[发明专利]无线移动网络中使用多个移动台确定基站位置的方法和设备

说明书

分案申请

本申请为发明名称为“无线移动网络中使用多个移动台确定基站位置的方法和设备”的原中国发明专利申请的分案申请。原申请的申请号为2005800276222；原申请的申请日为2005年6月20日。

相关申请案

本申请案主张2004年6月18日申请的第60/580,929号美国临时申请案的优先权。

技术领域

本发明大体上涉及无线通信系统，其中基站与具有位置定位能力的许多移动台通信，且更明确地说，涉及移动通信网络中基站的位置的确定。

背景技术

在无线通信网络中，一个或一个以上基站与许多移动台(例如，如手机之类的无线装置)以无线方式通信。移动台通常提供标准语音和/或数据通信；作为额外特征，某些移动台具有定位能力，这允许移动台的用户确定其位置。这些位置确定能力变得日益有用和重要；举例来说，权限的调整要求可能要求网络操作员在移动台发出呼叫到应急服务(例如，美国的911呼叫)时报告移动台的位置。或者，用户可仅出于定位附近的餐馆或电影院的目的而希望了解其位置。

一种众所周知类型的位置定位系统利用地球轨道中的卫星对移动台的位置进行三角测量。这种系统的一个实例是当前实施中的全球定位卫星(GPS)系统。另一类型的位置定位系统利用来自位置已知的基站的无线电信号。举例来说，在一种通信网络——码分多址(CDMA)数字蜂窝式网络中，位置定位能力可由高级前向链路三角测量(AFLT)提供，这种技术通过移动台测得的来自蜂窝式基站的无线电信号到达的时间来计算移动台(MS)的位置：启用AFLT的无线移动台(AFLT-enabled mobile station)对来自与其通信的基站的无线电信号进行导频相位测量(PPM)，并使用这些测量确定移动台的位置。更高级的技术是混合位置定位，其中移动台也采用GPS接收器，且位置是基于AFLT和GPS测量而计算出的。

适用于基于MS和MS辅助情况的采用AFLT、GPS和混合接收器的CDMA位置定位的消息协议和格式已在TIA/EIA标准IS-801-12001，双模式展频系统的位置确定服务标准-附录中发布，此标准的4-41到4-44页规定每一基站应在其它元件之间发射基站历书消息，所述消息含有发射CDMA导频伪随机(PN)序列的基站天线的位置。

因此，在启用AFLT的无线通信系统中，无线基站可用作参考点以辅助固定基站的位置。然而，将基站用作参考的一个先决条件是基站天线位置的精确知识。关于基站的计时信息也是重要的。一旦知道基站天线位置和计时信息，便可将其记录在基站历书(BSA)数据库中以供位置确定实体(PDE)使用。然而，获得基站的天线精确位置和计时信息可能是冗长且昂贵的。

为进一步详细说明位置确定系统，关于基站时间偏移的校准和重新校准的数据、基站天线位置和其它参数通常存储在所谓的“基站历书”中。基站历书数据库提供信息以便确定移动台的初始位置估计来发起GPS伪距离搜索。由于PN重新使用，基站历书数据库提供信息以便解决关于哪些观察到的伪随机噪声序列(PN)对应于CDMA网络基站的哪些物理扇区的模糊性。基站历书数据库提供信号自其出现的蜂窝式基站扇区天线位置。对这些天线位置进行AFLT范围测量。

在某些情况下，基站天线的位置可能微小地改变或改变较大距离，且在所述情况下，必须更新相应的历书信息。例如可能重新定位基站天线，或可能修理或更换基站收发器，可在收发器与天线之间安置新的电缆，从而导致基站天线位置或计时信息的改变。在另一实例中，当(例如)两个物理基站交换其识别信息时，基站可在逻辑上(但不是物理上)移动，且在这种环境中，所述两个基站将表现为具有交换的位置，尽管任一基站都没有物理地移动。

在这些情况下，如果数据库中的相应信息没有更新，那么所述信息可变为错误的；因此必须在从基站重新开始服务之前更新历书数据库。然而，使用常规技术更新历书数据库会是耗时且昂贵的：例如常规上天线位置可通过测量或参考从地图上读出的坐标来确定，且如果天线坐标是被手动输入数据库中，那么人为错误的可能性上升。在定制硬件用于测量计时信息且计时偏移量是被手动输入数据库中的情况下，基站计时信息也经受人为错误。

在局域网中，基站的庞大数目(几百万)、部署实践和将便携式基站从一个物理位置移动到另一物理位置的简易性使得不可能使用常规测量技术来定位和维持基站历书。