TW495621B - Method and system for determining position of a cellular mobile terminal - Google Patents

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TW495621B
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TW087115513A
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Mats Cedervall
Patrik Lundqvist
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Ericsson Telefon Ab L M
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Description

495621 五、發明說明（1) 發明背景 發明技術範圍 本發明大致上係關於機動無線電 以決定機動無線電終端位置之敌力4 °頊域，尤其是用 相關技藝描述 文良式方法及系統。 於細胞式通訊領域中，可味6 W 4 曰益重要。因A，負責定義機線電終端之位置已 準之權限，目前含括於進行機動：^电通矾系統規格及標 的精確度之處理中。目前為止=糕t置決定時指定所需 成功之方法是以訊號傳遞時間列機動終端位置最 該等傳遞時間測量於上連（由間機則動\為山4礎，再推算距離。
丈V田機動終端傳送 A 或者下連（由基地台傳送之機動終端測量）進行。σ 、]夏） 利et ai. ("Gh〇sh”）之全球智慧財產組織專 利榷申請案號W096/35958，揭露一種於割碼多向近接雙專 (CDMA)通訊系統（例如：根據國際標準—95(is —g叼桿準 ::用以決定機動終端位置之方法及系統。Gh〇sh申請案 導一種方法：於至少兩基地台，進行機動終端所傳訊號 之到，絕對時間（τ〇A )的測量。該等到達之絕對時間（τ〇Λ ) 的測量值轉換為距離。再以三角測量決定機動終端之位 置。然而’所揭露以到達之絕對時間（T〇A)決定位置的方 法’其問題為：需使用高精確度或者“正確，，之時間參考 (例如’以太空為基礎之全球定位系統（Gps)提供）。
Lundqvist et al· (nLundqvistn)之專利權合作協定 (?(^)專利權申請案號？(：173£：97/〇〇219(及相關之美國專利
C:\1234\54668. ptd 第5頁 495621 五、發明說明（2) 權申请案號0 8 / 7 9 9，0 3 9 )揭露一種於非同步環境（例如，不 用“正確’，之時間參考）中，用以決定機動終端位置之方 法及裝置。而是以多個位置已知之固定位置的“參考，，無 線電終端，進行下連傳遞時間測量。其基地台間相關之傳 送日守差確定’並用以推异機動終端位置。 B· Bergkvist等人之專利權合作協定（pcT)專利申請號 PCT/SE96/03561-3(及相關美國專利中請號6〇/〇28, 345) (n Bergkvist”）揭露一種於細胞式機動無線電系統中，例 如像疋機動通訊之全球系統（GSM )，用以決定機動終端位 置之方法及裝置。機動終端受命與數個基地台執行一連串 父遞。如此’機動終端傳送突發存取至目的基地台。然 而’目的基地台未傳送突發存取之確認訊息。然後機動終 端返回服務之基地台。該目的基地台使用收到之突發存取 來測量環程之傳遞延遲（基地台—機動終端—基地台）。結 果’無需時間參考訊號可推算機動終端之位置。 於上述Ghosh申凊案中揭露之方法缺點為：基地台需使 用全球時間參考，像是全球定位系統（Gps)訊號，便於精 確地決定機動終端位置。同樣地，雖然Lundqvi st申請案 揭露之方法中，避免使用全球時間參考，而使用位置已知 之固定位置“參考”的無線電終端之複雜系統，來推算相 關基地台之時差。Bergkvist申請案之缺點為：其進行一 連串放棄交遞之環程傳遞延遲測量方式。此方法需花費可 觀的時間完成’傳送個別之突發存取至數個基地台時，將 產生嚴重干擾。然而，產生該等突發存取只為決定機動終
C:\1234\54668. ptd 第6頁 495621 五、發明說明（3) 端位置用。 值得注意的是，可希望無需使用複雜之時間，,,夂 考機動終端”，及干擾的"放棄交遞" ^ 多 動热線“統之基本功能’能夠決定機動 以下所述，本發明成功地楹徂 、^之位置。如 題。 成力地k供此種功能，並且解決上述問 發明概述 本發明所發表的問題之一為·士 > 可測量基地台與機動用戶間：距：何…球時間參考’ 本發明所發表之另一問題為：#除需另外之位置決定嗖 :(例如，參考，’無線電終端，以決定基地 、: 情況，如何於非同步機動無線電系統(沒有“者) 中，決定機動終端之地理位置。、又有王球k間參考） 本發明之發表尚有一問題為：無需建立不必要之 擾（例如，傳送突發存取，以放棄交遞），如何夺定機動 無線電終端之地理位置。 如何决疋機動 口此本發明之主題為：提供一種於機動盔缘電率统 對話模式作業令，可/定：二巧之通活波道上，直接於 .^ Ha ' 了决疋機動終端位置之方法及系統。 統，苴令挑叙a^ 供種符合上述主題之方法及系 宝^ Θ、/f 电系統像是割碼多向近接（CDMA)，寬頻 H =接（WCDMA) ’或者分時多向近接（丽）系統。 主題提供一種符合上述主題之方法及 卞、八中位置決定功能由系統執行，傳送並進行測量事 圈 第7頁 C：\1234\54668.ptd 495621 五、發明說明（4) 先It資訊型態(亦即，無需傳輸多變化資訊）。 4 ::有一=:提供1符合上述主題之方法及 ::，其中從無線電基地台傳送之相關時差可使用-種機 決定後應用於決定其他機動終端位置。 動根；i發明，前述及其他主題之達&,可藉由細胞式機 糸統中’決定機動終端位置之奇特方法及系統。 :閱=交通時刻表，繚出模擬之傳播交嫌，所見飛 及到達是以當地時間顯示。考慮兩城市（例如： 斯德哥爾摩）間，東西岸之空中交通連接，兩城 時間相差數個小時以上。結卜從-城市飛至另 ^城^例如：達拉斯至斯德哥爾摩）所需之顯然傳播時 =，如果時間表中之到達時間以當地時 =反=向（例如：斯德哥爾摩至達拉斯）傳播之顯然傳播 =π算旅客之實際傳播時間相對較為容易：將 時；盥η:广“王例如達拉斯至斯德哥爾摩）的顯然傳播 :: :斯德哥爾摩至達拉斯）的顯然傳播時間 υ再將結果除以2 °基本上，使用這種“環裎”呼管 方‘；：單向行程之時間“損失方向行程之日^ 增盈，且結果與使用之當地時間無關。最後，欲決 距離，可將計算而得之實際時間與行…飛 同樣地，根據本發明，用以決定機動無線電用戶（Μ 热線電基地台（BS)間距離之環程計算法可使用顯然上/及 下連訊號之傳遞傳播時間（例如：Τ -上及γ -Τ7 Λ , 丄久1-卜）。如此，盔 Φ Λ\\
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需=對時間參考。機動無線電用戶（MS)及無線電基地a (s) 2動㈣之服務節點報告上連及下連訊號之當： 4及到達時間’並計算顯然傳播時間，T-上及T—下。 無線電用戶（MS)及無線電基地台（BS)間之距離〇可計售機動 D 二 C(T-上 + T-下）/2 (1) 其中“C ”等於光速。 根據本發明之第一個具體實施例，機動無線電用戶 及特疋热線電基地台（BS1)間之距離，可藉由以下奇特 裱程方法決定。第一個測量命令由網路控制器（例如]= 動服務交換中心（MSC))送至BS1，命令BS1測量於指定之1 士 間窗口中，從機動無線電用戶（MS)傳送（上連）之第一個時 號（例如，傳統之訓練順序）之當地到達時間（L — τ 〇 a - U )訊 至於下連之傳送，BS1正常地週期性在當地傳送時間 (L-TOT-D)，下連傳送第二個訊號（例如，寬頻割碼多向斤 接（WCDMA)系統之領航訊號）。該等第二個訊號可由所有^ 動無線電用戶（MS)接收，無需網路控制器命令BS1於特定' 日寸間傳送專屬訊號下連。網路控制器傳送第二個測量命令 至機動無線電用戶（M S)係經由服務之無線電基地台（b $ 〇 ) 於特定時間窗口，，命令機動無線電用戶（MS)傳送第一個 訊號（上連），並報告正癌之當地傳送時間（L —TOT-U)。第 二個測量命令同時命令機動無線電用戶（MS)測量並報告由 BS1傳送之第二個訊號（下連）之當地到達時間（L_T〇A_D )。 此外，第一及第二個命令並且識別用於上述傳送及測量之
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五、發明說明（6) 下連及上連無線電波道。機動無線電用戶（ MS)及bsi向 路控制器報告相關之L-TOA-D及L-TOA-U測量值，此訊鱼 機動無線電用戶（MS)識別碼一起前送至網路服務節=^、 處理器。使用上面所示之等式丄，處理器計算機動益= 用戶（M S )與B S 1間之距離。 0兒
根據本發明之第二個具體實施例（例如：割碼多向近接 (CDMA)或者寬頻割碼多向近接（WCDMA)系統中），從機動益 線電用戶（MS)至無線電基地台（BS〇)之傳播時間可藉由奇^ 異之方法決定，其中建立BS〇及機動無線電用戶（Ms)間之 連接（例如·通話）。傳統之比對濾波器技術可用以決定連 接之環程延遲。所得之環程延遲值除以2，結果再乘以光 速’得機動無線電用戶（MS)與BSO間之距離。相同方法可 用以決定機動無線電用戶（MS)與兩鄰近無線電基地台 (BS1 ’ BS2)間之距離。然後使用傳統三角測量演算法則決 定機動無線電用戶（Ms)位置。 、
根據本發明之第三個具體實施例（例如，分時多向近接 (TDMA)系統中）’從機動無線電用戶（MS)至服務之無線電 f地台（gso)的傳播時間可由傳統時間進位（TA)技術決 f L如第二個具體實施例，可用傳統之比對濾波器趨近決 定環程$遲。機動無線電用戶（Ms)與83〇間距離之計算 為：將環程延遲之值除2，結果並與光速相乘。再次，相 同方法可用以決定機動無線電用戶（MS)與兩鄰近之無線電 基地台（BS1 ’ BS 2 )間之距離。然後使用傳統三角測量演算 法則決定機動無線電用戶（M S)位置。
發明說明（7) 根據發明之第四個具體實施例，所得之無線電基地台 jS1)位置，及從MSI至鄰近基地台（例如，BS1，BS2等）所 t之距離用於網路服務節點，決定相關於M S1服務之無線 ^基地台（BSO)與鄰近無線電基地台（傳送）之時差。然後 、一個機動無線電用戶（MS2)位置根據傳統之上連或者下 連之到達絕對時間（ΤΟΑ)方法決定。注意，事實上，所得 Μ $ 1位置應更早於M S 2測量之決定，因為無線電基地台之 日寺 如此不一致·。鄰近無線電基地台經由網路控制器（例 I、·機動服務交換中心（MSC ))向服務節點報告當地時間之 J達、纟巴對時間（τ 〇A)。服務節點已知鄰近無線電基地台之 符差。 用^ f發明之第五個具體實施例，提供之無線電基地台使 電美地△置決疋逼近法’決定機動無線電用戶位置。無線 ;i:“: ί括二控制裝置’具有當地時鐘。控制裝置，負 戶間之:之命令，其報告無線電基地台與機動無線電用 (L-m-D) /上\連：\間順序^連當地傳送時間 同時包括—傳上//地到達時間α—Τ0Α—υ) °無線電基地台 者滑動相關1二知包括一接收器，使用比對渡波器或 §訊號於上連（L-TOA-U)收到瞬間+ $ 接收器向控制裝置報告該時間資訊。 "間决疋。 # ^ f ΐ明之第六個具體實施例，提供之機動盔線電用戶 U /、體貝、&例之無線電基地台所用之产您你里 決定逼近決宋#班 , 1 π < %程位置 、疋位置。機動無線電用戶包括一控制裝置，具
495621 五、發明說明⑻ ---—------_ 有當地時鐘。該控制裝置，負責接收報告之命令， 動無線電用戶及無線電基地台間之下連及上連時間順^ 上連當地傳送時間（L-TOT-U )及下連當地到達時間、的 a-TOA-D)。機動無線電用戶同時包括一傳送器， 上連傳送（L-TOT-U)時，瞬間向控制裝置報告。同時^括 一接收器，使用一比對濾波器或者滑動相關器，訊號匕 連收到（L-T0A-D)之瞬間決定。接收器向控制裝報1、 時間資訊。 報。该 本發明一項重要技術上的優點為：所用之位置決 無需時間同步之無線電基地台，時間參考，或者已知位置 之“參考”終端。同時，本發明沒有產生未成 取“干擾”。 穴乂许 本發明之另一重要技術優點為 么 -，可應用於任何機動通訊 π、，先’像疋包括：割碼多向近接（CDMA)，寬頻割碼多向近 接（WCDMA)，分時多向近接（TDMA)，分頻多向近接（fdma) ，或者類比系統，所提供這類系統可於上連及下連傳輸數 位育訊’且其機動無線電用戶及無線電基地台能夠晋各 地傳送與到達時間。 、里田 本發明尚有另一重要技術優點：於無線電基地台仍可使 用時間參考（例如，全球定位系統（(；以）參考訊號），益 測量下連或者上連。 …' 本發明尚有一重要技術優點為：能夠使用位置已決定之 機動無線電用戶作為“參考”終端，以決定鄰近益線電芙 地台時差。結果，本發明很方便地減少決定其他機動無ς
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495621 五、發明說明（9) ' ----- 電用戶位置所需之測量數目。 圖式簡述 藉由參照以下詳細敘述連同所附圖式，對於本發明之方 法及裝置將能有更完整的了解，其中： 圖1為細胞式機動無線電系統之示意區塊圖，根據本發 明之較佳具體實施例，執行一種用以決定機動無線電用戶 位置（無需使用時間參考）之方法； 圖2為無線電基地台及機動無線電用戶之示意區塊圖， 根據本發明相關之具體實施例建構；及 圖3為流程圖，顯示一種用以決定機動無線電用戶位置 之方法，可由圖1及2中所顯示之具體實施例執行。 發明詳述 本發明之較佳具體實施例及其優點最好藉由參照圖式之 圖卜3加以了解，似類數字用於各圖式中相似與相關部分 圖1為細胞式機動無、線電系統2〇〇之示意區塊，根據本 :=較佳具體實施例，執行—種用以決定機動無線電用 =置（無需使用時間參考）之方法，。系統⑽包括多個 热線電基地台。為清楚起見’多個無線電基地台只顯示三 ，，線電基地台：Bs〇 (已知位置之機動無線電用戶的服務 热線電基地台）；及兩鄰近無線電基地台BS1與BS2。較佳 者BSO ’ BS1及BS2位於不同位置，定義不同細胞，且經 由通訊連結201全部連接至結線網路（例如，公共地面機動 網路（PLMN))。如顯示之具體實施例所示，此網路包括一
C:\1234\54668.ptd 第13頁 吻621 五、發明說明（10) 、’周路控制器’例如一機動服務交換中心（MSC) 2 〇 2，經由公 共乂換電話網路（PSTM)(未顯示）連接至服務節點之機動定 位中心（MPC) 2 03。機動服務交換中心（MSC)2〇2包括—記惊 儲存區域，具有查閱表2 〇4，係有關特定機動無線電用戶〜 (例如’機動無線電用戶208 )之特定無線電波道。查閱表 2〇4之功能可讓機動服務交換中心（MSC)2〇2向服務節點之 機動定位中心（MPC) 203報告上連及下連訊號傳送及到達時 並將該等時間與包括之機動無線電用戶（例如：機動 =線電用戶2 08 )建立關聯。各機動無線電用戶經由無線電 空中介面（例如：BS0與機動無線電用戶（MS)2〇8間之空中 介面211)與無線電基地台通訊。 工 此具體貝施例中，服務節點之機動定位中心（M p c ) 2 q 3包 括一處理器20 3a，尚包括一接收器元2〇3b，儲存單元 2 0 3c，傳送單元2〇3d，及第一與第二個計算單元，分別為 20 3e及2 03 f。處理器203 a維護儲存單元2 03c中各無線電基 地台之地理位置資訊。計算單元2〇3e &2〇3f用以使用儲存 之無線電基地台位置資訊及報告之上連與下連訊號的當地 傳送k間與到達時間（來自機動服務交換中心（μ $〔）2 〇 2， 計算所覆蓋機動無線電用戶（例如··機動無線電用戶2〇8) 位置。 例如，第一個計算單元20 3e用以計算機動無線電用戶 (例如：機動無線電用戶208 )與無線電基地台（例如：BS1) 間之環程距離D如下：
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第14頁 495621 五、發明說明（11) '一""' ~ D 二 C(T-上 + T-下）/2 (2) 由報告之當地傳送時間（L-TOT-U，L-TOT-D)及當地到達時 間（L-T0A-U ， L-T0A-D)，其中 ㈤ 寸 T-上=(L-T0A-U - L-T0T-U)，且（3) Τ-下=(L-Τ0A_D - L-TOT-D) (4) 第二個計算單位2〇3f用以藉由使用機動無線電用戶與至少 二個無線電基地台（例如：B S 0，B S1，B S 2)間之環程距離 資訊D，計算考慮之機動無線電用戶（例如：機動無&線電用 戶2 0 8 )位置。 …” 另一選擇，如果可從天線陣列決定機動無線電用戶位 置，那麼第二個計算單元20 3 f也可使用任何報告中到達方 向（DO A)之資訊。這種情況，機動無線電用戶位置只能藉 由環程距離D與一無線電基地台相關之到達方向（D〇A)資3訊 決定。如此，機動無線電用戶則位於覆蓋之無線電基地台 的某方向（D0A)及某距離。 儲存單元2 03c維護網路無線電基地台（例如：bSQ， 331，：882)之已知位置。接收單元2 0 313及傳送單元2 03(1提 供一種使服務節點之機動定位中心（MPC ) 2 0 3與網路控制器 (機動服務交換中心（MSC) 20 2 )及要求/接收機動無線電用 戶位置資訊之用戶（例如：使用短訊息服務（SMS)特性）通 訊之裝置。
第15頁 C:\1234\54668.ptd 495621 五、發明說明（12) 作業上，假設機動無線電用戶2〇8為位置未決定 無線電用戶。所示之雙向連211代表一機動盔線電 與服務之BSO間之訊號連接（例如：通話）。機動服務交換 中心（MSC) 20 4，經由連接211，傳送一命令訊息至機動益 線電用戶208，命令機動無線電用戶2〇8執行位置決定功…、 能。機動無線電用戶2 〇 8，經由連接2 11，傳送報告之合地 訊號傳送及到達時間，由BS〇接收並傳遞至機動服=務交曰換 中心（MSC) 2 0 2。上連訊號連接21 2及213(分別至Bsi及、 BS2)，各代表傳送於上連之位置決定順序，並由β3ι及 接收。顯示之具體實施例中，該位置決定順序資訊只需是 預定之時間標記。同樣地，下連訊號連接2 1 4及2 1 5 (分別 從BS1及BS2)各代表從BS1及BS2傳送，由機動無線電用戶 2 0 8接收之下連的位置決定順序。該具體實施例中，位置 決疋順序資訊只需是預定之時間標記。然而，不同之具體 實施=中’該等預定之時間標記可用割碼多向近接（CDMA) 或者寬頻割碼多向近接（WCDMA)系統中之以1及“2的領航 訊號形式執行。 、 從鄰近無線電基地台（BS1，BS2)至機動無線電用戶 (2 0 8 )之距離可用上述環程位置決定方法決定。從服務之 然線電基地台（BS0)至機動無線電用戶（2〇8)之距離可用傳 統之時間進位距離測量法（例如：分時多向近接（TD M幻系 統）’或者傳統之比對濾波器距離測量法（例如：割碼多向 近接（CDMA)或者寬頻割碼多向近接（WCDMA)系統）來決定。 然後該等機動無線電用戶（ 2 0 8 )與無線電基地台（BSO，BS1
C:\1234\54668.ptd 第16頁 495621 五、發明說明（13) 用 ，BS2)間之距離，連同已知班 仏二、日，丨曰— > 心…、深寬基地台位置資訊， 於二角測鼻法則，以決定機動無線電用戶位置。 圖2為無線電基地台及機動無線電用戶之 無 根據本發明之較佳且體實施例諸谌, ，、心&鬼圖 ^ ^ , 貝她例建構。本具體實施例中， 線電基地台BS1(或者BS2，····· BSn)及機動益線電用戶 20 8為寬頻割碼多向近接（WCDMA)系統之一部分。β3ι包括 -傳送天線3〇1，及兩接收天線3〇2。^收天線3〇2部分方 便地提供，線電交通之空間分散式天、線，同時作為本發明 之上連測量用。BS1同時包括一傳送器區段3〇3，接收器區 段304 ,及=對濾波器30 5，較佳者，為有限—脈衝—反應 (FIR)濾波器。有限—脈衝—反應（FIR)濾波器3〇5(連接至接 收器區段3 0 4 )使用傳統之時間技術，於上連訊號3 〇 9到達 BS1時瞬間決定，用於決定機動無線電用戶2〇8位置之方法 中。控制單元30 6從當地時鐘30 8 (經由連接3〇7 ,從有限一 脈衝-反應（FIR)濾波器305，於報告瞬間）讀取上連之當地 到達時間（L- TO A -U )，並連同相關之無線電波道識別資料 將該資訊傳遞至機動服務交換中心（MSC ) 2 〇 2。 機動無線電用戶208之建構是以對應BS1方式，執行本發 明之機動然線電用戶位置決定法。本具體實施例中，機動 無線電用戶2 0 8包括一傳送/接收天線3 2 1，連接至一接收 器區段324，傳送器區段323，及傳送器/接收器區段 323。一比對濾波器325 (同時作為從有限-脈衝-反應（F IR) 濾波器）連接至接收器區段3 24。有限-脈衝-反應（F IR)濾 波器3 2 5使用傳統之時間技術，決定下連訊號3 1 0到達機動
C:\1234\54668. ptd 第17頁 495621 五、發明說明（14) 媒線電用戶208之瞬間，用於決定機動無線電用戶2Q8位置 之方法。控制單元326從當地時鐘32 8 (經由連接327，從有 限-脈衝-反應（F IR)濾波器3 25，於報告瞬間）讀取下連當 地到達時間（L-TOA-D)，並傳遞該資訊，連同相關之無線 電波道識別資訊，至機動服務交換中心（MSC)2〇2，經由訊 號路徑329，傳送器/接收器區段33〇，天線321，空中介 面331，及服務之無線電基地台^3〇。 控制單元3 26同時產生一上連訊號3〇9，由機動無線電用 戶208經由傳送器區段32 3，及天線321傳送。由覆蓋之無 ，電基地台（例如：BS1)接收之上連訊號3〇9，用以執行決 疋機動無線電用戶位置之方法，如此，控制單元32 6於當 地時鐘328讀取上連訊號309之當地傳送時間“ —τ〇τ —们， 巧：相關之無線電波道識別碼，傳遞該資訊至機動服務 心（MSC)2 02。結果機動服務交換中心（MSC)2〇2參照 :=204 (圖1)決定位置已定之機動無線電用戶（例如： 動無線電用戶20 8 )。查閱表同時需維護 =戶位置資訊外，以及相關之無線電以= 無線電用戶(2°8)間之通話建立時，該等 =儲存於查閱表，並傳送命令訊息，間始決定位置之 圖3為流秦^圖？顯示^一 CO p . , L ^ ^ ” 種用以決疋機動無線電用戶位置 可藉由圖U2之具體實施例執行。該等且體 貝^例中，系統2〇〇為割碼多向近 ’、 夕问近接（CDMA)機動無線電系
495621 五、發明說明（15) 統。於步驟5 0 1，決定機動無線電用戶（例如··機動無線電 用戶20 8 )位置之要求於服務節點之機動定位中心（Mpc)2〇3 收到。例如，這類要求可以是來自用戶之短本文訊息，進 到機動疋位中心（Μ P C) 2 0 3。負責接收這類要求，於步驟 50 2，機動定位中心（MPC) 20 3經由機動服務交換中心（MSC) 20 2及服務之BS0，傳送一命令訊息至機動無線電用戶 208，命令機動無線電用戶2 0 8開始其位置決定功能。位置 決定之進行使用服務BS0及鄰近BS1及BS2之位置作為傳統 三角測量演算法則之輸入值。於步驟5 〇 3，藉由計算環程 延遲（B S 0機動無線電用戶-Β S 0 )使用傳統比對過濾/關連 方法’BS0決定其本身與機動無線電用戶208間之距離，並 經由機動服務交換中心（MSC) 202向機動定位中心（MPC) 203 報告決定之距離資訊。 於步驟504，機動無線電用戶2〇8測量分別來自BS1，BS2 之（領航）訊號的當地到達時間，L-TOA-D1及L-TOA-D2，並 經由BS0及機動服務交換中心（％3〇 2 0 2，向機動定位中心 (MPC) 2 03報告該等當地到達時間。於步驟5Q5，機動定位 中心（MPC) 20 3經由機動服務交換中心（MSC) 202，傳送一命 令訊息至BS1及BS2，命令BS1及BS2 “聽取”特定之旅程期 間，來自機動無線電用戶20 8之上連中傳送之位置資料。 於步驟506 ’機動定位中心（MPC)203經由機動服務交換中 心（MSC)202及BS0，傳送一命令訊息至機動無線電用戶 208，命令機動無線電用戶2 08傳送特定旅程期間之定位資 料，並經由BS0及機動服務交換中心（MSC) 2 02向機動定位
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第19頁 495621 五、發明說明（16) 中心（Μ P C ) 2 0 3報告正確之傳送時間。 於步驟5 0 7，BS1及BS2使用傳統之關連方法，測量特定 旅程期間傳送之定位資料的相關當地到達時間，L-TOA-U1 及L-T0A-U2。於步驟508，BS1及BS2經由機動服務交換中 心（MSC) 202向機動定位中心（MPC) 2 0 3報告相關之當地無線 電基地台傳送之訊號，L-T0T-D1及L-T0T-D2，之時間，及 當地無線電基地台收到之訊號，L-T0A-U1及L-T0A-U2，的 到達時間。於步驟5 0 9，機動定位中心（MPC) 2 0 3使用已知 機動無線電用戶位置及報告之當地時間，根據上述等式2〜 4，計算機動無線電用戶208位置。 應注思的疋’根據本發明，來自機動無線電用戶2 〇 §之 上連訊號’如果機動無線電用戶208已報告當地傳送時 間，可於任何適當之時間傳送。然而，於先前技藝方法 中’來自確定位置之機動無線電用戶的上連訊號，是以相 關服務之然線電基地台時間的已知絕對時間，及服務之無 線電基地台與機動無線電用戶間之距離傳送。結果，可作 為先丽藝方法之代替，服務之無線電基地台與機動無線電 用戶間距離之決定，可使用圖3中所示之本發明，藉由執 行步驟5 04-5 0 8，決定BSl與機動無線電用戶208，及BS2與 機動無線電用戶2 0 8間之距離，而非步驟50 3所述。 、 雖然本發明之方法及裝置的較佳具體實施例已連同圖式 及前文詳細敘述中所述予以實例說明，仍可以了解：本發 明不限於揭露之具體實施例，而能作多種重组，修正及置 換，不會偏離前面所設及以下申請專利圍範所定義之本發
C:\1234\54668.ptd 第20頁 495621 五、發明說明（17) 明的精神。 C:\1234\54668.ptd 第21頁

Claims (1)

  1. 495621
    案號 87115513 - 種用以決定行動無線無線電基地么門 往返傳播日守間之方法，包含以下步驟： 該行動無線電台及第一個無線電基地台各決定一上連 訊號及下連訊號各別訊號傳送之當地時間； 該行動無線電台及第一個無線電基地台各決定一下連 訊號及上連訊號各別訊號接收之當地時間； 由=連信號的傳送之當地時間及該上連信號的接收 當地时間’計异一顧然上連傳播時間； ΐ ί:ϊ ϋ號的傳送之當地時間及該下連信號的接收 之當地时間计异一顯然下連傳播時間；且 d客該顯然 V ;鱼屑η 士 βΒ Α… 之 ......「史丨号爾时間；五 將該顯然上連傳播時間與該顯然下連傳播時間相加， 以得該往返傳播時間。 ]相加’ 2. 如"青專利範圍第i項之方&，尚包含決定該行動無 線電台及第一個無線電基地台間距離之步驟，藉 …、 傳播時間與光速相乘除以2。 猎由將在运 3. 如申：專利範圍第卜員之方法，尚包含決定該行動無 線電台及第一個無線電基地台間往返傳播時間之步驟， 由執行如申請專利範圍第！項中用於該行動無線電台及错 一個無線電基地台之步驟。 弟 4. 如申請專利範圍第3項之方法，尚包含以下決 動無線電台位置之步驟，藉由·· ^订 決定^ 一個無線電基地台及該行動無線電台間之 個直線距：：及第二個無線電基地台及該行 之第二個直線距離，藉由將各往返傳㈣間口間
    O:\54\54668.ptc 第1頁 2000. 08.11. 〇22 495621 年 月 曰 修正 3號 87115513 六、申請專利範圍 乘除以2 ; 決定第一個直線距離及第二個直線距離之多個交點· 並且 ”， 從多個交點中選擇該位置。 5·如申請專利範圍第2項之方法，尚包含以下決定該行 動無線電台位置之步驟，藉由： 決定該行動無線電台與第二與第三個無線電基地台間 之距離，係藉由執行如申請專利範圍第1與第2項中用於第 二與第三個無線電基地台之步驟；及 以該行動無線電台與第一個無線電基地台間之距離， 該行動無線電台與第二個無線電基地台間之距離，及該行 動無線電台與第三個無線電基地台間之距離形成三角形。 6 ·如申清專利範圍第2項之方法，尚包含以下決定該行 動無線電台位置之步驟，藉由以三個以上基地台應用於到 達時間之演算法則。 7 ·如申清專利範圍第2項之方法，尚包含以下·步驟： 接收該行動無線電台與至少一無線電基地台之至少一 個方向的到達訊號；及 I α =到達訊號之方向及該行動無線電台與第一個無線電 基也口間之距離決定行動無線電台位置。 t f請專利範圍第1項之方法，其中顯然上連傳播時 二B士乂该上連訊號之當地到達時間減去上連訊號之當地傳 t n i而顯然下連傳播時間等於該下連訊號之當地到達 吟間減去下連之當地傳送時間。
    2000.08.11.023 495621 --一案號 87115513 车月日 條正 六、申請專利範圍 9 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中之計算，加法及 乘法步驟於行動通訊網路的服務節點中執行。 10 · —種用以決定行動無線電台與第一個無線電基地台 間距離之方法，包含以下步驟： 0 該行動無線電台與第一個無線電基地台各決定上連訊 唬及下連訊號分別傳送之當地時間； 該行動無線電台與第一個無線電基地台各決定下連I彳 號及上連訊號分別接收之當地時間；
    > ^ ^ 5亥上連^娩的傳送之當地時間及該上連信號的接必 之當地時間計算顯然上連傳播時間； 從該下連信號的傳逆夕& iL 士 s t# μ & ~ 當地時間及該下連信號的接收 之田地蚪間計舁顯然下連傳播時間； 將顯然上連傳播瞎Μ^ 返傳播時間；並且 Β "、涊然下連傳播時間相加，得往 將往返傳播時間盘朵 11 一籍％ ^ 、先迷相乘除以2。 之方法，包含以下步驟· τ用以決定行動無線電台距離 於行動通訊系統中建立 地台間之連接； 丁動無線電台及第一無線電基
    〜用從該行動無線電Α 相關當地時鐘量測得到之各 計算該行動無、綠電台及該； 然上連傳播時間及顯然下連 將連接之顯然上連傳掮 该第一無線電基地台處的 輪時間和當地接收時間， 線電基地台間之連接的顯 時間； 與顯然下連傳播時間相
    495621 案號 87115513 年 月 曰 修正 六、申請專利範圍 加，以得到該連接之往返傳播時間；以及 將連接之往返傳播時間與光速相乘除以2，以決定連 接之距離。 1 2.如申請專利範圍第1 1項之方法，尚包含決定行動無 線電台位置之步驟，藉由： 分別將該第一和第二無線電基地台之相關往返傳播時 間與光速相乘除以2，以決定第一個無線電基地台與行動 無線電台間之第一個直線距離，及第二個無線電基地台與 行動無線電台間之第二個直線距離； 決定第一個直線距離與第二個直線距離之多個交點； 並 從多個交點中選擇其位置。 1 3.如申請專利範圍第11項之方法，尚包含決定行動無 線電台位置之步驟，藉由： 執行如申請專利範圍第11項中用於第二與第三個無線 電基地台之步驟，決定行動無線電台與第二個無線電基地 台及第三個無線電基地台間之距離；以及 以該行動無線電台與第一個無線電基地台間之距離， 該行動無線電台與第二個無線電基地台間之距離，及該行 動無線電台與第三個無線電基地台間之距離三角定位該行 動台的位置。 1 4.如申請專利範圍第11項之方法，尚包含決定該行動 無線電台位置之步驟，藉由以三個以上之無線電基地台連 接至該行動無線電台，使用到達時間演算法則。
    O:\54\54668.ptc 第4頁 2000.08.11.025 495621
    曰 修正 上1 么二申請專利範圍第11項之方法，其中各連接之顯然 時間等於相關之上連訊號之當地到達時間減去相 相μ夕汛號之當地傳送時間，而顯然下連傳播時間等於 連訊號之當地到達時間減去相關之下連訊號之當 地傳适時間。 16·如申請專利範圍第^項之方法，尚包含決定行動無 ，電口位置之步驟，藉由使用至少一項該連接之距離及至 夕一項其他距離測量法。 17. 如申請專利範圍第11項之方法，其中連接包含通 <1 話。 18. 如申請專利範圍第π項之方法，其中連接包含連結 通訊資料。 19. 如申請專利範圍第丨丨項之方法，尚包含決定該行動 無線電台位置之步驟，其中該行動無線電台之上連訊號與 該第一該行動無線電台之下連訊號同步，且該第一盔^雷 基地台使用該第一無線電基地台與該行動無線電台^連 之已知往返時間延遲。 2 0 · —種用以決定行動無線電台位置之方法，包含p 步驟： a以下 測量至少一服務之無線電基地台與該行動益 之往返延遲； ……瓦冤台間 該至少一服務之無線電基地台向網路處理哭生 返延遲； 的张口該往 該行動無線電台測量來自多個無線電基地a > 0气母個的
    O:\54\54668.ptc 第5頁 2000^Tu^ 495621 案號87115513 夂曰日 修正 六、申請專利範圍 訊號之個別當地到達時間； 向網路處理器報告來自該等多個無線電基地台之每個 的訊號之個別當地到達時間； 该行動無線電台傳送位置資料訊號，並向網路處理器 報口 f置資料訊號之當地傳送時間； 多個無線電基地台各別測量位置資料訊號之相關當地 到達時間， ' 該等多個無線電基地台的每個向網路處理器報告來自 多個無線電基地台的每個訊號之個別當地傳送時間，以及 該位置資料訊號之已量測相關當地到達時間；以及 該網路處理器以該位置資料信號和來自該等多個無線 電基地台的每個之信號的該等已報告之當地到達及當地傳 送時間，計算該行動無線電台位置。 21 ·如申請專利範圍第2 〇項之方法，其中該行動無線電 台於指定之時間區間内傳送位I資料訊號，且多個無線電 基地台各於包括至少該指定之時間區間的部分時間内，測 量位置資料訊號之相關當地到遠時間。 2 2 ·如申請專利範圍第2 〇項之方法，其中網路處理器使 用到達時間預估演算法則計算該行動無線電台位置。. 23· —種用以決定行動無線電台與第一個無線電基地台 間距離之系統，包含： 用於該行動無線電台決定上連訊號傳送之當地時間， 及第一個無線電基地台決定下連訊號傳送之當地時間，以 及第一個無線電基地台決定上連訊號接收之當地時間，及 W 第6胃 2000.08.11.027 一案號8711咖 修正 六、申請專利範圍 °亥行動無線電台決定下速訊號接收之當地時間之裝置；以 及 —處理裝置，用以： A/r 從該傳送之上連當地時間與該接收之上連當地時間 計算顯然上連傳播時間； 從傳送之下連當地時間與一接收之連者她 算顯然下連傳播時間； 迷田地吩間計 將顯然上連傳播時間與顯然下連傳播 往返傳播時間；並且 Ί相加，得 將往返傳播時間與光速相乘除以2。 2 4.如申請專利範圍第23項之系 一行動定位中心。 八甲處理裝置包含 25. 如申請專利範圍第23項之系統，i 分碼多向接達（CDMA)系統中之領航訊號、。運5fl號包含 26. 如申請專利範圍第23項之系統，盆中 台及第H線電基地台用^定上連訊丁、#動無線電 間及下連訊號接收之當地時間之裝置，包括^ 地時 當地時脓。 卫制單元及 鲁
    O:\54\54668.ptc 第7頁 2000. 08. H.028
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