專利名稱：使用數(shù)字分布式天線系統(tǒng)的手機定位的系統(tǒng)和方法
使用數(shù)字分布式天線系統(tǒng)的手機定位的系統(tǒng)和方法相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2009年1月13日提交的第61/144，257號美國臨時申請的權(quán)益，其通過引用全部并入本文。本申請涉及2009年1月13日提交的標題為“在分布式天線系統(tǒng)傳輸上IP通信的系統(tǒng)和方法”的第61/144，255號美國臨時申請，代理人案號100. 1080USPR，其通過引用全部并入本文。本申請涉及2009年9月9日提交的標題為“在分布式天線系統(tǒng)傳輸上IP通信的系統(tǒng)和方法”的第12/555,912號美國專利申請，代理人案號100. 1080US01，其通過引用全部并入本文。
背景技術(shù)：
分布式天線系統(tǒng)，或DAS，是通過在地理區(qū)域或結(jié)構(gòu)內(nèi)提供無線業(yè)務(wù)的傳輸介質(zhì)而連接到共用節(jié)點的空間上分散的天線節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)。共用無線通信系統(tǒng)配置使用主機單元作為該共用節(jié)點，其位于中心位置(例如，在無線業(yè)務(wù)提供方所控制的設(shè)施處)。該天線節(jié)點和相關(guān)廣播和接收設(shè)備，所在位置遠離該主機單元(例如，在非該無線業(yè)務(wù)提供方所控制的設(shè)施或站點處)，也被稱作為“遠程單元”。在該主機單元和一個或多個遠程單元之間通信射頻(RF)信號。在這樣的DAS中，該主機單元通常通信地耦合一個或多個基站(例如，通過有線連接或通過無線連接)，該基站允許在該DAS業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)的無線用戶單元和通信網(wǎng)絡(luò)之間的雙向通信，該通信網(wǎng)絡(luò)是例如但不限于，移動電話網(wǎng)絡(luò)，公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)和互聯(lián)網(wǎng)。但是出現(xiàn)了與無線通信系統(tǒng)的緊急事件(如911)響應(yīng)系統(tǒng)實施相關(guān)的問題，由于不像每一個與物理地址相關(guān)的基于地面的電話，呼入以報告緊急事件的手機電話號碼未覆蓋該呼叫發(fā)起的位置。在無線定位算法和系統(tǒng)存在以及分布式天線系統(tǒng)存在時，在分布式天線系統(tǒng)所服務(wù)區(qū)域內(nèi)使用無線定位算法導(dǎo)致由于多天線站點的定位模糊。為了對于那些本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀和理解本說明書后將會認識到的上述原因和下述其他原因，在本領(lǐng)域需要用于在分布式天線系統(tǒng)內(nèi)無線定位系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。


能夠更容易理解本發(fā)明的實施方案以及進一步更輕易認識到其優(yōu)先和用處，當接合該優(yōu)選實施方案和下列附圖的說明來考慮時，其中
圖1是本發(fā)明的一個實施方案的分布式天線系統(tǒng)(DAS)的方框圖； 圖2是本發(fā)明的一個實施方案的遠程單元的方框圖； 圖3是本發(fā)明的一個實施方案的方法的流程圖； 圖4A是本發(fā)明的一個實施方案的遠程單元的方框圖； 圖4B是本發(fā)明的一個實施方案的遠程單元的方框圖；和圖5是本發(fā)明的一個實施方案的主機單元的方框圖。
依照慣例，該各種所述特征未按尺寸繪圖但被繪出以突出與本發(fā)明相關(guān)的特征。 標記符號標注了貫穿圖和文本中的相同元件。發(fā)明概述
提供了在數(shù)字分布式天線系統(tǒng)(DAS)內(nèi)的手機定位的方法和系統(tǒng)。在一個實施方案中， 在數(shù)字分布式天線系統(tǒng)內(nèi)收集定位數(shù)據(jù)的方法包括接收來自位于數(shù)字分布式天線系統(tǒng)內(nèi)用戶單元的定位業(yè)務(wù)請求，該數(shù)字分布式天線系統(tǒng)包括傳輸一個或多個調(diào)制信號的數(shù)字化射頻(RF)信號的第一帶寬分區(qū)，該數(shù)字分布式天線系統(tǒng)進一步包括傳輸互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP) 格式數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)管道的第二帶寬分區(qū)；將該定位業(yè)務(wù)請求路由到用戶定位器中心；指示該數(shù)字分布式天線系統(tǒng)的地理區(qū)域內(nèi)多個定位器接收機以傾聽來自該用戶單元的信號；在該多個定位器接收機的第一定位器接收機處傾聽來自該用戶單元的信號；當該第一定位器接收機觀察到該信號時，記錄接收該信號的時間并生成用戶單元測距數(shù)據(jù)；將用戶單元測距數(shù)據(jù)以IP格式消息通過該數(shù)字分布式天線系統(tǒng)所提供的以太網(wǎng)管道傳回到該用戶定位器中心。發(fā)明詳述
在下列具體說明中，對組成本文件一部分的附圖作出標記，通過可能實施本發(fā)明于其中的特定描述性實施方案的方式在所述附圖中示出。以充分的細節(jié)來描述這些實施方案以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明，應(yīng)當理解，可使用其他實施方案以及可作出邏輯上、 機械上和電子上的變化而未背離本發(fā)明的范圍。以下具體說明因此不作為限制意義。圖1是本發(fā)明的一個實施方案的分布式天線系統(tǒng)(DAS) 100的方框圖。DAS 100 包括主機單元102和多個遠程單元106。在該物理層，主機單元102和遠程單元106如圖1 所示通過光纖互連以形成包括多個在130處所示的點對點通信鏈路的雙向通信鏈路網(wǎng)絡(luò)。 可選地，主機單元102和遠程單元106可通過同軸電纜，或同軸電纜和光纖二者的組合進行互連。遠程單元106每一個容納用于無線傳送和接收通過天線107與一個或多個移動用戶單元108進行調(diào)制射頻(RF)通信的電子裝置和系統(tǒng)。主機單元102耦合到至少一個通常被稱為基站的基站收發(fā)信臺(BTS)llO。BTS 110在該各個主機單元102和較大通信網(wǎng)絡(luò)之間通過耦合電話系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)122 (例如，該公共交換電話網(wǎng)絡(luò)和/或無線業(yè)務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò))和如互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)124的網(wǎng)關(guān)IM來通信語音和其他數(shù)據(jù)信號。在一個實施方案中，DAS 100包括移動電話網(wǎng)絡(luò)的一部分且用戶單元108是移動電話。在該主機單元102處從該BTS 110接收到下行鏈路RF信號，該主機單元102使用其以生成一個或多個下行鏈路傳輸信號以傳送給該遠程單元106的一個或多個。每一個這樣的遠程單元106接收到至少一個下行鏈路傳輸信號并從該下行鏈路傳輸信號處重新構(gòu)建該下行鏈路RF信號以及使得該重新構(gòu)建的下行鏈路RF信號從耦合到或包括于該遠程單元106中的遠程天線107處被播送。在該上行鏈路方向中實施類似的步驟。在一個或多個遠程單元106處從用戶108接收到的上行鏈路RF信號用以生成從該各個遠程單元106傳送到該主機單元102的各個上行鏈路傳輸信號。該主機單元102接收并合并從該多個遠程單元106處傳送的上行鏈路傳輸信號。該主機單元102將該合并的上行鏈路RF信號在寬帶介質(zhì)上發(fā)送到該BTS 110。DAS 100包括數(shù)字DAS傳輸意義，即通過分別數(shù)字化該下行鏈路和上行鏈路RF信號來生成在通信鏈路130上在主機單元102和遠程單元106之間傳送的該下行鏈路和上行鏈路傳輸信號。換句話說，該下行鏈路和上行鏈路信號不是模擬RF信號而是作為替換地展現(xiàn)調(diào)制RF信號的數(shù)字RF樣本的數(shù)字數(shù)據(jù)信號。例如，如果預(yù)定傳送到用戶單元108的特定通信信號是在該900MHz頻段中的調(diào)制RF信號，則主機單元102將從BTS 110處生成該調(diào)制900MHz RF信號的基帶數(shù)字樣本，其隨后由主機單元102分配給該遠程單元106?？商鎿Q地，全數(shù)字BTS可直接生成基帶數(shù)字樣本。在該遠程單元處，將該調(diào)制RF信號的數(shù)字樣本從數(shù)字轉(zhuǎn)變成模擬RF信號以被無線地從該天線107處播送。在該上行鏈路中，對在該遠程單元106處接收到的模擬RF信號采樣以生成該上行鏈路傳輸信號的RF數(shù)字樣本。BTS 110、主機單元102和遠程單元106每一個同時提供多頻段通信信號處理和多種調(diào)制方案。本領(lǐng)域應(yīng)當理解，通常以中頻(IF)或基帶來傳輸RF信號。因此，在本申請文件的上下文中，將術(shù)語“數(shù)字RF”、“數(shù)字RF信號”、“數(shù)字RF樣本”和“數(shù)字RF信號”理解為包括轉(zhuǎn)變成IF和基帶頻率的信號。作為傳送該下行鏈路和上行鏈路傳輸RF信號的補充，在主機單元102和每一個遠程單元106之間的數(shù)字傳輸包括充足帶寬(S卩，超過用來傳輸該數(shù)字化RF數(shù)據(jù)樣本的必要帶寬)以實施在每一個遠程單元106和該主機單元102之間的以太網(wǎng)管道用來將用戶單元測距數(shù)據(jù)傳送給與主機單元102通過BTS 110通信的用戶定位器中心(SLC) 140。在一個實施方案中，該以太網(wǎng)管道提供了至少100M比特/秒的帶寬。通過利用該DAS 100內(nèi)的分布式天線位置，SLC 140能夠從區(qū)域內(nèi)的多個位置處采集用戶單元測距數(shù)據(jù)并確定e911緊急事件業(yè)務(wù)或其他應(yīng)用的用戶單元的精確位置。在一個實施方案中，SLC 140使用多點定位技術(shù)，也被稱為雙曲線定位，來確認該用戶單元，其中能夠通過計算多個遠程單元106所接收信號的到達時間差(TDOA)來精確定位用戶單元。即，當用戶單元108傳送RF信號時， 該RF信號將在不同時間到達DAS 100內(nèi)的不同天線107，基于該用戶單元106和該天線之間在距離。該TDOA是在第一天線處正接收RF信號和在第二天線處正接收RF信號之間在時間上的差?？紤]到兩天線的現(xiàn)有公知定位，以及該兩天線之間的TDOA測量，能夠?qū)⒃撚脩魡卧?08的位置放置在雙曲線的表面上。來自附加天線位置的附加TDOA測量允許該用戶單元108的位置進一步窄下來，基于多個雙曲線的交叉。通常地，在三個天線之間的兩個 TDOA測量足以用戶單元定位，盡管附加TDOA測量和天線將提高該計算的精確度。圖2是本發(fā)明的一個實施方案的遠程單元200的方框圖，如參照圖1所討論的遠程單元106。遠程單元200包括串行射頻(SeRF)模塊220，數(shù)模轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器(DART)模塊208，遠程DART接口板(RDI) 224，線性電源放大器210，天線212，復(fù)用器211，低噪聲放大器214和定位器接收機(LR) 216。在一個實施方案中，使用FPGA、ASIC、數(shù)字信號處理器 (DSP)板或類似裝置來實現(xiàn)此處所述的kRF模塊和DART模塊以及定位器接收機。DART模塊208為在主機單元102和遠程單元106之間所傳送的下行鏈路和上行鏈路傳輸信號提供了在模擬RF信號和數(shù)字取樣RF之間的雙向轉(zhuǎn)換。在該上行鏈路中，DART 模塊208接收了來自用戶單元108處的即將到來的模擬RF信號并對該模擬RF信號取樣以生成％1^模塊220所使用的數(shù)字數(shù)據(jù)信號。天線212接收了來自用戶108處的無線RF信號，其通過低噪聲放大器214將該RF信號傳遞給DART模塊208。在該下行鏈路方向，DART模塊208接收了來自kRF模塊220的數(shù)字取樣RF數(shù)據(jù)，向上將該取樣RF數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成廣播頻率，并將該數(shù)字RF樣本轉(zhuǎn)換成模擬RF用作無線傳送。在DART模塊208將信號轉(zhuǎn)換成模擬RF信號后，將該模擬RF信號發(fā)送到線性電源放大器210用作通過天線212進行廣播。線性電源放大器210將從DART模塊208處接收到的 RF信號放大用于通過復(fù)用器211輸出到天線212。復(fù)用器211提供了將對于連接到共用天線212而發(fā)送和接收信號所必須的信號復(fù)用。在一個實施方案中，低噪聲放大器214被集成到復(fù)用器211中。在遠程單元中的DART模塊指定給特殊頻段。單個DART模塊在已定義頻段上運行時不考慮正在使用的調(diào)制技術(shù)。因此可通過使用覆蓋不同頻段的DART模塊替代覆蓋一個頻段的DART模塊來作出遠程單元中頻段的調(diào)整。例如，設(shè)計DART模塊208用來發(fā)送850MHz 蜂窩傳輸。作為另一個實施例，DART模塊208發(fā)送1900MHz PCS信號。DART模塊208的一些其他選擇包括Nextel 800頻段、Nextel 900頻段、PCS全頻段、PCS半頻段、BRS、WiMax、 長期演進項目(LTE)，以及歐洲GSM 900、GSM 1800和UMTS 2100。通過允許將DART模塊 208的不同變體插入RDI 214，遠程單元102可配置上述頻段和技術(shù)的任意一個，與已開發(fā)的任意新技術(shù)或頻段一樣。同樣，可將單個遠程單元配置為通過處理多個DART模塊在多頻段上運行。本議題用于這樣的多頻段遠程單元，即使本實施例強調(diào)于單個DART模塊的操作以實現(xiàn)簡化。kRF模塊220耦合RDI 224。RDI 2M具有多個連接器，其中每一個配置用來接收可插DART模塊208并將DART模塊208連接到kRF模塊220。RDI 204為共用接口，其配置用來允許在&RF模塊220和DART模塊208不同變體之間的通信。在本實施方案中， RDI 204是％1^模塊220同樣連接的被動主機主板。在另一個實施方案中，替代成為主機主板，RDI 204與％1^模塊220集成。當遠程單元通過處理多個DART模塊來在多頻段上運行時，RDI 204提供分散的連接接口，允許每一個DART模塊使用kRF模塊220發(fā)送RF數(shù)據(jù)樣本。盡管圖2描述了連接單個RDI的單fkRF模塊，本發(fā)明的實施方案不限于此。在替換實施方案中，SeRF模塊可連接多個RDI，其每一個可連接多個DART。例如，在一個實施方案中，SeRF模塊可連接達到3個RDI，其每一個可連接達到2個DART。SeRF模塊220提供了在RF、IF或基帶數(shù)據(jù)樣本的串行流(SeRF流)和高速光學(xué)串行數(shù)據(jù)流之間的雙向轉(zhuǎn)換。在該上行鏈路方向，&RF模塊220接收來自DART模塊208處的即將到來的&RF流并在通信鏈路130上將串行光學(xué)數(shù)據(jù)流發(fā)送給主機單元102。在該下行鏈路方向，&RF模塊220接收來自主機單元102處的光學(xué)串行數(shù)據(jù)流并將kRF流提供給DART模塊208。遠程單元200進一步包括定位器接收機(LR) 216以生成發(fā)送給遠程單元200的用來確定用戶單元位置的用戶單元測距數(shù)據(jù)。在圖2所示的實施方案中，LR 216通過天線 212接收在遠程單元200處接收到的RF信號的模擬信號饋給。在一個實施方案中，低噪聲放大器214包括次級RF分接頭，從其中LR 216接收該RF信號的模擬信號饋給。LR 216同樣耦合kRF模塊220，通過提供到遠程單元200和該主機單元102之間以太網(wǎng)管道的雙向訪問的接口 222。在一個實施方案中，接口 222是標準8位置8觸點(8P8C)模塊的插件和 5/ 類別電纜的容器。在操作中，LR 216估算在天線212處接收到的RF信號，尋找來自特定用戶單元的信號，如個人移動電話例如。例如，在一個實施方案中，LR 216估算特定通信信道的RF信號以為特定用戶單元進行計時測量。當LR 216發(fā)現(xiàn)其所尋找的信號時，LR 216生成指示在該遠程單元處接收到該信號的時間的消息。該消息這里被稱作為用戶單元測距數(shù)據(jù)。LR 216格式化該用戶單元測距數(shù)據(jù)以在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)上傳輸。隨后LR216將該用戶單元測距數(shù)據(jù)輸出給該kRF模塊220，其在該以太網(wǎng)管道上輪流路由該用戶單元測距數(shù)據(jù)以傳輸?shù)饺鏢LC 140的用戶定位器中心。如上所述的數(shù)字分布式天線系統(tǒng)因此包括用來傳輸數(shù)字化射頻(RF)信號的第一帶寬分區(qū)和實施用來傳輸如IP格式數(shù)據(jù)的用戶單元測距數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)管道的第二帶寬分區(qū)。在一個實施方案中，LR 216包括“定位測量單元”，或“LMU”，由TruePosition，Inc.生產(chǎn)的裝置，以及該用戶定位器中心140包括由 TruePosition, Inc.生產(chǎn)的網(wǎng)關(guān)移動定位中心。盡管圖2 (如上所述)和圖4A和4B (如下所述)每一個描述了耦合kRF模塊的單個DART模塊，單個遠程單元外殼可在多個頻段上運行并因此包括多個DART模塊。在一個這樣的實施方案中，如圖2，4A和4B所示系統(tǒng)將僅僅為每一個頻段被復(fù)制一次。在一個可替換實施方案中，&RF模塊同樣允許多個DART模塊并行運行以在通信鏈路上與該主機單元進行高速光學(xué)串行數(shù)據(jù)流通信。在一個這樣的實施方案中，SeRF模塊積極地復(fù)用來自多個DART模塊(每一個DART模塊處理不同RF頻段)的信號使得他們在單個傳輸通信鏈路上被同時發(fā)送。在一個實施方案中，&RF模塊將時鐘信號提供給每一個DART模塊實現(xiàn)其耦合以確保同步。圖3是描述本發(fā)明的模塊一個實施方案的方法的流程圖。該方法開始于310，接收定位業(yè)務(wù)請求，當如手機的用戶單元請求來自數(shù)字DAS范圍內(nèi)的定位業(yè)務(wù)時。在一個實施方案中，該定位業(yè)務(wù)請求能夠包括求助的緊急事件911呼叫。在其他實施方案中，該定位業(yè)務(wù)請求將幫助一個或多個運行在該手機上的其他應(yīng)用，如但不限于尋找附件商店的應(yīng)用。 當具有數(shù)字傳輸?shù)姆植际教炀€系統(tǒng)的至少一個遠程單元天線傳送無線模擬RF時接收到該定位業(yè)務(wù)請求。即，通過分別數(shù)字化該下行鏈路和上行鏈路RF信號來生成在該DAS主機單元和該遠程單元之間傳送的該下行鏈路和上行鏈路傳輸信號。該方法進行到315，其中將標準呼叫業(yè)務(wù)用于用戶定位器中心以路由該定位業(yè)務(wù)請求。該方法進行到320，其中該用戶定位器中心指示在地理區(qū)域內(nèi)遠程單元處的LR傾聽來自該請求手機的信號。在一個實施方案中，通過在該DAS的數(shù)字傳輸內(nèi)提供的以太網(wǎng)管道將發(fā)送到該LR的指令路由給該LR。該方法進行到330，其中該LR傾聽來自該請求手機的信號。例如，在一個實施方案中，該LR掃描該RF信號以識別來自用戶單元的緊急事件 911呼叫。當該LR接收到該信號時(在340處確定)，他們記錄接收到該信號的時間(350) 以生成用戶單元測距數(shù)據(jù)并將用戶單元測距數(shù)據(jù)發(fā)送回該用戶定位器中心(360)，通過在該DAS的數(shù)字傳輸內(nèi)提供的以太網(wǎng)管道上發(fā)送IP格式消息。在一個實施方案中，當該用戶定位器中心接收來自充足數(shù)量LR (通常三個或兩個)處的用戶單元測距數(shù)據(jù)時，該用戶定位器中心基于在該用戶單元測距數(shù)據(jù)中提供的信號接收時間數(shù)據(jù)來確定該手機的位置。在一個實施方案中，該用戶定位器中心使用多點定位算法，其計算在多個遠程單元處的LR所接收信號的到達時間差(TDOA)來確定該手機的位置估算。隨后該位置估算可被發(fā)送給應(yīng)急當局，或返回該手機。圖4A是本發(fā)明的一個實施方案的遠程單元400的可替換實施方案，如參照圖1 所述的遠程單元106。遠程單元400包括串行射頻(SeRF)模塊420，數(shù)模轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器 (DART)模塊408，RDI 424，線性電源放大器410，復(fù)用器411，天線412，低噪聲放大器414， 其中每一個參照圖2如上所述運行。在一個實施方案中，低噪聲放大器414與復(fù)用器411 集成。
遠程單元400進一步包括定位器接收機(LR) 416，用來生成用戶單元測距數(shù)據(jù)用于確定傳送到遠程單元400的用戶單元位置。kRF模塊420耦合RDI 424。RDI 424具有多個連接器，其每一個配置用來接收可插DART模塊408并將DART模塊408連接到kRF模塊420，在圖2中如上所述。RDI 404進一步包括至少一個連接器以接收頂416。在一個實施方案中，LR 416具有與DART模塊408相同規(guī)格的接口用于插入RDI 404。在圖4A所示的實施方案中，與其接收RF信號的模擬饋給，LR 416不如接收來自 kRF模塊420的基帶數(shù)據(jù)。S卩，kRF模塊420接收DART模塊408生成的數(shù)字RF樣本，其已經(jīng)下轉(zhuǎn)換成取樣基帶數(shù)字信號。即，該基帶數(shù)字信號提供了 DC中心基帶RF信號的數(shù)字樣本用于DART模塊480所數(shù)字化的頻譜。kRF模塊420包括環(huán)回特征430以將該取樣基帶數(shù)字信號提供給LR 416。盡管圖4A僅僅描述了單個DART模塊420，在可替換實施方案中，SeRF模塊420能夠環(huán)回來自耦合到kRF模塊420的任意數(shù)量DART模塊處的取樣基帶數(shù)字信號。例如，可展現(xiàn)多個DART模塊，當遠程單元操作在多頻段上傳送和接收的RF信號時。在操作中，LR 416估算傾聽來自特定用戶單元處信號的取樣基帶數(shù)字信號，如個人移動電話例如。例如，在一個實施方案中，LR 416掃描該取樣基帶數(shù)字信號以識別來自用戶單元的緊急事件911呼叫。當LR 416發(fā)現(xiàn)其尋找的信號時，LR 416生成用戶單元測距數(shù)據(jù)，指示在該遠程單元處接收到該信號的時間。LR 416格式化該用戶單元測距數(shù)據(jù)用于在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)上傳送并將該用戶單元測距數(shù)據(jù)輸出到該％1^模塊420，其輪流將該用戶單元測距數(shù)據(jù)在該以太網(wǎng)管道上路由以傳輸?shù)饺鏢LC 140的用戶定位器中心。 DART 480生成LR 416所關(guān)注RF頻段的全下轉(zhuǎn)換數(shù)字展示。該LR估算取樣基帶數(shù)字信號而不是模擬RF信號所具有的一個優(yōu)點在于該LR不需要設(shè)計成實施模擬RF信號本身的數(shù)字取樣和下轉(zhuǎn)換，其能夠?qū)е翷R的較便宜的設(shè)計和制作成本。在一個實施方案中，如圖4A，LR 416同樣耦合到kRF模塊420，通過提供到遠程單元400和該主機單元之間以太網(wǎng)管道的雙向訪問的接口 422。在一個實施方案中，接口 422是標準8位置8觸點(8P8C)模塊的插件和5/ 類別電纜的容器。在一替換實施方案中，如圖4B所示，到遠程單元400和該主機單元之間以太網(wǎng)管道的雙向訪問可由LR 416通過一般在435處所示的RDI似4上直接訪問。在這樣的實施方案中，SeRF模塊420將使用 MAC地址對該用戶單元測距數(shù)據(jù)打包，因而指定與LR 416相關(guān)的虛擬網(wǎng)絡(luò)端口。在另一可替換實施方案中，kRF模塊420接收由DART模塊408所生成的數(shù)字RF 樣本，其已經(jīng)被下轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字樣本。在操作中，LR 416估算如上所示尋找來自特定用戶單元處信號的基帶數(shù)字取樣。本領(lǐng)域的一個普通技術(shù)人員在閱讀本說明書后將理解到， DART模塊可運行為可選地將該數(shù)字RF樣本轉(zhuǎn)換成中頻(IF)樣本，替代或補充基帶數(shù)字樣本。替代在分布式天線系統(tǒng)的遠程單元處生成用戶單元測距數(shù)據(jù)，可在該主機單元處生成該相同數(shù)據(jù)。例如，圖5是描述本發(fā)明一個實施方案的主機單元(一般在500處示出) 的方框圖，如參照圖1所述的該主機單元102。多個遠程單元506耦合主機單元500，如參照圖1所述，以形成數(shù)字DAS。主機單元500包括主機單元數(shù)模轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器(DART)模塊508和主機串行射頻(SeRF)模塊520。kRF模塊520提供了到達與來自該遠程單元506 的在RF數(shù)據(jù)樣本(SeRF流)的串行流和多個高速光學(xué)串行數(shù)據(jù)流之間的雙向轉(zhuǎn)換。每一個串行光學(xué)數(shù)據(jù)流包括用于傳送下行鏈路和上行鏈路傳輸RF信號的數(shù)字傳輸，與在每一個遠程單元506和主機單元500之間的以太網(wǎng)管道一樣。在該上行鏈路方向，kRF模塊520 接收了來自多個遠程單元的即將到來的串行光學(xué)數(shù)據(jù)流并將每一個轉(zhuǎn)換成數(shù)字化基帶RF 數(shù)據(jù)樣本的串行流，其被合并成RF數(shù)據(jù)樣本的寬帶流。DART模塊508提供了在kRF模塊 520和一個或多個如BTS 110的基站之間的雙向接口。與使用該遠程單元一樣，當主機單元520在具有多個基站的多頻段上運行時，為每一個頻段提供單獨的DART模塊508。主機 500同樣保留具有至少一個提供到至少一個互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)入口的基站的以太網(wǎng)管道。定位器接收機(LR) 530通過以太網(wǎng)鏈路525耦合到kRF模塊520的以太網(wǎng)端口接口 524。以太網(wǎng)鏈路525可包括具有至少一個在接口 525和LR 530之間路由數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)開關(guān)的局域網(wǎng) (LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)。LR 530進一步耦合到kRF模塊520以接收數(shù)字RF數(shù)據(jù)樣本。kRF 模塊520為LR 530提供了到來自遠程單元506處RF數(shù)據(jù)的單個串行流的訪問，在該數(shù)據(jù)被合并成該RF數(shù)據(jù)樣本的寬帶流之前。在一個實施方案內(nèi)的操作中，LR 530選擇從該遠程單元之一處接收到的一個RF 數(shù)據(jù)串行流，并傾聽來自特定用戶單元的信號，如個人移動電話例如。LR 530能夠通過觀察到來自在該遠端中正運行的任意頻段的任意時間槽的數(shù)據(jù)。例如，在一個實施方案中，LR 530估算特定通信信道的RF信號以作出特定用戶單元的計時測量。當LR 530發(fā)現(xiàn)其正尋找的信號時，LR 530生成指示在該遠程單元處接收該信號時間的用戶單元測距數(shù)據(jù)。因為在遠程單元506處接收模擬RF信號的時間和在主機單元500處接收相應(yīng)數(shù)字化RF數(shù)據(jù)樣本的時間之間存在傳播延遲，當生成該用戶單元測距數(shù)據(jù)時必須計算該延遲。LR 530通過確定在主機單元500處接收該數(shù)字化RF數(shù)據(jù)樣本的時間以及減去與該特定遠程單元506 相關(guān)的傳播延遲時間來進行補償。通過LR 530先前或周期測量可獲知每一個遠程單元506 的傳播延遲時間。LR 530所生成的用戶單元測距數(shù)據(jù)因而展現(xiàn)了在該遠程單元處接收該 RF信號的時間。LR 530格式化該用戶單元測距數(shù)據(jù)用于在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)上傳送并將該用戶單元測距數(shù)據(jù)輸出到該％1^模塊520，其輪流將該用戶單元測距數(shù)據(jù)在該以太網(wǎng)管道上路由以傳輸?shù)饺鏢LC 140的用戶定位器中心。在一個實施方案中，LR 530在來自多個遠程單元506處的多個RF數(shù)據(jù)串行流上同時傾聽來自特定用戶單元的信號。在這樣情況中，LR 530所生成的用戶單元測距數(shù)據(jù)為傳播延遲而調(diào)整，基于哪一個遠程單元506接收到該相應(yīng)模擬RF信號。在一個可替換實施方案中，LR 530包括數(shù)個單獨定位器接收機， 每一個指定用來觀察來自特定遠程單元的信號。在一個實施方案中，LR 530是遠程可配置的，例如，從在用戶定位器中心的管理接口處，用來尋找在特定遠程單元天線處接收到的特定RF頻段內(nèi)的特定樣本。數(shù)個裝置可獲得用來實施在本說明書中所述的本發(fā)明的系統(tǒng)和方法。作為上述任意裝置的補充，這些裝置包括但不限于數(shù)字計算機系統(tǒng)、微處理器、可編程控制器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和特殊應(yīng)用集成電路(ASIC)。因此本發(fā)明的其他實施方案是位于計算機可讀媒體上的編程指令，其在由上述控制器實施時，使得該控制器實施本發(fā)明的實施方案。計算機可讀媒體包括如計算機存儲器的任意物理形式的裝置，包括但不限于穿孔卡、磁盤或磁帶、任意光學(xué)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、快閃只讀存儲器(ROM)、非易失性ROM、可編程ROM (PROM)、可擦除可編程ROM (E-PR0M)、隨機訪問存儲器(RAM)或永久、半永久或暫時存儲器儲存系統(tǒng)或裝置的任意其他形式。編程指令包括但不限于由計算機系統(tǒng)處理器所執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令和如超高速集成電路(VHSIC)硬件描述語言(VHDL)的硬件描述語言。
盡管已經(jīng)在這里示出和描述了特定實施方案，那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，旨在獲取相同目的的任意設(shè)置可替換該示出的特定實施方案。本申請打算覆蓋本發(fā)明的任意調(diào)整或變體。因此，其明顯用意是本發(fā)明僅僅由該權(quán)利要求和其等同形式進行限定。
權(quán)利要求
1.一種在數(shù)字分布式天線系統(tǒng)內(nèi)收集定位數(shù)據(jù)的方法，該方法包括接收來自位于數(shù)字分布式天線系統(tǒng)內(nèi)的用戶單元處的定位業(yè)務(wù)請求，該數(shù)字分布式天線系統(tǒng)包括傳輸一個或多個調(diào)制信號的數(shù)字化射頻(RF)信號的第一帶寬分區(qū)，該數(shù)字分布式天線系統(tǒng)進一步包括傳輸互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)格式數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)管道的第二帶寬分區(qū)；將該定位業(yè)務(wù)請求路由到用戶定位器中心；指示該數(shù)字分布式天線系統(tǒng)的地理區(qū)域內(nèi)多個定位器接收機以傾聽來自該用戶單元的信號；在該多個定位器接收機的第一定位器接收機處傾聽來自該用戶單元的信號；當該第一定位器接收機觀察到該信號時，記錄接收該信號的時間并生成用戶單元測距數(shù)據(jù)；和將用戶單元測距數(shù)據(jù)以IP格式消息通過該數(shù)字分布式天線系統(tǒng)所提供的以太網(wǎng)管道傳回到該用戶定位器中心。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第一定位器接收機位于該數(shù)字分布式天線系統(tǒng)的第一遠程單元處。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第一定位器接收機位于該數(shù)字分布式天線系統(tǒng)的主機單元處。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將該定位業(yè)務(wù)請求路由到該用戶定位器中心進一步包括通過傳輸數(shù)字化RF信號的該第一帶寬分區(qū)來傳輸該定位業(yè)務(wù)的請求。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在該定位器接收機的第一定位器接收機處傾聽來自該請求手機的信號進一步包括接收模擬RF信號。
6.如權(quán)利要求1所述的方法進一步包括接收模擬RF信號；從該模擬RF信號處生成基帶數(shù)字信號；其中在該第一定位器接收機處傾聽來自該用戶單元的信號進一步包括處理該基帶數(shù)字信號以作出計時測量。
7.如權(quán)利要求1所述的方法進一步包括接收模擬RF信號；從該模擬RF信號處生成中頻數(shù)字信號；和其中在該第一定位器接收機處傾聽來自該用戶單元的信號進一步包括處理該中頻數(shù)字信號以作出計時測量。
8.一種數(shù)字分布式天線系統(tǒng)的遠程單元，該遠程單元包括至少一個數(shù)模轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器模塊，用于從一個或多個用戶單元所接收到的模擬射頻信號處生成數(shù)字射頻信號；接收該模擬射頻信號的定位器接收機，該定位器接收機從該模擬射頻信號處為該一個或多個用戶單元中選擇的第一用戶單元生成用戶單元測距數(shù)據(jù)，其中該定位器接收機將該用戶單元測距數(shù)據(jù)輸出作為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)格式的數(shù)據(jù)；和串行射頻模塊，耦合以接收來自該至少一個數(shù)模轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器模塊處的數(shù)字射頻信號，該串行射頻模塊進一步包括用來從該定位器接收機處接收該IP格式數(shù)據(jù)的接口 ；其中該串行射頻模塊將串行流輸出給主機單元，該串行流包括具有將該數(shù)字射頻信號傳輸給該主機單元的第一分區(qū)和實施將該用戶單元測距數(shù)據(jù)傳輸給該主機單元的以太網(wǎng)管道的第二分區(qū)的帶寬。
9.如權(quán)利要求8所述的遠程單元，其中該定位器接收機格式化該用戶單元測距數(shù)據(jù)以在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)上路由到用戶定位器中心。
10.如權(quán)利要求8所述的遠程單元，其中基于通過該以太網(wǎng)管道從用戶定位器中心處接收到的指令，該選擇的第一用戶單元由該定位器接收機選擇。
11.一種數(shù)字分布式天線系統(tǒng)的遠程單元，該遠程單元包括至少一個數(shù)模轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器模塊，用于從一個或多個用戶單元所接收到的模擬射頻信號處生成數(shù)字射頻信號；串行射頻模塊，耦合以接收來自該至少一個數(shù)模轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器模塊處的數(shù)字射頻信號；和定位器接收機，耦合該串行射頻模塊并從該串行射頻模塊處接收該數(shù)字射頻信號的環(huán)回，該定位器接收機從該數(shù)字射頻信號處生成該一個或多個用戶單元的選擇的第一用戶單元的用戶單元測距數(shù)據(jù)，其中該定位器接收機將該用戶單元測距數(shù)據(jù)輸出給該串行射頻模塊作為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)格式的數(shù)據(jù)；其中該串行射頻模塊將串行流輸出給主機單元，該串行流包括具有將該數(shù)字射頻信號傳輸給該主機單元的第一分區(qū)和實施將該用戶單元測距數(shù)據(jù)傳輸給該主機單元的以太網(wǎng)管道的第二分區(qū)的帶寬。
12.如權(quán)利要求11所述的遠程單元，其中該數(shù)字射頻信號是基帶數(shù)字射頻信號。
13.如權(quán)利要求11所述的遠程單元，其中該數(shù)字射頻信號是下轉(zhuǎn)換的中頻(IF)數(shù)字射頻信號。
14.如權(quán)利要求11所述的遠程單元，該串行射頻模塊進一步包括從該定位器接收機處接收該IP格式數(shù)據(jù)的接口。
15.如權(quán)利要求14所述的遠程單元，其中從該定位器接收機處接收該IP格式數(shù)據(jù)的接口包括8位置8觸點模塊的插件。
16.一種數(shù)字分布式天線系統(tǒng)的主機單元，該主機單元包括串行射頻模塊，從耦合該串行射頻模塊的多個遠程單元處接收多個串行流，該多個串行流中的每一個傳輸數(shù)字化的射頻樣本，其中該串行射頻模塊將該多個串行流合并以產(chǎn)生到數(shù)模轉(zhuǎn)換射頻收發(fā)器模塊的輸出用于到基站收發(fā)信臺的傳輸；和定位器接收機，耦合該串行射頻模塊并處理來自該多個遠程單元的第一遠程單元處的數(shù)字化射頻樣本用來為與該第一遠程單元通信中的選擇的用戶單元生成用戶單元測距數(shù)據(jù)，其中該定位器接收機調(diào)整該用戶單元測距數(shù)據(jù)以補償與該第一遠程單元相關(guān)的傳播延遲時間；其中該定位器接收機將該用戶單元測距數(shù)據(jù)輸出為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)格式的數(shù)據(jù)以路由到用戶定位器中心。
17.如權(quán)利要求16所述的遠程單元，其中該定位器接收機將該用戶單元測距數(shù)據(jù)輸出給該串行射頻模塊作為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)格式的數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求17所述的遠程單元，其中該串行射頻模塊通過以太網(wǎng)管道將該用戶單元測距數(shù)據(jù)輸出給該基站收發(fā)信臺。
19.如權(quán)利要求16所述的遠程單元，其中該定位器接收機從該串行射頻模塊處接收下轉(zhuǎn)換的中頻(IF)數(shù)字射頻信號。
20.如權(quán)利要求16所述的遠程單元，其中該定位器接收機從該串行射頻模塊處接收基帶數(shù)字射頻信號。
全文摘要
提供了在數(shù)字分布式天線系統(tǒng)(DAS)內(nèi)的手機定位的方法和系統(tǒng)。在一個實施方案中，該方法包括接收來自位于數(shù)字DAS內(nèi)用戶單元的定位業(yè)務(wù)請求，該數(shù)字DAS包括傳輸一個或多個調(diào)制信號的數(shù)字化RF信號的第一帶寬分區(qū)和傳輸IP格式數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)管道的第二帶寬分區(qū)；將該定位業(yè)務(wù)請求路由到用戶定位器中心；指示該數(shù)字DAS的地理區(qū)域內(nèi)的定位器接收機以傾聽來自該用戶單元的信號；在第一定位器接收機處傾聽該信號；當觀察到該信號時，記錄接收該信號的時間并生成用戶單元測距數(shù)據(jù)；將用戶單元測距數(shù)據(jù)以IP格式消息通過該以太網(wǎng)管道傳回到該用戶定位器中心。
文檔編號H04W4/02GK102282897SQ201080004462
公開日2011年12月14日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者D.扎瓦斯基, P.M.瓦拉 申請人:Adc長途電訊有限公司