專利名稱：移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中確定無(wú)線電接收方向的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線電基站位置中，確定下行鏈路上的無(wú)線電接收方向的方法。本發(fā)明還涉及用于實(shí)現(xiàn)所述方法的帶有設(shè)備尤其是計(jì)算機(jī)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線電基站和移動(dòng)通信終端。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，尤其是在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，例如GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))或UMTS(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))中，重要的是知道移動(dòng)用戶的即時(shí)位置。所謂的“基于位置的服務(wù)”，即依賴于移動(dòng)用戶的即時(shí)位置的移動(dòng)服務(wù)正在日益引起人們的興趣。為了能夠進(jìn)行這些及相似服務(wù)，不僅必須知道無(wú)線電用戶所處的無(wú)線電扇區(qū)或無(wú)線電場(chǎng)區(qū)，而且必須進(jìn)行精度達(dá)到幾米的更準(zhǔn)確的位置確定。用于實(shí)現(xiàn)此目的的已知方法很多。例如已知的有所謂的三角測(cè)量方法，其中通過(guò)測(cè)量無(wú)線電信號(hào)傳播時(shí)間，計(jì)算移動(dòng)通信終端和相鄰的固定基站之間的距離，根據(jù)對(duì)應(yīng)距離半徑的交點(diǎn)，確定即時(shí)位置。但是為此必須與至少兩個(gè)遙遠(yuǎn)的無(wú)線電基站保持聯(lián)系。另外，必須使無(wú)線電基站的無(wú)線電發(fā)射器相互同步，或者至少必須知道所發(fā)射信號(hào)之間，尤其是符號(hào)之間的時(shí)間差。
另外還知道首先通過(guò)分析在成組天線(所謂的靈巧天線)呈現(xiàn)的無(wú)線電信號(hào)分量，確定無(wú)線電接收方向。隨后，還(通過(guò)測(cè)量信號(hào)傳播時(shí)間)計(jì)算到無(wú)線電基站的距離，以便最后能夠更準(zhǔn)確地確定位置。但是，已知的方法涉及相當(dāng)大的計(jì)算開銷，并且存在特定的先決條件，例如與若干無(wú)線電基站保持聯(lián)系或者存在成組天線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種確定無(wú)線電接收方向的方法，所述方法能夠盡可能簡(jiǎn)單地被實(shí)現(xiàn)，并且仍然能夠提供和實(shí)際的無(wú)線電接收方向有關(guān)的準(zhǔn)確信息。另外還提出了實(shí)現(xiàn)所述方法的相應(yīng)設(shè)備。
上述目標(biāo)由包含根據(jù)權(quán)利要求1的特征的方法和由包含根據(jù)附加權(quán)利要求之一的特征的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、無(wú)線電基站和移動(dòng)通信終端實(shí)現(xiàn)。
因此，提出相關(guān)移動(dòng)通信終端至少測(cè)量由發(fā)射天線中的第一和第二天線發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)的接收電平，根據(jù)這兩個(gè)測(cè)量的接收電平，形成比例值。該比例值基本上和主要的無(wú)線電傳播條件，尤其是無(wú)線電鏈路上的路徑損耗無(wú)關(guān)。該比例值隨后被用于估計(jì)要確定的無(wú)線電接收方向的方位角。
另外還提出一種適合于實(shí)現(xiàn)所述方法的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括與無(wú)線電基站位置相連，并且產(chǎn)生所述兩個(gè)測(cè)量的接收電平的比例值，從而再估計(jì)方位角的計(jì)算機(jī)。
從而可以在任意單獨(dú)無(wú)線電基站位置完全實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。不需要與若干無(wú)線電基站保持聯(lián)系。此外，使用了測(cè)量值，即無(wú)線電信號(hào)的接收電平，多數(shù)情況下，出于其它目的也必須計(jì)算這些測(cè)量值，例如切換測(cè)量，從而這些測(cè)量值已存在于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中。在所謂的測(cè)量報(bào)告的過(guò)程中，這些測(cè)量值從移動(dòng)通信終端傳送給固定的無(wú)線電位置。根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線電數(shù)值的計(jì)算用于消除損害接收電平數(shù)值的變量，尤其是無(wú)線電傳播條件的特征變量，例如無(wú)線電場(chǎng)衰減或路徑損耗。這些變量高度依賴于主要的狀況，例如可視射頻連接，無(wú)線電屏蔽，衰減，反射或者波導(dǎo)效應(yīng)。本發(fā)明基于這樣的了解，即如果兩個(gè)發(fā)射天線安裝在相同的位置，最好安裝在相同的天線鐵塔上，則要形成其比例值的兩個(gè)接收電平會(huì)受到相同的影響。這種情況下，借助比例值的生成(商的形成)，獲得很大程度上和無(wú)線電傳播條件無(wú)關(guān)的相對(duì)值，從而便于可靠地估計(jì)方位角以及確定無(wú)線電接收方向。此外，可以簡(jiǎn)單、快速地完成商的形成。從而總的說(shuō)來(lái)，提出一種非常易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)非?？煽康姆椒?。
在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的特別有益的改進(jìn)。
從而，最好通過(guò)把形成的比例值和指示不同方位角的預(yù)期比例值的預(yù)定基準(zhǔn)值進(jìn)行比較來(lái)估計(jì)方位角?；鶞?zhǔn)值是發(fā)射功率值，它在主輻射方向上對(duì)應(yīng)于EIRP值(EIRP有效同位輻射功率)和在其它方向上對(duì)應(yīng)于基于天線圖衰減的發(fā)射功率值。從而指示發(fā)射天線處輻射功率的與角度有關(guān)的分布的基準(zhǔn)值，同樣相互比較基準(zhǔn)值，以便形成比例值，并且最好把形成的比例值保存在查尋表中。從而能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步降低計(jì)算開銷的快速、有效的查尋表程序。通過(guò)比較接收端的比例值(測(cè)量值)和發(fā)射端的比例值(基準(zhǔn)值)，能夠在不知道無(wú)線電場(chǎng)衰減的情況下估計(jì)方位角。
發(fā)射天線最好由扇形天線或者成組天線構(gòu)成，無(wú)線電覆蓋范圍最好是分別由扇形天線或成組天線之一提供的無(wú)線電扇區(qū)。在這方面，將關(guān)于接收值測(cè)量其無(wú)線電信號(hào)的兩個(gè)發(fā)射天線最好提供兩個(gè)彼此相鄰的無(wú)線電覆蓋范圍，并且移動(dòng)通信終端最好至少位于這兩個(gè)無(wú)線電覆蓋范圍之一中。這樣，形成兩個(gè)最主要的接收電平之間的比例值，這進(jìn)一步提高了計(jì)算方法的可靠性。
與此無(wú)關(guān)，或者與之相聯(lián)系，如果移動(dòng)通信終端還測(cè)量由其它發(fā)射天線發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)的接收電平，則獲得另一特殊優(yōu)點(diǎn)，在所有情況下，比例值由兩個(gè)測(cè)量的接收電平形成。隨后，借助這些更多的比例值實(shí)現(xiàn)更多方位角的估計(jì)，最后借助所有估計(jì)的方位角，更準(zhǔn)確地確定無(wú)線電接收方向。從而提出一種迭代方法，其中成對(duì)地比較接收電平，以便形成比例值，最后得到的大量比例值便于更準(zhǔn)確地估計(jì)方位角，從而便于更可靠地確定無(wú)線電接收方向。
另外，發(fā)射天線之一最好由提供無(wú)線電基站位置的整個(gè)覆蓋范圍的全向天線構(gòu)成，其它發(fā)射天線最好由提供扇形無(wú)線電覆蓋范圍的扇形天線或成組天線構(gòu)成。
移動(dòng)通信終端測(cè)量從全向天線的無(wú)線電信號(hào)發(fā)出的接收電平和從扇形或成組天線的無(wú)線電信號(hào)發(fā)出的接收電平。從而這種情況下，通過(guò)一方面參考和全向天線相關(guān)的接收電平(例如廣播信令信道上的接收電平)，另一方面參考覆蓋范圍的接收電平(例如扇區(qū)內(nèi)通信信道上的接收電平)，還能夠確定直接支持移動(dòng)通信終端的特定無(wú)線電覆蓋范圍內(nèi)的無(wú)線電接收方向。


現(xiàn)在將參考附圖，以例證實(shí)施例的形式描述發(fā)明本身及其所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)圖1a圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；圖1b表示無(wú)線電基站位置的結(jié)構(gòu)；圖2a和2b圖解說(shuō)明了位于無(wú)線電基站位置的無(wú)線電覆蓋范圍的發(fā)射功率水平特性曲線(天線圖或函數(shù))；圖3是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖；圖4a和4b圖解說(shuō)明了不同方位角的預(yù)期比例值；圖5圖解說(shuō)明了若干方位角的分布和最后得到的接收方向；圖6圖解說(shuō)明了在利用根據(jù)本發(fā)明的方法的蜂窩無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的精確位置確定的原理。
具體實(shí)施例方式
圖1a圖解說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的，具有與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)CN相連的至少一個(gè)無(wú)線電基站位置BS的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的示意結(jié)構(gòu)。包含三個(gè)無(wú)線電發(fā)射器T1、T2和T3的無(wú)線電基站BTS位于無(wú)線電基站位置BS，三個(gè)無(wú)線電發(fā)射器T1、T2和T3提供無(wú)線電基站位置BS的不同無(wú)線電覆蓋范圍(參見(jiàn)圖1b的S1-S3)。無(wú)線電發(fā)射器不必位于單個(gè)無(wú)線電基站中，而是還可分別被結(jié)合到不同的無(wú)線電基站中。例如，如果在無(wú)線電覆蓋范圍中使用不同的無(wú)線電傳輸方法，那么情況就會(huì)是這樣。
無(wú)線電發(fā)射器T1、T2或T3分別通過(guò)其無(wú)線電覆蓋范圍中的發(fā)射天線，這里是扇形天線1、2和3，把無(wú)線電信號(hào)傳送給移動(dòng)通信終端，圖1a中舉例表示了其中的一個(gè)移動(dòng)通信終端MS。但是，考慮到方法的計(jì)算精度，在相同的位置，例如在天線鐵塔上，最好盡可能遠(yuǎn)地安裝發(fā)射天線1、2和3。這里表示的移動(dòng)通信終端MS與無(wú)線電基站BTS的發(fā)射器T1保持直接無(wú)線電聯(lián)系。無(wú)線電基站與布置在核心網(wǎng)絡(luò)CN中的計(jì)算機(jī)C相連。本例中，計(jì)算機(jī)C被合并到移動(dòng)交換中心中，并且根據(jù)后面將詳細(xì)描述的方法，現(xiàn)在確定無(wú)線電接收方向，根據(jù)無(wú)線電接收方向，最后可計(jì)算移動(dòng)通信終端MS的準(zhǔn)確位置。計(jì)算機(jī)也可被安裝在其它位置，從而例如安裝在無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)中，尤其是安裝在無(wú)線電基站控制器(基站控制器)或者安裝在無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器中，或者也可安裝在數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，例如UMTS的所謂網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GPRS通用無(wú)線電分組服務(wù))或者服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)。
圖1b示意表示了包含呈三個(gè)互鄰扇形S1、S2和S3形式的三個(gè)無(wú)線電覆蓋范圍的無(wú)線電基站位置BS的結(jié)構(gòu)平面圖。呈張角為120°的扇形S1、S2或S3分別由扇形天線1、2和3形式的發(fā)射天線提供。移動(dòng)通信系統(tǒng)MS直接位于無(wú)線電覆蓋范圍S1中，并且通過(guò)對(duì)應(yīng)的扇形天線與無(wú)線電基站(這里未示出參見(jiàn)圖1a的BTS)保持無(wú)線電聯(lián)系。這意味著扇區(qū)S1對(duì)應(yīng)于所謂的“服務(wù)小區(qū)”或者“活動(dòng)集”。無(wú)線電信號(hào)在下行鏈路DL上從對(duì)應(yīng)的發(fā)射天線(參見(jiàn)圖1a中的1)被傳送給移動(dòng)通信終端MS。在相反的方向，即在上行鏈路UL上，移動(dòng)通信終端MS把其無(wú)線電信號(hào)回送給天線。
現(xiàn)在要確定下行鏈路上的無(wú)線電接收方向，以便隨后簡(jiǎn)化移動(dòng)通信終端MS的位置確定。一方面，這可通過(guò)確定無(wú)線電接收方向D來(lái)進(jìn)行，另一方面，也可通過(guò)計(jì)算發(fā)射天線和移動(dòng)通信終端MS之間的距離來(lái)進(jìn)行，所述距離可由無(wú)線電信號(hào)傳播時(shí)間TA推出，并且其本身以所謂的計(jì)時(shí)提前或者往返時(shí)間的形式給出。所述距離對(duì)應(yīng)于無(wú)線電基站位置BS的中心點(diǎn)附近的半徑。無(wú)線電接收方向D本身由方向角A表示。根據(jù)所述半徑和所述角度，隨后可準(zhǔn)確確定移動(dòng)通信終端MS的位置。不過(guò)，這里提出的本發(fā)明特別用于確定無(wú)線電接收方向。
如圖1b中所示，扇區(qū)無(wú)線電覆蓋范圍S1-S3被排列成在其主輻射方向上無(wú)線電覆蓋范圍S1面向北方，即指向方位角A為0°的方向。分別被偏移120°的其它兩個(gè)扇區(qū)S2和S3的主方向從而分別指向120°和240°的方向。移動(dòng)通信終端MS現(xiàn)在位于無(wú)線電場(chǎng)覆蓋范圍(無(wú)線電扇區(qū))S1內(nèi)?，F(xiàn)在通過(guò)把無(wú)線通信終端MS確定的接收電平和用于扇區(qū)S1的扇形天線的天線圖進(jìn)行比較，可以確定無(wú)線電接收方向D。但是這首先會(huì)導(dǎo)致計(jì)算具有相同張角的兩個(gè)對(duì)稱的面北方位角，從而不能明確確定無(wú)線電接收方向D。此外，為了能夠比較測(cè)得的接收電平和天線圖的基準(zhǔn)值，還必須知道無(wú)線電場(chǎng)衰減。另外，無(wú)線電傳播條件，尤其是無(wú)線電場(chǎng)衰減不穩(wěn)定，相反依賴于發(fā)生效果，例如無(wú)線電屏蔽，反射或漸變，以及是否隨著空氣濕度和溫度的波動(dòng)而變化。僅僅是在人口密集區(qū)和市區(qū)中特別頻繁發(fā)生的無(wú)線電屏幕和反射的問(wèn)題就會(huì)妨礙按照常規(guī)方法可靠地確定無(wú)線電接收方向，或者致使這些常規(guī)方法完全不可行。
于是這里提出一種新的方法，下面將參考圖2更詳細(xì)地說(shuō)明這種新方法。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的方法100的流程圖，它包括呈迭代程序的步驟110-160。在該方法的起點(diǎn)S之后，在第一步驟110中，設(shè)置下述迭代參數(shù)第一指數(shù)i(它也是循環(huán)計(jì)數(shù)器)被設(shè)置為其初始值1。對(duì)應(yīng)于無(wú)線電場(chǎng)區(qū)域(扇區(qū))的數(shù)目的最大值imax被設(shè)置成3。第二指數(shù)k被設(shè)置成i+1。
在隨后的步驟120中，首先測(cè)量不同的無(wú)線電場(chǎng)扇區(qū)中的接收電平。這里確定第一接收電平RLi和第二接收電平RLk。對(duì)于首次執(zhí)行來(lái)說(shuō)，這意味著測(cè)量第一扇區(qū)的接收值RL1和第二扇區(qū)的接收值RL2(參見(jiàn)圖1b中的S1和S2)。
隨后在下一步驟130中，使這些測(cè)量的接收電平彼此相關(guān)，從而形成比例值Rik。這種情況下，這意味著根據(jù)RL1和RL2的比值形成比例值R12。計(jì)算得到的該比例值R12稍后被用于確定方位角。在中間步驟135，從查尋表中取回基準(zhǔn)值Tik。這些基準(zhǔn)值代表圖4a中所示的基準(zhǔn)曲線的特征。第一種情況從而和基準(zhǔn)值T12有關(guān)，基準(zhǔn)值T12對(duì)應(yīng)于和發(fā)射功率水平TP1與發(fā)射功率水平TP2的比值相對(duì)應(yīng)的曲線。如此使扇區(qū)S1和S2的發(fā)射端功率水平函數(shù)TP1和TP2(參見(jiàn)圖1b和2b)彼此相關(guān)，從而形成比值，并被用作基準(zhǔn)值T12。
在接下來(lái)的步驟140中，相互比較基準(zhǔn)值Tik＝T12和計(jì)算的比例值Rik＝R12，以便據(jù)此計(jì)算所需的方位角Apik＝Ap12和Aqik＝Aq12(同樣參見(jiàn)圖4a)。這種情況下，這意味著把比例值R12和基準(zhǔn)值T12進(jìn)行比較，并確定何處對(duì)應(yīng)的方位角相等。從而在這種情況下，確定近似對(duì)應(yīng)于20°的方位角Ap12和近似對(duì)應(yīng)于57°的方位角Aq12(同樣參見(jiàn)圖4a和4b)。這兩個(gè)方位角中只有一個(gè)方位角實(shí)際指向所需的無(wú)線電接收方向。另一個(gè)方位角不相關(guān)，并且起源于模糊的分析程序。
現(xiàn)在為了發(fā)現(xiàn)哪個(gè)方位值是正確的，至少再運(yùn)行一次包含子步驟120-140的循環(huán)。
為此，首先確定計(jì)數(shù)器i是否已達(dá)到最大值imax(步驟150)。從而在本例中，檢查i是否等于imax＝3。如果不是，則在步驟151中使計(jì)數(shù)器i加1，并且隨后在步驟152中檢查現(xiàn)在計(jì)數(shù)器是否已達(dá)到其最大值imax。如果不是，則隨后直接執(zhí)行步驟120及后續(xù)步驟130、135、140等。這意味著在第二次執(zhí)行(i＝2)中，測(cè)量相應(yīng)扇區(qū)S2和S3的接收值RL2和RL3(步驟120)，隨后據(jù)此形成比例值R23(步驟130)，并且最后由此估計(jì)方位角Ap23和Aq23。
但是，如果在步驟152中確定計(jì)數(shù)器已達(dá)到其最大值(i＝3)，即，循環(huán)已被執(zhí)行兩次，則在步驟153中把第二指數(shù)設(shè)置成k＝1。這種情況下，這意味著現(xiàn)在在步驟120中測(cè)量接收電平值RL3和RL1。從而也形成和扇區(qū)S3及S1相關(guān)的最后一對(duì)可能接收值，并確定對(duì)應(yīng)的比例值R31。最后與之有關(guān)地還進(jìn)行方位角Ap31和Aq31的估計(jì)。在第三次執(zhí)行該循環(huán)之后，借助于判定步驟150，隨后確定計(jì)數(shù)器已達(dá)到其最大值(i＝imax＝3)，隨后進(jìn)行步驟160。
在步驟160中，相互比較先前計(jì)算的方位角，以便隨后確定所需的無(wú)線電接收方向D，之后在步驟E中終止該程序。
下面將參考圖5說(shuō)明步驟160中的過(guò)程，圖5中繪出了估計(jì)的方位角。在圖5中，一群估計(jì)的數(shù)值可記錄在從50-60°的范圍中。通過(guò)形成這里產(chǎn)生的三個(gè)估計(jì)值的平均值，最后獲得55°的無(wú)線電接收方向D。
數(shù)值R23和T23只和不直接供應(yīng)移動(dòng)通信終端MS的無(wú)線電場(chǎng)區(qū)(扇區(qū))相關(guān)。從而它們不是服務(wù)小區(qū)或者活動(dòng)集，而是所謂的相鄰小區(qū)或者候選/監(jiān)視集。這些扇區(qū)被不在其上傳送任何上行鏈路信號(hào)的移動(dòng)通信終端MS用于監(jiān)視目的?，F(xiàn)在還可以只使用這種類型的監(jiān)視值，即在下行鏈路上測(cè)得的接收電平來(lái)計(jì)算方位角和無(wú)線電接收方向，尤其是當(dāng)存在若干這樣的無(wú)線電場(chǎng)區(qū)(例如在60°的扇形分區(qū)情況下，存在5個(gè)無(wú)線電扇區(qū))時(shí)。其優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)量值并不受起源于在服務(wù)小區(qū)中，將在相關(guān)無(wú)線電信道上進(jìn)行的發(fā)射功率控制的影響的損害。這是因?yàn)橄噜徯^(qū)中的移動(dòng)通信終端要考慮的無(wú)線電信號(hào)是其中輻射恒定(最大)功率的無(wú)線電信道。
即使在單個(gè)基站位置中也可執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，從而不需要與若干無(wú)線電基站位置的任意無(wú)線電聯(lián)系。無(wú)線電接收方向的估計(jì)變得越來(lái)越準(zhǔn)確，可進(jìn)行更多的迭代。這又取決于現(xiàn)有扇區(qū)的數(shù)目。但是還可想得到不是形成不同無(wú)線電扇區(qū)的接收值之間的比例值，而是形成從全向天線發(fā)出的接收電平和從扇區(qū)天線發(fā)出的接收電平之間的比例值。這意味著一方面通過(guò)測(cè)量從全向天線發(fā)出的無(wú)線電信道(例如所謂的廣播控制信道)上的接收電平，另一方面通過(guò)測(cè)量相應(yīng)扇形天線(例如通信信道之一)上的接收電平，甚至可在單個(gè)無(wú)線電扇區(qū)內(nèi)確定無(wú)線電方向。當(dāng)然還可想得到使用成組天線代替扇形天線。和使用的天線的類型無(wú)關(guān)，根據(jù)計(jì)算并與相應(yīng)的基準(zhǔn)值比較的不是絕對(duì)接收電平，而是比例值(從而相對(duì)接收電平)的事實(shí)，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)之一在于提出的計(jì)算方法和無(wú)線電傳播條件無(wú)關(guān)。
提出的方法可用于確定移動(dòng)設(shè)備的位置。下面將參考圖6簡(jiǎn)要說(shuō)明，圖6以其中每個(gè)無(wú)線電基站位置包括若干扇形天線的蜂窩無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。如果現(xiàn)在在若干無(wú)線電基站位置，至少在兩個(gè)相鄰位置進(jìn)行相關(guān)無(wú)線電接收方向D的確定，則能夠獲得十字方位，借助所述十字方位，最后可計(jì)算移動(dòng)通信終端MS的位置。在圖6中所示的例子中，在一個(gè)無(wú)線電基站位置確定55°的接收方向D，在第二個(gè)無(wú)線電基站位置確定290°的接收方向，在第三個(gè)位置確定345°的接收方向。不同接收方向的疊加形成一個(gè)指示移動(dòng)通信終端MS的位置區(qū)域的三角形(理想情況下是一個(gè)交點(diǎn))。當(dāng)然也可想得到其中只在單個(gè)無(wú)線電小區(qū)或無(wú)線電扇區(qū)中確定接收方向的其它方法，這樣的方法要結(jié)合位置計(jì)算的距離確定程序(信號(hào)傳播時(shí)間測(cè)量)一起使用。提出的方法可以和其它定位方法任意組合。
權(quán)利要求
1.一種在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線電基站位置確定下行鏈路上的接收方向的方法，其中無(wú)線電基站位置至少覆蓋兩個(gè)空間無(wú)線電覆蓋范圍，其中在每個(gè)無(wú)線電覆蓋范圍中，在下行鏈路上，借助發(fā)射天線發(fā)射供至少一個(gè)移動(dòng)通信終端接收的無(wú)線電信號(hào)，其中相關(guān)的移動(dòng)通信終端至少測(cè)量由發(fā)射天線中的第一和第二發(fā)射天線發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)的接收電平，根據(jù)這兩個(gè)測(cè)量的接收電平形成比例值，并且借助所述比例值，估計(jì)要確定的無(wú)線電接收方向的方位角。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)比較形成的比例值和指示不同方位角的預(yù)期比例值的預(yù)定基準(zhǔn)值，估計(jì)方位角。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中發(fā)射天線是扇形天線或成組天線，無(wú)線電覆蓋范圍是分別由扇形天線或成組天線之一提供的無(wú)線電扇區(qū)。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中關(guān)于接收電平測(cè)量其無(wú)線電信號(hào)的兩個(gè)發(fā)射天線提供兩個(gè)彼此相鄰的無(wú)線電覆蓋范圍，并且移動(dòng)通信終端至少位于這兩個(gè)無(wú)線電覆蓋范圍之一中。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中發(fā)射天線之一是提供無(wú)線電基站位置的整個(gè)覆蓋范圍的全向天線，其它發(fā)射天線是提供扇形無(wú)線電覆蓋范圍的扇形天線或成組天線，移動(dòng)通信終端測(cè)量從全向天線發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)發(fā)出的接收電平，和從至少由提供移動(dòng)通信終端所處的無(wú)線電覆蓋范圍的扇形或成組天線發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)發(fā)出的接收電平。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)通信終端還測(cè)量由其它發(fā)射天線發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)的接收電平，在所有情況下，由兩個(gè)測(cè)量的接收電平形成和主要的無(wú)線電傳播條件無(wú)關(guān)的比例值，這些更多的比例值被用于估計(jì)要確定的無(wú)線電接收方向的更多方位角，借助估計(jì)的所有方位角，確定無(wú)線電接收方向。
7.一種至少包括一個(gè)覆蓋至少兩個(gè)空間無(wú)線電覆蓋范圍的無(wú)線電基站位置的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具有在所有情況下在無(wú)線電覆蓋范圍之一中通過(guò)發(fā)射天線在下行鏈路上發(fā)射供移動(dòng)通信終端接收的無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電基站發(fā)射器，并且具有與無(wú)線電基站位置相連為每個(gè)移動(dòng)通信終端確定下行鏈路上的無(wú)線電接收方向的計(jì)算機(jī)，其中相關(guān)的移動(dòng)通信終端測(cè)量由發(fā)射天線中的第一和第二發(fā)射天線發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)的接收電平，計(jì)算機(jī)根據(jù)兩個(gè)測(cè)量的接收電平形成比例值，并且計(jì)算機(jī)借助所述比例值，估計(jì)要確定的無(wú)線電接收方向的方位角。
8.一種用于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具有至少一個(gè)覆蓋至少兩個(gè)空間無(wú)線電覆蓋范圍的無(wú)線電基站位置，其中在所有情況下，在無(wú)線電覆蓋范圍之一中，無(wú)線電基站發(fā)射器通過(guò)發(fā)射天線在下行鏈路上發(fā)射供移動(dòng)通信終端接收的無(wú)線電信號(hào)，其中無(wú)線電基站位置與計(jì)算機(jī)相連，所述計(jì)算機(jī)為每個(gè)移動(dòng)通信終端確定下行鏈路上的無(wú)線電接收方向，其中相關(guān)的移動(dòng)通信終端測(cè)量由發(fā)射天線中的第一和第二發(fā)射天線發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)的接收電平，計(jì)算機(jī)根據(jù)兩個(gè)測(cè)量的接收電平形成比例值，并且借助所述比例值，估計(jì)要確定的無(wú)線電接收方向的方位角。
9.至少覆蓋移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)空間無(wú)線電覆蓋范圍的無(wú)線電基站位置的無(wú)線電基站，其中無(wú)線電基站包括若干無(wú)線電基站發(fā)射器，在所有情況下，在無(wú)線電覆蓋范圍之一中，無(wú)線電基站發(fā)射器通過(guò)發(fā)射天線在下行鏈路上發(fā)射供移動(dòng)通信終端接收的無(wú)線電信號(hào)，其中無(wú)線電基站與計(jì)算機(jī)相連，所述計(jì)算機(jī)為每個(gè)移動(dòng)通信終端確定下行鏈路上的無(wú)線電接收方向，其中相關(guān)的移動(dòng)通信終端測(cè)量至少?gòu)陌l(fā)射天線中的第一和第二發(fā)射天線發(fā)出的那些無(wú)線電信號(hào)的接收電平，并且把這些接收電平傳送給無(wú)線電基站，無(wú)線電基站把接收電平傳送給計(jì)算機(jī)，在所有情況下，計(jì)算機(jī)根據(jù)兩個(gè)測(cè)量的接收電平形成比例值，并且借助所述比例值，估計(jì)要確定的無(wú)線電接收方向的方位角。
10.包含至少一個(gè)無(wú)線電基站位置的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)通信終端，所述無(wú)線電基站位置至少覆蓋兩個(gè)空間無(wú)線電覆蓋范圍，其中在無(wú)線電基站位置布置若干無(wú)線電基站發(fā)射器，在所有情況下，在無(wú)線電覆蓋范圍之一中，無(wú)線電基站發(fā)射器通過(guò)發(fā)射天線在下行鏈路上發(fā)射供移動(dòng)通信終端接收的無(wú)線電信號(hào)，其中無(wú)線電基站與計(jì)算機(jī)相連，所述計(jì)算機(jī)為相關(guān)的移動(dòng)通信終端確定下行鏈路上的無(wú)線電接收方向，其中移動(dòng)通信終端測(cè)量至少?gòu)陌l(fā)射天線中的第一和第二發(fā)射天線發(fā)出的那些無(wú)線電信號(hào)的接收電平，并且把這些接收電平傳送給無(wú)線電基站，無(wú)線電基站把接收電平傳送給計(jì)算機(jī)，在所有情況下，計(jì)算機(jī)根據(jù)兩個(gè)測(cè)量的接收電平形成比例值，并且借助所述比例值，估計(jì)要確定的無(wú)線電接收方向的方位角。
全文摘要
提出了一種在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線電基站位置處，確定下行鏈路上的無(wú)線電接收方向的方法，所述無(wú)線電基站位置包括若干無(wú)線電覆蓋范圍，其中在每個(gè)覆蓋范圍中，借助發(fā)射天線在下行鏈路上發(fā)射供至少一個(gè)移動(dòng)通信終端接收的無(wú)線電信號(hào)。為了確定無(wú)線電接收方向，相關(guān)的移動(dòng)通信終端至少測(cè)量由發(fā)射天線中的第一和第二發(fā)射天線發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)的接收電平。根據(jù)兩個(gè)測(cè)量的接收電平，形成與主要的無(wú)線電傳播條件無(wú)關(guān)的比例值，該比例值被用于估計(jì)要確定的無(wú)線電接收方向的方位角。從而可在任意單獨(dú)無(wú)線電基站位置中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，不必與若干無(wú)線電基站保持聯(lián)系。比例值的計(jì)算用于消除改變無(wú)線電傳播條件所引起的影響。這樣，能夠可靠地估計(jì)方位角，從而可靠地確定無(wú)線電接收方向。這不受主要的無(wú)線電傳播條件的限制。
文檔編號(hào)G01S5/12GK1441607SQ03106730
公開日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2003年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者馬賽斯·施瑞那, 邁克爾·坦格曼 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾公司