分布式的移動(dòng)站定位方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種借助于移動(dòng)站（１）和移動(dòng)網(wǎng)中的定位服務(wù)中心（ＬＳＣ）（５），通過(guò)動(dòng)態(tài)分配這兩者之間的計(jì)算來(lái)定位一個(gè)移動(dòng)站（１）的方法。最好移動(dòng)站（１）測(cè)量接收到的脈沖串的脈沖響應(yīng)以確定時(shí)差，并處理測(cè)量結(jié)果。定位服務(wù)中心（５）實(shí)現(xiàn)最后的處理。依據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)，偽脈沖串也被用于定位處理。本方法也包括隨同緊急呼叫被激活的自動(dòng)定位步驟。（*該技術(shù)在2018年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種在權(quán)利要求1的前序中定義的用于分布式的移動(dòng)站(MS)定位方法。已知的定位方法是基于移動(dòng)站和移動(dòng)網(wǎng)之間無(wú)線電信號(hào)的傳遞。根據(jù)從移動(dòng)站或從基站發(fā)送的信號(hào)和這些信號(hào)的測(cè)量以及用基本上集中的方式處理的結(jié)果來(lái)確定該位置。一種這樣的方法是用于GSM系統(tǒng)中的定位方法，它是基于無(wú)線電傳輸?shù)膫鞑r(shí)間并利用到時(shí)差(TDOA)，其中一個(gè)移動(dòng)站發(fā)送信號(hào)到至少三個(gè)基本發(fā)送接收機(jī)站(BTS)，在此測(cè)量信號(hào)的到時(shí)，這樣可以算出它們的時(shí)差。利用脈沖響應(yīng)得到時(shí)差，該脈沖響應(yīng)是已知的位型式和接收到的脈沖串信號(hào)之間相關(guān)的結(jié)果。該位型式是一種所謂的訓(xùn)練序列或一種相應(yīng)的已知序列。在脈沖響應(yīng)的基礎(chǔ)上，例如通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)于最高相關(guān)點(diǎn)或?qū)?yīng)于首達(dá)分量點(diǎn)可以確定時(shí)差。首達(dá)分量涉及在多徑傳播中通過(guò)最短路由到達(dá)的信號(hào)和在與此信號(hào)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上由此信號(hào)引起的脈沖響應(yīng)峰值。將該時(shí)差用于定位服務(wù)中心(LSC)，以產(chǎn)生至少兩條雙曲線，其交點(diǎn)表明移動(dòng)站的裝置。用于時(shí)差不準(zhǔn)確，該雙曲線的交點(diǎn)限定一個(gè)區(qū)域，而不是一個(gè)單一的點(diǎn)。相對(duì)于該基站的位置確定該雙曲線的位置。在第二種這樣的方法中一個(gè)移動(dòng)站從若干基站接收信號(hào)。定位在移動(dòng)站中計(jì)算或者將測(cè)量數(shù)據(jù)，即觀測(cè)到的時(shí)差(OTD)，送到移動(dòng)網(wǎng)，然后在那兒計(jì)算定位。屬于需要緊急服務(wù)的特定群體的人們，譬如說(shuō)，心臟病或癲癇癥的患者，現(xiàn)今有告警設(shè)備，利用它可以要求急救。這些告警設(shè)備需要專門裝置并指明需要幫助的人的位置以及需要幫助到急救中心。在一種特定的情況下，這些設(shè)備是在病人家中連到公共電話網(wǎng)的信令裝置，它最好放在床邊，生活間，當(dāng)然也可以在別的地方，假如花園中。當(dāng)在這樣一種設(shè)備中的一個(gè)開關(guān)被按下時(shí)，此設(shè)備發(fā)送告警消息通過(guò)公共電話網(wǎng)到急救中心，此設(shè)備的位置在急救中心是已知的。利用已知方法的一個(gè)問(wèn)題是需要在基站和定位服務(wù)中心以及移動(dòng)站之間有發(fā)信令的容量。當(dāng)該定位是由移動(dòng)站計(jì)算時(shí)，另一個(gè)問(wèn)題是在移動(dòng)站中處理器的計(jì)算容量。與指明緊急情況有關(guān)的再一個(gè)問(wèn)題是由必要的專門裝置和這樣的事實(shí)引起的，即利用它們的人必須保持在它們附近，并且當(dāng)借助于移動(dòng)站呼叫急救中心時(shí)，呼叫方必須知道他的確切位置并必須用語(yǔ)言和它通信。而且，利用已知的基于移動(dòng)站的定位方法的一個(gè)問(wèn)題是該移動(dòng)站執(zhí)行恒定的測(cè)量，不考慮周圍事物和這樣一些其它的參數(shù)。本專利技術(shù)的一個(gè)目的是消除以上提到的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。依據(jù)本專利技術(shù)的方法的特征表示在權(quán)利要求1中。將本專利技術(shù)的最佳實(shí)施方案描述在從屬權(quán)利要求中。本專利技術(shù)涉及一種借助于移動(dòng)站和移動(dòng)網(wǎng)之間的無(wú)線電信號(hào)確定移動(dòng)站位置的方法。依據(jù)本專利技術(shù)，定位計(jì)算在移動(dòng)網(wǎng)部分和移動(dòng)站之間是以這樣的一種方式分配的，將定位計(jì)算分成運(yùn)算序列，在移動(dòng)網(wǎng)部分和移動(dòng)站中執(zhí)行這些運(yùn)算序列。在移動(dòng)網(wǎng)中，計(jì)算最好由定位服務(wù)中心執(zhí)行。這些分布單元通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)和空中接口交換信息。在本方法的應(yīng)用中，第一運(yùn)算序列在移動(dòng)站中執(zhí)行。基站將定位信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)站，可以是一個(gè)正常的基站信號(hào)或者是一個(gè)對(duì)于定位最佳的專門信號(hào)，最好由定位服務(wù)中心控制。至少信號(hào)到時(shí)是在移動(dòng)站中測(cè)量的，一種替代方案是，依據(jù)分布式的定位方式對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析。按定位方法選取分析的類型并用于確定此方法所需的信息。例如，在OTD方法中，將從鄰近基站接收到的信號(hào)和已知信號(hào)中的位型式之間的相關(guān)用于產(chǎn)生形狀被查看的脈沖響應(yīng)。當(dāng)移動(dòng)站調(diào)整其定時(shí)與正在服務(wù)的基站的信號(hào)一致時(shí)，將該脈沖響應(yīng)用于確定正在服務(wù)的基站和鄰近基站之間的觀測(cè)到的時(shí)差(OTD)，最好通過(guò)找出脈沖響應(yīng)的質(zhì)量中心或第一上升沿來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果必要的話，定位服務(wù)中心將分析中需要的附加數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)站。這些附加數(shù)據(jù)是例如，基于蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的服務(wù)小區(qū)的數(shù)據(jù)，如相關(guān)系數(shù)或其它的環(huán)境參數(shù)。例如，在OTD方法中，附加數(shù)據(jù)可以指明涉及在特定的環(huán)境中指望的脈沖響應(yīng)形狀的參數(shù)。在脈沖響應(yīng)中最高峰值相對(duì)于周圍的較低峰值的相對(duì)高度最好應(yīng)該超過(guò)某個(gè)閾值電平，否則將發(fā)覺脈沖響應(yīng)的形狀是錯(cuò)誤的，測(cè)量不成功。在本方法的應(yīng)用中，用于定位的第一運(yùn)算序列是根據(jù)移動(dòng)網(wǎng)的命令從一組運(yùn)算序列中選出的。這樣一種命令是根據(jù)例如環(huán)境或測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)布的。環(huán)境數(shù)據(jù)可以例如，根據(jù)小區(qū)身分來(lái)取得。測(cè)量數(shù)據(jù)至少包括在移動(dòng)站或基站接收到的信號(hào)上的數(shù)據(jù)。在移動(dòng)網(wǎng)中最好由定位服務(wù)中心LSC確定命令。實(shí)際上，當(dāng)利用OTD方法時(shí)，例如，移動(dòng)網(wǎng)可以發(fā)覺此移動(dòng)站位于山區(qū)，在此處延時(shí)分量，如從山邊的反射的概率是高的，它們?cè)谕ㄟ^(guò)直接路由到達(dá)的信號(hào)分量以后到達(dá)。在這樣一種情況下，脈沖響應(yīng)中的強(qiáng)度有規(guī)則地移后，因此選擇第一上升沿是比質(zhì)量中心更好的選擇。這樣，移動(dòng)網(wǎng)可以迫使移動(dòng)站利用第一上升沿進(jìn)行脈沖響應(yīng)分析，也就是選擇，例如，高度超過(guò)最高分支高度的40％的第一脈沖響應(yīng)分支。在移動(dòng)網(wǎng)中，計(jì)算由移動(dòng)站報(bào)告的0TD值的彌散現(xiàn)象是便利的，如果彌散太高的話，可以得出結(jié)論，在移動(dòng)站中通過(guò)脈沖響應(yīng)確定正確的OTD值是不可能的，就指示移動(dòng)站將幾個(gè)脈沖響應(yīng)平均。例如，當(dāng)移動(dòng)站是在位于山區(qū)的一個(gè)小區(qū)內(nèi)時(shí)，就是這么做的。在按本例的情況下，將產(chǎn)生反射，因此利用脈沖響應(yīng)的質(zhì)量中心可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的時(shí)差測(cè)量結(jié)果。在本方法的應(yīng)用中，在移動(dòng)站中執(zhí)行定位的第一運(yùn)算序列通過(guò)確定參數(shù)適應(yīng)于測(cè)量結(jié)果。在移動(dòng)站或移動(dòng)網(wǎng)中作出適應(yīng)狀況的決策。從適應(yīng)性觀點(diǎn)看，有關(guān)的測(cè)量結(jié)果包括信號(hào)強(qiáng)度，噪聲比等，確定的這些參數(shù)最好是算術(shù)公式的系數(shù)，但也可能是用于選擇算術(shù)常規(guī)或校正度量的布爾算子。例如，在OTD方法中，接收到的信號(hào)微弱和差的信噪比表明測(cè)量是不可靠的或不準(zhǔn)確的。那末，計(jì)算在脈沖響應(yīng)中的質(zhì)量中心比起確定第一上升沿來(lái)是更可靠的選擇。定位服務(wù)中心也可以依據(jù)環(huán)境和移動(dòng)網(wǎng)小區(qū)的特性以這樣的方式控制移動(dòng)站，使得在這些環(huán)境中的定位盡可能的準(zhǔn)確。在本方法的應(yīng)用中，在移動(dòng)站中由第一運(yùn)算序列處理過(guò)的數(shù)據(jù)被傳送到定位服務(wù)中心。在本方法的應(yīng)用中，在移動(dòng)站中為接收到的定位信號(hào)計(jì)算脈沖響應(yīng)，將這些脈沖響應(yīng)傳送到定位服務(wù)中心供進(jìn)一步的處理。該脈沖響應(yīng)也可在移動(dòng)站中處理以確定到時(shí)差，這種方法，在定位處理中只有少量數(shù)據(jù)需要在移動(dòng)站和服務(wù)中心之間傳遞。在本方法的應(yīng)用中，原始測(cè)量數(shù)據(jù)從移動(dòng)站傳送到定位服務(wù)中心。這種方法，大量數(shù)據(jù)在定位處理中需要在移動(dòng)站和服務(wù)中心之間傳遞，但在移動(dòng)站中需要的處理器容量低。在本方法的應(yīng)用中，在移動(dòng)網(wǎng)中定位服務(wù)中心計(jì)算定位處理的最后階段，該服務(wù)中心從移動(dòng)站接收處理過(guò)的或原始的測(cè)量結(jié)果，并以此為根據(jù)計(jì)算定位估值。如果必要的話，該移動(dòng)站測(cè)量幾組測(cè)量結(jié)果。當(dāng)利用幾組不同的測(cè)量結(jié)果時(shí)，例如，利用平均計(jì)算出比較準(zhǔn)確的定位估值。如果除了初步的測(cè)量數(shù)據(jù)以外，從移動(dòng)站發(fā)送附加數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在定位處理中將是可用的。根據(jù)該附加數(shù)據(jù)選取定位方法和用于此方法的可能參數(shù)。在本方法的應(yīng)用中，在移動(dòng)網(wǎng)和移動(dòng)站之間定位處理的分配通過(guò)運(yùn)算序列執(zhí)行邊界的移動(dòng)而動(dòng)態(tài)地改變。該執(zhí)行邊界意思是運(yùn)算序列之間的邊界，它將整個(gè)計(jì)算分成在移動(dòng)網(wǎng)和移動(dòng)站中進(jìn)行的組分。依據(jù)地點(diǎn)或移動(dòng)站的計(jì)算容量分配計(jì)算量。移動(dòng)執(zhí)行邊界是通過(guò)，例如考慮運(yùn)算環(huán)境，測(cè)量結(jié)果的特性，移動(dòng)站的計(jì)算容量和可用的發(fā)信號(hào)容量進(jìn)行控制的。例如在OTD系統(tǒng)中，脈沖響應(yīng)分配可以根據(jù)環(huán)境在移動(dòng)站中或在移動(dòng)網(wǎng)中進(jìn)行。在山區(qū)，由強(qiáng)反射引起的間接信號(hào)使分析比較復(fù)雜，以致在移動(dòng)站或移動(dòng)網(wǎng)中作出決策，將脈沖本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用移動(dòng)站和移動(dòng)網(wǎng)之間的無(wú)線電信號(hào)的分布式移動(dòng)站定位方法，其特征在于，定位計(jì)算（８，１１）在移動(dòng)網(wǎng)部分和移動(dòng)站之間以這樣的方式加以分配，使得定位計(jì)算被分成運(yùn)算序列并且這些運(yùn)算序列在移動(dòng)網(wǎng)部分和移動(dòng)站中實(shí)施。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：V魯圖，T蘭塔萊寧，M阿拉寧，O許韋里寧，G貢納森，M維爾普拉，M薩武，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：諾基亞流動(dòng)電話有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：FI[芬蘭]