[发明专利]无线通信网络

说明书

技术领域

本发明的方面涉及无线移动通信系统中的网络配置数据。本发明适用于移动电话网络，但是并不限于这些网络。

背景技术

无线通信单元通常构成无线通信系统的一部分。无线通信单元通过无线通信网络通信，其也构成了无线通信系统的一部分。

无线通信网络通常包括基站网络。每个基站在称作小区站点的范围内进行通信。每个小区站点可包括多个扇区。通常一个小区站点内有三个扇区。每个扇区由专门的天线进行服务，与基站联合定位。

在一些国家，无线通信系统可以提供关于无线通信单元位置的精确信息是一种合法的需求。该信息可服务于，例如，加快对在美国使用911号码呼叫紧急服务的无线通信单元的用户的救援到达。

关于无线通信单元位置的信息可由很多方法获得。在任何特殊时间，测量信息的不同形式可利用来自：

(i)无线通信单元；

(ii)无线通信网络，特别是来自无线通信单元正在与其进行通信的一个或多个基站；或

(iii)(i)和(ii)两者。

该测量信息可用被处理以提供无线移动通信单元的位置的估计。

更详细地考虑该测量信息，该信息可来自以下任一方式：

(i)直接地。这意味着信息包含在进行的测量中。该测量可通过无线通信单元进行，或通过无线通信系统的其他部分，例如无线网络进行。

(ii)间接地。这意味着该信息来自进行的测量。一个例子是无线通信单元和无线通信系统的基站之间的距离估计。这样的估计可通过用信号的发送和接收之间测量的时间差乘以信号传输的速度计算出。

所以下列的一些或全部移动测量信息是可用的：

(i)从无线通信单元到一个或多个网络扇区的绝对距离。

(ii)无线通信单元和一个或多个网络扇区对间的微分距离。

(iii)由无线通信单元记录的从一个或多个网络扇区接收的信号功率。

(iv)由无线通信单元记录的从一个或多个网络扇区接收的信噪比测量。

另外，下列的网络配置数据是可用的：

(i)每个扇区的天线位置。该信息可以用纬度和经度提供，或象‘朝东’和‘朝北’的方向，或等效表述。

(ii)天线特性。该信息可包括地面上的高度，方位角，倾斜，水平和垂直波束方向图，用于控制和传输信道的发射功率水平。

所以现有技术中地面定位方法以不同形式的直接以及间接得到的测量信息作为它们的输入。该测量信息可来自无线通信单元，无线通信系统，或二者。移动测量信息和网络配置数据的结合经常用于提供移动装置位置的几何解释。

但是，网络配置数据经常是有误差的。例如，在小区站点位置的数据可偏离几百米或更远。天线的方位角度可偏离几十度。这些误差可妨碍地面定位网络中的无线通信单元的能力。另外，不准确的网络配置数据使有效地进行网络规划和优化变困难。

图1示出了一个无线通信系统100的简单例子。无线通信单元110与基站120通信。基站120位于坐标(x_B，y_B)。基站120是一起组成无线通信系统100的多个基站之一。基站120是离无线通信单元110最近的基站，并位于离无线通信单元110距离为‘R’的位置。

图1示出了现有技术中地面定位方法的一个问题。如果基站120具有一全向天线，且没有其他测量信息可用，则任何提供无线通信单元110的位置的单独估计的尝试都是非常困难的。来自无线通信单元110和/或来自基站120的可用信息允许现有技术中的地面定位方法仅计算距离R的绝对值。该距离相对于已知的基站120的位置(在(x_B，y_B))测量。然而，可知的是无线通信单元110位于半径为R，圆心在(x_B，y_B)的圆上，即图1中的圆130。

位置的单独估计不得不是一在圆130上随机选取的一点。这种估计的差错可达到2R，因为无线通信单元可能实际上位于与估计位置直径相反的圆130上的一点。

概括地，现有技术中的地面定位技术通常给出空间中的单独一点作为它们对无线装置位置的估计。这一点可以，例如，通过如图1中的x坐标和y坐标来描述。但是，这样的方法没有给出关于位置估计的可靠性的用户信息。可靠性，在这个例子中，意味‘准确’和‘精确’。

‘准确’涉及估计的位置是否是正确的一个。在图1的例子中，这可解释为移动通信单元110的位置测量存在多至2R的误差。