TWI227644B - Improvements in radio positioning systems - Google Patents

Description

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夺本t Λ致關於無線電^位ι統，更明確而言，係有關 尋找無線電通訊系統中的行動終㈣Μ的改法，& 其是採用劃碼多工存取(CDMA)技術。 有+夕已知的系統可決定在無線電通訊網路中操作的一 仃動、.、鈿機位置。$些包括使用來自發射器的信號，其中 該等㈣ϋ是未與網路連接，例如全球定位系統（Gps)衛星 ，但是其他是使用行動終端機發射及由遠端接收器所拾起 的信號，例如到達時間⑼A)及所謂，,無線電指紋"系統或 ，反之亦然，透過使用網路本身所發射及透過行動終端機 所拾起的信號。在最近種類之中的主要是提高的觀察時差 (E-OTD)與觀察的到達時差（〇TD〇句系統。 雖然E-QTD系統通常可應用於許多*同通訊技術，但是 E OTD不、··先考才別可運用在行動全球系統。在位置計算 方面使用仗’路發射&接收的信號時序補償的主要不同 方法已在技藝中描述。在例如EP-A-0767594、w〇_A· 97:0360和AU-B-716647的任一者中，透過一固定接收哭 測量的信號可有效用來，同步，來自不同發射器的傳輸。； 關於它相鄰的每個發射器的瞬間傳輸時間偏移可透過使用 口 =接收。„與㉟射&的已知位置而從固定接收器測量的值 。十π透過仃動終i«而機測量的時序補償然後可根據眾所週 知的標準技術而計算，纟中兩或多個雙曲線位置線條的交 插點可預測行動終端機的位置。 另一方法（參考我們的EP-B.〇3〇337l、USA6〇94i68和 EW453 ’其在此僅列出供參考，而且是已知為 财g财國國冢標準(CNS) Α4規格(21G X 2^*) ίΊ -4- 1227644 A7 ____B7 五、發明説明（2 )

Curs〇rTM系統）係使用由固定接收器與行動終端機達成的測 量’以透過兩接收器計算從每個發射器所接收信號之間的 相對時差。此可根據在發射器上的圓周交集而計算。 運用於GSM的E-OTD方法已考慮使用在寬頻CDMA系統 ’特別是在全球行動電話系統（UMTS)，第三代，（3G)技術。在 此’ E-OTD已重新命名為〇td〇A，但是它的主要問題是所 謂的’可聽性’問題。在通常CDMA網路中，信號是透過使 用相同射頻（RF)頻道的網路發射器傳輸。在umts中，此頻 道是大約5 MHz。來自每個發射器的信號是使用使用唯一 π傳佈碼”編碼，該傳佈碼允許行動終端機拾取需要的信號 ’其假設（a)它知道該發射器所使用的傳佈碼；及（b)它的内 部時脈是與發射器信號同步。若要使用後者協助，每個發 射器亦在相同RF通道中放射一，導頻碼，，其編碼及其他特徵 使它容易區別。行動終端機會先偵測及鎖定在導頻信號， 接收由該發射器所用的傳佈碼，然後亦可解碼主要傳輸。 當行動終端機接近發射器時，可聽性問題便會發生。E_ OTD系統（因此，稱為〇TD〇A系統）需要與至少三個地理區 別發射器有關的時間偏移測量，但是當行動終端機太過於 接近發射器時，來自更遠發射器的信號可透過區域信號擴 展到他們的時間偏移不能測量的範圍。已知為，，閒置週期向 下鏈路"（IPDL)的一技術已提議克服此問題，其中來自區域 發射器的傳輸是在來自遠端發射器信號接收期間的所謂t 閒置週期，中週期性關閉。此嚴重缺點是（a)網路運送語音 與貧料路由的能力會減少；且（b)安裝及操作的複雜性高， I C 3用 _ 綱(CNS)^S_x 297公釐) 裝 訂

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以協調在發射器之中 在網路中需要它額外訊息的一形式 的閒置週期。 本發明係包括尤其是如我們在us切94168中描述的 C_rTM系統大體上適用於系統，而且特別是UMTS :克服可聽性問題。沒有閒置週期需I，因此通訊功能能 以正個犯力操作。它的進一步優點是（&)與£_〇丁〇及〇丁〇〇八 有關的固定接收器是特別簡單且成本低的裝置；且（b)行動 終端機的所需額外軟體的複雜度小於GSM終端機。 如US-A-6094168描述的CursorTM系統是使用兩接收器 ，疋固定，且在一已知位置上，而另一是在行動終端 機中’用來接收分別由每個發射器所發射的信號。接收 # 5虎的代表是傳回給一計算節點，其中他們會比較（通常 透過關聯性），以決定每個接收器的信號接收時間偏移。 此處理於至少兩其他地理明確發射器（在GSM系統的不同 RF通道上傳輸）會重複，以獲得一成功位置計算所需的三個 時間偏移。 在直接序列CDMA系統中，發射器係使用相同RF頻道 。CursorTI^,、統直接應用到CDMA因此會造成具許多峰值 的關聯性’其每個峰值係對應透過兩接收器從該等發射 器之特殊一發射器接收的信號對準。如果可測量與至少 三個必需發射器有關的峰值，系統便可用於定位。然而 ，如在下述的特殊具體實施例所述，與更遠發射器有關 的信號-雜訊比（SNRs)時常太小，而且我們具有如上述的 類似可聽性問題。 -6 中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 1227644 、發明説明（4 因此，本發明的一第一 ^ 减” 了在具有複數個發射$ ^ i 訊網路中提供尋找一終端德 河丁时的通 二 、鲕機；仃動的位置或狀態的_ 该終端機具有一無線電接收哭 / 〇σ °哀方法係包含下列步驟： ⑷在該終端機上建立由無線電接收器從 收的信號表示部分； 心射抑接 (b)建立由該等發射哭 啦 — i之中的弟一發射器所傳輸信號的 -弟-表示部分’及建立由該等發射器之中的一第 所傳輸信號的n示部分，該等部分 的每一部分是與在該終端機上建立的部分重疊； ⑷使用該第-部分而在該終端機上計算從該第一發射 器接收的-信號評估，並職在該終端機上建立的 部分減去該評估，以產生一殘餘信號表示； ⑷使用該殘餘信號表示與該第二部分而執行一計算， 及評估在他們之間的時間偏移；及 (e)使用該時間彌補來計算該終端機的位置。 取好疋’第-及第二部分是在相對第一及第二發射器上 ，立’但是他們可在職建立。他們可在連接到相對發射 器或位在別處的-或多個取樣裝置中建立，否則他們可透 過在通訊網路任何地方執行的電腦程式建立，·或在別處， 可使用從網路供應有關傳輸信號的資訊。 各種不同信號表示部分是傳送給一或多個計算裝置，其 中該等評估與時間彌補、與該終端機位置可計算。在一些 八體κ %例中，在透過接收器接收的該等信號表示部分與 X第邛刀之間的日寸間偏移可先計算，然後使用在該評估 趣财财中國國冢標準(CNS) A4規格_(21〇 X 297公爱） 裝 訂 % ΊΦ 1227644 A7 B7

五、發明説明（ °十鼻。该時間偏移可使用该部分计鼻，或透過其他裝置兮十 异，例如透過計算例如導頻碼的一已知信號元件的時間偏 移。 本發明如此可例如透過 E-OTD系統的固定接收器等效的每個發射器的一分開取樣 裝置，其可將只透過該發射器傳輸的信號表示傳送給一計 算裝置；透過執行由行動終端機傳回的信號表示、及透過 與該等發射機之一有關的取樣裝置所傳回信號表示的一關 聯性，以評估在他們之間的時間偏移；及透過從行動終端 機傳回k號表不減去該信號評估，為了要儘可能減少在其 餘信號上的影響。關聯性與減去步驟會反覆，直到沒有可 用信號保持擷取為止。模擬係顯示此提供至少與㈣。同樣 的可U增從u ’當然，傳輸信號可透過本發明的方 法而不受影響，例如不需要中斷傳輸。 在一些系統中’可聽性問題能透過只減去-信號的評估 ::決’通常最明亮是留下一殘餘信號表示，纟中導頻瑪 ，間偏移、或傳輸信號的任何其他已知部分可決定。 因此，本發明的一第二 硯”』疋棱供用以在具有複數個 兔射器的通訊網路中戽批 ^ ^ τ +找一終端機行動的位置或狀態之 步驟： 、 …、、、泉电接收器，該方法係包含下列 (a) 在该終端機上建立# 的广味本 …、、、泉包接收器從該等發射器接收 的k唬表示部分； (b) 建立由該等發射哭 。口 發射器所傳輸的一信號表示部 啼中國國家標準 -8 · 1227644 五、發明説明（ 分，其是與在該終端機上建立 . ⑷使用由該發射器傳輸的信號表示部刀八：故 算從該發射器接收的—信號評估，：；：機上計 立的部分減去該評估，以產生 ；^亥終端機建 ⑷使用該辕編及由樣 已知元件而執行-或多個計算，為了:：：；或多個 件的時間偏移；& -乎估違相對元 (e)使用該等時間偏移 位置。 任日才間偏移而計算該終端機的 在終端機上由接收器接收的信號表示部分是在傳… =之前記錄在終端機。或者，該部分即時傳輸給計 异衣置’而且在此達成一記錄。 透過-發射器傳輸的信號表示部分最好是在該發射器建 立’但是它可任何地方建立。它可在連接到該發射器或位 在別處的一取樣裝置中建立’或它可透過使用從網路供應 的有關傳輸信號的資訊而在通訊網路的任何位置上執行的 一電腦程式而建立。 汁异可在手持話機或例如一處理器連接到網路的其他位 置的一計算裝置上實施。 透過連接到終端機的接收器所接收的信號表示可以是接 收信號的數位版本’該數位信號會在接收器先轉換成基頻 。透過一發射器傳輸的信號表示可以是先轉換成基頻的傳 輸信號數位版本。 為了要確保相對信號部分的重疊，傳輸信號的適當選擇 -9 - n> 次尤含中國國家標準(CNS} A4規格(2ι〇 X 297公袭〇 1227644

凡件可用來表示取樣的開始。 在透過連接到終端機的接收器而從一發射器接收該等信 唬σ卩分與透過該等發射器之一所傳輸的該信號表示部分之 間的時間偏移可使用在相對部分之間的一關聯性或其他比 車乂而计异，或當作終端機的一部分正常通訊處理而計算， 或使用通訊網路所傳輸信號的例如導頻碼的一已知元件而 計算。 在本^明的第二觀點中的傳輸信號的已知元件可以是例 如導頻碼。 本發明亦包括用以實施本發明的裝置。 因此，為了實施本發明的第一觀點的方法，可提供一通 訊網路’該網路係包含： 〇)—或複數個計算裝置； (b):終端機，其具有連接到該終端機的一無線電接收 器；建立裝置，用以建立該等信號表示部分，透過 该無線電接收器從通訊網路的發射器接收；及傳送 扁置，用以將該部分傳送給該或該等計算裝置； ⑷取樣裝置，其是與該等發射器的第—及第二等發射 器有關，用以建立由該相對發射器所傳輸信號‘示 的相對第-及第二料，且料部分是與在終端機 上建立的部分重疊；用以將在該等發射器上建立的 表不部分傳送給該或該等計算裝置； 該或該等計算裝置是適於執行： 1.透過使用該第一部分而在終端機上從該第一發射器 _10_ """""""'— — ίΙ 1227644 A7

接枚該等信號的評估計算； 2.將該評估從透過終端機傳送的部分減去 殘餘信號表示； 以產生一 .使用該殘餘信號表示與該第：部分來計算，以便在 他們之間產生時間偏移的評估；及 4.使用該時間彌補而計算該終端機的位置。 本發明亦包括使用於此-通訊網路的—或複數個計算裝 置’其適於執行前述的工作。 為了實施本發明的第二觀點的方法，本發明亦包括一通 訊網路”其包含： 0)—或複數個計算裝置； ⑻:終端機’其具有連接到該終端機的—無線電接收 器；建立裝置，用以建立該等信號表示部分，透過 該無線電接收ϋ從通訊網路的發射器接收；及傳送 裝置，用以將該部分傳送給該或該等計算裝置； ⑷該等裝置是與該等發射器有關，用以建W相對發 射器所傳輸信號的表示部分，且與在終端機上建立 的部分重疊；及用以將該等部分傳送給該或該等計 算裝置； 該或該等計算裝置是適於執行： 1. 一參考信號的產生； 2. 透過使用由該對應發射器所傳輸的該信號表示部分 .而在終端機上計算從該發射器接收信號的一評估； / 3.將該評估從終端機傳送的部分減去，以產生一殘餘 -11 -

装 訂

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信號表示； 4. 使用該殘餘信號表示與該參考的_或多個計算，以 评估在該殘餘信號表示元件與該參考之間的時間偏 移；及 5. 透過使用該等時間彌補的你 ^ ^ ^ ^ 、 洲铺的任一者而計算該終端機的 位置。 本發明亦包括使用在此通訊網路的一或複數個計算裝置 ，適於執行前述的工作。 用以在計算裝置或一些裝置中實施計算的裝置可以是硬 體及/或軟體元件。 因此，本發明係包括具有一電腦程式或一些程式，且具 有龟如程式碼I置’用以實施如前述在計算裝置或一些裝 置中執行的步驟。 終女而機可以疋如已？-八-0767594、\\^0-八-9730360、八1^8· 716647 、 EP-B-0303371 、 US-A-6094168和 EP-A-1025453 的 任一“準所述的一部份定位系統，而且可以是與一發射器 (例如，”固定接收器”或”位置測量單元”，LMU)有關的一固 定裝置，其目的是要從遠端發射器及從它相關的發射器接 收信號’在此情況，本發明的方法係包括評估及減去來自 它相關發射器的信號，為了要允許它測量從遠端發射器接 收的信號時間偏移。 因此，本發明的一第三觀點是提供用以在透過連接到一 固定終端機的接收器從一通訊網路的複數個發射器接收的 至少一信號與在該固定終端機所產生的一參考信號之間尋 -12- (ff ?§爲^用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱） 1227644

找時間偏移之方法，該方、、兵 万去ίτ、包含下列步驟： a)在固定終端機上建立由該無線電接 器接收的信號表示部分； ^亥寻發射 )建立由，¾等發射器之_發射器所傳輸的 ::r信號部分是與在該固定終端機上二:: 分重疊； 〃1 e)計算信號的-評估在該發射器傳輸的信號的一表示 區段自該的發射器使用固定終端機接收，及從在該 固定終端機上建立的部分減去該評估，以產生一： 餘信號表示； 幻使用該殘餘信號表示與該參考信號執行一計算，為 了要评估在忒殘餘信號表示與該參考信號之間的時 間偏移。 通常上述的E-OTD定位系統是與非同步網路一起工作， 即是透過任一發射器所傳輸的信號任何平常元件並未盥任 何其他發射器的元件傳輸同步，而是在有時稱為相對傳輸 延遲（RTD)的一未知時間延遲之後傳輸。位置計算需要此延 遲是已知的，如此定位系統可在設定測量傳輸信號及計算 RTDs的整個網路的已知位置上採用固定的接收器。上面是 描述可聽性問題是如何阻礙將E-〇TD技術直接應用到CDMA 系統。然而，本發明的第三觀點可透過來自一區域發射器 的非常強的信號而克服可聽性問題，且該非常強的信號是 從固定接收器接收的信號減去，如此允許測量來自遠端發 射器的較弱信號。E-OTD到CDMA系統的應用方法然後遵循 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐) &§12321 1227644 A7 B7

11 例如在我們EP-A-1025453的描述。 本發明可透過參考附圖而進一步了解，其中· 圖1係顯示二度空間通訊系統之幾何，其中所有發射器與 行動終端機是在一平面； 圖2係顯示一簡化UMTS網路； 圖3係描述在導頻碼通道（CPICH)上經由UMTS網路的每 個節點B所使用主要捲積碼的-參考副本與接收信號記錄的 關聯性； 圖4係顯示一終端機接收的記錄與傳輸信號記錄的關聯性 結果； 圖5係描述測量與評估記錄； 圖6係顯示一殘餘記錄與傳輸信號記錄的關聯性；及 圖7係顯示一進一步殘餘記錄與傳輸信號記錄的關聯性。 下列數學分析可提供對本發明包括觀念的了解。_係頻 示所有發射器與行動終端機在—平面的二度空間系、統幾何 圖。發射器A、B、和C的位置是以向量&、b、c表示，而且 全部是與相同共同來源〇有關。行動終端機R是在向量位置^ 。該等發射器的每一者具有如上述的取樣裝置，且取樣由 該發射器所傳輸的信號，及傳回給一計算裝置（未在圖1顯 不）。假設行動終端機是最接近發射器A，然後B，然後c。 計算裝置會先執行透過R從A、B、和C(在相同”頻道上的 全部）爹收的信號表示與透過A傳輸信號表示之間的一關聯 性。既然來自A、B、和C的信號具有正交傳佈碼，所以該 關聯性會造成單峰值，❹置係表示經由反從八信號接收的 p j 適用中國國家標準(CNS) -14 1227644 A7 _______B7 五、發明説明（12 ) — — 時間偏移，及在行動終端機中的接收器時脈誤差ε。此時間 偏移AtA可透過下式表示： vAu = | r - a | + ε， 其中ν是無線電波速度，而且垂直線係表示包含向量量的大 小。同樣地，對於Β和C而言，我們具有下面式子表示： vAtg = | r * b | + ε j vz\tc = |r-c| + s。 由於來自A的信號時間偏移已建立，所以.計算程式前可透 過R而減去從A接收的一信號評估。在時間t，透過發射器a 、B、和C發射的信號是分別以函數、⑴、、⑴、和&⑴表 示。透過行動終端機接收接收的信號係包含這些組合。在 門有多路徑、雜訊與非線性影響中，接收信號的表示能以 V⑴表示，其中： V⑴= aSA(t - AtA)+ β SB(t - z\tB)+ γ sc(t _ Atc) 而且a、β、γ是表示從相對發射器到行動終端機的路徑損失 的常數。在計算節點中執行的一軟體程式可評估延遲的 sA(t)大小，以便例如透過找出可減少殘餘v，（t)均方根捃俨 的a值而從V(t)減去。在完美情況，此將可同時移除a的^ 性.，所以 V’⑴= pSB(t - Δί:Β)+ γ Sc(t - Μ。）。 關聯性目前是在V’⑴與SB(t)之間實施，以評估^^ ，且一 進一步減算可從殘餘v”（t)移除B的提供，其中： VM(t)= γ Sc(t - Atc) 如果減算完成。最後，在v"⑴和Sc⑴之間的—關聯性便會 15 中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 用 1227644 A7 B7 五、發明説明（13 ) -- 造成Ate的評估。方程式{!}然後可解決如美國專利案號US — A-6094168中所述的r。 b 實際上，透過打動終端機所接收的信號會受雜讯、干掙 與多路徑影響而破壞。此外，信號表示會是低解析度的： 數位格式。減算處理在這些環境不會是完美的，但是然而 可足以克服可聽性問題。多路徑傳遞效果是允許的，且造 成較佳的信號減少，其中評估頻通道參數是可能的。 | 本發明的其中一需求是在A、B、CM上達成的信號記錄 在時間上是彼此重疊。行動終端機的記錄處理可例如透過 服務發射器（在上述分析是A)傳輸信號的一特殊觀點接收而 開始。發射器的記錄必須全部未與此觀點一致。如18_95標 準，當發射器彼此同步時，此觀點將可於網路由發射器大 致上同時傳輸。然而，在非同步系統中，例如在我們❸ WO-A-00/738 14與EP專利案號〇13〇1679 5中描述的Gps或觀 念的其他裝置可用於同步。 根據本發明的一系統具體實施例現將參考圖2到7描述。 圖2係顯示由三個通訊發射器（節點B)201、202、203組 成的一簡化UMTS系統，其每個發射器具有一取樣裝置2〇4 、205、206 ;單一終端機（使用者設備，UE)2〇7 ;及一計算 裝置（服務行動位置中心，SMLC)2〇8。每個節點3具有一全 方向天線，且其配置可傳輸網路由負載的典型信號。下表丨 疋表不所使用的不同實際頻道，及其功率位準與符號率。 在左欄出現的縮寫字P-CPICH等已由工業用來表示頻道。任 意的二進位序列可用來調變DPCHs。三個節點Bs是使用正 -16- ，^--— 6【

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訂

1227644 A7 ____ B7 五、發明説明（Μ ) 在也述系統如何被用來描述本發明之前，可聽性的問題 可透過考慮傳統E-〇TD方法而強調，以測量由UE 207所接 收的k號時間偏移。在CPICH上由每個節點B使用的主要捲 積碼的參考副本（亦即捲積碼〇、1 6和3 2的每一捲積碼的 最初256個片段）是與UE 207接收的信號有關聯性，而且一 搜尋可於最高關聯性峰值達成。圖3係描述一典型結果。注 意，透過UE 207接收的信號亦以每個片段有2個取樣率取樣 ，且具4位元解析度。結果的關聯性輪廓係顯示在捲積碼〇 關聯性中的一明確區別峰值30 1，且對應於來自節點β 2〇 i 的信號時間偏移。然而，碼16和32的關聯性結果不會產生 任何明確峰值。此是因為透過UE 207從節點Bs 202和203接 收的信號是由來自節點B 20 1的相當強信號接收而淹沒。在 他是可見的情況，這些峰值應該分別位於來自節點BS 202 和203的信號的可見峰值301的右邊1和2微秒（對應於3 8和 7.6片段）。 未偵測到來自202和203的信號係表示既然需要至少三 個獨立時序，所以計算E-OTD固定位置是不可能的。已 描述閒置週期（例如IPDL方法）的使用是如何用來克服此 問題。 本發明現將描述使用相同測試系統。在此情況，每個 取樣裝置204、205、206可分別記錄由它相關節點b 201 、2 0 2、2 0 3所傳輸的信號部分。此部分是一符號持續時 間.，‘且再者是以每片段2個取樣率而取樣，且具4個位元 解析度。UE 207亦記錄它接收信號的256個片段部分，且 -18- 國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 4> 1227644 A7 B7 五、發明説明 在-特別時隙中以相同取樣率與解析度而與在cpich上的 第一符號排列。 在SMLC 208上，透過三個取樣裝置2〇4、2〇5、2〇6報土 的三個記錄是每個依序與UE 207達成的記錄形成關聯性: 而且結果是在圖4顯示。結果的關聯性輪廓峰值是用來決定 接收信號的三個提供的相對位準、與他們減去的順序。再 者，節點B 2〇1的關聯性可產生最大峰值4〇1。而且注意， 與圖3對照，節點B 202的關聯性亦會產生明確峰值4〇2。此 是因為關聯性是使用節點Bs傳輸的總信號執行，而不是只 使用在母個情況表示一部分總傳輸能量的Cpicη。 在識別來自節點Β 201的信號時間偏移，透過取樣裝置 204報告的信號記錄目前可用來構成該信號的一適當依比例 延遲與相位旋轉副本。此處理的結果是在圖5以繪圖表示。 上面繪圖是以實曲線顯示經由UE 2〇7記錄的最初信號實際 元件，而虛點曲線係顯表評估依比例決定、延遲與旋轉的 仏號。下面緣圖係顯示接收與評估信號的虛數部分的類似 比較。注意，當一 256個片段實際使用上範例時，在此圖的 時間軸是限制在大約50個片段。該等評估記錄是從留下一 殘餘記錄的整個UE記錄減去。 來自取樣裝置205和206的記錄目前是與圖6顯示結果形成 的殘餘記錄有關聯性。注意，在此情況，在信號從節點B 20 1移除之後，對於來自節點B 203的信號具有一的明確關 聯性峰值601、以及對於來自節點B 202具有峰值602。這些 峰值可用來評估對應信號的時間偏移，以提供充份的獨立 -19 - 3¾ϋ ϋ a家標準(CNS)· A4 規格(210X297 公釐) 一 ·

裝 訂

1227644 A7 ________ B7 五、發明説明（17 ) 時序測量（在此情況是三個）來計算一固定位置。 如果對應來自節點B 203信號的峰值601太弱而不能解決 ’一進一步重複便要進行，其中來自節點B 202的信號要被 減去，以產生一第二殘餘信號（圖7)。在可預期大約7個片段 延遲上具有一明確關聯性峰值70 i。 因此’透過來自節點B 20 1的相當高信號位準造成避免來 自節點Bs 202和203的信號時間偏移測量的問題可透過本發 明的反覆方法克服，其包括較強的其餘信號評估與減去， 所以下一較弱信號可被偵測。 如前述’本發明能亦可運用於使用傳統Ε_〇τ〇技術的一 定位系統的固定接收器（LMUs)。在此情況，一固定接收器 通常是與發射器一起配置，但是係連接到一分開的接收天 線。除了良好的線性特性之外需要支援一大動態範圍與顯 示的LMU可透過它的天線而接收拾起的信號，建立如上述 的信號表示部分，及將該部分傳送給一計算裝置。與發射 為有關的一取樣裝置可同時提供由發射器傳輸的信號部分 。一計算然後可實施，其中透過發射器傳輸及透過接收天 線拾起的信號評估是從信號表示減去（以產生一殘餘信號表 不），為了要減少從網路的另一更遠發射器接收信號上的影 響。如此’該處理是在上述的特別範例中描述。然而， LMU的目的是要提供如同從所有發射器接收信號之間的許 多枯序補償。從區域發射器接收的非常強信號可經由[Μ。 ，傳送給汁异裝置的信號表示部分的分析而提供該發射器的 一正確時序，然後殘餘信號表可於來自其他發射器的其餘 -20 - 1227644 A7 B7

五、發明説明 信號分析。 信號表示及殘餘信號表示以尋找一特殊元件的時間偏移 的分析可如下實施。在CPICH上透過一特定發射器傳輪的 導頻碼可預先以二進位序列知道。此可透過將它傳遞通過 例如一凸出的餘弦濾波器而調變，所以在CPICH上它儘可 能更符合從發射器接收的信號。如上面圖3的描述，此參考 序列然後是與接收信號的表示部分、或殘餘信號表示部分 具有關聯性’為了要識別對應從與參考有.關的對應發射器 接收信號時間偏移的一峰值。

-21 - 条纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) ln〇 ^^2330

Claims (1)

1. A B c D ㉓ίίΤ號5利申請案 〜知專利範圍替換本(93年7月） 申請專利範圍 :種用以在具有複數個發射器的通訊網路中尋找一 機行動的位署弋此％ 、、·； ,σσ 或狀L之方法，該終端機具有一益線電接 收為，該方法係包含下列步驟： 接 ⑷：該終端機上建立由無線電接收器從該 接收的信號表示部分； σ (b)建立由該等發射器 ΛΑ _ ^ I射态所傳輪信號 第表不部分，及建立由該等發射器之中的 發射器所傳輸信號的一第二表示部分，$ ::分的每一部分是與在該終端機上建立的部: 重豐， ⑷使用該第一部分而在該終端機上計算從該 射器接收的—信號評估並且從在該終端機上建: 的部分減去該評估以產生一殘餘信號表示； ⑷使用該殘餘信號表示與該第二部分而執行屬 ，及評估在他們之間的時間偏移；及 力 2. (e)使用該時間彌補來計算該終端機的位置。 -種在具有複數個發射器的通訊網路中尋找— 動的位置或狀態之方法，該故搂 、、鳊機们 ，該方法包含下列步驟， 有—無線電接㈣ ⑷在該終端機上建立由無線電接收器從該等發射器 接收的信號表示部分； ° ⑼建立㈣等發射器之-發㈣所傳輪的—信 不部分，其是與在該終端機上建立的部分重最·又 ⑷使用由該發射器傳輸的信號表示部分而在終-端

   工叮异從該發射器接收的一信號評估，並且從 表=機建立的部分減去該評估以產生_殘餘信號 ⑷，用錢餘信號表示及由傳輸網路所傳輸的一或 :個：知元件而執行一或多個計算以便評估該相 對兀件的時間偏移；及 ⑷=置等時間偏移之任一時間偏移而計算該終端 3· ::用以尋找透過連接到一固定終端機的接收一 通訊網路的複數個發射器所接收該等㈣之中至， 唬與在該固定終端機中所產生一二= 移之方法’該方法係包含下財驟叙間的時間偏 ⑷在，定終端機上建立由該無線電接收器從該等發 射器接收的信號表示部分； (b)建立由該等發射器之—發射器所傳輪的— 示部分，該信號部分是與在該固定 二: 的部分重疊； ⑷計算信號的一評估在該該的發射器傳輪的信號的 -表不區段自該的發射器使用固定終端機接收， ::在該固定終端機上建立的部分減去該評估以 產生一殘餘信號表示； ⑷使用該殘餘信號表示與該參考信號執行_計算以 便砰估在该至少一信號與該參考 〜。喊之間的時間

   7、申請專利範圍 1227644 4.如^專利範圍第1、2或3項之方法，其令透過一相對發 射為傳輪的—信號表示的各部分是在—相對發射器上建 立。 々申Μ專利&圍第1、2或3項之方法，其中透過一相對發 射輯傳輸信號表示的每個部分是在與該相對發射器有 關的一取樣裝置中建立。 6. :口 ：，專利範圍第卜2或3項之方法，其中該等信號表示 部分是傳送給-或多個計算裝置，其中該等評估與時間 偏移可被計算。 如申請專利範圍第i、2或3項之方法，當根據申請專利範 ，第1項或根據申請專利範圍第2項時，該終端機位置 是在該一或多個計算裝置中計算。 8. 9. 如申請專利範圍第卜2或3項之方法，其中在透過接收器 接收的該等信號表示的該部分與該第—部分之間的該時 間偏移會先計算，然後使用在該評估的計算。 如申請專利範圍第卜2或3項之方法，其中在終端機上由 j收器接收的該等信號表示部分是在傳送給—或多個 3十异裝置之前記錄在終端機。 10. 如申請專利範圍第卜2或3項之方法，其中在終端機上透 過禮接收為接收該等信號表示部分是即時傳輸給一 個計算裝置，且一記錄或一些記錄在那裡達成。 S夕 11. 如中請專利範圍第6項之方法，其中該計算裝 話機中。 疋杜于得 12·如申請專利範圍第6項之方法，其中一或多個計算裝置的 -3- 1227644

   $、申請專利範圍 每一計算裝置係包含一處理器，其中該處理器係連接到 網路。 1 3 ·如申請專利範圍第1、2或3項之方法，其中透過該接收器 接收的信號表示是該等接收信號的一數位版本，且該等 接收信號會在接收器中先轉換成基頻。 14·如申請專利範圍第1、2或3項之方法，其中透過該發射器 傳輸的信號表示是該等傳輸信號的數位版本，且該等傳 輸信號會先轉換成基頻。 1 5 ·如申請專利範圍第1、2或3項之方法，其中為了要確保該 等相對部分的重疊，該等傳輸信號的一已知元件可用來 表不取樣的開始。 16，如申請專利範圍第1、2或3項之方法，其中該等執行的計 算係包括關聯性。 17·如申請專利範圍第2項之方法，其中該等傳輸信號的已知 元件是導頻碼。 18. —種通訊網路，包含： (a) —或複數個計算裝置； w w叼一煞綠電 接收器；一建立裝置1以建立該等信號表示部 分，透過該無線電接收器從通訊網 收；以及一傳送裝置’用以將該部分傳送；t 該等計算裝置； f <、，、。4或 (c) 一取樣裝置 發射器有關 …Χ π克的第一及第二笠 用以建立由該相對 射為所傳輸信 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1227644

   8 8 8 8 A B c D 19. 電接 部分 接收 該等 相對 機上 該或 ==相對第一及第二部分， 在終端機上建立的部分重 疋” 琴上違# μ主 刀重渣，用以將在該等發射 Β ° 表示部分傳送給該或該等計”置· 该或該等計算裝置是較執行·· 寺h裝置， 過使用該第一部分而在終端機上 器接收該等信號的評估計算； 人 ^ 2·將該評估從透過終端機傳 殘餘信號表示； &刀減去以產生一 3· 表示與該第二部分來計算以便在 他們之間產生時間偏移的評估；及 •使用。亥時間彌補而計算該終端機的位置。 一種通訊網路，其包含： (a) —或複數個計算裝置； (b) -終端機’其具有連接到該終端機的 收：、、二建立裝置’用以建立該等信號表示 ，、過該無線電接收器從通訊網路的發射哭 以及一傳送裝置，用以將該部分傳送 計算裝置； Μ我 (c) 該等|置是與該等發射器有關，用以建立由 發射器所傳輸信號的表示部分，且與在終端 建立的部分重疊；及用以將該等部 逆 該等計算裝置； 寻适、，、s 該或該等計算裝置是適於執行： 1· 一參考信號的產生；

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   2. ” cm ”丨Ί寻柯的該作考矣 部分而在終端機上計算 〇 ” 一評估； Τ异從该發射器接收信號的 3. 將該評估從終端機傳 餘信號表示； 适的部分減去以產生一殘 4·使用該殘餘信號表示盥兮失 〃 3翏考的一或多個計算 以評估在該殘餘信辦> + 疏表不凡件與該參考之間的 時間偏移；及 5.透過使用該等時間彌 π 丁间彌補的任一者而計算該終端 機的位置。 2〇.如申請專利範圍第18或19項之通訊網路，其中在終端機 ^，過該接&器接1欠的該等信號表示部分是在傳送給一 計算裝置之前記錄在終端機。 21. 如申請專利範圍第18或19項之通訊網路，其中在終端機 上透過接收器接收的該等信號表示部分是以即時傳輸給 一計算裝置，且一記錄是在那裡達成。 22. 如申請專利範圍第18或19項之通訊網路，其中透過一發 射為傳輸的該等信號表示部分是從與對應發射器有關的 一取樣裝置獲得。 23 .如申請專利範圍第1 8或19項之通訊網路，其中/計算裝 置是在手持話機中。 24·如申請專利範圍第18或19項之通訊網路，其中/計算裝 置包含一處理器，且該處理器是連接到網路。 25·如申請專利範圍第18或19項之通訊網路，其中透過該接 -6 - 本紙張尺度適财_家標準(CNS) Α4規格_ χ 297公策) 1227644 A8 B8 C8 D8 ! φ t替換負 ^ 93. 7. 1 3 曰 申請專利範圍 收器接收的信號表示是該等接收信號的數位版本，且會 先在接收器t轉換成基頻。 2 6 ·如申請專利範圍第1 8或1 9項之通訊網路，其中透過一發 射器傳輸的該等信號表示是該等傳輸信號的數位版本， 且會先轉換成基頻。 •如申請專利範圍第1 8或1 9項之通訊網路，其中為了要確 保該等相對部分的一重疊，該等傳輸信號的一已知元件 可用來表示取樣的開始。 28. 如申請專利範圍第18或19項之通訊網路，其中該等在計 算裝置中執行的計算係包括關聯性。 29. 如申請專利範圍第19項之通訊網路，其中該殘餘信號表 示的元件是一導頻碼。 30· 一種使用於一通訊網路之計算裝置，包含：一終端機， 其具有連接到該終端機的一無線電接收器；一建立裝置 用以建立該等信號的表示部分，且透過無線電接收器 從通訊網路的發射器接收；一傳送裝置，用以將該部分 傳送給該計算裝置；以及一取樣裝置，其是與該 器的相對第一及第二發射器有關，用以由該相對發射器 所傳輸信號表示的相對第一及第二部分，且該等部分是 與在終端機上建立的部分重疊，及用以將在該等發：： 上建立的信號表示部分傳送給該計算裝置； 該計算裝置適於執行·· 一發 1.透過使用該第一部分而計算在終端機上從該第 射器接收的該等信號評估； 本紙張尺度適用中國國家標準(⑽） 1227644 ，^.王替換自‘ i 先.ymy、月 El

   &、申請專利範圍 31. 2·將該評估從終職傳送的部分減去，以產生一殘餘 信號表示； 3 ·使用4殘餘ϋ表示與該第二部分來計算，以便在 他們之間產生時間偏移的_評估；及 •使用4時間彌補來計算該終端機的位置。 二種,用於-通訊網路之計算裝置，該計算裝置具有： 一終端機’其具有連接到終端機的該無線電接收器；一 ::裝置，用以建立該等信號的表示部分 無線電接收器從通訊_的發射ϋ接 置’用以將該部分傳送给令斗嘗壯班 < 衣 有關的裝置，用以异裝置；及與該等發射器 部分，且與在: = = :發射器所傳輸信號表示 分傳送給該計算裝置；、例登及用以將該等部 該計算裝置是適於執行： 1. 一參考信號的產生； 2‘2^由該對應發射器所傳輸的該信號表示部分 :、’、知機上计异從該發射器接收信號的 刀 =:估從終端機傳送的部分減去以產生-殘餘信 4.使用該殘餘信號表示與該參考的一或 曾、 估在該殘餘㈣表示元 ^切 •议 ，考之間的時間偏移 及 5 ·透過使用該等 位置。 者而计异該終端機 的 -8 -

   裝 1227644 ^正替換頁 史^ 9a 7、11

   位置 3 2.種電腦可讀取記錄媒體，用以實施一電腦程式，該程 式提供計算於一通訊網路中之一終端機位置之功能，該 私式包含電腦程式碼，其適於執行如申請專利範圍第30 項之計算裝置步驟。 33·-種電腦可讀取記錄媒體，用以實施一電腦程式，該程 式提供計算於-通訊網路中之_終端機位置之功妒 程式包含電腦程式碼，其適於執行如申請 項之計算裝置步驟。 固弟 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)