專利名稱：無線通信系統(tǒng)中的用戶定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的無線通信系統(tǒng)中用于用戶定位的方法。
在無線通信系統(tǒng)中安排有基站設(shè)備和天線設(shè)備都是已知的，在該系統(tǒng)中多個用戶的發(fā)射信號合并成一個發(fā)射復(fù)合信號，該發(fā)射復(fù)合信號從基站經(jīng)線路連接到達至少兩個空間分布的天線設(shè)備以發(fā)射出去。另一方面經(jīng)天線設(shè)備接收到的用戶的無線接收信號合并成一個接收復(fù)合信號，該接收復(fù)合信號經(jīng)線路連接傳輸給基站。
現(xiàn)有技術(shù)在應(yīng)用光纜進行線路連接傳輸時，則上述復(fù)合信號通常用半導體激光器模擬調(diào)制產(chǎn)生。
另外已知了在移動無線通信系統(tǒng)中用戶的定位方法，經(jīng)收發(fā)信機借助傳輸時間測量來實現(xiàn)用戶的定位。對此，例如GSM移動無線系統(tǒng)中基于所謂的″定時超前機制″來定位的方法。
然而上述無線通信系統(tǒng)中這類方法其中使用具有空間分布天線設(shè)備的基站，不可投入使用因為多路傳播和接收環(huán)境的原因，只能獲得可作幾種解積的定位。這種多義性只可能在額外增加高價的收發(fā)信機的情況下而最小化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是在無線通信系統(tǒng)中提供一種費用較低的定位被尋找用戶的方法，其中為基站分配至少兩個用于信號接收的天線設(shè)備。
本發(fā)明的目的是由權(quán)利要求1的特征部分來實現(xiàn)的。本發(fā)明有利的其他構(gòu)型由從屬權(quán)利要求給出。
根據(jù)本發(fā)明的方法不僅在發(fā)射方，而且在接收方優(yōu)選地使用光纜進行信號傳輸。因為其衰減值非常小，可選擇各種線路長度或者根據(jù)本發(fā)明確定的線路長度之間的差，以在好的信號質(zhì)量下，避免執(zhí)行傳輸時間測量時的多義性。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，基于所謂的“往返行程”傳輸時間測量實現(xiàn)了定位，例如在″第三代合作伙伴項目中，技術(shù)規(guī)范組無線接入網(wǎng)絡(luò)；物理層-測量(FDD)，版本4″，3GPP TS 25.215，v4.5.0(2002-09)，第5.2.8段，或″第三代合作伙伴項目；技術(shù)規(guī)范組無線接入網(wǎng)絡(luò)；支持無線資源管理的要求(FDD)，版本4″，3GPP TS 25.133，v4.6.0(2002-09)，第5.2.8段，第9.2.8段中描述。
例如，從一個基站發(fā)送一個用戶的特征信號至用戶，以及從該用戶傳輸回用于確認的用戶信號至基站。在“往返行程”傳輸時間測量中確定在基站和用戶之間該信號的總傳輸時間。


下文借助附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。其中示出了圖1為用于實施根據(jù)本發(fā)明的定位方法的具有空間分布天線設(shè)備ANT1至ANT3的基站BTS。
具體實施例方式
在下文中，光纜GFK用于基站BTS和3個天線設(shè)備ANT1至ANT3之間的信號傳輸。
從基站BTS將第一用戶TN1的發(fā)送信號SS1與第二用戶TN2的發(fā)送信號SS2和第三用戶TN3的發(fā)送信號SS3合并成發(fā)送復(fù)合信號SSUM。發(fā)送復(fù)合信號SSUM經(jīng)光纜GFK到達所有的3個天線設(shè)備ANT1至ANT3以用于發(fā)射。
因此，例如在一個室內(nèi)無線通信系統(tǒng)中，將建筑G的第一房間R1分配給第一天線設(shè)備ANT1用于無線服務(wù)，第一用戶TN1停留在該房間中。相應(yīng)地，將第二和第三用戶TN2和TN3的第二和第三房間R2和R3分配給第二和第三天線設(shè)備ANT2和ANT3。
從用戶TN1至TN3，接收經(jīng)天線設(shè)備ANT1至ANT3發(fā)射的發(fā)送復(fù)合信號SSUM，按用戶的特征從發(fā)送復(fù)合信號SSUM中求出為每個用戶TN1到TN3確定的發(fā)送信號SS1至SS3。
相應(yīng)地，由用戶TN1到TN3發(fā)送的信號SIG1至SIG3經(jīng)分別分配給用戶TN1至TN3的天線設(shè)備ANT1至ANT3接收作為接收信號ES1至ES3，并將其合并成一個接收復(fù)合信號ESUM。該接收復(fù)合信號再經(jīng)光纜GFK為了進一步處理到達基站BTS。
不僅發(fā)送方而且接收方的復(fù)合信號傳輸都特別有利地借助共同的通信線路實現(xiàn)。
對每個單獨的天線設(shè)備ANT1至ANT3現(xiàn)在這樣分別選擇線路長度LNG1至LNG3，即基于用戶特征執(zhí)行往返行程傳輸時間的測量，能夠單義確定一個分配給有關(guān)用戶TN1至TN3的天線設(shè)備ANT1至ANT3。
單義確定是可能的，例如設(shè)相鄰天線設(shè)備ANT(i+1)和ANT(i)的線路長度分別為LNG(i+1)和LNG(i)，其中長度差為Δ(i)，按下面的公式選擇Δ＝LNG(i+1)-LNG(i)≥Const，和Const＝r*v/c其中i是標記分配給第i個天線設(shè)備的線路長度LNG的運行變量(Laufvariable)，r是無線服務(wù)范圍的作用距離，v＝2*10E8m/s是光纖群速度，以及c＝3*10E8m/s是在空氣中的群速度。
例如，選擇第i個光纜的線路長度LNG(i)為LNG(i)＝i*Const當信號傳輸時間t滿足2*i*Const/v＜t＜2*(i+1)*Const/v則在完成傳輸時間測量時可避免多義性，可以為一個用戶單義分配第i個天線設(shè)備。
在假設(shè)，最大蜂窩大小作為一個天線設(shè)備的作用距離例如為r＝300米，則相鄰天線設(shè)備的饋線光纜按上述公式求得一個最小要求的長度差Δ(i)＝LNG(i+1)-LNG(i)≥ConstΔ(i)≥200米。
光纜的典型衰減值約為0.2dB/km，因此附加的線路長度布線不會產(chǎn)生衰減問題。
對于第一個天線設(shè)備ANT1，選擇具有以下單獨饋線長度LNG1的光纜線路LNG1＝600米對于第二和第三天線設(shè)備ANT2，ANT3，光纜線路具有單獨的饋線長度LNG2和LNG3為LNG3＝LNG2+Δ＝1000米LNG2＝LNG1+Δ＝800米。
代表性地對第一用戶TN1的往返行程傳輸時間進行測量，基于光纜線路的長度差確定傳輸時間差，將第一天線設(shè)備ANT1作為分配給第一個用戶TN1的接收天線。
因此，分配給用于無線服務(wù)的第一天線設(shè)備ANT1的房間R1給出第一用戶TN1的位置。
典型地，在室內(nèi)無線通信系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)用分布的天線設(shè)備用于所謂的微微蜂窩無線服務(wù)。
權(quán)利要求
1.無線通信系統(tǒng)中用戶定位的方法，-其中將用戶的發(fā)送信號合并成一個發(fā)送復(fù)合信號，該發(fā)射復(fù)合信號從基站經(jīng)線路連接到達至少兩個天線設(shè)備以用于發(fā)射，-其中經(jīng)至少兩個天線設(shè)備接收的用戶接收信號合并成一個接收復(fù)合信號，該接收復(fù)合信號經(jīng)線路連接到達基站，其特征在于，-為每一個天線設(shè)備各分配一個單獨的范圍以無線服務(wù)那里的用戶，-為每一個天線設(shè)備分別選擇信號傳輸應(yīng)用的線路長度，使得借助基于被尋找用戶的發(fā)送信號和接收信號的往返行程傳輸時間測量確定一個天線設(shè)備，經(jīng)該天線設(shè)備接收被尋找用戶的接收信號，以及-在分配給該確定天線設(shè)備的無線服務(wù)范圍內(nèi)獲得被尋找用戶的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，線路長度是利用光連接線路或者光纜線路實現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，分配給相鄰天線設(shè)備的線路長度的線路長度差Δ按下列公式確定Δ＝LNG(i+1)-LNG(i)≥Const，其中Const＝r*v/c其中i是標記分配給第i個天線設(shè)備的線路長度LNG的運行變量(Laufvariable)，r是無線服務(wù)范圍的作用距離，v＝2*10E8m/s是光纖群速度，以及c＝3*10E8m/s是在空氣中的群速度。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，無線通信系統(tǒng)用作室內(nèi)無線通信系統(tǒng)，每一個天線設(shè)備分別無線服務(wù)于為它分配的建筑區(qū)域。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，發(fā)射方和接收方的復(fù)合信號傳輸是利用共同的通信線路實現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在無線通信系統(tǒng)中用戶定位的方法，將用戶發(fā)送信號合并成發(fā)送復(fù)合信號，該發(fā)送復(fù)合信號從基站經(jīng)線路連接到達至少兩個天線設(shè)備以用于發(fā)射。經(jīng)天線設(shè)備接收用戶的接收信號，并合并成一個接收復(fù)合信號，此復(fù)合信號經(jīng)線路連接到達基站。根據(jù)本發(fā)明，給每一個天線設(shè)備分別分配一個單獨范圍以無線服務(wù)于那里的用戶。為每個天線設(shè)備分別選擇信號傳輸應(yīng)用的線路長度，使得借助于基于被尋找用戶的發(fā)送信號和接收信號的往返行程傳輸時間測量可確定一個天線設(shè)備，經(jīng)該天線設(shè)備接收被尋找用戶的接收信號。從分配給該確定天線設(shè)備的無線服務(wù)范圍確定被尋找用戶的位置。
文檔編號G01S13/87GK1550791SQ20041004304
公開日2004年12月1日 申請日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月7日
發(fā)明者A·斯普勒特, A 斯普勒特 申請人:西門子公司