия 316 и 317 с помощью всех кодов Уолша, которые могут быть получены с помощью преобразования Адамара. С другой стороны, специалистам в данной области техники понятно, что второй вариант осуществления изобретения может быть реализован таким же образом, как и вариант, обеспечивающий длину ортогонального кода или ортогональный код обеспечивается с помощью контроллера 315 по первому варианту. Объединитель 320 суммирует данные, прошедшие преобразование Адамара, которые принимаются от ПБПА 318 и 319. Решающий блок 321 для символов оценивает действительные символьные данные МС на выходе объединителя 320. Селекторы 322 и 323 избирательно выводят данные, полученные от ПБПА 318 и 319 во время оценки символьных данных. Блоки 324 и 325 извлечения фазы извлекают информацию о фазе символьных данных из выходных сигналов селекторов 322 и 323. Вычитатель 326 вычисляет разность между данными о фазе, полученными от блоков 324 и 325 извлечения фазы. Фильтр 327 фильтрует выходной сигнал вычитателя 326, чтобы получить параметр оценки (Е[φ1 - φ2] ) с окончательным углом падения при приеме для конкретной МС. Здесь фильтр представляет собой фильтр скользящего осреднения для непрерывного получения среднего значения на заранее определенном интервале, либо фильтр оценивания. Направление на МС может быть оценено на основе угла падения сигнала МС. Контроллер 315 измеряет расстояние между БС и МС на основе ЗРСПОН, а затем определяет окончательное положение МС на основе направления и расстояния.
Согласно второму варианту контроллер имеет возможность обеспечивать блоки сжатия информацией о ПШ кодах (длинный код/короткий код) и положении "пальца" только тогда, когда принимаемый сигнал МС имеет постоянное положение "пальца" (то есть, траекторию) даже в течение короткого времени, поскольку не фиксируется мгновенное состояние принимаемых элементарных дискретизированных данных. Можно предположить, что сигнал МС имеет постоянное положение "пальца", если траектория сигнала обратного канала изменяется несильно, МС находится на линии прямой видимости либо время сжатия (или время обработки) очень мало. То есть, структура на фиг. 3 может оценивать угол падения сигнала для одной МС. Однако параллельная обработка на пути от блоков сжатия к фильтру позволяет одновременно оценить углы падения обратных сигналов, принимаемых от множества МС.
На фиг. 4 представлена блок-схема приемника БС для получения угла падения сигнала обратного канала, принимаемого от определенной МС в системе мобильной связи, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Приемник БС, показанный на фиг. 4, аналогичен по конфигурации приемнику, показанному на фиг. 2, за исключением того, что контроллер 415 не подает в ПБПА 420 и 421 длину ортогонального кода. Таким образом, ПБПА 420 и 421 устанавливают корреляцию входного сигнала со всеми ортогональными кодами любой длины. Если ПБПА 420 и 421 могут принять длину ортогонального кода от контроллера 415, как на фиг. 2, то преобразование Адамара может быть выполнено более эффективно, чем корреляция со всеми ортогональными кодами со всеми значениями длины. Вычисляется разность фаз между двумя сигналами, обнаруженными в результате преобразования Адамара, а затем на основе разности фаз оценивается угол падения сигнала обратного канала.
На фиг. 5 представлена блок-схема приемника БС для получения угла падения сигнала обратного канала, принимаемого от определенной МС в системе мобильной связи согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения. Приемник БС, показанный на фиг. 5, аналогичен по конфигурации приемнику, показанному на фиг. 3, за исключением того, что контроллер 515 не подает в ПБПА 519 и 520 длину ортогонального кода. Таким образом, ПБПА 519 и 520 устанавливают корреляцию входного сигнала со всеми ортогональными кодами. Если ПБПА 519 и 520 могут принять длину ортогонального кода от контроллера 515, как в одном из предыдущих вариантов, то преобразование Адамара может быть выполнено более эффективно, чем корреляция со всеми ортогональными кодами. Вычисляется разность фаз между двумя сигналами, обнаруженными в результате преобразования Адамара, а затем на основе разности фаз оценивается угол падения сигнала обратного канала.
Как было описано выше, предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения позволяют определить местоположение всех МС без изменения стандартных физических уровней. Стандартная функция ФВП увеличивает взаимные помехи между МС, но согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения БС может более эффективно определять местоположение МС, используя обратный сигнал, принимаемый от МС, без необходимости выполнения на МС какой-либо специальной операции.
Хотя изобретение было продемонстрировано и описано со ссылками на конкретные предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники очевидны различные изменения по форме и в деталях, которые могут быть в него внесены, не выходя за рамки существа и объема изобретения, определенных в прилагаемой формуле изобретения.

Claims (20)

1. Устройство, определяющее местоположение мобильной станции (МС), для базовой станции (БС) в системе мобильной связи, содержащее первую антенну и вторую антенну, расположенные друг от друга на расстоянии, эквивалентном длине волны канала передачи МС, умноженной на заранее определенный коэффициент, преобразователь с понижением частоты для преобразования сигналов, принимаемых от первой и второй антенн, в сигналы основной полосы частот и преобразования сигналов основной полосы частот в цифровую форму в виде первых и вторых элементарных дискретизированных данных, блок извлечения символьных данных для извлечения двух символов из первых и вторых элементарных дискретизированных данных на основе псевдошумового (ПШ) кода и информации о положении указателя, информирующей о фазе в соответствии с конкретной МС, блок оценки угла падения для оценивания угла падения принимаемого сигнала, исходя из разности фаз между двумя извлеченными символами, и блок оценки местоположения для оценивания местоположения конкретной МС на основе оцененного угла падения и задержки на распространение сигнала в прямом и обратном направлении (ЗРСПОН), измеренной для МС.
2. Устройство, определяющее местоположение МС, по п. 1, отличающееся тем, что заранее определенный коэффициент составляет одну вторую.
3. Устройство, определяющее местоположение МС, по п. 1, отличающееся тем, что блок оценки угла падения содержит блок извлечения фазы для извлечения фаз двух извлеченных символов, вычитатель для вычисления разности фаз между двумя фазами и фильтр для фильтрации разности фаз и оценки угла падения сигнала МС.
4. Устройство, определяющее местоположение МС, по п. 1, отличающееся тем, что блок извлечения символьных данных содержит блок сжатия для сжатия первых и вторых элементарных дискретизированных данных с помощью ПШ кода в момент времени, определяемый информацией о положении указателя, информирующей о фазе, преобразователь, выполняющий быстрое преобразование Адамара (ПБПА) для сжатия выходного сигнала блока сжатия с помощью всех ортогональных кодов, сформированных посредством преобразования Адамара, объединитель для суммирования двух сжатых сигналов, полученных от ПБПА, решающий блок символов для формирования времени оценивания символьных данных из выходного сигнала объединителя и селектор для извлечения символьных данных во время оценивания символьных данных из сжатого сигнала, получаемого от ПБПА.
5. Устройство, определяющее местоположение МС, по п. 4, отличающееся тем, что блок извлечения символьных данных дополнительно содержит устройство фиксации мгновенного состояния для запоминания первых и вторых элементарных символьных данных, полученных от преобразователей с понижением частоты, в элементах символьных данных и вывода запомненных элементарных дискретизированных данных на блоки сжатия.
6. Устройство, определяющее местоположение мобильной станции (МС), для базовой станции (БС) в системе мобильной связи, содержащее первую антенну и вторую антенну, расположенные друг от друга на расстоянии, эквивалентном длине волны канала передачи МС, умноженной на заранее определенный коэффициент, преобразователь с понижением частоты для преобразования сигналов, принимаемых от первой и второй антенн, в сигналы основной полосы частот и преобразования сигналов основной полосы частот в цифровую форму в виде первых и вторых элементарных дискретизированных данных, блок извлечения символьных данных для извлечения двух символов из первых и вторых элементарных дискретизированных данных, получаемых от преобразователей с понижением частоты, на основе псевдошумового (ПШ) кода, информации о положении указателя, информирующей о фазе, и длины ортогонального кода в соответствии с конкретной МС, блок оценки угла падения для оценивания угла падения принимаемого сигнала, исходя из разности фаз между двумя извлеченными символами, и блок оценки местоположения для оценивания местоположения конкретной МС на основе оцененного угла падения и задержки на распространение сигнала в прямом и обратном направлении (ЗРСПОН), измеренной для МС.
7. Устройство, определяющее местоположение МС, по п. 6, отличающееся тем, что заранее определенный коэффициент составляет одну вторую.
8. Устройство, определяющее местоположение МС, по п. 6, отличающееся тем, что блок оценки угла падения содержит блок извлечения фаз для извлечения фаз двух извлеченных символов, вычитатель для вычисления разности фаз между двумя фазами и фильтр для фильтрации разности фаз и оценивания угла падения сигнала МС.
9. Устройство, определяющее местоположение МС, по п. 6, отличающееся тем, что блок извлечения символьных данных содержит блок сжатия для сжатия первых и вторых элементарных дискретизированных данных с помощью ПШ кода в момент времени, определяемый информацией о положении указателя, информирующей о фазе, преобразователь, выполняющий быстрое преобразование Адамара (ПБПА) для сжатия выходного сигнала блока сжатия с помощью всех ортогональных кодов с длиной ортогонального кода, объединитель для суммирования двух сжатых сигналов, полученных от ПБПА, решающий блок символов для формирования времени оценивания символьных данных из выходного сигнала объединителя и селектор для извлечения символьных данных во время оценивания символьных данных из сжатого сигнала, получаемого от ПБПА.
10. Устройство, определяющее местоположение МС, по п. 9, отличающееся тем, что блок извлечения символьных данных дополнительно содержит устройство фиксации мгновенного состояния для запоминания первых и вторых элементарных символьных данных, полученных от преобразователей с понижением частоты, в элементах символьных данных и вывода запомненных элементарных дискретизированных данных на блоки сжатия.
11. Способ определения местоположения мобильной станции (МС) в системе мобильной связи, заключающийся в том, что осуществляют преобразование сигналов, принимаемых через первую антенну и вторую антенну, расположенные друг от друга на расстоянии, эквивалентном длине волны канала передачи мобильной станции (МС), умноженной на заранее определенный коэффициент в сигналы основной полосы частот и преобразование сигналов основной полосы частот в цифровую форму в виде первых и вторых элементарных дискретизированных данных, извлечение первого и второго символов из первых и вторых элементарных дискретизированных данных на основе псевдошумового (ПШ) кода и информации о положении указателя, информирующей о фазе, в соответствии с конкретной МС, оценивание угла падения принимаемых сигналов, исходя из разности фаз между двумя извлеченными символами, и оценивание местоположения конкретной МС на основе оцененного угла падения и задержки на распространение сигнала в прямом и обратном направлении (ЗРСПОН), измеренной для МС.
12. Способ определения местоположения МС по п. 11, отличающийся тем, что заранее определенный коэффициент составляет одну вторую.
13. Способ определения местоположения МС по п. 11, отличающийся тем, что при оценке угла падения осуществляют извлечение фаз двух извлеченных символов, вычисление разности фаз между двумя фазами и фильтрацию разности фаз и оценивание угла падения сигналов МС.
14. Способ определения местоположения МС по п. 13, отличающийся тем, что при извлечении символьных данных осуществляют сжатие первых и вторых элементарных дискретизированных данных с помощью ПШ кода в момент времени, определяемый информацией о положении указателя, информирующей о фазе, сжатие первого и второго сигналов, сжатых с помощью ПШ кодов, с помощью всех ортогональных кодов, сформированных посредством преобразования Адамара, суммирование ортогонально сжатых сигналов, формирование времени оценивания символьных данных, исходя из суммы, и извлечение первых и вторых символьных данных во время оценивания символьных данных из ортогонально сжатых сигналов.
15. Способ определения местоположения МС по п. 14, отличающийся тем, что при извлечения символьных данных осуществляют запоминание первых и вторых элементарных дискретизированных данных в элементах символьных данных и вывод запомненных элементарных дискретизированных данных для ПШ сжатия.
16. Способ определения местоположения мобильной станции (МС) в системе мобильной связи, заключающийся в том, что осуществляют преобразование сигналов, принимаемых через первую антенну и вторую антенну, расположенные друг от друга на расстоянии, эквивалентном длине волны канала передачи МС, умноженной на заранее определенный коэффициент, в сигналы основной полосы частот, и преобразование сигналов основной полосы частот в цифровую форму в виде первых и вторых элементарных дискретизированных данных, извлечение первого и второго символов из первых и вторых элементарных дискретизированных данных на основе псевдошумового (ПШ) кода, информации о положении указателя, информирующей о фазе, и длины ортогонального кода в соответствии с конкретной МС, определяемой первыми и вторыми элементарными дискретизированными данными, оценивание угла падения принимаемых сигналов, исходя из разности фаз между двумя извлеченными символами, и оценивание местоположения конкретной МС на основе оцененного угла падения и задержки на распространение сигнала в прямом и обратном направлении (ЗРСПОН), измеренной для МС.
17. Способ определения местоположения МС по п. 16, отличающийся тем, что заранее определенный коэффициент составляет одну вторую.
18. Способ определения местоположения МС по п. 16, отличающийся тем, что при оценке угла падения осуществляют извлечение фаз двух извлеченных символов, вычисление разности фаз между двумя фазами и фильтрацию разности фаз и оценивание угла падения сигналов МС.
19. Способ определения местоположения МС по п. 16, отличающийся тем, что при извлечении символьных данных осуществляют сжатие первых и вторых элементарных дискретизированных данных с помощью ПШ кода в момент времени, определяемый информацией о положении указателя, информирующей о фазе, сжатие первого и второго сигналов, сжатых с помощью ПШ кодов, с помощью всех ортогональных кодов, с длиной ортогонального кода, суммирование ортогонально сжатых сигналов, формирование времени оценивания символьных данных, исходя из суммы, и извлечение первых и вторых символов во время оценивания символьных данных из ортогонально сжатых сигналов.
20. Способ определения местоположения МС по п. 19, отличающийся тем, что при извлечения символьных данных дополнительно осуществляет запоминание первых и вторых элементарных дискретизированных данных в элементах символьных данных и вывод запомненных элементарных дискретизированных данных для ПШ сжатия.
RU2000116892/09A 1998-12-17 1999-12-17 Устройство и способ для определения местоположения мобильной станции в системе мобильной связи RU2179371C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1998/55907 1998-12-17
KR10-1998-0055907A KR100487243B1 (ko) 1998-12-17 1998-12-17 이동통신시스템에서단말기의위치추정장치및방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2179371C1 true RU2179371C1 (ru) 2002-02-10
RU2000116892A RU2000116892A (ru) 2005-01-10

Family

ID=19563550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000116892/09A RU2179371C1 (ru) 1998-12-17 1999-12-17 Устройство и способ для определения местоположения мобильной станции в системе мобильной связи

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6229844B1 (ru)
EP (1) EP1055297B1 (ru)
KR (1) KR100487243B1 (ru)
CN (1) CN1118158C (ru)
AU (1) AU735862B2 (ru)
BR (1) BR9907081A (ru)
CA (1) CA2315756C (ru)
DE (1) DE69909250T2 (ru)
RU (1) RU2179371C1 (ru)
WO (1) WO2000036767A1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494543C2 (ru) * 2009-01-06 2013-09-27 Квэлкомм Инкорпорейтед Улучшение слышимости для опорных сигналов
US8614975B2 (en) 2008-09-19 2013-12-24 Qualcomm Incorporated Synchronizing a base station in a wireless communication system
US8688139B2 (en) 2009-09-10 2014-04-01 Qualcomm Incorporated Concurrent wireless transmitter mapping and mobile station positioning
US9037155B2 (en) 2008-10-28 2015-05-19 Sven Fischer Time of arrival (TOA) estimation for positioning in a wireless communication network
US9091746B2 (en) 2010-07-01 2015-07-28 Qualcomm Incorporated Determination of positions of wireless transceivers to be added to a wireless communication network
RU2561605C2 (ru) * 2010-03-17 2015-08-27 Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) Способ и аппаратура для сигнализации приглушения в сети беспроводной связи

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6564321B2 (en) 1995-04-28 2003-05-13 Bobo Ii Charles R Systems and methods for storing, delivering, and managing messages
KR100322001B1 (ko) * 1998-09-16 2002-06-22 윤종용 이동통신시스템에서이동국의위치측정장치및방법
US6603800B1 (en) 1999-03-22 2003-08-05 Interdigital Technology Corporation CDMA location
US6785554B1 (en) * 1999-09-15 2004-08-31 Qualcomm Incorporated Modified finger assignment algorithm for high data rate calls
US7921442B2 (en) * 2000-08-16 2011-04-05 The Boeing Company Method and apparatus for simultaneous live television and data services using single beam antennas
US7231197B1 (en) * 2000-10-27 2007-06-12 Fisher Daniel E Angle rate interferometer and passive ranger
KR100416430B1 (ko) * 2001-02-06 2004-01-31 임산 위치추적방법 및 그를 위한 시스템
KR100400556B1 (ko) * 2001-06-02 2003-10-08 엘지전자 주식회사 이동통신 단말기의 위치 추적 방법
KR100480045B1 (ko) * 2001-04-20 2005-03-30 엘지전자 주식회사 이동통신 단말기의 위치 추적 장치 및 방법
JP3717805B2 (ja) * 2001-06-07 2005-11-16 三洋電機株式会社 移動通信端末機
KR100434429B1 (ko) * 2001-07-24 2004-06-07 한국전자통신연구원 배열 센서의 가상 확장을 이용한 입사각 추정 방법
US6785322B1 (en) * 2002-04-12 2004-08-31 Interdigital Technology Corporation Node-B/base station rake finger pooling
KR100493105B1 (ko) * 2003-04-25 2005-06-02 삼성전자주식회사 가정용 무선 통신 안테나 설치 방법
JP2007512765A (ja) * 2003-11-21 2007-05-17 クゥアルコム・インコーポレイテッド １つ以上の基地局に関して無線移動装置の位置を推定すること
US7860497B2 (en) * 2004-03-31 2010-12-28 The Boeing Company Dynamic configuration management
FR2880508A1 (fr) * 2005-01-03 2006-07-07 France Telecom Procede de mesure d'une distance entre deux equipements de radiocommunication, et equipement adapte pour mettre en oeuvre un tel procede
CN100344207C (zh) * 2005-04-29 2007-10-17 重庆邮电学院 一种单基站定位移动终端的方法
KR100904681B1 (ko) * 2005-12-15 2009-06-25 한국전자통신연구원 하나의 무선수신국을 이용한 무선발신기의 위치측정 방법및 장치
WO2007083889A1 (en) * 2005-12-15 2007-07-26 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for transmitter locating using a single receiver
US7706328B2 (en) 2006-01-04 2010-04-27 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for position location in a wireless network
JP2008047999A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Sony Corp 情報処理装置および情報処理方法、プログラム、並びに、記録媒体
US8165064B2 (en) 2008-01-28 2012-04-24 Qualcomm Incorporated Enhancements to the positioning pilot channel
KR100979623B1 (ko) 2009-05-27 2010-09-01 서울대학교산학협력단 복수의 안테나를 포함한 무선 통신 장치 기반 위치 확인 시스템 및 방법
CN101667818B (zh) * 2009-09-03 2012-07-04 中国人民解放军信息工程大学 对实信号进行信道化处理的方法及装置
KR102556769B1 (ko) 2015-12-29 2023-07-17 에스케이플래닛 주식회사 단말 위치 추정 방법, 이를 위한 장치 및 시스템
EP3465273A4 (en) 2016-05-24 2020-01-15 Topcon Positioning Systems, Inc. DETERMINING THE POSITION OF A MOBILE STATION USING WI-FI SIGNALS
JP7241296B2 (ja) * 2018-03-08 2023-03-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 通信装置、位置推定方法、位置推定プログラム、および通信システム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4728959A (en) * 1986-08-08 1988-03-01 Ventana Sciences Inc. Direction finding localization system
US5592180A (en) * 1992-08-20 1997-01-07 Nexus1994 Limited Direction finding and mobile location system for trunked mobile radio systems
KR960000930B1 (ko) * 1992-08-31 1996-01-15 스스무 사꾸마 전파를 사용한 이동체 위치확인 시스템
US5508708A (en) * 1995-05-08 1996-04-16 Motorola, Inc. Method and apparatus for location finding in a CDMA system
US6047192A (en) * 1996-05-13 2000-04-04 Ksi Inc. Robust, efficient, localization system
US5945948A (en) * 1996-09-03 1999-08-31 Motorola, Inc. Method and apparatus for location finding in a communication system
US6112095A (en) * 1997-01-08 2000-08-29 Us Wireless Corporation Signature matching for location determination in wireless communication systems
JP3305608B2 (ja) * 1997-02-20 2002-07-24 松下電器産業株式会社 距離測定機能付き移動体通信機
JP3370926B2 (ja) * 1997-03-14 2003-01-27 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ セルラ移動通信における移動局位置推定方法および基地局装置と移動局装置
JP3156768B2 (ja) * 1998-01-21 2001-04-16 日本電気株式会社 セルラ基地局およびそれに搭載される位置標定装置
JPH11344517A (ja) * 1998-06-02 1999-12-14 Nec Corp 電波環境分析装置
JP2000028704A (ja) * 1998-07-07 2000-01-28 Nec Corp レーダ装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8614975B2 (en) 2008-09-19 2013-12-24 Qualcomm Incorporated Synchronizing a base station in a wireless communication system
US9001742B2 (en) 2008-09-19 2015-04-07 Qualcomm Incorporated Synchronizing a base station in a wireless communication system
US9037155B2 (en) 2008-10-28 2015-05-19 Sven Fischer Time of arrival (TOA) estimation for positioning in a wireless communication network
RU2494543C2 (ru) * 2009-01-06 2013-09-27 Квэлкомм Инкорпорейтед Улучшение слышимости для опорных сигналов
US8982851B2 (en) 2009-01-06 2015-03-17 Qualcomm Incorporated Hearability improvements for reference signals
US9774431B2 (en) 2009-01-06 2017-09-26 Qualcomm Incorporated Hearability improvements for reference signals
US8688139B2 (en) 2009-09-10 2014-04-01 Qualcomm Incorporated Concurrent wireless transmitter mapping and mobile station positioning
RU2561605C2 (ru) * 2010-03-17 2015-08-27 Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) Способ и аппаратура для сигнализации приглушения в сети беспроводной связи
US9091746B2 (en) 2010-07-01 2015-07-28 Qualcomm Incorporated Determination of positions of wireless transceivers to be added to a wireless communication network

Also Published As

Publication number Publication date
CN1287725A (zh) 2001-03-14
WO2000036767A1 (en) 2000-06-22
DE69909250T2 (de) 2004-02-12
KR100487243B1 (ko) 2005-08-31
CA2315756A1 (en) 2000-06-22
EP1055297A1 (en) 2000-11-29
BR9907081A (pt) 2000-10-17
CA2315756C (en) 2003-08-12
KR20000040319A (ko) 2000-07-05
AU1694900A (en) 2000-07-03
US6229844B1 (en) 2001-05-08
EP1055297B1 (en) 2003-07-02
AU735862B2 (en) 2001-07-19
RU2000116892A (ru) 2005-01-10
DE69909250D1 (de) 2003-08-07
CN1118158C (zh) 2003-08-13
EP1055297A4 (en) 2002-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2179371C1 (ru) Устройство и способ для определения местоположения мобильной станции в системе мобильной связи
KR100302502B1 (ko) Cdma및직접확산스펙트럼시스템에서연속판단을수행하는이중드웰최대라이클리후드포착시스템
EP1121068B1 (en) An apparatus and method for performing a signal search in a coherent wireless communication system
US8503509B2 (en) Method and system for managing, controlling, and combining signals in a frequency selective multipath fading channel
US7505509B2 (en) Receiving communication apparatus using array antenna
US20080069270A1 (en) Power measurement of received CDMA signals using soft threshold preprocessing after correlation
WO2004001983A2 (en) Multipath channel tap delay estimation in a cdma spread spectrum receiver
KR100668590B1 (ko) 확산 스펙트럼 신호의 신속하고 정확한 식별
JP4342733B2 (ja) ワイヤレス通信システムにおいて信号検索を実行するための装置および方法
EP1519494A2 (en) CDMA multipath reception
EP1135911B1 (en) Method for determining optimum number of complex samples for coherent averaging in a communication system
US7106783B2 (en) Method and apparatus for searching multipaths of mobile communication system
EP1906544A2 (en) Code synchronization method and receiver
KR100453811B1 (ko) 확산대역 통신시스템의 다중 경로 탐색 장치 및 그 방법
US6785257B1 (en) Base station
RU2208912C1 (ru) Способ приема многолучевого сигнала, способ слежения за задержкой и размером кластера сигналов лучей и устройство, их реализующее
US20030076876A1 (en) Method of performing code synchronization, and receiver
RU2168274C1 (ru) Способ приема многолучевого сигнала
EP1126641B1 (en) Leading wave position detecting unit and method, receiver and leading position detecting unit and method
KR19990039220A (ko) 다중경로 탐색결과를 이용한 신호대 잡음비 추정 방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091218