[发明专利]用于提供基站位置信息和利用位置信息来支持时基和/或频率校正的方法和装置

说明书

发明领域

本发明涉及移动通信系统，尤其涉及用于执行时基和/或频率校正的方法和装置。

背景

运动使得无线终端与基站之间的通信复杂化，因为运动通常造成无线终端与基站之间距离变化。无线终端与基站之间相对位置的变化会因在基站与该无线终端之间通传信号所需时间改变而引入传输时基误差。运动还会引入频率误差，这是因传输过程期间基站和无线终端的运动及其间相对距离的变化而发生的多普勒频移的结果。

尽管一些系统能够容忍一定程度的运动——尤其是在运动非常缓慢之时，但是许多系统随着基站与无线终端之间的相对运动加快——例如加快到在诸如汽车和火车等活动运载工具中通常碰到的速度而失效。飞机因其通常在甚至比汽车或火车更高的速度下行进，对于位于活动的飞机上的无线终端而言可能尤成问题。

在运动发生的场合，假定基站与无线终端之间的相对距离意义上的运动效果可被预测，则可进行传输时基校正来对距离的变化作补偿。另外，如果距离的变化是已知的并且变化的速率是已知的，则可进行频率校正来对多普勒频移作补偿。

在活动的无线终端与位于固定已知位置上的基站交互的一种已知系统中，该无线终端被预编程有基站位置信息。然后将此预编程的已知基站位置信息与从经由电缆耦合到该无线终端的外界全球定位系统(GPS)设备得到的无线终端位置信息组合使用。在此已知系统中，是将GPS位置信息与此预编程的已知基站位置信息比对来确定无线终端所通信的基站的固定已知位置与如由GPS设备确定的该无线终端的位置之间的相对距离。然后利用所确定的距离信息的变化来估计基站固定位置与无线终端因运动而随时间变化的位置之间的距离的变化率。在此已知系统中，是基于所确定的距离变化来生成传输时基校正，而旨在对多普勒频移作补偿的频率校正也是基于同一信息。

尽管此已知系统对于基站有已知的固定位置且其被预编程到无线终端中的系统而言尚能胜任，但是这种依赖于预编程到无线终端中的固定已知基站位置信息的方式有数个缺点并且对于许多应用是不适用的。

例如，这种依赖于预编程的基站位置信息的已知方式在基站位置于无线终端部署之时并非已知因而不可供预编程到无线终端中的场合是不适用的。此类位置信息可能因在无线终端被部署之时基站尚未被部署而不可用。无线终端寻求与之交互的基站也可能没有被包括在其位置信息被预编程到无线终端中的基站列表中，因为没有预见到该无线终端会与此基站交互，或者因基站对应于另一服务供应商的网络而使得此位置信息对于无线终端的发行者不可用。内存约束也可能要为限制被预编程到无线终端中的基站位置信息的量负一定责任，例如给一无线终端编程指示此星球上所有地面基站的位置的信息可能是不切实际的。

这种已知系统不能够计及基站运动，并且依赖于基站具有固定的预先确定的已知位置来支持成功的通信。尽管基站位置信息预编程对于某些有限的应用——例如无需支持网络漫游的应用可能是合意的，但是给无线终端编程固定的基站位置信息也许是不可能的，因为该基站可能在运动中，例如被搭载在诸如飞机或非对地静止卫星等活动的运载工具上。另外，在无线终端被部署之时，特定基站的位置未必是已知的，因为基站可能是在无线终端进入服务之后才部署的。

鉴于上面的讨论，应当领会需要可允许无线终端发现基站的位置、然后利用该位置信息来计及无线终端位置相对于基站的变化并对此变化作补偿的方法和装置。

概要

本发明针对用于支持无线终端与基站之间的通信的包括涉及时基和/或频率校正的操作的方法和装置。在一些但未必是所有实施例中，无线终端和基站中至少有一者是处于运动中的。

在各个实施例中，无线终端在空中链路上接收来自基站的信号。接收到的信号可包括指定该基站的位置的位置信息。无线终端基于从接收到的基站信号——例如从接收到的信号中指定的位置信息确定的基站位置以及无线终端位置信息来确定时基和频率校正中的至少一个。在一些实施例中，时基校正是上行链路往返时基延迟校正。在一些实施例中，频率校正是多普勒频移校正。在各个实施例中，基站位置信息是位置坐标信息，例如纬度/经度/海拔信息集。在一些此类实施例中，随位置坐标信息包括了相应的时间标记信息。

在一些实施例中，基站位置信息在周期性区间上通传。在一些实施例中，基站位置通信的速率是在足以确定基站与无线终端之间的距离以使得所确定的距离在更新之间改变不超过11km的速率。在一些实施例中，基站位置是在等于或超过每11毫秒一次基站位置确定的速率下通传的。