[发明专利]用于根据联播通信信号来确定移动装置的位置的方法、系统和装置

说明书

技术领域

[0001]一般来说，本发明涉及通信领域，更具体来讲，涉及确定移动装置的位置。

背景技术

[0002]可能希望以及在法规管制的某些场所，移动电信网络提供商能够确定移动终端(MT)、例如正在有效通信的蜂窝电话的近似地理位置。

[0003]已经提出各种MT定位技术。这些定位技术包括上行链路信号定位、下行链路信号定位、基于全球定位系统(GPS)的方式以及基于数字电视信号的方式。对于“上行链路信号”定位技术，移动电信网络通常配置成根据与一个或多个上行链路信号关联的距离测量值来确定MT所在的位置。这些上行链路信号由MT发送以及由具有已知位置的必要数量的接收器、例如蜂窝电话基站(BS)来接收。对于“下行链路信号”定位技术，移动电信网络通常配置成根据与MT对于来自具有已知位置的必要数量的发射器的下行链路信号的接收关联的距离测量值来确定MT所在的位置。

[0004]其它定位方法一般采用没有与移动电信网络中使用的上行链路或下行链路信号关联的定位服务。在一种典型GPS应用中，GPS接收器从具有已知位置的GPS卫星所发送的信号中收集和分析距离测量结果。更具体来说，绕地球飞行的24个卫星的星座连续发出GPS无线电信号。GPS接收器、例如具有GPS处理器的手持无线电接收器接收来自最近的卫星的无线电信号，并测量该无线电信号从GPS卫星传播到GPS接收器天线所需的时间。通过将传播时间与光速相乘，GPS接收器可计算所考虑的各卫星的距离。卫星无线电信号中提供的星历表信息通常描述卫星的轨道和速度，由此一般使GPS处理器能够通过三角测量过程来计算GPS接收器的位置。已知的是在移动终端中包括GPS接收器，以便向移动台提供定位功能性。

[0005]GPS接收器的启动通常需要从四个或四个以上GPS卫星的导航数据信号中获取一组导航参数。初始化GPS接收器的这个过程往往可能需要数分钟。GPS定位过程的持续时间直接与GPS接收器最初具有多少信息相关。采用粗略描述总共提前一年的预计卫星位置的历书数据对大多数GPS接收器进行编程。但是，如果GPS接收器没有对它自己的近似位置的某种了解，则GPS接收器无法足够迅速地发现或者获得来自可见卫星的信号，因此无法迅速计算它的位置。此外，应当注意，启动时捕捉C/A代码和导航数据通常需要比连续监测已经获取信号所需的更高的信号强度。还应当注意，监测GPS信号的过程可能明显受到环境因素影响。因此，在露天可能易于获取的GPS信号当接收器处于树丛下、车辆中或者最糟的是在建筑物中时通常变得更难获得。

[0006]近来已经提出，数字电视信号可用于移动终端的定位。如Rabinowitz，M.和Spilker，J.的“采用ATSC数字电视信号来定位”(Rosum Corporation Whitepaper，www.rosum.com(circa 2001))中所述，数字电视信号至少在美国可从具有确定位置的陆地数字电视发射器广播。Rosum Corporation Whitepaper提出一种用于采用数字电视信号的同步字段来确定到数字电视发射器的距离信息的技术。

[0007]这些各种已知定位技术可包括收集距离测量结果，例如到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)、观测时间差(OTD)等等。这些距离测量结果通常通过检测发射/接收信号中的一个或多个测量特征来收集。各种定位技术的每个就其准确度具有某些限制。例如，利用现有BS的各种TOA、TDOA和OTD定位技术通常要求至少三(3)个或三(3)个以上BS接收来自MT的所发送上行链路信号，或者相反地，MT接收来自至少三个BS的所发送下行链路信号，以便执行定位过程。类似地，对于GPS方法，GPS接收器一般需要接收来自至少四(4)个GPS卫星的发射信号，以便执行完整的定位过程(虽然某些信息可根据从三个GPS卫星接收的发射信号来生成)。

[0008]此外，在MT与必要数量的已知位置发射器/接收器之间不一定始终存在清晰视线(LOS)。例如，在城市环境中，LOS往往被建筑物和/或其它结构阻挡，而在其它某些环境中，自然存在的地形和/或其它特征(例如高山、峡谷、森林、气候等)可能降低LOS，削弱发射信号，或者在接收器上产生多径信号。对于许多更高频率的信号或更弱的信号，LOS的损失或者这类障碍的加入可能使定位技术明显不准确或者完全不可用。

发明内容