專利名稱：用于將用戶形態(tài)分類以高效率地使用手機系統(tǒng)資源的方法和裝置的制作方法
用于將用戶形態(tài)分類以高效率地使用手機系統(tǒng)資源的方法和裝置
韭旦 冃豕
技術
本發(fā)明一般地涉及無線用戶設備，例如使用無線信號確定諸如手機等設備 的位置的無線設備。
背景信息
在現(xiàn)代世界無線手機已經(jīng)變得幾乎隨處可見。手機的主要用途以前是且仍 是提供無線語音通信服務。然而，數(shù)據(jù)通信正變得越來越重要，且在手機中實 現(xiàn)了許多附加特征。
在對手機添加特征時，必須考慮對系統(tǒng)性能的影響。附加特征增加了手機 系統(tǒng)的負擔，降低了系統(tǒng)性能。
手機的計算系統(tǒng)在大小、容量、和電池功率上都是有限的。為了有效利用
其有限資源，手機可以使用其通信能力與其它網(wǎng)絡資源通信，換言之，手機可 以將其部分計算密集型任務"卸載"至具有更大計算能力的服務器。例如，一
些位置定位功能可以由諸如位置確定實體(PDE)等專用服務器來執(zhí)行。為了 幫助定位測量，PDE可為手機提供輔助數(shù)據(jù)。然而，輔助數(shù)據(jù)通常針對較廣范 圍的條件被一般化，因此在一些場合下可能沒有用處，或不是完全最優(yōu)化。
一些手機操作由手機執(zhí)行更加高效，以及另外一些功能不可避免地必須由 手機自身來執(zhí)行。 一種這樣的必要功能是實際位置定位數(shù)據(jù)采集。在基于手持 機的位置定位技術中，無線設備執(zhí)行基本的定位測量。這些位置定位操作對系 統(tǒng)性能可能要求特別高，例如， 一次嘗試的定位可能會耗費若干秒或者更長時 間，在此期間該電話的通信功能可能降低。這種臨時降低的功能的時間段會非 常討厭并且對于用戶是潛在地破壞性的，即其撥叫或接收電話呼叫的能力在該 時間段期間會受到影響。
在所有基于手持機的位置定位技術中，定位測量都是由用戶裝備(UE)來進行的。測量可以根據(jù)來自基站或GPS衛(wèi)星的信號、或者來自任何其它定 位參考源的信號來作出。在最高效的基于手持機的位置定位方案中，從無線網(wǎng)
絡向該手持機提供無線輔助，特別地，該網(wǎng)絡向用戶裝備(UE)發(fā)送輔助數(shù)
據(jù)以便增加信號檢測可靠性和/或減小完成測量所需的時間。常規(guī)輔助數(shù)據(jù)可包 括各種信息，諸如可見信號源列表、指示期望碼相的信息、碼相窗大小、信號 多普勒、以及多普勒窗大小。 一種類型的輔助數(shù)據(jù)提供關于信號調(diào)制的信息， 例如輔助數(shù)據(jù)可提供調(diào)制比特序列。
概要
在此公開了一種用于將用戶形態(tài)(即，用戶位置的與無線信號相關的特性)
分類并以一方法使用該分類來提供對UE的更高效率的操作的系統(tǒng)和方法。例 如，該分類可被用來輔助UE更高效率地確定其位置，而無需不必要地中斷系 統(tǒng)資源的使用或者沒有系統(tǒng)資源的不必要的使用。
描述了一種用于高效率地執(zhí)行位置定位操作的無線裝置包括接收機，該接 收機包括用于測量在UE中接收到的來自落在該UE的范圍內(nèi)的RF信號源的 第一組信號以提供第一組數(shù)據(jù)測量的系統(tǒng)。設置了形態(tài)分類器用于響應于該第 一組數(shù)據(jù)測量將用戶形態(tài)分類。 一種控制系統(tǒng)響應于該形態(tài)分類在一個實施例 中控制UE確定是否執(zhí)行包括定位確定、和向UE發(fā)送未經(jīng)請求的靈敏度輔助 數(shù)據(jù)中的至少一個的操作，由此來節(jié)省系統(tǒng)資源。該無線裝置可被用于其中 RF信號源包括CDMA網(wǎng)絡中的多個基站的通信系統(tǒng)中，且該接收機包括用于 進行包括Ec/No、 RSSI、 RTD、落在發(fā)現(xiàn)集中導頻的數(shù)目、以及所發(fā)現(xiàn)的導頻 間能量分布圖的動態(tài)變化中的至少兩個的數(shù)據(jù)測量的裝置。該形態(tài)分類器可將 用戶形態(tài)分類為以下分類中的至少一個室內(nèi)、室外、本地覆蓋、無本地覆蓋、 靠近基站、固定、移動、市區(qū)、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、室內(nèi)深處、室內(nèi)中間、以及室內(nèi) 靠窗。此外，該無線裝置可包括用于確定該分類的置信度水平的系統(tǒng)，且控制 系統(tǒng)響應于該置信度水平和該形態(tài)分類來工作。
描述了一種用于將使用RF信號通信的UE的位置處的形態(tài)分類的方法， 該方法可輔助UE更高效率地工作，諸如輔助UE更高效率地執(zhí)行位置定位操 作。該方法包括測量在該UE中接收到的來自落在該UE的范圍內(nèi)的RF信號源的第一組信號以提供第一組數(shù)據(jù)測量。響應于該第一組數(shù)據(jù)測量，將用戶的 形態(tài)分類，以及可任選地確定該分類的置信度水平。
響應于該形態(tài)分類來控制UE以例如確定是否執(zhí)行包括定位確定、和向所 述UE發(fā)送未經(jīng)請求的靈敏度輔助數(shù)據(jù)中的至少一個的操作，由此節(jié)省系統(tǒng)資
源。在一些實施例中，RF信號源包括多個基站，且數(shù)據(jù)測量包括RF信號源中 每一個的SNR、和RSSI。數(shù)據(jù)測量可包括來自基站的AFLT測量和/或RF信 號源可包括多個定位衛(wèi)星，以及數(shù)據(jù)測量包括GPS測量。在一個具體實例中， RF信號源包括CDMA網(wǎng)絡中的多個基站，且數(shù)據(jù)測量包括Ec/No、RSSI、RTD、 落在發(fā)現(xiàn)集中導頻的數(shù)目、以及所發(fā)現(xiàn)的導頻間能量分布圖的動態(tài)變化中的至 少兩個。形態(tài)可以各種分類來進行分類，例如室內(nèi)、室外、城市、鄉(xiāng)村等。在 將形態(tài)分類時可考慮UE先前已知的位置。
附圖簡述
為了更全面的理解，現(xiàn)在參照如在附圖中示出的實施例的以下具體描述，
附圖中


圖1示出了包括發(fā)射GPS信號的衛(wèi)星、包括多個基站的蜂窩通信系統(tǒng)、
以及與基站中的一個或多個通信的UE的通信和位置定位系統(tǒng)環(huán)境； 圖2是包括形態(tài)分類器/助手的UE的框圖； 圖3是包括形態(tài)分類器/助手的UE的一個實施例的框圖； 圖4是將用戶形態(tài)分類并使用得到的分類來控制UE更高效率地工作以由
此節(jié)省系統(tǒng)資源的方法的流程圖5是和圖4中一樣的流程圖，它包括更具體的細節(jié)和流程圖內(nèi)的示例； 圖6A、 6B、 6C、和6D—起示出了在一個實施例中用以將用戶形態(tài)分類
的操作的流程圖；以及
圖7是繪出了對應于兩個不同的期望信號水平的作為搜索窗大小的函數(shù)
的檢測概率的曲線圖。
在附圖中的各圖中，使用相同標號標示相同或類似要素。
具體描述
8術語和首字母縮寫詞的詞匯表
以下術語和首字母縮寫詞貫穿在具體描述中使用
A-GPS:輔助GPS。 一種定位技術，其中由定位服務器向GPS捕獲過程 提供專門輔助，且該技術可降低捕獲時間和改善靈敏度。
CDMA:碼分多址。 一種由高通公司首先開發(fā)且發(fā)展的商用高容量數(shù)字無
線技術。
碼片碼元，也是偽隨機(PN)序列的調(diào)制(例如，相位反轉(zhuǎn))的最小 部分。
簇被觀察到彼此接近的無線電信道傳播延遲值的子集。參見傳播延時分 布圖。典型的傳播延時分布圖由延遲簇組成。在大多數(shù)情況下，每一簇對應于 屬于一特定對象或數(shù)個特定對象的一組散射體。例如，城市環(huán)境中大型附近建 筑物的窗戶可以形成一組散射體，而由它們所反射的收到信號將形成傳播延時 分布圖中的簇。
DFT:離散傅立葉變換。
能量分布圖的動態(tài)變化能量分布圖(參見能量分布圖)的時間可變性的 量度。量度動態(tài)變化的示例是計算相繼(時間上)能量分布圖值之間的差值并
計算它們的RMS (均方根)值。通過恰當?shù)臍w一化以折扣掉平均信號功率，
能量分布圖的動態(tài)變化變成發(fā)射機和接收機的移動性或散射要素的移動性在 它們的無線電環(huán)境中較好的指示符。
Ec/No: CDMA系統(tǒng)中信噪比的量度。
能量分布圖隨傳播延遲變化的接收功率。參見傳播延遲分布圖。在更加
一般、動態(tài)的情形中，能量分布圖是2D函數(shù)，其中第一個變量表示多余傳播
延遲值，而第二個變量表示絕對測量時間。
GPS:全球定位系統(tǒng)。 一種利用相對于GPS衛(wèi)星的距離測量來確定三維 位置(包括仰角)的技術。雖然術語GPS常被用來表示美國全球定位系統(tǒng)， 但該術語的意義包括諸如俄羅斯Glonass系統(tǒng)和計劃的歐洲加利略系統(tǒng)等其它 全球定位系統(tǒng)。在一些系統(tǒng)中，術語衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)被用來替代該GPS 術語。為了說明的目的，在此本發(fā)明是就當前的美國GPS系統(tǒng)來描述的。然 而對于本領域的技術人員所顯見的是，本發(fā)明可適用于利用類似信令格式的各種SPS系統(tǒng)以及美國GPS系統(tǒng)的將來的變形。
GSM:全球移動系統(tǒng)，另一廣泛使用的數(shù)字無線技術。
mA:毫安培。
形態(tài)從射頻(RF)角度來看的UE的環(huán)境。
MS:移動站，諸如具有用以與一個或多個基站通信的基帶調(diào)制解調(diào)器和
位置定位能力的手機。本公開中引用的MS通常包括GPS接收機。
PCS:個人通信系統(tǒng)。
PDE:位置確定實體。 一種系統(tǒng)資源(例如，服務器)，通常在CDMA 網(wǎng)絡內(nèi)、與一個或多個GPS參考接收機協(xié)同工作并能夠與UE交換GPS相關 信息。在UE輔助的A-GPS會話中，PDE可向UE發(fā)送GPS輔助數(shù)據(jù)以增強 信號捕獲過程。UE然后可將諸如偽距測量等信息返回給PDE，然后后者能夠 計算UE的位置。在基于UE的A-GPS會話中，UE可將計算出的位置結果發(fā) 送給PDE。
導頻使用CDMA技術時從基站接收到的一種信號。
位置定位輔助數(shù)據(jù)為了幫助UE更加高效率地確定其位置而從遠程服務 器(例如，PDE)提供的信息，例如可見衛(wèi)星列表、相對衛(wèi)星的近似距離、近 似的衛(wèi)星多普勒、以及可見的基于地面的位置信號發(fā)射機的列表。
傳播延遲分布圖 一種表征發(fā)射與接收天線之間的無線電信道的方法。無 線電信道通常由大量不同射線組成。非視線射線經(jīng)歷反射且還可能折射。經(jīng)反 射的信號將導致額外的傳播延遲(相對于視線而言)，該額外傳播延遲是它們 的傳播路徑的特性。諸如CDMA等擴頻系統(tǒng)能夠檢測也被稱為多徑分量的這 些不同的接收到的信號分量的相對延遲。多徑分量可以區(qū)分的分辨率與通信信 號的帶寬成反比。傳播延遲分布圖也被稱為多徑延遲分布圖。
RF:射頻。
RSSI:收到信號強度指示符。絕對接收功率的一種量度。接收功率包括所
需信號、多個接入干擾噪聲以及其它噪聲源_—全部在工作頻率內(nèi)一一的功
率。RSSI量度通常是由接收機的自動增益控制功能產(chǎn)生的。 RTD:從UE到與該UE通信的基站的往返距離。 SNR:信噪比，與CDMA技術中的Ec/No相當。SV:宇宙飛行器。全球定位系統(tǒng)的一個主要要素是繞地球作軌道運動并 廣播唯一可標識的信號的一組sv。
UMTS:通用移動電話服務。利用CDMA形式的第三代蜂窩標準，被設 計成GSM的后繼者。
UE:用戶裝備。用戶使用的任何類型的無線通信設備。包括蜂窩、無繩、
PCS、或其它類型的無線電話設備、尋呼機、無線個人數(shù)字助理、具有無線接 入的筆記本計算機、或任何其它無線移動設備、雙向無線電裝置、步話機、或 其它類型的通信收發(fā)器、或用戶裝備，不論它們有無有效的SIM或USIM標識符。
GPS系統(tǒng)和用戶裝備的概覽
現(xiàn)在參照圖l、 2、和3。圖1示出了GPS環(huán)境，包括發(fā)射GPS定位信 號12的多個GPS衛(wèi)星(SV)、多個基于陸地的基站10、以及諸如手機等用 戶裝備(UE) 14?；?0被連接至允許其與諸如電話系統(tǒng)16、諸如因特網(wǎng)等 計算機網(wǎng)絡17a、以及其它通信系統(tǒng)17b等其它網(wǎng)絡和通信系統(tǒng)通信的蜂窩基 礎設施網(wǎng)絡15。因此，基站IO可包括通信網(wǎng)絡的部分，其可包括與基站通信 的數(shù)個其它通信系統(tǒng)。
UE 14在本文別處例如參照圖2進行了描述，但通常包括GPS接收機和 使用雙向通信信號20與基站通信的雙向系統(tǒng)。應該明確的是，GPS接收機可 以用與一個或多個基站IO通信的各種用戶裝備14 (手機之外)來實現(xiàn)。此外， 為了方便這里的描述，這里所公開的位置定位系統(tǒng)可以是GPS系統(tǒng)，應該認 識到的是，在此所述的該系統(tǒng)可以用任何基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)來實現(xiàn)。
在圖1中，UE14被示為手持設備，雖然它可以具有任何適當?shù)膶崿F(xiàn)，諸 如在例如卡車或汽車13等車輛中的內(nèi)置設備。UE14可以由例如站著、步行、 乘坐在卡車或汽車中或公共車輛上的用戶攜帶。UE 14可以在汽車13在旅途 上行駛時被攜帶其中。應該明確的是，用戶裝備可以位于各種環(huán)境中且可以是 固定或移動的。
GPS衛(wèi)星(SV) 11包括廣播被用于定位GPS接收機的信號的任意組的衛(wèi) 星。特別地，各衛(wèi)星同步發(fā)送定相至GPS時間的無線定位信號12。這些定位 信號是以預定頻率和以預定格式生成的。在當前GPS實現(xiàn)中，每個SV以根據(jù)GPS標準的格式在Ll頻帶(在1575.42 MHz)上發(fā)送民用型GPS信號。當 UE中的常規(guī)GPS接收機檢測到GPS信號時，GPS系統(tǒng)23嘗試計算從該GPS 信號的發(fā)射起直至在UE處被接收所經(jīng)過的時間量。換言之，GPS系統(tǒng)計算各 GPS信號中的每一個從它們相應的衛(wèi)星傳播到GPS接收機所需的時間。偽距 被定義為c (Tuser-Tsv)+cTbias，其中c為光速，T麗是接收到來自給定SV的 信號時的GPS時間，T"是該衛(wèi)星發(fā)射該信號時的GPS時間以及TbiM是通常存 在于GPS接收機中的本地用戶時鐘的誤差。有時在省略常數(shù)"c"的情況下來 定義偽距。在一般情形中，接收機需要求解4個未知量X、 Y、 Z (接收機天 線的坐標)、以及Tb&。對于該一般情形，求解4個未知量通常需要來自4個 不同SV的測量，然而在特定情形中，該約束可以放寬。例如，如果精確的仰 角估計可用，則所需的SV的數(shù)目可以從4個降到3個。在所謂的輔助GPS操 作中，Tsv對于接收機而言不一定可用并且并非處理真正的偽距，接收機而是 主要依賴于碼相。在當前GPS實現(xiàn)中，由于PN碼每1毫秒重復一次，所以碼 相具有1毫秒的時間不確定性。有時，可以探知數(shù)據(jù)位邊界，由此產(chǎn)生僅20 毫秒的不確定性。
基站10包括被用作使用無線信號20與UE 14通信的通信網(wǎng)絡的部分的基 站的任意集合。基站被連接到蜂窩基礎設施網(wǎng)絡15，后者提供與諸如公共電話 系統(tǒng)16、諸如因特網(wǎng)等計算機網(wǎng)絡17a、位置確定實體(PDE) 18 (如上所定 義)、以及統(tǒng)一在塊17b中示出的各種其它通信系統(tǒng)等多個其它通信網(wǎng)絡的通 信服務。PDE 18可以連接到(或包括)與PDE 18通信以提供諸如SV位置(星 歷表)信息等有助于確定位置的信息的GPS參考接收機(未示出)。
基于地面的蜂窩基礎設施網(wǎng)絡15通常提供允許手機用戶通過電話系統(tǒng)16 連接到另一電話的通信服務；然而基站10也可被用來與其它設備通信和/或作 其它通信用途，諸如作為與手持式個人數(shù)字助理(PDA)的因特網(wǎng)連接。在一 個實施例中，基站10是GSM通信網(wǎng)絡的一部分，然而在其它實施例中，可使 用其它類型的同步通信網(wǎng)絡(例如，CDMA2000)或異步通信網(wǎng)絡。
如在此所討論的，還可設置分類服務器19以輔助UE對其形態(tài)進行分類。 分類服務器19可例如包括，被設計或編程為接收信息并處理該信息以將UE 的形態(tài)分類或輔助UE作出該分類的服務器或服務器組。圖2是包括通信和位置定位系統(tǒng)的移動設備14的一個實施例的框圖。蜂
窩通信系統(tǒng)22被連接至使用蜂窩信號20通信的天線21 。蜂窩通信系統(tǒng)22包 括諸如用于與基站通信和/或檢測來自基站的信號20并處理所發(fā)送或接收到的 信息的調(diào)制解調(diào)器、硬件、和軟件等合適的設備。
UE中的GPS位置定位系統(tǒng)23被連接至接收發(fā)射自GPS衛(wèi)星的定位信號 12的天線21。 GPS系統(tǒng)23包括用于接收和處理GPS信號并執(zhí)行計算的任何 合適的硬件和軟件。在一些輔助GPS實現(xiàn)中，最終的位置定位計算(例如， 緯度和經(jīng)度)是在諸如PDE 18等遠程服務器處基于由GPS接收機發(fā)送給該遠 程服務器的碼相和其它信息來執(zhí)行的。這些實現(xiàn)被稱為MS輔助。
UE控制系統(tǒng)25被連接到雙向通信系統(tǒng)22和位置定位系統(tǒng)23兩者。該 UE控制系統(tǒng)25包括諸如一個或多個微處理器、存儲器、其它硬件、固件、和 軟件等提供恰當控制功能的任何恰當結構。應該明確的是，這里所描述的處理 步驟是使用受該微處理器控制的硬件、軟件和/或固件以任何合適的方式來實現(xiàn) 的。
控制系統(tǒng)25還連接到包括諸如小鍵盤、用于語音通信服務的話筒/揚聲器、 和顯示器(例如，背光LCD顯示器)等與用戶接口的任何合適的組件的用戶 接口 26。連接到位置定位系統(tǒng)23和雙向通信系統(tǒng)22的移動設備控制系統(tǒng)25 和用戶接口 26為GPS接收機和雙向通信系統(tǒng)提供諸如控制用戶輸入及顯示結 果等適當?shù)妮斎胼敵龉δ堋?br> 在一些實施例中，UE包括如圖2中所示的形態(tài)分類器/助手27。分類器 27可以連接至UE控制系統(tǒng)25或者可以是其一部分，且包括硬件和軟件的任 何合適的組合。形態(tài)分類器/助手27執(zhí)行恰當?shù)卮_定在UE位置處的形態(tài)的分 類的功能，或者可以與分類服務器19 (圖l) 一同工作以確定該分類。
圖3是移動設備14的一個實施例的框圖。如圖2所示，蜂窩通信系統(tǒng)22 被連接至使用蜂窩信號20通信的天線21，并且包括諸如用于與基站通信和/ 或檢測來自基站的信號20并處理所發(fā)送或接收到的信息的調(diào)制解調(diào)器、硬件、 和軟件等合適的設備。
在圖3中，使用單獨的GPS天線28來接收GPS定位信號12。在一些實 施例中，可使用單個天線來支持諸如蜂窩、GPS和PCS等多個頻帶。如圖3中所示的GPS系統(tǒng)23包括含變頻電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的GPS接收機29、 GPS 時鐘、控制GPS接收機的所需功能的控制邏輯、以及用于接收和處理GPS信 號并使用任何合適的位置定位算法來執(zhí)行確定位置所需的任何計算的任何合 適的硬件和軟件。在所示實施例中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器被連接至位置定位系統(tǒng)中的緩 沖存儲器，且該緩沖存儲器被耦合至DFT電路以提供和存儲DFT操作期間的 數(shù)據(jù)。在一些輔助GPS實現(xiàn)中，最終的位置定位計算(例如，緯度和經(jīng)度) 是在諸如位置確定實體(PDE)等遠程服務器處基于由GPS接收機發(fā)送給該遠 程服務器的碼相和其它信息來執(zhí)行的。在Norman F. Krasner的美國專利 5,841,396、 6,002,363、和6,421,002號中公開了 GPS系統(tǒng)的一些示例。
如圖3中所示連接到雙向通信系統(tǒng)22和位置定位系統(tǒng)23的UE控制系統(tǒng) 25包括用以為與其連接的系統(tǒng)提供恰當?shù)目刂乒δ艿囊粋€或多個微處理器、存 儲器、其它硬件、固件和軟件。應該明確的是，這里所描述的處理步驟是使用 受該微處理器控制的硬件、軟件和/或固件以任何合適的方式來實現(xiàn)的。
如圖3中所示的用戶接口 26包括小鍵盤、用于語音通信服務的話筒/揚聲 器、顯示器(例如，背光LCD顯示器)、以及任何其它合適的接口。移動設 備控制系統(tǒng)25和用戶接口 26為GPS接收機和雙向通信系統(tǒng)提供合適的輸入 輸出功能。
在圖3的實施例中，形態(tài)分類器/助手27被示為在UE控制系統(tǒng)25內(nèi)連接 至微處理器。 一般而言，分類器包括恰當?shù)貓?zhí)行與將該UE位置處的形態(tài)分類 相關的功能。分類器27可與分類服務器19 (圖1) 一起工作以確定該分類， 或者它可以單獨工作以執(zhí)行確定分類的部分或所有功能。
概覽
在此描述了一種用于確定用戶位置的與無線信號相關的特性(即，用戶的 形態(tài))以提供UE的更高效率的操作——例如輔助用戶更高效率地確定其位置 而無需不必要地中斷系統(tǒng)資源的使用或無對系統(tǒng)資源不必要的使用的系統(tǒng)。在 此所示的一般方法是進行觀察、處理并從這些測量中提取信息、以及將用戶位 置分類(例如，從RF的立場來分類為良或差，諸如室內(nèi)/室外)并隨后依據(jù)該 分類來控制UE,諸如基于該分類來預測還未測得的定位信號的強度。
一種分類UE的用戶形態(tài)的方法可以基于可觀察信號的特性及其數(shù)目在不
14同組的定位參考信號之間可以相關這一假設。例如，如果所有基站信號都較弱， 則UE可能是在室內(nèi)，因此衛(wèi)星信號將可能較弱。
在一個實施例中，描述了一種其中響應于"能夠位置定位"的用戶裝備
("UE")所接收到的信號的一個或多個特性來確定發(fā)送至該UE的無線輔助 數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。 一般而言，該實施例中的方法涉及取用所觀察到的信號的 一些方面(例如，信號強度、或所發(fā)現(xiàn)的信號的數(shù)目、或信噪比、或往返延遲、 或能量分布圖、或傳播延遲分布圖、或搜索集的大小)，并使用該信息來向 UE提供諸如是否嘗試確定位置定位或者還是推遲到另一時間等有用信息。在 以上所列的信息類型之外，還可向用戶裝備提供所期望的信號強度。該信息可 以是顯式提供的，或者基站可以用其制定其它輔助數(shù)據(jù)。 描述
現(xiàn)在參照圖4和圖5，它們是示出了將用戶形態(tài)分類并使用得到的分類來 控制UE更高效率地工作以由此節(jié)省系統(tǒng)資源的流程圖。特別地，圖4是示出 了一般形式的步驟的流程圖，而圖5是圖4的更具體的流程圖(為了方便省略 了步驟43)。
定義要搜索的一組信號，從而定義第一組信號
在41,恰當?shù)囟x一組信號。該步驟可包括例如定義一組AFLT信號、 或GPS信號、或其某一組合。
該組信號是諸如根據(jù)搜索、或根據(jù)來自先前搜索的知識、或其某一組合等 以各種合適的方式來定義的。在一些實施例中，最初可搜索一定數(shù)目的信號以 尋找最強的信號并隨后選擇這些最強的信號以作更徹底的搜索。
測量信號質(zhì)量
在42，測量該第一組信號。該步驟包括恰當?shù)赜^察并處理觀察到的數(shù)據(jù)， 由此提供第一組數(shù)據(jù)測量。有利地，該數(shù)據(jù)測量可包括通常在基站與該UE的 控制通信期間所取的測量，并且在這樣的實施例中無需在UE中實現(xiàn)額外的測 量特征，這從實現(xiàn)成本的觀點來看是有利的。然而，在一些實施例中，在已實 現(xiàn)的測量之外實現(xiàn)其它測量可能是有利的。
在CDMA系統(tǒng)中，例如有用數(shù)據(jù)測量的部分可包括
1)報告的前向鏈路導頻信號的數(shù)目；2) 導頻信號中一個或多個的導頻Ec/No;
3) CDMA頻率的總接收功率或RSSI;
4) 搜索時間和導頻RMS;
5) 活動集大?。?br> 6) 基于前向鏈路導頻多普勒或能量分布圖的動態(tài)變換的速度估計；
7) 基于觀察到的反向鏈路多普勒或能量分布圖的動態(tài)變化的速度估計；
8) 功率控制位統(tǒng)計量；
9) 反向鏈路SNR;
10) RTD測量；以及
11) 能量分布圖。
在一些情景中，可能無需作全面的測量(即，可能無需釆取正常所作的所 有測量)。換言之，可以作僅包括所需質(zhì)量的部分測量。在一個示例中，Ec/No 和RSSI被用于確定將來測量的期望的信號強度；后者又可被用于確定將用于 那些將來測量的輔助數(shù)據(jù)。
從UE向分類服務器和/或形態(tài)分類器/助手提供數(shù)據(jù)測量。
在43，數(shù)據(jù)測量被發(fā)送到UE中的形態(tài)分類器/助手27 (圖2和3中所示) 和/或遠程分類服務器19 (圖1中所示)。該步驟可包括簡單地直接傳送來自 UE的信息、或者可涉及一些處理從而以一些方式處理接收到的數(shù)據(jù)以提供更 有用的信息和/或刪除不必要的信息。例如，在UE中的形態(tài)分類器/助手中執(zhí) 行初始處理步驟并在之后將經(jīng)處理的信息發(fā)送到分類服務器可能更高效。
以上預測可以根據(jù)效用或需要由UE或基站、或UE與基站的某一組合來 執(zhí)行。如果基站被用于執(zhí)行該分類，則部分測量被從UE傳送至該基站，或者 該基站可使用反向鏈路測量。由基站執(zhí)行信號強度預測具有的優(yōu)勢在于可以利 用基站對本地信號傳播環(huán)境的知識。例如，環(huán)境概況可以是其中微弱CDMA 信號不一定暗示微弱GPS信號的鄉(xiāng)村、或環(huán)境可以是其中微弱CDMA信號確 實以更高的確定性暗示微弱GPS信號的市區(qū)。
如果信號強度預測由基站來執(zhí)行，則所預測的值可作為包括在輔助數(shù)據(jù)中 的單獨參數(shù)被傳送回UE，或者所預測的值可以在生成包括在輔助數(shù)據(jù)中的其 它參數(shù)時使用。用戶形態(tài)分類
在44，響應于第一組測量，將用戶形態(tài)分類，例如UE從RF的觀點來看 的用戶環(huán)境被分類，以及任選地該分類的置信度水平被確定(例如在O到1的 尺度上)。用戶位置的分類(以及任選的置信度水平)可以基于諸如以上所列 的可用類型的數(shù)據(jù)測量和其中可用信息的任意組合。在此描述了不同分類方法 的示例(例如，參見以下的表1和圖6A-6D)。
另外，歷史信息和先前己知的位置可被用來將位置分類。例如，如果先前 形態(tài)是在室外鄉(xiāng)村，則當前形態(tài)可能也是在室外鄉(xiāng)村；然而如果先前形態(tài)是室 外市區(qū)移動，則非常不確定形態(tài)將保持不變。
可以確定任選的置信度水平以作為例如對單個分類判決步驟的精細化。圖 6A-6D中所示的二元閾值判決的每一個或部分可以由加權函數(shù)來代替。該加權 函數(shù)將為每個判決的兩個可能結果賦予加權因子。加權因子可以選擇成它們對 于一給定判決總是合計為1，在這種情形中加權因子可被理解為近似的似然估 計。對于選定的最終結果，置信度將被確定為沿通向該結果的路徑的所有加權 因子的乘積。越高的置信度意味著該判決的更高可靠性。對于每一判決，加權 因子可以由將判決輸入?yún)?shù)作為其變元的一恰當選擇的函數(shù)來確定。先前使用 的判決閾值可以用作該加權函數(shù)的第二變元，但在加權因子可以例如僅基于輸 入?yún)?shù)和查找表來確定的情形中也可以省略。(自然地，如果輸入?yún)?shù)與先前 使用的判決閾值相近，則查找表將被期望輸出接近0.5、 0.5的加權因子。)如 果對于部分判決我們選擇不實現(xiàn)似然估計，則對于它們我們可以仍使用根據(jù)先 前所用的閾值生成0或1的簡單加權函數(shù)。這樣，最終判決的置信度仍然可以 以與上述同樣的方式來計算。
可作出許多不同類型的分類。在一個示例中，形態(tài)分類一般包括室內(nèi)、 室外、本地覆蓋、無本地覆蓋、靠近基站、固定、移動、市區(qū)、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、 室內(nèi)深處、室內(nèi)中間、以及室內(nèi)靠窗。作為這些一般類別的組合，更具體的形 態(tài)分類包括室內(nèi)有本地覆蓋、室外近蜂窩小區(qū)處、室外鬧市移動狀態(tài)、高層 建筑靠窗、室外鬧市固定狀態(tài)、室外郊區(qū)移動狀態(tài)、室外郊區(qū)固定狀態(tài)、室內(nèi) 深處無本地覆蓋靠近蜂窩小區(qū)站點、鄉(xiāng)村區(qū)域移動狀態(tài)、鄉(xiāng)村區(qū)域固定狀態(tài)、 室外郊區(qū)覆蓋邊緣移動狀態(tài)、室外郊區(qū)覆蓋邊緣固定狀態(tài)、以及室內(nèi)建筑物中
17間無本地覆蓋。
出于定義的目的，室內(nèi)分類包括室內(nèi)深處(其中接收不到明顯的外部信 號)、室內(nèi)靠窗(其中可接收到明顯的外部信號)以及室內(nèi)中間(其中有時間 歇地可接收到僅微弱的外部信號)。
生成輔助數(shù)據(jù)/信息
在45，所選分類(以及任選地置信度水平)可用且響應于該分類以多種
方式中的任意一種控制UE以更加高效率地使用其系統(tǒng)資源。例如，該分類可 被PDE用來生成與位置定位相關的輔助數(shù)據(jù)，例如該輔助數(shù)據(jù)可在被發(fā)送到 UE之前進行優(yōu)化。使用經(jīng)優(yōu)化的輔助數(shù)據(jù)，UE在確定位置時可以更加高效率 地利用其系統(tǒng)資源。例如，響應于該輔助數(shù)據(jù)，在隨后由UE進行測量時可降 低基站的數(shù)目和/或測量的次數(shù)。
可以許多其它方式來使用該分類。例如，基于該分類，可以改變閾值并且 對照該閾值來測試每個信號的強度。可使用分類來啟用或禁用對額外信號的搜 索。還可使用分類來調(diào)節(jié)要搜索的信號源的數(shù)目。
該分類可被PDE用來確定是否從PDE將未經(jīng)請求的輔助消息發(fā)送給UE。
該分類可被用來改變搜索優(yōu)先級(例如，首先尋找低仰角衛(wèi)星而不是高仰 角衛(wèi)星)。
分類可被用來調(diào)節(jié)搜索窗大小。
一般而言，可以多種方式使用該分類以改變進行測量的方式。則第二組測 量可以更具效用和高效。
置信度水平可被用來修改(或取消)原本根據(jù)該分類已經(jīng)開始的任何動作。 例如，較低的置信度水平暗示該分類可能出錯，因此可采取更保守的方法。另 一方面，高置信度水平將允許更激進的方法來節(jié)省能量。
形態(tài)分類示例
在該示例中，無線技術是CDMA以及所有可用測量都是AFLT (即，基 站前向鏈路測量)。通常，測得的AFLT信號強度被表示為導頻信噪比(SNR、 Ec/No)。在CDMA系統(tǒng)中，SNR不僅是所需信號的接收功率還是干擾的函數(shù)。 因此，將不得不連帶地評估所有測得的信號強度值以正確地對用戶位置分類。
在使用總接收功率(RSSI)的情況下可實現(xiàn)一可能的改進。該總接收功率包括來自在同一 CDMA頻率上工作的所有基站的信號。當在市區(qū)環(huán)境中總接 收功率較低時，用戶位置可能為室內(nèi)或封閉位置?？偨邮展β室咽荌S-801AFLT 測量報告(提供導頻相位測量消息或提供一般定位測量消息)的一部分。
如果在位置分類時聯(lián)合使用個體導頻SNR和總接收功率兩者，則可以實 現(xiàn)甚至進一步的改善。如果在鬧市環(huán)境中建筑物內(nèi)覆蓋是由室外小區(qū)提供的， 則最可能的是UE將僅能夠找到少量導頻信號。在另一方面，單個強導頻暗示 該用戶在室外且靠近小區(qū)站點或者在室內(nèi)且覆蓋由中繼器或微型小區(qū)提供。在 UMTS系統(tǒng)中，基站廣播關于導頻的發(fā)射功率的信息。基于該導頻發(fā)射功率水 平，可以確定該小區(qū)的類型，后者又可被用來確定覆蓋的類型(即，室內(nèi)對室 外)。另一方面，具有中等到微弱強度的許多導頻可表示UE位于室外。 以下在示例中使用表1列出了可能情景以及得到的分類的總結。 表l:分類示例總導頻強度和總接收功率(對于所有觀察到的導頻) 以下是示出了一個簡單的分類示例的表。該表被用于一般性地示出如何進 行分類，應該明確的是，還可實現(xiàn)用于分類用戶形態(tài)的其它方法。例如，以下 參照圖6A-6D描述了其它更具體的分類?？蓪崿F(xiàn)許多替換性分類系統(tǒng)以便例如 提供更多細節(jié)和/或在計算和判決中利用其它測量。
在下表中，總導頻強度和總接收功率(對于所有觀察到的導頻)被用來對
用戶形態(tài)分類。
所有Ec/No RSSI 可能的分類
低 低 室內(nèi)
低 高 室外
高 低 鄉(xiāng)村或覆蓋邊緣
高 高 室外、室內(nèi)中繼器或微型小區(qū)
在開始時，可能注意到特定測量(Ec/No和RSSI)必須被分類為"高" 或"低"中的任意一個。為此，可簡單地使用一預定數(shù)字來確定"高"或"低" 結論。雖然在觀察到的測量為明確地"高"或明確地"低"時這樣的簡單系統(tǒng) 可以滿足，但在許多情形中，觀察到的測量可能在不容易被分類為"高"或"低" 中任意一個的中等范圍內(nèi)。在這種情形中，可使用算法來更準確地對所觀察到 的測量分類。同樣， 一測量與該中等范圍的接近度可被用來確定該分類的置信度水平；例如，如果每個測量都在中等范圍附近，則置信度水平將較低。較低 的置信度水平可被理解為"未分類"或準確概率較低的"可能分類"。
因此，在實現(xiàn)分類系統(tǒng)時，用于分類的實際算法可能是復雜的，并且可使 用在以下示例中所提到的之外的許多因素或觀察。
注意，所報告的導頻的Ec/No彼此并不獨立。如果一個導頻具有較高的 Ec/No，則其它導頻必定具有較低的Ec/No，因為該強導頻對于其它導頻起到 干擾源的作用。 一個非常強的導頻暗示著大多數(shù)其它周圍導頻將非常微弱以致 甚至不能被測量到，因此一個強導頻的簡單存在意味著報告的導頻的數(shù)目將較 小。相反論述并不成立僅觀察到少量的報告導頻并不一定暗示報告導頻中的
某一導頻較強。如先前所提到的，觀察到少量的報告導頻以及較低的RSSI — 般暗示該設備在室內(nèi)，這對于將UE的形態(tài)分類是有用的。 形態(tài)分類示例
現(xiàn)在參照一起示出了在用以將用戶形態(tài)分類的一個實施例中的操作的流 程圖的圖6A-6D。這些操作使用判決閾值(N1到N3、以及Tl到T12)。判 決閾值可以基于解析或數(shù)值仿真方法來預定。另一確定最佳判決閾值的特別合 適的方法是根據(jù)在具有已知形態(tài)的位置上所取的一組樣本測量來經(jīng)驗地推導。 一旦采集到一組足夠大的樣本數(shù)據(jù)，就可選擇多組試驗閾值，并且該組樣本可 以根據(jù)每組試驗閾值來處理。給出具有最低差錯率(在將測試形態(tài)分類器的輸 出判決與已知位置處的已知形態(tài)相比時)的判決的那一組閾值可被選中和用在 形態(tài)分類器27中。由于多組可能的試驗閾值，劃分這多組試驗閾值是較為重 要的。這意味著在分類器工作流(諸如圖6A-6D中所示)當中彼此沒有任何影 響的獨立分支中的閾值可以獨立地來優(yōu)化，因此無需假設它們的所有組合。
一般而言，不同的地理區(qū)域可要求不同的閾值設置。例如，當分類部分或 全部地基于RSSI時，給定區(qū)域中所用的普通建筑材料可影響室內(nèi)/室外分類。 在這種情況下，形態(tài)分類器27可以從一組預定值中選擇工作閾值，其中該選 擇是基于根據(jù)初步粗略的UE位置估計導出的地理區(qū)域。
圖6A到6D中所示的操作實際上可在例如UE中或諸如PDE等遠程服務 器中等任何合適的地方執(zhí)行。在這些流程圖中，為了方便起見，測試結果或者 為"大于"或者為"小于"。如果出現(xiàn)結果相等，則測試結果可以被任意地賦予"大于"或"小于"中的任意一個。
在60，分類操作開始基于在UE中從其鄰接的各個基站接收到的信號預測
用戶的形態(tài)。
在61，獲得一組新的測量。這些測量可包括通常由UE所作的測量、以及 出于該示例的目的，包括RSSI、觀察到的導頻的數(shù)目、以及每一個的Ec/No、 RTD、能量分布圖。能量分布圖的動態(tài)變化也可被執(zhí)行，并且執(zhí)行任何其它必 要的計算來提供必要的測量。所有這些測量都在此例如在以上的定義章節(jié)中進 行了定義。
在62，測得的RSSI值被與第一閾值T1 (RSSI閾值)相比較。如果測得 的RSSI值小于Tl,則操作移到在圖6C中示出的流程圖位置B。然而如果測 得的RSSI值大于T1，則在63，導頻的數(shù)目(在近期搜索中發(fā)現(xiàn)的導頻數(shù)目) 被與預定閾值N1相比較。
根據(jù)63，如果導頻數(shù)目小于預定數(shù)目Nl，則操作移到在圖6B中示出的 流程圖位置A。然而，如果導頻數(shù)目小于數(shù)目N1，則操作移到64。
在64，執(zhí)行一測試以確定(至少一個導頻的)Ec/No是否大于預定預定第 二閾值T2 (S/N閾值)。如果為否，則意味著這些信號中沒有一個足夠強到基 于其分類，以及操作返回到61以獲得一組新的測量并自其處重復工作流。然 而，如果至少一個導頻的Ec/No大于該第二閾值，則操作移到65。
在65，使用測得的往返距離(RTD)執(zhí)行測試。如果最大RTD (所有觀 察到的導頻中的最大值)大于預定第三閾值T3，則在66作出UE位于室外可 能靠近基站(小區(qū))的分類。然而，如果最大RTD小于閾值T3，則在67作 出UE位于室內(nèi)有本地覆蓋(例如在內(nèi)部具有中繼器的建筑物內(nèi))的分類。
圖6B是在從63處導頻數(shù)目小于預定數(shù)目Nl的情況下執(zhí)行的操作的流程 圖。圖6B中的第一操作在70處。
在70，執(zhí)行一測試以確定是否(至少一個導頻)的Ec/No大于預定第四 閾值T4。如果小于該閾值，則UE可能在更密集的環(huán)境中，且操作移到71。
在71，能量分布圖的動態(tài)變化被與第五預定閾值T5相比較。如果大于， 則該較大變化指示UE可能正在移動，并且在72作出UE在室外鬧市環(huán)境(例 如，周圍具有許多建筑物)且正在移動的分類。
21返回71，如果能量分布圖的動態(tài)變化小于該第五閾值T5，則操作移到73。
在73，使用測得的往返距離(RTD)執(zhí)行測試。如果最大RTD (所有觀 察到的導頻中的最大值)大于預定第六閾值T6，則在74作出該UE位于高層 建筑中靠窗的分類。然而如果最大RTD小于第六閾值T6，則在75作出該UE 位于室外鬧市環(huán)境且基本固定的分類。
返回到70，如果至少一個Ec/No大于預定第四閾值T4，則已找到相對較 強的信號且該UE可能在開放(例如，郊區(qū))環(huán)境中的室外。則操作移到76。
在76，能量分布圖的動態(tài)變化被與第七預定閾值T7相比較。如果大于， 則該較大變化指示UE可能正在移動，并在77作出該UE在室外、郊區(qū)環(huán)境且 正在移動的分類。然而，如果能量分布圖的動態(tài)變化小于第七閾值T7，則UE 被分類為室外、郊區(qū)、及基本固定，如在78處所示。
圖6C是在從62 (圖6A)處RSSI小于預定第一閾值Tl的情況下執(zhí)行的 操作的流程圖。圖6C中的第一操作是在80處。
在80，執(zhí)行一測試以確定所觀察到的導頻的數(shù)目是否小于預定第二數(shù)值 N2。如果小于該第二數(shù)值N2，則觀察到了很少的導頻，且操作移到81。
在81，使用測得的往返距離(RTD)來執(zhí)行測試。如果最大RTD (所有 觀察到的導頻中的最大值)大于預定第八閾值T8，則在82作出UE在無本地 覆蓋的室內(nèi)深處且靠近基站(小區(qū)站點)的分類。然而，如果最大RTD小于 第八閾值T8，則操作移到83。
在83，能量分布圖的動態(tài)變化被與第九預定閾值T9相比較。如果大于， 則該較大的變化指示UE可能正在移動且在84作出UE在鄉(xiāng)村區(qū)域且正在移動 的分類。然而，如果能量分布圖的動態(tài)變化小于該第九閾值T9，則在85作出 該UE在鄉(xiāng)村環(huán)境基本固定的分類。
返回到80，如果觀察到的導頻的數(shù)目不小于(即，大于)預定第二數(shù)值 N2，則已經(jīng)觀察到相對較大數(shù)目的導頻。則操作移到86。
在86，執(zhí)行一測試以確定是否(至少一個導頻的)Ec/No大于預定第十閾 值TIO。如果小于該預定閾值，則操作移到87。
在87，能量分布圖的動態(tài)變化被與第十一預定閾值Tll相比較。如果大 于，則該較大變化指示該UE可能正在移動并在88作出該UE在處于覆蓋邊緣的室外郊區(qū)環(huán)境且正在移動的分類。然而，如果能量分布圖的動態(tài)變化小于第十一閾值Tll，則在89處UE的形態(tài)被分類為在室外郊區(qū)且基本固定。返回到86，如果(至少一個導頻)的Ec/No大于預定第十閾值TIO，則已經(jīng)觀察到相對較強的導頻信號。則操作移到90。在90，執(zhí)行一測試以確定所觀察到的簇的數(shù)目是否大于預定第三數(shù)值N3。如果簇的數(shù)目更大，則在91作出該UE在室內(nèi)環(huán)境、建筑中間(不靠窗)且沒有本地覆蓋的分類。然而，如果簇的數(shù)目更小，則操作移到由流程圖位置C所指示的圖6D。圖6D是在從90處(圖6C)簇的數(shù)目小于第三數(shù)值N3的情況下執(zhí)行的 操作的流程圖。操作移自C，且圖6D中的第一操作在92處。在92處，能量分布圖的動態(tài)變化被與第十二預定閾值T12相比較。如果 大于，則該較大變化指示該UE可能正在移動且在93作出該UE在室外郊區(qū)環(huán) 境且正在移動的分類。然而，如果能量分布圖的動態(tài)變化小于第十二閾值T12 則在94該UE的形態(tài)被分類為在室外郊區(qū)且基本固定。注意在許多情形中， 一些先驗知識可使得形態(tài)分類器能夠避開圖6A到6D 中所示的部分判決分支。例如，初步粗略UE位置估計可能已經(jīng)指示該位置必 定在市區(qū)、郊區(qū)等。另一示例是所存儲的與導頻ID相關聯(lián)的信息可提供用于 形態(tài)分類的額外的知識。如果UE測量到例如由已知是提供室內(nèi)覆蓋的基站發(fā) 射的導頻的高SNR，則這是UE在室內(nèi)的強指示，而不論諸如RSSI等其它因 素如何。任何這種外部信息都可被用來改善形態(tài)分類器的判決的可靠性。使用形態(tài)分類一旦以充分的可靠性水平確定了形態(tài)分類，則可將其用于以多種不同方式 來生成輔助數(shù)據(jù)。以下列出了少量示例1) 請求實體可啟用/禁用其它AFLT或GPS搜索。例如，如果用戶位置被 發(fā)現(xiàn)相對于GPS信號基本封閉，則可禁用進一步的搜索一段時間以避免將硬 件資源浪費在大范圍的信號搜索上。2) 形態(tài)分類器可被用來控制是否發(fā)送未經(jīng)請求的靈敏度輔助消息。如果 用戶位置被確定為在室內(nèi)但不是完全封閉，則基站可有效地向UE發(fā)送靈敏度 輔助數(shù)據(jù)以增強定位參考信號搜索的效率。然而，如果用戶位置被確定為在室外，則發(fā)送靈敏度輔助數(shù)據(jù)是不必要的從而可以避免，由此節(jié)省系統(tǒng)資源。 要搜索的信號源的數(shù)目可以基于形態(tài)分類來調(diào)節(jié)。 4)搜索窗大小可以基于形態(tài)分類來調(diào)節(jié)。分類的特定置信度水平可被用來調(diào)節(jié)以上任何操作，例如較低的置信度水 平可建議搜索窗大小以及要搜索的信號源的數(shù)目的增加。 仿真結果現(xiàn)在參照圖7。作為示例，執(zhí)行了仿真以論證其結果在圖7中示出的一個示例的效用。特別地，圖7繪出了對于兩個不同的預期信號水平作為搜索窗大 小(以GPSC/A碼片計)的函數(shù)的檢測概率。為此，假設了兩種情形在第一 種情形中，接收自GPS衛(wèi)星的信號強度被假定為-130dBm (對應于衛(wèi)星的清晰 視界)。在第二種情形中，接收自GPS衛(wèi)星的信號強度被假定為-137犯m (對 應于衛(wèi)星的封閉視界)。在兩種情形中，UE被指示搜索8個衛(wèi)星，且總搜索 時間約為3秒。在該仿真中，考慮了對應于從1個C/A碼片變化到30個C/A碼片的搜索 窗大小的子情形。對于每個搜索窗大小情形，模擬了 30,000個測量且確定了檢 測概率。該檢測概率被確定為以下兩個條件都滿足的事件的相對頻率1)真 信號碼相落在該搜索窗內(nèi)，以及2)該真搜索片內(nèi)的綜合的信號加噪聲超過一 檢測閾值。在該仿真中，真信號的位置被假定為具有標準差約為10個C/A碼片的高 斯分布。檢測閾值是基于目標0.0001的有效誤報警率來確定的。該有效誤報警 率是即使不存在GPS信號當搜索窗內(nèi)任何搜索片中的綜合噪聲超過了檢測閾 值從而使得UE聲明找到了 GPS信號的概率。根據(jù)該有效誤報警率將每搜索片 的誤報警率計算為W=夯褒_誤—叛,_萄 〃曙 其中，存效_誤_叛,—舉=10"而WIN是在此等于搜索窗大小的兩倍的搜索片 的數(shù)目。因子2是每個C/A碼片取兩個樣本這一事實的結果。然后，閾值可被計算為以上，測量噪聲近似為白噪聲。綜合信號的SNR (以dB計)被確定為SNR氣GPSj言號—強度-熱—噪聲-接收機_噪聲—圖)+ 1(HogK)(綜合—時間) 其中，GPS一信號—強度或者為-130dBm或者為-137dBm。 熱—噪聲為-174dBm/Hz，其可以根據(jù)下式獲得 10.1ogK)(300J)+3(^l(HogK)(30(H.38'10-23)+30;接收機_噪聲—圖為-5dB;以及綜合_時間被計算為 綜合時間=謹_時間其中總_搜索—時間為3s; Num_SV為8;以及WIN是如早先所述的要搜索的 片的數(shù)目。在以上所有假定情況下，圖7的曲線圖中示出了仿真結果。在101處示出 了對應于-130dBm的GPS信號水平的曲線，以及在102處示出了對應于 -137dBm的GPS信號水平的曲線。如從該示例中的曲線可以觀察到的，檢測 概率在信號強度預期為-137dBm的情況下在搜索窗大小被設為10個C/A碼片 時最大，而在信號強度預期為-130dBm時在搜索窗大小被設為接近30個C/A 碼片的情況下最大。因此，其顯示如果使得搜索窗大小為預期信號強度的函數(shù) 則可以改善性能。注意如果還使得要搜索的衛(wèi)星的數(shù)目為預期信號強度的函數(shù)則可實現(xiàn)進 一步的改善?？紤]到這些教義，本領域的技術人員應該認識到的是，可實現(xiàn)替換性實施 例而不會背離本發(fā)明的精神實質(zhì)或范圍。本發(fā)明僅由包括在結合以上說明書和 附圖閱讀時的所有這些實施例以及變形的以下權利要求所限定。
權利要求
1.一種用于將使用RF信號通信的UE的位置處的形態(tài)分類以輔助所述UE高效率地執(zhí)行位置定位操作并節(jié)省系統(tǒng)資源的方法，包括a)測量在所述UE中接收到的來自落在所述UE的范圍內(nèi)的RF信號源的第一組信號以提供第一組數(shù)據(jù)測量；b)響應于所述第一組數(shù)據(jù)測量將用戶的形態(tài)分類；以及c)響應于所述形態(tài)分類，確定是否執(zhí)行包括定位確定、和向所述UE發(fā)送未經(jīng)請求的靈敏度輔助數(shù)據(jù)這兩者中的至少一者的操作。
2. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述RF信號源包括多個基 站，且所述數(shù)據(jù)測量包括所述RF信號源中每一個的SNR、和RSSI。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述RF信號源包括多個基 站，且所述數(shù)據(jù)測量包括AFLT測量。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述RF信號源包括多個定 位衛(wèi)星，且所述數(shù)據(jù)測量包括GPS測量。
5. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述RF信號源包括CDMA 網(wǎng)絡中的多個基站，且所述數(shù)據(jù)測量包括以下至少兩者Ec/No、 RSSI、 RTD、 落在發(fā)現(xiàn)集中導頻的數(shù)目、以及所發(fā)現(xiàn)的導頻間能量分布圖的動態(tài)變化。
6. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述形態(tài)分類包括以下至少 一者室內(nèi)、室外、本地覆蓋、無本地覆蓋、靠近基站、固定、移動、市區(qū)、 郊區(qū)、鄉(xiāng)村、室內(nèi)深處、室內(nèi)中間、以及室內(nèi)靠窗。
7. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述形態(tài)分類包括室內(nèi)有本 地覆蓋、室外近蜂窩小區(qū)處、室外鬧市移動狀態(tài)、高層建筑靠窗、室外鬧市固 定狀態(tài)、室外郊區(qū)移動狀態(tài)、室外郊區(qū)固定狀態(tài)、室內(nèi)深處無本地覆蓋靠近蜂 窩小區(qū)站點、鄉(xiāng)村區(qū)域移動狀態(tài)、鄉(xiāng)村區(qū)域固定狀態(tài)、室外郊區(qū)覆蓋邊緣移動 狀態(tài)、室外郊區(qū)覆蓋邊緣固定狀態(tài)、以及室內(nèi)建筑物中間無本地覆蓋。
8. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在將所述用戶形態(tài)分 類前確定SNR是否超過最小閾值，且如果沒有超過所述最小閾值，則重復所 述測量第一組信號以在將所述用戶形態(tài)分類前提供第二組數(shù)據(jù)測量，否則繼續(xù)將用戶形態(tài)分類。
9. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，還包括確定所述UE先前己 知的位置，且其中所述將用戶形態(tài)分類包括除了所述第一組數(shù)據(jù)測量之外還響 應于所述先前已知的位置來確定所述分類。
10. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定是否執(zhí)行操作包括 響應于所述分類生成位置輔助數(shù)據(jù)，并響應于所述輔助數(shù)據(jù)作出第二組測量。
11. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，還包括確定所述分類的置信 度水平，且其中所述確定是否執(zhí)行操作是響應于所述置信度水平和所述形態(tài)分 類來執(zhí)行的。
12. —種高效率地利用UE的系統(tǒng)資源的方法，包括a) 測量在所述UE中接收到的來自落在所述UE的范圍內(nèi)的RF信號源的 第一組信號以提供第一組數(shù)據(jù)測量；b) 響應于所述第一組數(shù)據(jù)測量將用戶形態(tài)分類；以及c) 響應于所述形態(tài)分類，控制所述UE高效率地執(zhí)行操作并由此高效率地 利用所述UE內(nèi)的系統(tǒng)資源，包括以下至少一者啟用/禁用位置定位確定、啟 用/禁用向所述UE發(fā)送未經(jīng)請求的靈敏度輔助數(shù)據(jù)、調(diào)節(jié)要搜索的信號源的數(shù) 目、調(diào)節(jié)搜索窗大小、以及預測預期信號強度并響應于所述預期信號強度來控 制所述UE。
13. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述RF信號源包括多個 基站，且所述數(shù)據(jù)測量包括所述RF信號源中每一個的SNR、和RSSI。
14. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述RF信號源包括多個 基站，且所述數(shù)據(jù)測量包括AFLT測量。
15. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述RF信號源包括多個 定位衛(wèi)星，且所述數(shù)據(jù)測量包括GPS測量。
16. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述RF信號源包括CDMA 網(wǎng)絡中的多個基站，且所述數(shù)據(jù)測量包括以下至少兩者Ec/No、 RSSI、 RTD、 落在發(fā)現(xiàn)集中的導頻的數(shù)目、以及所發(fā)現(xiàn)的導頻間能量分布圖的動態(tài)變化。
17. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述形態(tài)分類包括以下至 少一者室內(nèi)、室外、本地覆蓋、無本地覆蓋、靠近基站、固定、移動、市區(qū)、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、室內(nèi)深處、室內(nèi)中間、以及室內(nèi)靠窗。
18. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述形態(tài)分類包括以下至少一者室內(nèi)有本地覆蓋、室外近蜂窩小區(qū)處、室外鬧市移動狀態(tài)、高層建筑 靠窗、室外鬧市固定狀態(tài)、室外郊區(qū)移動狀態(tài)、室外郊區(qū)固定狀態(tài)、室內(nèi)深處 無本地覆蓋靠近蜂窩小區(qū)站點、鄉(xiāng)村區(qū)域移動狀態(tài)、鄉(xiāng)村區(qū)域固定狀態(tài)、室外 郊區(qū)覆蓋邊緣移動狀態(tài)、室外郊區(qū)覆蓋邊緣固定狀態(tài)、以及室內(nèi)建筑物中間無 本地覆蓋。
19. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，還包括在將所述用戶形態(tài) 分類前確定SNR是否超過最小閾值，且如果所述SNR沒有超過所述最小閾值， 則重復所述測量第一組信號以在將所述用戶形態(tài)分類前提供第二組數(shù)據(jù)測量， 否則繼續(xù)所述將用戶形態(tài)分類。
20. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，還包括確定所述UE先前 已知的位置，且其中所述將用戶形態(tài)分類包括除了所述第一組測量之外還響應 于所述先前己知的位置來確定所述分類。
21. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述控制UE包括響應于 所述分類生成位置輔助數(shù)據(jù)，并響應于所述輔助數(shù)據(jù)作出第二組測量。
22. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，還包括確定所述分類的置 信度水平,且所述控制UE是響應于所述置信度水平和所述形態(tài)分類來執(zhí)行的。
23. —種用于高效率地執(zhí)行位置定位操作以使得能夠節(jié)省系統(tǒng)資源的無線 裝置，包括接收機，其包括用于測量在所述UE中接收到的來自落在所述UE的范圍 內(nèi)的RF信號源的第一組信號以提供第一組數(shù)據(jù)測量的系統(tǒng)；形態(tài)分類器，用于響應于所述第一組數(shù)據(jù)測量將用戶的形態(tài)分類；以及 控制系統(tǒng)，用于響應于所述形態(tài)分類確定是否執(zhí)行包括定位確定、和向所 述UE發(fā)送未經(jīng)請求的靈敏度輔助數(shù)據(jù)這兩者中的至少一者的操作。
24. 如權利要求23所述的無線裝置，其特征在于，所述RF信號源包括 CDMA網(wǎng)絡中的多個基站，且所述接收機包括用于進行包括以下至少兩者的數(shù) 據(jù)測量的裝置Ec/No、 RSSI、 RTD、落在發(fā)現(xiàn)集中的導頻的數(shù)目、以及所發(fā) 現(xiàn)的導頻間能量分布圖的動態(tài)變化。
25. 如權利要求23所述的無線裝置，其特征在于，所述形態(tài)分類器包括 用于將所述用戶形態(tài)分類為以下至少一者的裝置室內(nèi)、室外、本地覆蓋、無 本地覆蓋、靠近基站、固定、移動、市區(qū)、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、室內(nèi)深處、室內(nèi)中間、 以及室內(nèi)靠窗。
26. 如權利要求23所述的無線裝置，其特征在于，還包括用于確定所述 分類的置信度水平的裝置，且所述控制系統(tǒng)響應于所述置信度水平和所述形態(tài) 分類。
全文摘要
一種用于將用戶形態(tài)分類并使用該分類來控制UE以提供對該UE的更高效率的操作的系統(tǒng)和方法。該分類可被用來輔助用戶更高效率地確定其位置而無需不必要地中斷系統(tǒng)資源的使用或無系統(tǒng)資源的不必要的使用。形態(tài)分類器可將用戶形態(tài)分類為以下分類中的至少一個室內(nèi)、室外、本地覆蓋、無本地覆蓋、靠近基站、固定、移動、市區(qū)、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、室內(nèi)深處、室內(nèi)中間、以及室內(nèi)靠窗。該分類可被該UE使用或可被遠程服務器用來發(fā)展發(fā)送給UE的輔助數(shù)據(jù)。
文檔編號H04W4/02GK101292563SQ200680039344
公開日2008年10月22日 申請日期2006年8月24日 優(yōu)先權日2005年8月24日
發(fā)明者P·蓋爾, S·S·索利曼 申請人:高通股份有限公司