TW494248B - Improvements in radio positioning systems - Google Patents

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TW494248B
TW494248B TW089110522A TW89110522A TW494248B TW 494248 B TW494248 B TW 494248B TW 089110522 A TW089110522 A TW 089110522A TW 89110522 A TW89110522 A TW 89110522A TW 494248 B TW494248 B TW 494248B
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Peter James Duffett-Smith
Paul Hansen
James Paul Brice
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Cambridge Positioning Sys Ltd
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Description

494248 五、發明說明（1) 、概略而言，本發明係關無線定位系統之改良及其操作方 , 特別本舍明係關簡化取得此種無線定位系統所疮二欠 料的方法及裝置。 而貝 — 〇 3 0 3 37 1其内容併述於此以供參考，描述一種鉦 、泉^Γ航铃追縱系統’該系統使用獨立的架設用於其它用、a 的無、、表發射器。來自各發射器的信號個別由二接收站接 者位於定點已知位置，而另一者安裝在位置有待決 疋的仃動物件上。於一接收站接收到信號的表示透過接 =到位在另一接收站的一處理器、，於此處，接收到的信 =ί比較其相位差或時間延遲。對三具間隔寬廣的獨立發 :阳所做三個測量值，I以決定於行動接收器的二維位又 ^，亦即其於地面的位置。也決定兩部接收器的主哭 間的相位差或時間補償值。 盖口口 游巡者（CURSOR)乃EP-A —〇 3〇 3 3 71所述系統，為— 一士位系、統’其使用由既有非同步無線發射 =定位一可攜式接收器的位i。不似若干其： 立的同步發射器網路的暫時相干性性質的系統，游 U使用由單一發射器發出的信號的空間相干@。進—步 』參考EP — A —〇 880 7 1 2和耽1_99/21〇28)技術應用在 =出GSM或其它數位電話系統的行動電話手機的所在位 ，此乃使用由電話系統的基地臺收發器（BTS)網路發射 的下行鏈接信號之「提升觀察時間補償值」（E_〇TD)方法 之一例。 ΕΡ-Α-0 8 8 0 7 1 2 (其内容併述於此以供參考）所述數位無
4^4248 五、發明說明（2) 一' '一"' 一— 線電話應用用途中，由距手機某個範圍内的各BTS發出的 信號都可由手機本身接收，且由固定式鄰近接收器亦即位 置量測單元（LMU)接收，LMU的位置準確已知。接收到作號 的表示送到行動位置中心（MLC)，在該處比較並找出其間〜 的時間補償值。圖1顯示一標準二維系統的幾何。卡提遜 (CartesUn)座標乂和7的原點對中於位在〇的1^1]。軸線的 方向性並不重要’但可方便地設定為y軸係沿當地地圖網 格的南北方向。手機R位在相對於L Μ (]位置〇的向量位置 基地臺收發器（BTS)A位在向量位置a。 s Γ 首先考慮來自BTS A的信號。於R和〇接收到的传號 間補償值測量值△ ta表示為 ~ △ ta = ( | r-a 卜 I a I / " ε， 此處υ為無線電波速度，ε為於R和〇的接收器時脈間的時 脈時間補償值’以及向量各邊的直柱表示用於方程式的向 量幅度。ε值表示由兩部接收器所做測量值間的^ ^誤口 差。同理可對向量位置b和c (圖中未顯示）的另二复二;j； (B和C)寫成： “匕bi Δ tb = ( I r-b I - I b I )/ ^ + ε (1) 8 8 0 71 2揭示之方法測 如此式（1)可解出，找到手
Atc = ( I r-c I - △ ta，△ tb，△ tc 值係藉EP-A-〇 量，而a，b，c，和y為已知。 機位置r連同ε值。 相同的時間補 版測量。假設 WO-A-99/21028(併述於此以供參考）描述 償值如何使用於GSM電話系統局部形成的模 494248 i五、發明說明（3) I手機R已經記錄由BTS A發出的GSM信號短的叢發脈衝。該 項記錄含有幀結構、同步叢發脈衝、和其它「指定」資料 i (或預定值），此乃傳輸的常數特徵。手機内部的處理器基 於網路信號的已知結構，可形成匹配模版。然後接收的信 號可由局部產生的模版匹配。當模版找到匹配時，具有最 佳匹配位置的乂互關係峰係對應於接收到的信號與手機内 部本地時脈間的時間補償值。用於BTS A發出的信號，此 種測得的時間補償值△ tal表示為 tal = ( 1 r~a 1)/^+ aa+ £l ^
△tbl = ( 1 r-b 丨）/ ει 此處aa SBTS傳輪的時間補償值，以及£ i為手機内部時攻 的時間補償值’二者皆係相對於一虛擬通「絕對」時 脈。由BTS B和C發出的信號也可以相同方式測量，獲得 Λ + —广 丨 , . 以及 以及 △ tci 也可藉LMU做相
r —c 丨^ + ac+ ε 量，獲得 (2) △ =( △ tb2 =( £ 2 △ tc2 = ( |c |)/。+ 此處^為LMU内部時脈相對於 間補償值。由式3減式2獲得 ε2 ， (3) 相同虛擬通用絕對時脈的
時 △ ta 二△ tal - △ ta2 = ( △ tb 二△ tbl - △
r^a|-|a|)/y+£ J r^b I - I b I )/ ^ + ε，
494248
此處 ε = 〜。須 ^ i ^r —C I —、lCl)/z;+e ，⑷ 出，找到手機的位詈4恰似式1 ，可以相同方式解 償值、頻率補償值、2如值。但偶爾可用於測量相位補 顯然游巡者方L;;率導數補償值’容後詳述。 信號之方法相同，要其它使用來自非同步化發射器的 内。此等單元係作為參考糸統涵蓋區以 與本案同時提出；-信號比較。另-Μ厕733W0)中，發明人顯示Βτ^(^明人參考編號 有一個「虛擬LMU ·你炎人 個、，·罔路如何可使用僅 蓋。本發明；二」:者為方^ 而無需真實LMU網路。 $ 匕£〜〇TD方法）如何應用 根據本發明之第一特徵方面，提供— 路決定接收器位置或位置改變或移動=一傳輸來源網 收器位置或位置改變或移動狀態為未知〜、方法，其中接 輸來源位置為已知，該方法包含 ，而。卩分或全部傳 (a) 於第一時間，測量第一接收哭 源的信號之時間、相位、頻率、或°文來自複數傳輸來 對於一參考源的相對補償值； 相對於彼此或相 (b) 於選定的第二時間，測量同—接收哭 (其位置或移動狀態為未知）接收來自二或第一接收器 曰稷數傳輸來源的信號
第9頁 494248 I五、發明說明（5) 之各別補償值；以及 (c)由第一與第二組相對之補償值間之關係，計算接收 器於第一或第二時間的位置、或第一接收器介於第一與第 二時間的位置改變、或任一接收器的移動狀態。 「移動狀態」一詞表示接收器移動之函數，包括其速 度、加速度、加速度改變速率等。
第一或第二接收器接收來自複數傳輸來源的信號之時 間、相位、頻率、或其導數，相對於彼此或相對於一參考 源的相對補償值，可以傳輸來源與第一或第二接收器間距 的對應補償值或差異表示。 須了解若第二時間係於第二接收器測量，則第一與第二 時間應相等。 於選定的額外時間，可測量由第一接收器、或由第二接 收器、或由其它接收器而其位置、位置改變、或移動狀態 為未知，接收來自複數傳輸來源的信號之時間、相位、頻 率、或其導數，相對於彼此或相對於一參考源的各別相對 補償值；任一或全部接收器的位置、位置改變、或移動狀 態可使用該等測量值以及傳輸來源的已知位置決定。
於前述特徵方面，須了解任一選定時間須同任何其它選 定時間。 本發明也包括一種進行此種方法之系統，該系統包括經 適當程式規劃的電腦或微處理器控制的接收器。 現在參照附圖說明本發明之方法和系統之實例，附圖 者：
第10頁 494248 丨五、發明說明（6) ； 圖1顯示標準二維系統之幾何； 圖2為略圖表示接近一對BTS單元之地表（假設為平坦）平 !面； | 圖3顯示又一標準二維系統之幾何； 圖4顯示結合根據本發明之系統之數位行動電話網路， 帶有二手機和三BTSs ; 圖5顯示結合根據本發明之系統之數位行動電話網路， 帶有三手機和五BTSs ;以及 圖6顯示BTSs與手機組成的假說GSM網路。
I 供舉例說明，其中發射器和接收器構成數位行動電話網 路的一部分，假設手機於時間h係於向·量位置r( t )，則式 (2)變成 △tai(ti) = ( I r(O-a I )/ U+ 1(1：!)+ £i(t)， I rCt^-b |)/^+ ab(t])i ε j (t1 ) j △%ι“ι) = ( I r(ti)-c I )/ ejti)，（5) 此處aa(ti )為BTS傳輸與A的時間補償值，ab( t )為與B的 時間補償值，而α。（ t )為與C的時間補償值，以及e i (t )，為手機内部時脈的時間補償值，全部皆係於時間t,相 對於虛擬通用絕對時脈測量。現在，若手機係於稍後時間 t2的不同向量位置r (t2)，則式（2 )變成
AtaiCt2):z:( I r(t2)-a \ )/ υ+ aa(t2)+ ε ! (t2) j △tbl(t2) = ( I r(t2)-b I )/ u + ab(t2)+ ε 丨（t2)， 由式（5 )減式（6 )獲得
第11頁 494248 i五、發明說明（7) ! Δ tal (t! ) - Δ tal (t2) = ( I r (t! ) - a | - | r (t2) - a \ ) / υ + (aa(t1)- aa(t2)) + ( ε } - ε } (t2)) 1 △ tbl (t ) - △ tbl ( t2)二（I r ( ti ) -b I - I r (t2 ) -b I ) / u + 丨（ab (ti ) - ab (t2)) + ( ε 丨（) + ε 丨（t2))， I Δ tcl () - Δ tcl (t2) = ( I r (t1 ) - c I - I r (t2) - c | )/ υ i \ 丨（ajtj-aj t2 )) + (5^1)-6^ t2))。 （7) 如前文已述，於GSM或其它數位網路的BTS傳輸通常非同 步。但BTS通常配備有高穩定性振盪器，全部信號常鎖定 至一共用參考時序源。於此種情況下，信號相對於彼此維 持恆定時間補償值，故ε a (t )二ε a (t2)，ε b (t! ) = ε b (t2 )，和ε c (t】）=ε c (t2)。（即使並非此種情況，B T S信號經 常也足夠穩定而允許於服務節點或其它網路元件做差異估 計）。寫入△ ta 二△ tal (t ) - △ tal (t2)，△ tb 二△ tbl ( h ) - Δ tbl (t2)，△ tc = △ tcl (t! ) - △ tcl (t2)，和 ε 二 ε 】（t ) - ε 1 (t2)，獲得 △ ta 二（IrCtJ-a | - |r(t2)-a |)/υ+ε，
Atb-( I rCt^-b I - I r(t2)-b \ )/ υ+ ε j △ tc 二（|r(t2)-c 1)/ υ+ε。 （8) 式（8)可經由參照圖2 了解。該圖表示接收BTS單元A和B 的地表（假設為平坦）平面。式中第一項| r ( L ) - a |表示於 時間時手機距A的距離，而項| r (t2) - a |表示時間時的距 離。式（8)第一式可改寫為 |r(t1)-a|-|r(t2)-a| = υ △、- υ ε ， 因而表示兩同心圓對中於A，其半徑差異為υ ε的
第12頁 494248 五、發明說明（8) 同心圓所在。於圖2分別標示為1和2。上式未定義任一圓
I |的半徑，而僅定義其間差異。藉此本式對定位點rd)* i r (t2)未能發揮效果。又於圖2標示第二對同心圓3和4，表 I示式（8)之第二式且對中於B。再度其半徑未由方程式定 |義，反而其間半徑差應為u △ tb - υ ε 。點r (t )應位在圓1 I與3的交叉點之一，而點r(t2)應位在圓2與4的交叉點之 I 一。假設ε值為零，亦即手機的内部時脈於各次測量間維 丨 j ； !持於完美時間；則若了解點r^)亦即圖2之P所在位置， ί ί !
第13頁 五、發明說明（9) 接近’故測量產生測量| 前文討論顯示在務後交化速率或導數之估值。 理位置分開的BTS於猶手機位置如何得自於三個地 游巡者方法測* ]日規間以及於早先時間所做三次仿 知；以及〇)於言亥間隔時早先時間的手機位置為已 移(或此種漂移為已：)=Λ發出的信號間無相對漂 置的已知精度與測量間的；f決定的準確度係依據第-位 有五個未知數量：離決定。式⑻實際上含 手機時脈漂移ε。於第—;Qi自的“。y座標，以及未知的 的BTS各自之仿游巡者列:和：二位置的五具地理位置分開 PI K ^ Μ π ^者 1值，若該手機已在兩組測量值 間做可祭覺的移動，則足以獨特用來決定Ρ和Q。 中m ί t :提供一種於一未同步化數位行動電話網路 1 一動中的手機位置之Ε-OTD方法，而絲毫也鉦需 任何LMU。特別可用於追蹤尚未有定位系的 機。 ^ 本發明之又一優點可使用手機的已知位置而找到第二手 機的未知位置。假設手機於約略相同時間使用三具地理位 置分散的B T S亦即A、B、C做測量（參見圖4 )。則第一手機 的式（5 )變成 Δ tai (ti ^ = ( I η (t1 )-a I )/ y + aa ()+ ε 1 (t1 ) ^ △UUW I r^tO-b I )/ u + MM， I ri(t])_c I )/ y + a.Ct,)+ (t!) 5 (9) 此處h (t〗）為第一手機&的（已知）位置，而於時間h做測 量。則第二手機H2的該方程式式（5)可改成
第14罗、 五 (10) △ tal ( t?)二（ 發明說明 △tbl(t2>( | ( 2 “t2)+£2(t2)， △tcl(t2) = ( j / 2 —b / …“t2)+ ,2(t2)， 此處r2(t2)為第 J、2上一二 /〜(t2)+ ε2α2)，（10) 量。由式（9)減式⑴機2 U已知）位置，而於時間h做測 〜（t2)，和 α (t ):啦現 α九）=〜（t2)，ab(t】）= △ tcl (t2)，和 e、 tbl(tl ~ Atbi^2) - Atc= Atcl(t,)- △ ta = ()，獲得 # △v( I 叫) 广 2 -a 1 )“+ e， △ tc = ( I ri(ti)、卜 1 r2(t2)-b 丨）/ , + ε， 其形式上同式（8 )。丨 ϋ% ) _ c丨）/ υ + ε ，（ 1 1 ) 的位置，則可曾如此扣定巧（t )亦即第一手機H〗於時間 置。（再度若此：、、，12(:2、1ΐ即第〜手機H2於時 及四具BTS做測息/吧〉有”，、/由其它手段解出，則需使用涉 此種相同構相\。）本例中，t可等於七2。 表示第也可擴展至多部手機。式（11)中，向量 第二手機Η刻機&其位置為已知；肖量训)表示任何 二Π，或許表不大量手機中之任一具。因此可 ;知位置的第一手機Hl作為「⑽」作為臨時 、^ ς 新區域玎能極迅速建立起E-OTD服務。 置的服務節點（例如行動定位中心；MLC )進行^ 口 位 e-otdAA^ f ^ 方法來找出手機礼位置，則可未再進一昭 可追蹤手機。依據用途而定，手機位置的 Y、、
第15頁 494248 I五、發明說明（11) | 另一項令人感興趣的應用用途是應用至於一區的一多部 手機Hi -Hn系統，其中無任一部手機的位置為已知。假設任 一對手機皆充分遠離，因而可測量相同五部B T S s A - E (例 如參考圖5 )，手機位置可使用類似式（8 )的三式的五個方 程式測定。否則設分開各對可測量至少三或四共用BTS， 則短時間内基於如此多個測量計算，即足以決定其全部的 位置。
例如考慮一組三具手機士，H2，和H3 (參考圖5)。比與 H2，H2與113，以及H3與士的相對位置可使用三或四BTS測量 值計算，原因在於由三角形H2 H3 (三頂點位置方程式所加 的侷限，可使解變成獨一。總而言之，·眾所周知的統計技 術如基於拜葉（Bayes)理論或最大可能方法可用以解出方 程式。 前文討論中，發明人已經假設BTS網路穩定性夠佳而可 用以預測測量值間的相對漂移。本發明可應用至一網路， 其中BTS信號可相對於彼此自由運作，亦即傳輸間並無任 一種同步。此種情況下，至少需要兩具手機其可實質上彼 此同時接收來自相同五部地理位置分散的BTS之信號。式 (11 )變成 · △V :( | r1 (t! ) -a |- 1 r2 ( t] ) - a 1)/ υ + ε △V :( 1 r! (t1 ) -b |- 1 r2 (· t! ) ~b 1)/ υ + ε △V :( | r1 (t! ) -c |- 1 r2 (- t] ) - c 1 )/ υ + ε △V :( 1 ri (ti ) |- 1 r2 ( t] ) - d 1)/ υ + ε △V :( 1 r1 (t! )-e | - 1 r2 (- t] ) - e 1 )/ υ + ε (12)
第16頁 494248 五、發明說明（12) 此處a，b，c，d，和e為三部BTS的向量位置，。（钇）為第 I 一手機^的向量位置，而rJt )為第二手機Hn的位置，兩組 測量值是同時t:測量。此一瞬間可由例如一特定傳輸元件 如一特定幀編號或一特定信號發訊。式（1 2 )中，當藉二手 |機彼此足夠接近而於時間（其漂移夠小而可忽略）測量時， 來自BTS的信的傳輸時間補償值（aa，ab，數量等）彼 |此抵消而未出現。式（1 2 )的五測量值足以定位兩具手機。 注意本例無需LMU或其相當例。
另一同在審查中的PCT專利申請案（發明人參考編號 MJB0 6 73 3WO，併述於此以供參考）中，說明來自一LMU網路 的測量值如何可收集成一明細表，「虛擬」LMU(VLMU)彷 彿全部BTS可藉單一 VLMU測量般。本發明之一項延伸係建 立一或多VLMU於GSM或其它絲毫不含真實LMU的傳輸網路。 例如前文就式（5 )或（1 2 )所述，藉手機所做定時測量，可 經處理而獲得來自BTSs的信號之接收時間補償值，其可保 持於VLMU且用於隨後標準游巡者方法或其它E-OTD位置計 算。也可想像一種系統，其中真實LMU涵蓋稀疏事由手機 測量於一或多VLMU放大而提供如同來自完整真實LMU網路 的同等程度服務。
現在將借助於模擬測量值說明結合本發明之範例系統之 操作。 圖6以實心圓顯示五BTSs B假說網路。也以空心方形顯 示兩具手機位置，間隔距離約2 /2千米。·電腦程式（實際上 可在一或二手機的微處理器執行）用以產生由各具手機Η產
第17頁 友、發明說明（13) ^的時間補償值測量值明細，包括加上一隨機雜訊元件， 2於50米rms來更貼切模擬真實情況。各BTS B被指定—佐 ，不同的信號時間補償值α ，相對於一通用「絕對」時脈 ^機選定。各手機Η對其内部時脈也被指定一同步誤差ε 隨機值。由各手機至各BTS的距離然後用來彙編出由各手 機接收的相對於其内部時脈的時間補償值明細。然後二時 間補償值明細於程式規劃成可解出如上五式（丨2 )的電腦處 理。結果以又又X示於附圖。手機朝向左下角落的東向和 北向誤差分別為-9 5和-59米，而接近右上角落的手機誤差 為-10 0和+ 30米。圈住標記位置的橢圓ρ表示可信度區，於 該區以内真正位置預測在67%程度。半主軸長16〇和24〇 米。 π人感興趣地發現通常本法產生的位置錯誤間有顯著交 $關聯手機至另一手機的距離更精確已知。上例 中，測得距雔（實際2. 2千米）小於9〇米。 現在說明根據本發明之系統的第， 量的各種變化率或導數。 ，、Τ便用成I里数 式（7)的第一式考慮單一手機。^ ^ 而於時間6於位置r(t )觀;ΐ件&間補償值△、&)， 改寫為： 置Γ“2)規察仔時間補償值ΔΆ)。此式
Atal(t])- Atal(t2) = ( I r(ti)_a ι^, “a(M-aa(t2)) + (ei(ti)_£ r“)-a 丨）/“ 後文中採用下列命名變更較有i助：
第18頁 494248 五、發明說明（14) t變成t t2變成t + △ t △tal(t)變成Ta(t) T(t+ △ t)-T(t)變成 ΔΤβ(ΐ) ε i變成ε 。 則該式變成 ⑺=(|Γ(πΔ〇 - a卜jr(〇 -叫)/υ十_十如-a⑺十办十以）—乞⑺· （13) 再度假設網路傳輸的穩定性為〇；值不會隨測量時間△ & (可變成任意短時間）而有顯著改變。如此α a ( t + △ t )= aa(t) ’可簡化式（13)。則五BTS完整集合變成 ΔΙ⑺=qm十以）-aHr(0 · apyt/ 十七十 1·σ; △iu〇 = qr(卜δ〇-bHrW，外十灿ε⑺ △功）=(昨刹斗lr(〇叫外十咖岭£⑺ (14) 此等式可以式（12)的精確相同方式解出而得r(ti+ △ t) 和r(t)但未參照LMU網路。由於為.零，故發現數量 的變化率或導數如下：
第19頁 494248 五、發明說明（15) dTA . , άε --=V COS0 /ti-f· —^ di 1 1 ** dr ώ ：|vjcos0D iv 十· di άε ώ ^ = |v|c〇bda/u-r^爷=卜卜^十f: (15) 此處v為手機速度（v = dr/dt)，<9為速度向量與由BTS至 手機的向量間的夾角（參考圖3)，以及d ε /dt為手機内部 時脈的改變速率，亦即手機晶體振盪器與其名目值的頻率 補償值。此等方程式數學上同式1 4，可解出獲得手機位置 r和速度v，而未參照LMU網路。 若也假設手機係以恆定速度移動，則可評估進一步導數 如後： u% dr dlT >— Μ] lr~al sin20a, |v|3 :一3」」、_. cossin2^^,卜Γ (16) 其中假設d2 ε / dt2值可忽略。 許多情況下，僅可得部分參數測量值。雖言如此，可含 括其它E-0TD計算而改良手機位置估值。但若對全部參數 做測量，則BTS與手機間距以及手機速度可決定為d ε /dt 之函數如後
第20頁 494248 五、發明說明（16) 卜a| di dt da Ύι |v|cos<94 dt Ut rde άΤΛ — I _ dt dt ) dX df (17)
Ivjsin^ =£ZL dr 1 如對三或多個地理位置分散的BTSs做測量，則可直接解 出r，d ε / d t和v，而未參照L M U網路。 但有某些情況無法評估方程式。出現於當d3Ta/dT3為零 日守。即使於此種情況下仍可獲得有關r和v之資訊，原因在 於（於無雜訊存在下）零數值只有四種可能的原因： 1 ·若手機為靜態，亦即v = 〇，則d2Ta/dT2和d3T /dt3二者 3 3 皆為零，故 dTa άε 。 dt dt 2·若 ± 9〇 度，則d3Ta/dt3 為零因而 二__ ，以及 dTa άε 。 dt2 I r-a I · y dt dt 3 ·右手機係直接朝向B T S移動，亦即0 & = 〇度，則 d2/Ta/dT2 和d3/Ta/dt3 皆為零，同時 dTa I v I de 。 一 :一— + ·…丨丨-"丨丨· dt υ dt 4 ·若手機係直接遠離B T S移動，亦即0 a = 1 8 〇度，則 d2Ta/dT2 和d3Ta/dt3 皆為零，同時 dTa — | /丨.。 -二-+- dt υ dt
494248 五、發明說明（17) 听若手機直接通過BTS下方同時做測量，亦即r =a，則 f = $有非連續。若手機觀察得此種非連續，則其位置 僅由單一BTS測量即刻可知。 俜位行動電話網路如GSM系統時，手機時序 = 進服務 同步接號本身信號 :=(與接收自服務BTS亦即BTS Α的信號 」步變更式（16)變成如下形式： 』乂此 ύχ ^H(cos0b-cosej. d2
Hvf 少-b|卜叫 ♦If .卜 (18) 額外約^ , ^此等值的測量可組合其它E-OTD測旦信而π 之，4 α此後得預測位置和速产更佳里☆、里 传 5，若全部前述參 ：1度更佳準確。舉例言 解出方程式，盔♦ ^對TS β 二者做測量，則可如， 度。Λ無而參照L腳網路來獲得手機的位置貝^了速如別
前述本發日月> 4 U 例如田+ 糸、、'先實例中’已經#用技、 ★用來評估時間 ，用4間補償值測量 该BTS的户味 铺1貝值的改變速率。此係笙从 徂
。唬之頻率補償值，而可直广於測量來自 田刊5與分析得 494248 五、發明說明^ """"" ^一一--____ ::ϊ:=其:::ΐ 先二=，// 脈衝，I和Q資粗接士 <诂田〒π爭先已知）的冋步叢發 苹轉形，轉& ^ ^ 周知的技術例如快速富利 比幸乂俾獲传佗號頻率補償值。 此種技術已經於電腦程式模擬而測試信號對雜訊比對藉 本法可測量的手機速度準確度的影響。準確度也依賴用二 匹配頻譜的模版中的樣本數目N而定。結果如下： S/Ν 比；- N = 64 N = 128 N = 256 10 38.4 12.8 4.8 30 12.8 4.3 Γ 1.6 100 3.8 1.3 •0.5
本表列出關聯S/N比和模版長度對應值的誤差，以千米/ 小時表示。
494248 案號 89110522 年f月厶曰_修正 圖式簡單說明 圖式元件符號說明
1 圓 2 圓 3 圓 4 圓 A 基地臺收發 器 (BTS ) B 基地臺收發 器 (BTS ) C 基地臺收發 器 (BTS ) D BTS E BTS F 橢圓 Η 手機 HI 第一手機 H2 第二手機 H3 第三手機 X 叉叉
〇；\64\64446-910502.ptc 第24頁

Claims (1)

  1. 494248 案號 89110522 %年疒月& 曰 修正 六、申請專利範圍 1 . 一種於一傳輸來源網路中決定接收器位置或位置改變 或移動狀態之方法，其中接收器位置或位置改變或移動狀 態為未知，而部分或全部傳輸來源位置為已知，該方法包 含 (a) 於第一時間，測量第一接收器接收來自複數傳輸 來源的信號之時間、相位、頻率、或其導數相對於彼此或 相對於一參考源的相對補償值； (b) 於選定的第二時間，測量同一接收器或第二接收 器（其位置或移動狀態為未知）接收來自複數傳輸來源的信 號之各別補償值；以及
    (c) 由第一與第二組相對之補償值間之關係，計算接 收器於第一或第二時間的位置、或第一接收器介於第一與 第二時間的位置改變、或任一接收器的移動狀態。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中第二時間係於第 二接收器測量，而第一與第二時間相同。
    3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中於選定的額外 時間，可測量由第一接收器、或由第二接收器、或由其它 接收器而其位置、位置改變、或移動狀態為未知，接收來 自複數傳輸來源的信號之時間、相位、頻率、或其導數， 相對於彼此或相對於一參考源的各別相對補償值；任一或 全部接收器的位置、位置改變、或移動狀態可使用該等測 量值以及傳輸來源的已知位置決定。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中任何選定的時間 係同任何其它選定的時間。
    I
    O:\64\64446-910502.ptc 第25頁 494248 案號 89110522 曰 修正 5、申請專利範圍 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等接收器為GSM 系統的手機，以及其中各該手機之時序係比與一服務BT S 同步化時序更早。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其進一步包括 (d) 於第一時間，測量第一手機接收來自非服務BTS的 信號之時間、相位、頻率、或其導數相對於彼此或相對於 一參考源的相對補償值； (e) 於一選定的第二務後時間，測量由同一手機或第 二手機接收來自非服務BTS的信號之時間、相位、頻率、 或其導數相對於彼此或相對於一參考源的相對補償值；以 及 (f) 由第一和第二組資料間之關係，計算任一手機之 位置，或第一手機介於第一與第二時間間之位置變化，或 任一手機於第一或第二時間之移動狀態。 7. —種於一傳輸來源網路決定接收器位置或位置改變或 移動狀態之系統，其中接收器位置或位置改變或移動狀態 為未知，而部分或全部傳輸來源位置為已知，該系統包含 (a) 測量裝置，用以於第一時間，測量第一接收器接 收來自複數傳輸來源的信號之時間、相位、頻率、或其導 數相對於彼此或相對於一參考源的相對補償值； (b) 測量裝置，用以於選定的第二時間，測量同一接 收器或第二接收器（其位置或移動狀態為未知）接收來自複 數傳輸來源的信號之各別補償值；以及 (c) 計算裝置，用以由第一與第二組相對之補償值間
    〇；\64\64446-910502.ptc 第26頁 494248 _案號89110522 夕/年f月 6曰__· . 六、申請專利範圍 之關係，計算接收器於第一或第二時間的位置、或第一接 收器介於第一與第二時間的位置改變、或任一接收器的移 動狀態。 8 .如申請專利範圍第7項之系統，進一步包含 測量裝置，用以於選定的額外時間，測量由第一接收· 器、或由第二接收器、或由其它接收器而其位置、位置改 變、或移動狀態為未知，接收來自複數傳輸來源的信號之 _ 時間、相位、頻率、或其導數，相對於彼此或相對於一參 考源的各別相對補償值；以及 計算裝置，用以使用該等測量值以及傳輸來源的已知 位置，計算任一或全部接收器的位置、位置改變、或移動¥ 狀態。 9 .如申請專利範圍第7或8項之系統，其中測量裝置和計 算裝置包括一微處理器於一或多部接收器。 1 0.如申請專利範圍第7項之系統，包含一或多個GSM系 統組件。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之系統，包括一或多部手 機，各該手機的時序事先已經與一服務BTS同步。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之系統，進一步包含 (d) 測量裝置，用以於第一時間，測量第一手機接收 來自非服務BTS的信號之時間、相位、頻率、或其導數相 _ 對於彼此或相對於一參考源的相對補償值； _ (e) 測量裝置，用以於一選定的第二時間，測量由同 一手機或第二手機接收來自非服務BTS的信號之時間、相
    〇；\64\64446-910502.ptc 第 27 頁 494248 案號 89110522 曰 修正 六、申請專利範圍 位、頻率、或其導數相對於彼此或相對於一參考源的相對 補償值；以及 (f )計算裝置，用以由第一和第二組資料間之關係， 計算任一手機之位置，或第一手機介於第一與第二時間間 之位置變化，或任一手機於第一或第二時間之移動狀態。
    〇；\64\64446-910502.ptc 第28頁
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