專(zhuān)利名稱(chēng)：位置測(cè)定系統(tǒng)中的中繼器識(shí)別的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及位置測(cè)定和無(wú)線通信的領(lǐng)域，且更具體而言，本發(fā)明涉及使用中繼器的無(wú)線通信系統(tǒng)中的位置測(cè)定。
背景技術(shù)：
中繼器是一種用于延伸無(wú)線通信系統(tǒng)中的覆蓋范圍或填充無(wú)線通信系統(tǒng)中的覆蓋間隙的靈活且經(jīng)濟(jì)的方式。中繼器也可用于在承受許多導(dǎo)頻的CDMA(碼分多址)系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域內(nèi)提供一特定主導(dǎo)頻(pilot dominant)。一般顯示中繼器可用于增加或延伸覆蓋范圍的區(qū)域?yàn)橹T如山谷、隧道和辦公樓等變化地形。對(duì)于全基站的成本的一小部分而言，中繼器適合在新的以及建立完善的、成熟的網(wǎng)絡(luò)中使用。
具有若干中繼器的實(shí)施。在最普通的實(shí)施中，中繼器充當(dāng)如圖1所示的雙向放大器。在正向(下行)鏈路上，中繼器104從供給單元基站(BTS)102接收一傳輸，將其放大并將其發(fā)送到用戶站(SS)106。BTS 102可為全站(omni station)或一多扇區(qū)單元中的一個(gè)扇區(qū)。在反向鏈路上，SS 106將一傳輸發(fā)送到中繼器104，中繼器104將其放大并將其發(fā)送到BTS 102。可看到，在其它不具有可靠的覆蓋范圍的區(qū)域中，中繼器在供給單元與用戶站之間中繼一可靠信號(hào)。
依照美國(guó)通信委員會(huì)(FCC)要求，正在努力使用戶站配備有由從各種來(lái)源接收到的傳輸來(lái)測(cè)定它們的位置的能力，所述來(lái)源諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星、基站、或GPS衛(wèi)星和基站的組合。用戶站從已知精確位置的四個(gè)或四個(gè)以上來(lái)源接收傳輸。這些來(lái)源與單個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)同步。用戶站接著從每個(gè)傳輸?shù)玫揭粋€(gè)時(shí)間測(cè)量值，其表示沿著來(lái)源與用戶站之間的視距路徑的行程時(shí)間。用戶站然后將這些時(shí)間測(cè)量值提供給位置測(cè)定實(shí)體(PDE)。作為回應(yīng)，PDE從(a)這些時(shí)間測(cè)量值、(b)已知的光速和(c)已知的來(lái)源的位置來(lái)估計(jì)用戶站的位置。或者，用戶站使用這個(gè)信息來(lái)測(cè)定自己的位置。
無(wú)線通信系統(tǒng)中的中繼器的存在可使位置測(cè)定處理顯得不確定。例如，由于中繼器的存在會(huì)具有以下危險(xiǎn)用戶站會(huì)錯(cuò)誤地假設(shè)來(lái)自一基站但由一中繼器中繼的傳輸是來(lái)自基站的視距傳輸。因?yàn)閺倪@個(gè)傳輸?shù)玫降臅r(shí)間測(cè)量值將夸大基站與用戶站之間的行程時(shí)間，所以基于這個(gè)時(shí)間測(cè)量值的用戶站的位置估計(jì)將是錯(cuò)誤的。
可參考圖2進(jìn)一步解釋這個(gè)問(wèn)題。如圖所示，用戶站212從包含GPS衛(wèi)星202、BTS 204、GPS衛(wèi)星206和BTS 208的四個(gè)來(lái)源接收傳輸。來(lái)自來(lái)源202、204和206的每個(gè)傳輸都是視距傳輸。然而，從BTS 208接收有兩個(gè)傳輸。由數(shù)字214識(shí)別的第一個(gè)傳輸直接由BTS 208接收。由數(shù)字216識(shí)別的第二個(gè)傳輸由中繼器210中繼。由相同的唯一識(shí)別BTS 208的PN碼調(diào)制來(lái)自BTS 208的兩個(gè)傳輸。由中繼器210中繼的傳輸216比傳輸214強(qiáng)，且因此用戶站212選擇傳輸216代替?zhèn)鬏?14來(lái)用于位置測(cè)定處理。
用戶站212一旦接收到傳輸，就將由中繼器210中繼的傳輸216錯(cuò)誤地識(shí)別為來(lái)自BTS 208的視距傳輸。因此，其也將從這個(gè)傳輸?shù)玫降臅r(shí)間測(cè)量值錯(cuò)誤地識(shí)別為BTS 208與用戶站212之間的行程時(shí)間的表示。然而，此時(shí)間測(cè)量值并不表示這個(gè)行程時(shí)間，而是事實(shí)上夸大了這個(gè)行程時(shí)間。因此，基于這個(gè)時(shí)間測(cè)量值的位置估計(jì)將是錯(cuò)誤的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述一種識(shí)別在一用戶站處接收到的第一信號(hào)是否已由一中繼器中繼的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，由運(yùn)作于同步位置測(cè)定系統(tǒng)中的用戶站執(zhí)行或在所述用戶站內(nèi)執(zhí)行所述方法。所述方法是通過(guò)在用戶站處測(cè)量所述第一信號(hào)與一第二信號(hào)之間的到達(dá)時(shí)間差開(kāi)始的。在一實(shí)施例中，第一信號(hào)始發(fā)于基站，且第二信號(hào)是一個(gè)已知已從其來(lái)源直接接收且未由中繼器中繼的信號(hào)。在一實(shí)施中，第二信號(hào)始發(fā)于GPS衛(wèi)星。
接著，根據(jù)所測(cè)量的到達(dá)時(shí)間差形成指示用戶站的可能位置的可能解表面。在一實(shí)施例中，可能解表面是一個(gè)雙曲面。在一實(shí)施例中，所述雙曲面是一個(gè)雙葉雙曲面，其中兩個(gè)軌跡分別位于第一信號(hào)的始發(fā)基站的位置和第二信號(hào)的始發(fā)來(lái)源的位置處。對(duì)于雙葉雙曲面上的任一點(diǎn)P而言，點(diǎn)P與兩個(gè)軌跡之間的距離和是一常數(shù)，等于第一信號(hào)與第二信號(hào)之間所測(cè)量的到達(dá)時(shí)間差。
基于從可能解表面得到的信息確定第一信號(hào)是否由中繼器中繼。在一實(shí)施例中，在形成與第一信號(hào)的始發(fā)基站的位置處的地表近似相切的平面，且所述平面與可能解表面相交以形成一相交曲線。如果所述相交曲線相交于或位于第一信號(hào)的始發(fā)基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)，那么將第一信號(hào)識(shí)別為已從其始發(fā)基站直接接收。如果所述相交曲線不相交且位于第一信號(hào)的始發(fā)基站的覆蓋區(qū)域外，那么將第一信號(hào)識(shí)別為已由中繼器中繼。
所屬領(lǐng)域技術(shù)人員在檢查了以下附圖和詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)顯而易見(jiàn)或變得顯而易見(jiàn)。本文旨在將所有這些其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)都包括在此描述中，都包括在本發(fā)明的范疇內(nèi)且都受附加權(quán)利要求的保護(hù)。


圖式中的組件并沒(méi)有必要按照比例，重點(diǎn)在于說(shuō)明本發(fā)明的原理，在這些圖式中，相似的參考編號(hào)表示整個(gè)不同的圖中的對(duì)應(yīng)部分。
圖1是將中繼器的典型應(yīng)用說(shuō)明為基站與用戶站之間的雙向放大器的方塊圖。
圖2是說(shuō)明由位置測(cè)定系統(tǒng)中的中繼器引入不確定性的圖。
圖3是說(shuō)明位置測(cè)定系統(tǒng)中的位置測(cè)定實(shí)體的圖，所述位置測(cè)定實(shí)體用于計(jì)算用戶站的位置，且校正從經(jīng)測(cè)定已由中繼器中繼的信號(hào)所得到的時(shí)間測(cè)量值。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的流程圖，其用于識(shí)別由用戶站接收的第一信號(hào)是否由中繼器中繼。
圖5A是說(shuō)明一雙葉雙曲面的圖。
圖5B說(shuō)明雙葉雙曲面的參變量數(shù)學(xué)表達(dá)式。圖5C說(shuō)明雙葉雙曲面的非參變量數(shù)學(xué)表達(dá)式。
圖6是說(shuō)明通過(guò)使與信號(hào)的始發(fā)基站的位置處的地表近似相切的平面與圖5的雙葉雙曲面相交而形成的相交曲線的圖。
圖7是說(shuō)明相交曲線與信號(hào)的始發(fā)基站的覆蓋區(qū)域之間進(jìn)行相交的圖。
圖8是說(shuō)明不相交且位于信號(hào)的始發(fā)基站的覆蓋區(qū)域外的相交曲線的圖。
圖9是說(shuō)明來(lái)自基站的第一信號(hào)與來(lái)自GPS衛(wèi)星的第二信號(hào)之間的到達(dá)時(shí)間差的時(shí)序圖。
圖10是說(shuō)明第一信號(hào)與第二信號(hào)之間的到達(dá)時(shí)間差的時(shí)序圖，所述信號(hào)來(lái)自基站。
圖11是說(shuō)明將多個(gè)到達(dá)時(shí)間差值應(yīng)用于完整性監(jiān)測(cè)的時(shí)序圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的方塊圖，所述系統(tǒng)用于識(shí)別由用戶站接收的第一信號(hào)是否由一中繼器中繼。
圖13是包含或并入圖12的系統(tǒng)的用戶站的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
如本文所用，諸如“大約”、“近似”、“大體”、“附近”的術(shù)語(yǔ)旨在允許在機(jī)械精度方面存在一些誤差，以解釋業(yè)界內(nèi)可接受的容許誤差。因此，由術(shù)語(yǔ)“大約”、“近似”、“大體”、“附近”修改的值向上或向下1％到20％或更小范圍內(nèi)的任何偏差應(yīng)認(rèn)為明顯在規(guī)定值的范圍內(nèi)。
如本文所用，術(shù)語(yǔ)“軟件”包括源代碼，匯編語(yǔ)言代碼，二進(jìn)制碼，固件，宏指令、微指令等，或兩個(gè)或兩個(gè)以上的上述內(nèi)容的任何組合。
術(shù)語(yǔ)“存儲(chǔ)器”涉及任何處理器可讀媒體，包括(但不限于)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、磁盤(pán)、軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、數(shù)字化視頻光盤(pán)(DVD)等，或兩個(gè)或兩個(gè)以上的上述內(nèi)容的任何組合，其上可存儲(chǔ)有一系列可由處理器執(zhí)行的軟件指令。
術(shù)語(yǔ)“處理器”或“中央處理器(CPU)”涉及能執(zhí)行一系列指令的任何裝置，且包括(但不限于)通用或?qū)Ｓ梦⑻幚砥?、有限狀態(tài)機(jī)、控制器、計(jì)算機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等。
術(shù)語(yǔ)“邏輯”涉及硬件、軟件或硬件和軟件的任何組合的功能性的實(shí)施。
詞組“基站”(BTS)包括個(gè)別扇區(qū)。
詞組“GPS衛(wèi)星”包括航天器(SV)。
詞組“位置測(cè)定系統(tǒng)”包括覆蓋于無(wú)線通信系統(tǒng)之上或集成于無(wú)線通信系統(tǒng)中的位置測(cè)定系統(tǒng)。
“同步”位置測(cè)定系統(tǒng)是一個(gè)具有和所有的或大體所有的系統(tǒng)元件或許多系統(tǒng)元件共用的系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)的系統(tǒng)。
第一信號(hào)與第二信號(hào)相比而得到的詞組“到達(dá)時(shí)間差”是第一信號(hào)與第二信號(hào)的到達(dá)時(shí)間之差的絕對(duì)值。
實(shí)例環(huán)境圖3的系統(tǒng)300測(cè)定可使用中繼器的無(wú)線通信系統(tǒng)中的用戶站312的位置。這個(gè)系統(tǒng)是其中可運(yùn)作本發(fā)明的方法的環(huán)境的一個(gè)實(shí)例，且應(yīng)了解，可以是其它環(huán)境。因此，這個(gè)實(shí)例環(huán)境的描述中沒(méi)有什么可作為限制。
在這個(gè)系統(tǒng)中，用戶站312接收由對(duì)于用戶站中的接收器可見(jiàn)的復(fù)數(shù)個(gè)源302、304、306和308傳輸?shù)男盘?hào)。另外，來(lái)自源308的信號(hào)可被直接接收且也可通過(guò)中繼器310傳輸后接收。如所說(shuō)明的，源可以是BTS、GPS衛(wèi)星或BTS和GPS衛(wèi)星的組合。在所說(shuō)明的實(shí)例中，源302和306是GPS衛(wèi)星，且源304和308是BTS。此外，BTS 308是與中繼器310相關(guān)的供給基站。
每個(gè)源傳輸由唯一識(shí)別所述源的標(biāo)識(shí)碼調(diào)制的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施中，標(biāo)識(shí)碼是PN碼，其根據(jù)所涉及的源而在長(zhǎng)度上或周期上不同。對(duì)于符合IS-95的CDMA系統(tǒng)，PN碼是長(zhǎng)度為32,768個(gè)碼片的序列，其每隔26.67毫秒就重復(fù)。在當(dāng)前的GPS系統(tǒng)中，PN碼是長(zhǎng)度為1,023個(gè)碼片的序列，其每個(gè)一毫秒就重復(fù)。
通過(guò)用戶站312直接接收所有由源302、304和306傳輸?shù)男盘?hào)和由BTS308傳輸?shù)男盘?hào)314。因此所有信號(hào)都是與各自的源相關(guān)的視距信號(hào)。然而，來(lái)自基站308并由中繼器310中繼的信號(hào)316從供給單元308的立場(chǎng)來(lái)看不是視距信號(hào)。
位置測(cè)定實(shí)體(PDE)318可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)320。數(shù)據(jù)庫(kù)320含有用于無(wú)線通信系統(tǒng)中存在的每個(gè)中繼器的入口。每個(gè)入口包含一個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)(例如，對(duì)應(yīng)中繼器的位置和用于對(duì)應(yīng)中繼器的時(shí)間校正)的記錄。使用用于校準(zhǔn)中繼器的任何方法來(lái)得到這個(gè)信息，在Qualcomm檔案號(hào)為020407中的2003年2月14日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案第10/366,960號(hào)中描述了所述方法，將所述申請(qǐng)案以引用的方式并入本文。使用供給單元的PN碼來(lái)對(duì)每一個(gè)入口做索引。所述數(shù)據(jù)庫(kù)還可并入一個(gè)或多個(gè)年鑒，其指示系統(tǒng)300中的每個(gè)源(無(wú)論其是基站、GPS衛(wèi)星還是基站和GPS衛(wèi)星的組合)的當(dāng)前位置。在圖3所說(shuō)明的系統(tǒng)300中，這些一個(gè)或多個(gè)年鑒指示GPS衛(wèi)星302和306的當(dāng)前位置和基站304和308的當(dāng)前位置。
用戶站312配備有相關(guān)器，所述相關(guān)器經(jīng)配置以得到從源直接接收或通過(guò)中繼器接收的每個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的到達(dá)時(shí)間測(cè)量值?；蛘?，用戶站312內(nèi)的處理器可經(jīng)配置以從由相關(guān)器提供給它的相關(guān)函數(shù)來(lái)測(cè)定到達(dá)時(shí)間測(cè)量值。這些導(dǎo)頻信號(hào)通常是以一個(gè)或多個(gè)復(fù)合信號(hào)的形式被用戶站312接收。
假設(shè)系統(tǒng)300是一個(gè)同步系統(tǒng)，是一個(gè)提供與所有系統(tǒng)元件或至少許多系統(tǒng)元件共用的時(shí)間基準(zhǔn)(諸如(但不限于)GPS時(shí)間)的系統(tǒng)。用戶站312使用這個(gè)信息來(lái)調(diào)整到達(dá)時(shí)間測(cè)量值以使它們遵循系統(tǒng)時(shí)間?；蛘?，由PDE 318執(zhí)行這個(gè)任務(wù)。同步無(wú)線通信系統(tǒng)的實(shí)例是IS-95(CDMA)、CDMA2000和寬頻碼分多址(WCDMA)(同步模式)系統(tǒng)。
用戶站312還使用本發(fā)明的方法來(lái)識(shí)別任何到達(dá)時(shí)間測(cè)量值是否與由中繼器中繼的信號(hào)相關(guān)。用戶站312接著將到達(dá)時(shí)間測(cè)量值和指示這些測(cè)量值中的哪些測(cè)量值與被中繼器中繼的信號(hào)相關(guān)的指示符傳送給PDE 318。
如果存在從由中繼器中繼的信號(hào)得到的時(shí)間測(cè)量值，那么PDE 318使用供給單元的PN碼來(lái)從數(shù)據(jù)庫(kù)320檢索所述中繼器的校準(zhǔn)參數(shù)。詳細(xì)而言，PDE 318檢索一個(gè)記錄，所述記錄含有用于中繼器的時(shí)間校正和中繼器的位置。然后，PDE 318使用用于中繼器的時(shí)間校正來(lái)校正從導(dǎo)頻信號(hào)得到的到達(dá)時(shí)間測(cè)量值。PDE 318還用中繼器的位置來(lái)取代供給單元的位置。PDE 318針對(duì)經(jīng)測(cè)定而涉及由中繼器中繼的信號(hào)的每個(gè)到達(dá)時(shí)間測(cè)量值來(lái)執(zhí)行這些調(diào)整。
然后，PDE 318使用經(jīng)校正的時(shí)間測(cè)量值和更新位置來(lái)測(cè)定用戶站312的位置。還是在一個(gè)實(shí)施中，已知的三角測(cè)量或三邊測(cè)量程序用于得到用戶站312的位置。一旦經(jīng)測(cè)定，用戶站312的位置就可由PDE 318傳送給用戶站312或某些其它網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。
或者，用戶站312使用校準(zhǔn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)320和指示信號(hào)源的位置的一個(gè)或多個(gè)年鑒來(lái)測(cè)定其自身的位置，用戶站312可訪問(wèn)所述數(shù)據(jù)庫(kù)和所述一個(gè)或多個(gè)年鑒。
本發(fā)明的實(shí)施例圖4中說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法的一實(shí)施例的流程圖。這個(gè)流程圖以步驟402開(kāi)始，所述步驟包含在用戶站處測(cè)量第一信號(hào)與第二信號(hào)之間的到達(dá)時(shí)間差。在一個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)第一信號(hào)來(lái)自具有已知的位置和覆蓋區(qū)域的基站，且假設(shè)第二信號(hào)來(lái)自具有已知的位置的源。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，第二信號(hào)是一個(gè)已知直接從其源接收的且并未由中繼器中繼的信號(hào)。在一個(gè)配置中，第二信號(hào)是一個(gè)非中繼信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施中，由運(yùn)作于位置測(cè)定系統(tǒng)中的用戶站來(lái)執(zhí)行所述方法。在一個(gè)實(shí)施實(shí)例中，位置測(cè)定系統(tǒng)是一個(gè)同步位置測(cè)定系統(tǒng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一信號(hào)的始發(fā)基站的位置和第二信號(hào)的源的位置是已知值。在一個(gè)實(shí)施中，這些值都是從年鑒得到的，在所述年鑒中保留有位置測(cè)定系統(tǒng)中的所有或至少許多源的當(dāng)前位置。在一個(gè)實(shí)施中，第一和第二信號(hào)都是導(dǎo)頻信號(hào)。
流程圖從步驟402進(jìn)行到步驟404，形成了一個(gè)可能解表面，所述可能解表面由所測(cè)量的到達(dá)時(shí)間差指示用戶站的可能位置。
在一個(gè)實(shí)施例中，可能解表面是一個(gè)雙曲面，由第一信號(hào)與第二信號(hào)相比而得到的到達(dá)時(shí)間差值，和第一信號(hào)和第二信號(hào)的已知位置而得到所述雙曲面。在一個(gè)圖5A所說(shuō)明的實(shí)施中，雙曲面是雙葉雙曲面500，其具有第一葉和第二葉512、514，且軌跡502、504分別位于第一信號(hào)的始發(fā)基站和第二信號(hào)的源的已知位置。
這種雙葉雙曲面的特征在于，雙曲面上的任一點(diǎn)P到第一軌跡與第二軌跡的距離(分別由參考編號(hào)508和509識(shí)別)之差是恒定的(或大體恒定的)且等于(或大體等于)在步驟402中所測(cè)量的第一信號(hào)與第二信號(hào)之間的到達(dá)時(shí)間差。旋轉(zhuǎn)軸由參考編號(hào)510識(shí)別，且頂點(diǎn)503、505是旋轉(zhuǎn)軸510與第一葉和第二葉512、514的交點(diǎn)。圖5B說(shuō)明雙葉雙曲面的參數(shù)表達(dá)式，且圖5C說(shuō)明雙葉雙曲面的非參數(shù)表達(dá)式。
然后，基于從可能解表面得到的信息測(cè)定第一信號(hào)是否由中繼器中繼。在一個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)測(cè)定包含圖4中虛線框中所說(shuō)明的步驟406、408、410、412和414。在這個(gè)實(shí)施例中，步驟406緊隨步驟404。步驟406包含形成一個(gè)與第一信號(hào)的始發(fā)基站的位置處的地表近似相切的平面。在一個(gè)實(shí)施方案中，使用已知技術(shù)根據(jù)從地心延伸穿過(guò)始發(fā)基站的位置處地表上的一點(diǎn)的法向矢量和所述點(diǎn)自身來(lái)形成這個(gè)平面。然后執(zhí)行步驟408。步驟408包含使從步驟406得到的平面與從步驟404得到的可能解表面相交而形成一交叉曲線。
圖6說(shuō)明了這個(gè)步驟在如下情況下的一個(gè)實(shí)例從步驟404得到的可能解表面是圖5的雙葉雙曲面500。平面602是與第一信號(hào)的始發(fā)基站的位置502處的地表600近似相切的平面。曲線604是通過(guò)使平面602與雙葉雙曲面500相交而形成的相交曲線。
轉(zhuǎn)回到圖4，詢問(wèn)步驟410緊隨步驟408。步驟410包含測(cè)定從步驟408得到的相交曲線是否與第一信號(hào)的始發(fā)基站的覆蓋區(qū)域相交或位于所述覆蓋區(qū)域內(nèi)。如果是這樣，那么執(zhí)行步驟412。在步驟412中，第一信號(hào)經(jīng)識(shí)別為已直接從其始發(fā)基站接收。
如果在步驟410中，從步驟408得到的相交曲面不與第一信號(hào)的始發(fā)基站的覆蓋區(qū)域相交或不位于所述覆蓋區(qū)域內(nèi)，那么執(zhí)行步驟414。在步驟414中，第一信號(hào)經(jīng)識(shí)別為已由中繼器中繼。
在一個(gè)實(shí)施中，始發(fā)基站的覆蓋區(qū)域是從可由PDE利用的年鑒所提供的信息而得到的參數(shù)。
盡管圖4中所說(shuō)明的步驟是以一定的次序進(jìn)行的，但應(yīng)了解，可以具有這個(gè)次序發(fā)生了變化的實(shí)施例。舉例而言，步驟406可與步驟402和404中的一者或兩者同時(shí)進(jìn)行。
圖7說(shuō)明一個(gè)與第一信號(hào)的始發(fā)基站的覆蓋區(qū)域702相交或位于所述覆蓋區(qū)域內(nèi)的相交曲線604。因此，第一信號(hào)經(jīng)識(shí)別為已在用戶站處直接從始發(fā)基站接收。
圖8說(shuō)明一個(gè)位于第一信號(hào)的始發(fā)基站的覆蓋區(qū)域702外且不與所述覆蓋區(qū)域相交的相交曲線604。因此，第一信號(hào)經(jīng)識(shí)別為已由中繼器中繼。
圖9說(shuō)明時(shí)間線的一個(gè)實(shí)例，其具有以下情況第二信號(hào)的源是GPS衛(wèi)星。參考編號(hào)908識(shí)別第一信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，且參考編號(hào)910識(shí)別第二信號(hào)的到達(dá)時(shí)間。這兩個(gè)值之間的差值ρSK是用于形成步驟404的可能解表面的到達(dá)時(shí)間差值。在可能解表面是雙葉雙曲面500的情況下，GPS衛(wèi)星的已知位置形成雙葉雙曲面500的第二軌跡504。
通過(guò)使用已知技術(shù)定位由使復(fù)合信號(hào)(其包含從用戶站可見(jiàn)的那些基站接收的導(dǎo)頻信號(hào)的復(fù)合)與識(shí)別第一信號(hào)的始發(fā)基站的PN碼相關(guān)聯(lián)而得到的相關(guān)函數(shù)的峰值，來(lái)測(cè)定到達(dá)時(shí)間值908。通過(guò)使用已知技術(shù)定位由使復(fù)合信號(hào)(其包含從用戶站可見(jiàn)的那些GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)頻信號(hào)的復(fù)合)與識(shí)別發(fā)出第二信號(hào)的GPS衛(wèi)星的PN碼相關(guān)聯(lián)而得到的相關(guān)函數(shù)的峰值，來(lái)測(cè)定到達(dá)時(shí)間值910。
到達(dá)時(shí)間值908、910都遵循GPS系統(tǒng)時(shí)間902。然而，因?yàn)榈竭_(dá)時(shí)間值908、910都遵循GPS系統(tǒng)時(shí)間902，所以GPS系統(tǒng)時(shí)間902在這里并不直接相關(guān)；因此，這個(gè)值不參與ρSK的計(jì)算。
第一信號(hào)的到達(dá)時(shí)間908是Δi(GPS系統(tǒng)時(shí)間與第一信號(hào)的始發(fā)基站處的系統(tǒng)時(shí)間的偏移)和d(從始發(fā)基站傳輸與在用戶站接收之間的單向傳播延遲)的和，值Δi通常是已知的先前測(cè)定的校準(zhǔn)參數(shù)，且值d是始發(fā)基站與用戶站之間的視距延遲或是由通過(guò)中繼器傳播而產(chǎn)生的延遲。因?yàn)檫@些值不用來(lái)計(jì)算ρSK，所以這些值在這里并不直接相關(guān)。
圖10是時(shí)間線的一個(gè)實(shí)例，其具有以下情況第二信號(hào)的源是另一基站。參考編號(hào)908還是識(shí)別第一信號(hào)在用戶站處的到達(dá)時(shí)間，且參考編號(hào)1002識(shí)別來(lái)自第二基站的第二信號(hào)在用戶站處的到達(dá)時(shí)間。這兩個(gè)值之間的差值ij是用于形成步驟404的潛在解表面的到達(dá)時(shí)間差值。在可能解表面是雙葉雙曲面500的情況下，第二基站的已知位置形成雙葉雙曲面500的第二軌跡504。
到達(dá)時(shí)間值908和1002都還是遵循GPS時(shí)間902，GPS時(shí)間還是不參與ij的計(jì)算。同樣，值Δi和d因?yàn)椴挥糜谟?jì)算ij所以同樣不相關(guān)。
還可計(jì)算GPS衛(wèi)星信號(hào)與第一信號(hào)相比而得到的到達(dá)時(shí)間差值ρSK以執(zhí)行完整性監(jiān)測(cè)。在完整性監(jiān)測(cè)中，本發(fā)明的方法用于獨(dú)立地將第一信號(hào)歸類(lèi)為已直接從其始發(fā)基站接收或已由中繼器中繼。所歸類(lèi)的一種是使用ij而執(zhí)行的；另一種是使用ρSK而執(zhí)行的。如果結(jié)果匹配，那么就認(rèn)為它們是可靠的且可接受的。然而，如果結(jié)果不匹配，那么就認(rèn)為它們是不可靠的，且可采用來(lái)自其它信號(hào)源的另外的測(cè)量值來(lái)可靠地將第一信號(hào)歸類(lèi)。
圖11是時(shí)間線的一個(gè)實(shí)例，其具有以下情況來(lái)自一個(gè)以上的GPS衛(wèi)星的接收信號(hào)由用戶站接收并用于完整性監(jiān)測(cè)。在這個(gè)特定實(shí)例中，使用兩個(gè)GPS衛(wèi)星信號(hào)，且由參考編號(hào)1102和1104分別識(shí)別每個(gè)衛(wèi)星信號(hào)的到達(dá)時(shí)間。還測(cè)定每個(gè)衛(wèi)星信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差ρSK和ρsj。值ρsk是衛(wèi)星信號(hào)中的一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)與第一信號(hào)相比而得到的到達(dá)時(shí)間差，且值ρsj是兩個(gè)衛(wèi)星信號(hào)中的另一衛(wèi)星信號(hào)與第一信號(hào)相比而得到的到達(dá)時(shí)間差。
使用本發(fā)明的方法，到達(dá)時(shí)間差值之一(ρSK或ρsj)用于將第一信號(hào)歸類(lèi)。另一個(gè)到達(dá)時(shí)間差值用于獨(dú)立地將第一信號(hào)歸類(lèi)。如果結(jié)果匹配，那么就認(rèn)為結(jié)果是可靠的和可接受的；如果它們不一致，那么可采用另外的測(cè)量值來(lái)可靠地將第一信號(hào)歸類(lèi)。
盡管圖11的實(shí)例說(shuō)明使用兩個(gè)GPS衛(wèi)星信號(hào)的完整性監(jiān)測(cè)，但是應(yīng)了解，也可以是使用兩個(gè)或兩個(gè)以上基站信號(hào)、基站和GPS衛(wèi)星信號(hào)的組合和兩個(gè)或兩個(gè)以上GPS衛(wèi)星信號(hào)來(lái)執(zhí)行完整性監(jiān)測(cè)的其它實(shí)例。
圖12說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)1200的實(shí)施例。如所說(shuō)明的，在這個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)1200包含一個(gè)存儲(chǔ)器1202，其保存使圖4的方法或任何實(shí)施例、實(shí)施、實(shí)例或已描述過(guò)或建議過(guò)的其變體具體化的軟件指令。系統(tǒng)1200還包含一個(gè)處理器1204，其經(jīng)配置以存取并執(zhí)行由存儲(chǔ)器1202保存的軟件指令。在執(zhí)行本發(fā)明的方法的過(guò)程中，處理器1204存取由相關(guān)器(未圖示)提供的到達(dá)時(shí)間和/或到達(dá)時(shí)間差值，所述相關(guān)器接著從由接收器(未圖示)提供給它的信號(hào)得到這些值。可直接地或通過(guò)存儲(chǔ)器1202將所述值提供給處理器1204。應(yīng)了解，在硬件、軟件或硬件和軟件的任何組合中實(shí)施的系統(tǒng)1200的實(shí)施例也是可以的。
圖13是在包含或并入圖12的系統(tǒng)的無(wú)線通信系統(tǒng)中的用戶站的實(shí)例的方塊圖。其它實(shí)例同樣可以，所以圖13中沒(méi)有什么可作為限制。
無(wú)線電收發(fā)器1306經(jīng)配置以將基頻信息(諸如聲音或數(shù)據(jù))調(diào)制在RF載波上，并解調(diào)制經(jīng)調(diào)制的RF載波以獲得基頻信息。
天線1310經(jīng)配置以通過(guò)無(wú)線通信鏈路傳輸經(jīng)調(diào)制的RF載波并通過(guò)無(wú)線通信鏈路接收經(jīng)調(diào)制的RF載波。
基頻處理器1308經(jīng)配置以將基頻信息從CPU 1302提供給收發(fā)器1306以通過(guò)無(wú)線通信鏈路進(jìn)行傳輸。CPU 1302接著從使用者界面1316中的輸入裝置獲得基頻信息。基頻處理器1308還經(jīng)配置以將基頻信息從收發(fā)器1306提供給CPU 1302。CPU 1302接著將基頻信息提供給使用者界面1316中的輸出裝置。
使用者界面1316包含用于輸入或輸出使用者信息(諸如聲音或數(shù)據(jù))的復(fù)數(shù)個(gè)裝置。使用者界面中通常包括的裝置包括鍵盤(pán)、顯示屏、麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器。
GPS接收器1312經(jīng)配置以接收并解調(diào)制由來(lái)自用戶站可見(jiàn)的GPS衛(wèi)星的導(dǎo)頻信號(hào)形成的復(fù)合信號(hào)，并將經(jīng)解調(diào)制的信息提供給相關(guān)器1318。復(fù)合信號(hào)是通過(guò)天線1314接收的。
類(lèi)似的，無(wú)線電收發(fā)器1306經(jīng)配置以接收并解調(diào)制由用戶站可見(jiàn)的基站傳輸?shù)膶?dǎo)頻信號(hào)形成的復(fù)合信號(hào)，并將經(jīng)解調(diào)制的信息提供給相關(guān)器1318。復(fù)合信號(hào)是通過(guò)天線1310接收的。
在這個(gè)特定實(shí)例中，GPS接收器1312和無(wú)線電收發(fā)器1306共用相同的過(guò)濾器鏈，但應(yīng)了解，GPS接收器1312和無(wú)線電收發(fā)器1306中的每一者都配置有單獨(dú)的過(guò)濾器鏈的實(shí)例也是可以的。
相關(guān)器1318經(jīng)配置以從由GPS接收器1312提供給它的信息得到GPS相關(guān)函數(shù)，并從由無(wú)線電收發(fā)器1306提供給它的信息得到基站相關(guān)函數(shù)。
相關(guān)器1318還經(jīng)配置以從其得到的相關(guān)函數(shù)的峰值得到到達(dá)時(shí)間和/或到達(dá)時(shí)間差測(cè)量值。或者，CPU 1302可從由相關(guān)器1318提供給它的相關(guān)函數(shù)得到這個(gè)信息。
可由用戶站使用這個(gè)信息來(lái)獲得無(wú)線通信服務(wù)和/或測(cè)定其位置或由PDE或位置測(cè)定系統(tǒng)中的其它實(shí)體測(cè)定其位置。
信道解碼器1320經(jīng)配置以將由基頻處理器1308提供給它的信道符號(hào)解碼成基礎(chǔ)的信源比特。在信道符號(hào)是以卷積編碼的符號(hào)的一個(gè)實(shí)例中，信道解碼器是維特比(Viterbi)解碼器。在信道符號(hào)是串行的或并行的卷積碼串的第二實(shí)例中，信道解碼器1320是特波(turbo)解碼器。
存儲(chǔ)器1304經(jīng)配置以保存使圖4的方法或任何實(shí)施例、實(shí)施、實(shí)例或已描述過(guò)或建議過(guò)的其變體具體化的軟件指令。
CPU 1302經(jīng)配置以存取并執(zhí)行這些軟件指令，且進(jìn)而識(shí)別來(lái)自基站的信號(hào)是否已被中繼器中繼。
雖然已描述完本發(fā)明的各種實(shí)施例，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，本發(fā)明的范疇內(nèi)的許多其它實(shí)施例和實(shí)施也是可以的。
權(quán)利要求
1.一種識(shí)別在一用戶站處接收到的一第一信號(hào)是否已由一中繼器中繼的方法，其包含在所述用戶站處測(cè)量所述第一信號(hào)與一第二信號(hào)之間的一到達(dá)時(shí)間差；根據(jù)所述所測(cè)量的到達(dá)時(shí)間差形成一指示所述用戶站的可能位置的可能解表面；和基于從所述可能解表面得到的信息識(shí)別所述第一信號(hào)是否由一中繼器中繼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一信號(hào)始發(fā)于一具有一位置和一覆蓋區(qū)域的基站，所述第二信號(hào)始發(fā)于一具有一位置的源，且所述識(shí)別步驟包含形成一與所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述位置處的地表近似相切的平面；使所述平面與所述可能解表面相交以形成一相交曲線；如果所述相交曲線與所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域相交或位于所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域內(nèi)，那么將第一信號(hào)識(shí)別為已從所述始發(fā)基站直接接收；和如果所述曲線不與所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域相交且位于所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域外，那么將所述第一信號(hào)識(shí)別為已由一中繼器中繼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二信號(hào)的所述來(lái)源是一全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二信號(hào)的所述來(lái)源是一基站。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可能解表面是一雙曲面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述雙曲面是具有兩個(gè)軌跡的雙葉雙曲面，所述第一個(gè)軌跡是所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述位置，且所述第二個(gè)軌跡是所述第二信號(hào)的來(lái)源的所述位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述始發(fā)基站的所述位置是從一年鑒獲得的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中始發(fā)所述第二信號(hào)的所述GPS衛(wèi)星的所述位置是從一年鑒獲得的。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中始發(fā)所述第二信號(hào)的所述基站的所述位置是從一年鑒獲得的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一信號(hào)是一導(dǎo)頻信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二信號(hào)是一導(dǎo)頻信號(hào)。
12.一種存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)有使權(quán)利要求1所述的方法具體化的軟件指令。
13.一種包含一處理器和權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器的系統(tǒng)，其中所述處理器經(jīng)配置以存取并執(zhí)行由所述存儲(chǔ)器保存的所述軟件指令。
14.一種用戶站，其包含權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)。
15.一種用戶站，其納含或包括權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器。
16.一種在一同步位置測(cè)定系統(tǒng)中識(shí)別在一用戶站處接收到的一第一信號(hào)是否已由一中繼器中繼的方法，其包含在所述用戶站處測(cè)量所述第一信號(hào)與一第二信號(hào)之間的一到達(dá)時(shí)間差，所述第一信號(hào)始發(fā)于一具有一位置的基站，且所述第二信號(hào)始發(fā)于一具有一位置的GPS衛(wèi)星；根據(jù)所述所測(cè)量的到達(dá)時(shí)間差、所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述位置和所述第二信號(hào)的所述始發(fā)GPS衛(wèi)星的所述位置形成一雙曲面；和基于從所述雙曲面得到的信息識(shí)別所述第一信號(hào)是否由一中繼器中繼。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述基站具有一覆蓋區(qū)域，且所述識(shí)別步驟包含形成一與所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述位置處的地表近似相切的平面；使所述平面與所述雙曲面相交以形成一相交曲線；如果所述相交曲線與所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域相交或位于所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域內(nèi)，那么將第一信號(hào)識(shí)別為已從所述始發(fā)基站直接接收；和如果所述曲線不與所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域相交且位于所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域外，那么將所述第一信號(hào)識(shí)別為已由一中繼器中繼。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述雙曲面是一雙葉雙曲面，其第一軌跡和第二軌跡分別位于所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述位置處和所述第二信號(hào)的所述來(lái)源的所述位置處。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述相交曲線是通過(guò)使所述平面與所述雙葉雙曲面相交而形成的。
20.一種確切包含識(shí)別在一用戶站處接收到的一第一信號(hào)是否已由一中繼器中繼的一方法的存儲(chǔ)器，所述方法包含在所述用戶站處測(cè)量所述第一信號(hào)與一第二信號(hào)之間的一到達(dá)時(shí)間差；根據(jù)所述所測(cè)量的到達(dá)時(shí)間差形成一可能解表面；和基于從所述可能解表面得到的信息識(shí)別所述第一信號(hào)是否由一中繼器中繼。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述第一信號(hào)始發(fā)于一具有一位置和一覆蓋區(qū)域的基站，且所述第二信號(hào)始發(fā)于一具有一位置的來(lái)源，且所述識(shí)別步驟包含形成一與所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述位置處的地表近似相切的平面；使所述平面與所述可能解表面相交以形成一相交曲線；如果所述相交曲線與所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域相交或位于所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域內(nèi)，那么將第一信號(hào)識(shí)別為已從所述始發(fā)基站直接接收；和如果所述曲線不與所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域相交且位于所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域外，那么將所述第一信號(hào)識(shí)別為已由一中繼器中繼。
22.一種用于識(shí)別在一用戶站處接收到的一第一信號(hào)是否已由一中繼器中繼的系統(tǒng)，其包含用于在所述用戶站處測(cè)量所述第一信號(hào)與一第二信號(hào)之間的一到達(dá)時(shí)間差的構(gòu)件；和用于(1)根據(jù)所述所測(cè)量的到達(dá)時(shí)間差形成一可能解表面的邏輯；和(2)基于從所述可能解表面得到的信息識(shí)別所述第一信號(hào)是否由一中繼器中繼的邏輯。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述第一信號(hào)始發(fā)于一具有一位置和一覆蓋區(qū)域的基站，所述第二信號(hào)始發(fā)于一具有一位置的來(lái)源，且所述所邏輯進(jìn)一步經(jīng)配置以(1)形成一與所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述位置處的地表近似相切的平面；(2)使所述平面與所述可能解表面相交以形成一相交曲線；(3)如果所述相交曲線與所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域相交或位于所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域內(nèi)，那么將第一信號(hào)識(shí)別為已從所述始發(fā)基站直接接收；且(4)如果所述曲線不與所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域相交且位于所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域外，那么將所述第一信號(hào)識(shí)別為已由一中繼器中繼。
24.一種識(shí)別在一用戶站處接收到的一第一信號(hào)是否已由一中繼器中繼的方法，其包含用于在所述用戶站處測(cè)量所述第一信號(hào)與一第二信號(hào)之間的一到達(dá)時(shí)間差的步驟；用于根據(jù)所述所測(cè)量的到達(dá)時(shí)間差形成一可能解表面的步驟；和用于基于從所述可能解表面得到的信息識(shí)別所述第一信號(hào)是否由一中繼器中繼的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第一信號(hào)始發(fā)于一具有一位置和一覆蓋區(qū)域的基站，且所述第二信號(hào)始發(fā)于一具有一位置的來(lái)源，且所述識(shí)別步驟包含用于形成一與所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述位置處的地表近似相切的平面的步驟；用于使所述平面與所述可能解表面相交以形成一相交曲線的步驟；如果所述相交曲線與所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域相交或位于所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域內(nèi)，那么將第一信號(hào)識(shí)別為已從所述始發(fā)基站直接接收的步驟；和如果所述曲線不與所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域相交且位于所述第一信號(hào)的所述始發(fā)基站的所述覆蓋區(qū)域外，那么將所述第一信號(hào)識(shí)別為已由一中繼器中繼的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種識(shí)別在用戶站處接收的第一信號(hào)是否已由中繼器中繼的方法。所述方法涉及在所述用戶站處測(cè)量所述第一信號(hào)與一第二信號(hào)之間的到達(dá)時(shí)間差。然后根據(jù)所測(cè)量的到達(dá)時(shí)間差形成雙曲面或其它可能解表面解表面。然后基于從所述的可能解表面解表面得到的信息確定所述第一信號(hào)是否由一中繼器中繼。
文檔編號(hào)G01S5/02GK1757255SQ200480005713
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2004年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月3日
發(fā)明者薩米爾·S·蘇萊曼 申請(qǐng)人:高通股份有限公司