CN1158891C - 分布式的移动站定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种借助于移动站(1)和移动网中的定位服务中心(LSC)(5)，通过动态分配这两者之间的计算来定位一个移动站(1)的方法。最好移动站(1)测量接收到的脉冲串的脉冲响应以确定时差，并处理测量结果。定位服务中心(5)实现最后的处理。依据本发明，伪脉冲串也被用于定位处理。本方法也包括随同紧急呼叫被激活的自动定位步骤。

Description

分布式的移动站定位方法

技术领域

本发明涉及一种用于以分布方式定位移动站(MS)的方法。

背景技术

已知的定位方法是基于移动站和移动网之间无线电信号的传递。根据从移动站或从基站发送的信号和这些信号的测量以及用基本上集中的方式处理的结果来确定该位置。

一种这样的方法是用于GSM***中的定位方法，它是基于无线电传输的传播时间并利用到时差(TDOA)，其中一个移动站发送信号到至少三个基本发送接收机站(BTS)，在此测量信号的到时，这样可以算出它们的时差。利用脉冲响应得到时差，该脉冲响应是已知的位组合和接收到的脉冲串信号之间相关的结果。该位组合是一种所谓的训练序列或一种相应的已知序列。在脉冲响应的基础上，例如通过选择对应于最高相关点或对应于首达分量点可以确定时差。首达分量涉及在多径传播中通过最短路由到达的信号和在与此信号对应的点上由此信号引起的脉冲响应峰值。将该时差用于定位服务中心(LSC)，以产生至少两条双曲线，其交点表明移动站的装置。用于时差不准确，该双曲线的交点限定一个区域，而不是一个单一的点。相对于该基站的位置确定该双曲线的位置。

在第二种这样的方法中一个移动站从若干基站接收信号。定位在移动站中计算或者将测量数据，即观测到的时差(OTD)，送到移动网，然后在那儿计算定位。

属于需要紧急服务的特定群体的人们，譬如说，心脏病或癫痫症的患者，现今有告警设备，利用它可以要求急救。这些告警设备需要专门装置并指明需要帮助的人的位置以及需要帮助到急救中心。在一种特定的情况下，这些设备是在病人家中连到公共电话网的信令装置，它最好放在床边，生活间，当然也可以在别的地方，假如花园中。当在这样一种设备中的一个开关被按下时，此设备发送告警消息通过公共电话网到急救中心，此设备的位置在急救中心是已知的。

利用已知方法的一个问题是需要在基站和定位服务中心以及移动站之间有发信令的容量。当该定位是由移动站计算时，另一个问题是在移动站中处理器的计算容量。与指明紧急情况有关的再一个问题是由必要的专门装置和这样的事实引起的，即利用它们的人必须保持在它们附近，并且当借助于移动站呼叫急救中心时，呼叫方必须知道他的确切位置并必须用语言和它通信。

而且，利用已知的基于移动站的定位方法的一个问题是该移动站执行恒定的测量，不考虑周围事物和这样一些其它的参数。

本发明的一个目的是消除以上提到的现有技术的缺点。

发明内容

本发明涉及一种利用移动站和移动网之间的无线电信号的分布式移动站定位方法，在此方法中，定位计算在移动网部分和移动站之间以这样的一种方式加以分配，使得定位计算被分为运算序列，这些运算序列以这样一种方式在移动网部分和移动站中实施，使得定位计算的第一运算序列在移动站中被实施，定位计算的最后运算序列在移动网的定位服务中心被实施。依据本发明，定位计算在移动网和移动站之间的分配是通过为每个移动电话单独地移动运算序列执行边界动态地改变的。在移动网中，计算最好由定位服务中心实施，分布的单元通过移动网和空中接***换信息。

基站发送到移动站的定位信号可以是正常的基站信号或对定位最佳的专门信号，最好由定位服务中心加以控制。至少信号到时在移动站中测量。替代方法是，按照所分配的定位方式对测量数据进行初步分析，分析的类型按定位方法选取并用于确定此方法所需的信息。例如，在OTD方法中，从邻近基站接收到的信号和已知信号中的位组合之间的相关被用于产生形状要被检查的脉冲响应。当移动站已经调整其定时与服务基站的信号一致时，脉冲响应被用于确定服务基站和邻近基站之间的观测时差(OTD)，最好通过找出脉冲响应的质量中心或第一上升沿来实现。如果有必要，定位服务中心将分析所需的附加数据发送到移动站。这些附加数据是例如，基于蜂窝移动网的服务小区的数据，如相关系数或其它的环境参数。例如，在OTD方法中，附加数据可以表明与特定的环境中预期的脉冲响应形状有关的参数。在脉冲响应中最高峰值相对于周围较低峰值的相对高度最了应该超过某个阈值水平，否则将发现脉冲响应的形状是错的并且测量不成功。

在本方法的应用中，用于定位的第一运算序列是根据移动网的命令从一组运算序列中选出的。这样一种命令是根据例如环境或测量数据发布的。环境数据可以例如，根据小区身分来取得。测量数据至少包括在移动站或基站接收到的信号上的数据。在移动网中最好由定位服务中心LSC确定命令。实际上，当利用OTD方法时，例如，移动网可以发觉此移动站位于山区，在此处延时分量，如从山边的反射的概率是高的，它们在通过直接路由到达的信号分量以后到达。在这样一种情况下，脉冲响应中的强度有规则地移后，因此选择第一上升沿是比质量中心更好的选择。这样，移动网可以迫使移动站利用第一上升沿进行脉冲响应分析，也就是选择，例如，高度超过最高分支高度的40％的第一脉冲响应分支。在移动网中，计算由移动站报告的OTD值的弥散现象是便利的，如果弥散太高的话，可以得出结论，在移动站中通过脉冲响应确定正确的OTD值是不可能的，就指示移动站将几个脉冲响应平均。例如，当移动站是在位于山区的一个小区内时，就是这么做的。在按本例的情况下，将产生反射，因此利用脉冲响应的质量中心可能会导致错误的时差测量结果。

在本方法的应用中，在移动站中执行定位的第一运算序列通过确定参数适应于测量结果。在移动站或移动网中作出适应状况的决策。从适应性观点看，有关的测量结果包括信号强度，噪声比等，确定的这些参数最好是算术公式的系数，但也可能是用于选择算术常规或校正度量的布尔算子。例如，在OTD方法中，接收到的信号微弱和差的信噪比表明测量是不可靠的或不准确的。那末，计算在脉冲响应中的质量中心比起确定第一上升沿来是更可靠的选择。定位服务中心也可以依据环境和移动网小区的特性以这样的方式控制移动站，使得在这些环境中的定位尽可能的准确。

在本方法的应用中，在移动站中由第一运算序列处理过的数据被传送到定位服务中心。

在本方法的应用中，在移动站中为接收到的定位信号计算脉冲响应，将这些脉冲响应传送到定位服务中心供进一步的处理。该脉冲响应也可在移动站中处理以确定到时差，这种方法，在定位处理中只有少量数据需要在移动站和服务中心之间传递。

在本方法的应用中，原始测量数据从移动站传送到定位服务中心。这种方法，大量数据在定位处理中需要在移动站和服务中心之间传递，但在移动站中需要的处理器容量低。

在本方法的应用中，在移动网中定位服务中心计算定位处理的最后阶段，该服务中心从移动站接收处理过的或原始的测量结果，并以此为根据计算定位估值。如果必要的话，该移动站测量几组测量结果。当利用几组不同的测量结果时，例如，利用平均计算出比较准确的定位估值。如果除了初步的测量数据以外，从移动站发送附加数据，这些数据在定位处理中将是可用的。根据该附加数据选取定位方法和用于此方法的可能参数。

在本方法的应用中，在移动网和移动站之间定位处理的分配通过运算序列执行边界的移动而动态地改变。该执行边界意思是运算序列之间的边界，它将整个计算分成在移动网和移动站中进行的组分。依据地点或移动站的计算容量分配计算量。移动执行边界是通过，例如考虑运算环境，测量结果的特性，移动站的计算容量和可用的发信号容量进行控制的。例如在OTD***中，脉冲响应分配可以根据环境在移动站中或在移动网中进行。在山区，由强反射引起的间接信号使分析比较复杂，以致在移动站或移动网中作出决策，将脉冲响应从前者发送到后者进行分析。例如，移动站发现脉冲响应的形状是异常的或者计算容量不够，因而决定由网进行分析，当在移动站和移动网之间没有足够的发信号容量时，最好由后者向移动站表示需要分析尽可能多的数据，使得要传递的信息量尽可能的少。

在一种解决方案中，移动站决定向定位服务中心报告什么。所传送的数据包括分析过的或只是测量到的结果以及附加数据，例如噪声比，信号强度和脉冲响应，一种替代方案是，定位服务中心向移动站要求某些测量结果。当将大量计算负荷加在移动站上时，为传送结果只需要少量的传送容量，因为处理过的测量结果只包含有关定位的关键信息。相反，原始测量结果包含全部可测量到的数据，因此需要大量的传送容量。

让我们考虑OTD定位作为一个例子，在此***中，移动站通常计算脉冲响应，确定从不同基站接收到的信号的时差，并将这些时差值发送到服务中心。如果脉冲响应的形状使得移动站不可能确定时差，则将所有的脉冲响应数据送到服务中心。如果信令的容量低，例如，因为网络拥挤，移动站被通知进行更准确的脉冲响应分析。如果在某种情况下，移动站的计算容量对于移动站要执行分配给它的任务来说太低时，所有的测量信号或某些信号将从移动站发送到移动网作分析。当已知移动站位于难以定位的地点时，比如说，在山中，最好立即通知移动站将测量到的信号报告给服务中心，因为此移动站不可能有足够容量用于在此点上进行脉冲响应分析。

在本方法的应用中，伪脉冲串用于定时，当无信息发送时，通常基站负荷不重时发生这样的情况，则发送伪脉冲串。在GSM中的伪脉冲串包括142个固定位并与***中任何其它的已知训练序列不同。可接收的脉冲串主要存在于公共控制信道(CCCH)，广播控制信道(BCCH)，频率控制信道(FCCH)，快速联合控制信道(FACCH)，慢速联合控制信道(SACCH)，独立专用控制信道(SDCCH)以及同步信道(SCH)和业务信道(TCH)。同步信道含有脉冲串，具有长训练序列码(TSC)，因此适于定时测量。在控制信道和业务信道上的脉冲串没有同步信道上的脉冲串长，因此并不适于定时测量，然而也足够了。

让我们依据本发明，利用包含在信号接收中观测到的时差的方法，通过举例来考虑定位过程。定位过程由移动站的用户启动或者由请求定位或将这种请求从其它某处传送来的移动网启动。例如，自动定位是根据紧急呼叫开始的。移动站接收脉冲串信号，其观测时差利用脉冲响应算出。移动站进行涉及定位处理的初步运算并将处理的结果传送到移动网中的定位服务中心。定位服务中心根据接收到的已处理的时差数据和基站定位数据计算移动站的位置。然后定位信息发送到适当的接收者。

在本方法的应用中，当对一个紧急号码呼叫时，自动开始定位过程。例如，此号码可以是属于一个急救中心，警察局，消防队或海岸防卫部门。

在本方法的应用中，将位置算出并自动传送到一个急救中心作为启动紧急功能的结果。该紧急功能最好以菜单方式或者借助于在移动站上为此功能保留的一个专用键来启动。

在本方法的应用中，移动网等待来自移动站的有规则地重复的消息，如果此消息丢失，移动网产生告警。此消息最好包含有关移动站位置的信息。在消息发送已经停止后，可根据最后接收到的信息确定移动站的最当前位置。

在本方法的应用中，移动站确定何时满足告警条件。这是借助于连到移动站的分离的测量仪器或利用移动站的内部测量功能实现的。

在本方法的应用中，将不同的脉冲串训练序列与接收到的信号比较以计算时差，将作为相关的结果获得的脉冲响应用于决定是否训练序列是正确的。可设置有关脉冲响应形状的条件，根据此条件识别训练序列的正确。例如，一个条件是脉冲响应最大值与其它瞬间相比的清晰度。

在本方法的应用中，移动站进行测量并预计算，以便决定是否将测量结果从移动站发送到定位服务中心。例如，在OTD定位***中，移动站执行测量并计算观测到的时差。如果时差已改变多于阈值，则得出结论，移动站的位置已经改变。为此，移动站不需要有关移动站真实位置的信息。将位置的改变报告给定位服务中心。测量结果或已处理的数据与已知的参考值作比较并根据比较的结果作进一步的运算。

在本方法的应用中，移动站执行测量和预计算而不执行定位处理本身，以便决定是否这些功能应该在移动站中启动。

在本方法的应用中，移动站执行测量和预计算并将结果与参考值作比较，以便在没有执行定位处理本身的情况下求出是否移动站位于某个预定的区域中，执行与参考值的比较，以便确定是否移动站位于这样一个区域中，其中呼叫价格已经和网络操作者一起被设置。在这样一个区域中的呼叫价格通常要比其它地方低，但在建立移动通信连接非常昂贵的困难地区中是较高的。参考值由存储在移动站的存储器中的数据组成，例如，有关用户家庭位置的信息。参考值也可连续地在移动网中得到。例如，在OTD方法中，在某个区域中，比如说，在用户的家庭地区中，不同基站之间的OTD值最好由测量确定。将这些测量到的值用作参考。当由移动站或者由用户或者根据移动网的准则作出决定是否移动站位于某个区域中时，移动站测量OTD值。测量结果与所存储的参考值作比较难证足够的相关性，由此确定定位区域。一种便利的准则是在八个可能的值中取出五个测量到的OTD值在至少200m的准确度上是互相一致的。当使用OTD值时，在移动站休闲时也可确定它们。最好此过程在某个间隔上或者在带有转交的连接点中进行。因此在移动站上，在打电话以前给用户指明，此移动站是位于一个专门的区域中，例如家庭地区中，以及适用的价目表是可能的。当在非同步移动网中使用OTD方法时，在基站之间的时差也必须被发送到移动站，以便它能测量OTD值。利用已知的蜂窝广播方法或在广播控制信道(BCCH)上发送定时差。如果测量结果与参考值相关，移动站方便地在家得出结论，它位于依据参考值的一个区域中。观测到的位置给用户指明，这样他可以知道所适用的依照位置的价目表。

当用户打电话时，移动站通知移动网，它位于一个特定的价目表区域中，或者将测量结果发送给移动网，这样通过对它们的分析，移动网也可得出相同的结论。

本发明的优点是通过灵活分配定位计算使***容量能更有效地利用。将信令或计算以这样的方式加权，使得计算被大量地分配掉和更多的信息被传送，或者计算以更集中的方式完成和较少的信息被传送。移动站并不处理所有的数据，所以它不需要大量的处理器能力。然而，在移动站中的初步处理大大地降低要传送的信息量。不是所有的测量结果，只是关键数据才被传送。所以，借助于本发明，计算容量足够的场合可以完成计算，而没有不必要地消耗信令的容量。这种方法，定位精度并没有因为在困难环境中移动站的计算容量不足而受到影响。

本发明的另一个优点是在紧急呼叫一开始，定位处理就自动和快速地进行。

本发明的一个优点是当为定位采用伪脉冲串时，接收到的信号的定时测量比当只利用控制信道或业务信道脉冲串更为频繁，这样一来就有更多的测量结果，它们可，例如通过平均进行滤波，这样测量将更精确。

本发明的另一个优点是当移动站被定位时，只有当它的位置在前次报告以后已改变时，移动站才需要发送测量结果。

本发明的又一个优点是移动站可以在休闲状态下告知用户，是否它处于一个特定的区域，如家中，在此处呼叫价目表是较低的。这种方法，在打电话以前用户就已经知道呼叫价目表。

附图说明

现在，将参考附图对本发明作更详细的描述，其中：

图1示出依据本发明的方案中的必要部件，

图2用流程图的形式示出依据本发明的一种定位方法的基本运算阶段，

图3示出在座标系中的脉冲响应，

图4以方框图示出从接收到的脉冲串确定时差的一种方法，

图5扼要示出分配定位功能的可能边界，和

图6用举例的方法示出定位功能的分配。

具体实施方式

在本发明的利用移动站和移动网之间的无线电信号的分布式移动站定位方法中，定位计算在移动网部分和移动站之间以这样的一种方式加以分配，使得定位计算被分为运算序列，这些运算序列以这样一种方式在移动网部分和移动站中实施，使得定位计算的第一运算序列在移动站中被实施，定位计算的最后运算序列在移动网的定位服务中心被实施。依据本发明，定位计算在移动网和移动站之间的分配是通过为每个移动电话单独地移动运算序列执行边界动态地改变的。在移动网中，计算最好由定位服务中心实施，分布的单元通过移动网和空中接***换信息。

基站发送到移动站的定位信号可以是正常的基站信号或对定位最佳的专门信号，最好由定位服务中心加以控制。至少信号到时在移动站中测量。替代方法是，按照所分配的定位方式对测量数据进行初步分析，分析的类型按定位方法选取并用于确定此方法所需的信息。例如，在OTD方法中，从邻近基站接收到的信号和已知信号中的位组合之间的相关被用于产生形状要被检查的脉冲响应。当移动站已经调整其定时与服务基站的信号一致时，脉冲响应被用于确定服务基站和邻近基站之间的观测时差(OTD)，最好通过找出脉冲响应的质量中心或第一上升沿来实现。如果有必要，定位服务中心将分析所需的附加数据发送到移动站。这些附加数据是例如，基于蜂窝移动网的服务小区的数据，如相关系数或其它的环境参数。例如，在OTD方法中，附加数据可以表明与特定的环境中预期的脉冲响应形状有关的参数。在脉冲响应中最高峰值相对于周围较低峰值的相对高度最了应该超过某个阈值水平，否则将发现脉冲响应的形状是错的并且测量不成功。

在本发明方法的应用中，用于定位的第一运算序列是根据移动网的命令从一组运算序列中选出的。这样一种命令是根据例如环境或测量数据发布的。环境数据可以例如，根据小区身分来取得。测量数据至少包括在移动站或基站接收到的信号上的数据。在移动网中最好由定位服务中心LSC确定命令。实际上，当利用OTD方法时，例如，移动网可以发觉此移动站位于山区，在此处延时分量，如从山边的反射的概率是高的，它们在通过直接路由到达的信号分量以后到达。在这样一种情况下，脉冲响应中的强度有规则地移后，因此选择第一上升沿是比质量中心更好的选择。这样，移动网可以迫使移动站利用第一上升沿进行脉冲响应分析，也就是选择，例如，高度超过最高分支高度的40％的第一脉冲响应分支。在移动网中，计算由移动站报告的OTD值的弥散现象是便利的，如果弥散太高的话，可以得出结论，在移动站中通过脉冲响应确定正确的OTD值是不可能的，就指示移动站将几个脉冲响应平均。例如，当移动站是在位于山区的一个小区内时，就是这么做的。在按本例的情况下，将产生反射，因此利用脉冲响应的质量中心可能会导致错误的时差测量结果。

在本方法的应用中，在移动站中执行定位的第一运算序列通过确定参数适应于测量结果。在移动站或移动网中作出适应状况的决策。从适应性观点看，有关的测量结果包括信号强度，噪声比等，确定的这些参数最好是算术公式的系数，但也可能是用于选择算术常规或校正度量的布尔算子。例如，在OTD方法中，接收到的信号微弱和差的信噪比表明测量是不可靠的或不准确的。那末，计算在脉冲响应中的质量中心比起确定第一上升沿来是更可靠的选择。定位服务中心也可以依据环境和移动网小区的特性以这样的方式控制移动站，使得在这些环境中的定位尽可能的准确。

在本方法的应用中，在移动站中由第一运算序列处理过的数据被传送到定位服务中心。在本发明的实施例中，可以根据来自移动网络的命令在移动站上从一组运算序列中选择第一运算序列，并且通过确定参数使第一运算序列适应于测量结果。

在本方法的应用中，伪脉冲串用于定时，当无信息发送时，通常基站负荷不重时发生这样的情况，则发送伪脉冲串。在GSM中的伪脉冲串包括142个固定位并与***中任何其它的已知训练序列不同。当对一个紧急的号码打电话时定位自动开始。当应急功能已被激活时，移动站被定位并自动地将位置告知应急中心。移动网等待来自移动站的循环消息，如果所述的消息丢失，就产生告警。移动站决定何时告警条件已被满足。为了确定时差，不同的脉冲串训练序列与接收到的信号作比较，作为相关的结果获得的脉冲响应被用于确定是否该训练序列是正确的。根据一个实施例，在移动站中实施测量和预计算，以决定是否测量结果将被从移动站发送到定位服务中心。根据另一实施例，在移动站中实施测量和预计算而不实施定位处理本身，以决定是否这些功能将在移动站中被激活。在移动站中实施测量和预计算，将结果与参考值作比较，在未实施定位处理本身的情况下，找出是否此移动站位于某个预先规定的区域中。

图1示出依据本发明的方案的必要部件。移动站1位于基本发送接收机站2，3，4的覆盖区域中。基本发送接收机站2，3，4和定位服务中心5相连，其中依据本发明至少执行部分计算。

图2用流程图示出依据本发明的一种定位方法的基本运算阶段，在第一步6中，包含脉冲串的信号以已知的方式从基本发送接收机站发出。在移动站中，利用时差与参考值相比较，从脉冲串信号测量出脉冲响应7。参考值最好从由另一个基本发送接收机站发送的脉冲串信号产生。对于时差和其它数据，例如信号强度，实行预计算8包括数据分析和为下一个定位步骤的可能处理。例如，在OTD方法中，预计算可包括脉冲响应形状的检查和搜索与时差对应的质量中心。这种处理得到，例如脉冲串信号的数值时差而不是刚刚接收到的信号样本。如果预计算是成功的9，在预计算中处理过的信息通过无线电和移动网传送到定位服务中心，在其中执行最后的计算步骤11，否则过程返回到开始，这些计算步骤包括例如，根据数值时差和基站定位数据的定位。如果定位成功12，过程结束，否则它返回到开始。

图3示出座标系中的脉冲响应，水平轴代表时间，而垂直轴代表归一化的相关值。响应分支1到9和22到33示出与所用的训练序列码几乎微不足道的相关。响应分支10到21示出在脉冲串和训练序列码之间可检测到的相关，响应分支15到17示出完全的或几乎完全的相关，因此时差对应于响应分支15到17，通过将此和关于信号采样瞬间的信息相组合，我们可以用时间单位来确定时差的真实的幅度，时间单位可以是采样间隔或位序列长度。在座标系中的虚线Th1代表阈值电平，最高响应分支必须超过它以便可以接受。在座标系中的第二条虚线Th2代表一个阈值电平，为了最高响应分支可以接受，周围的响应分支必须不超过它。

图4以方框图示出从接收到的脉冲串确定时差的一种方法。这种方法用于计算最好在移动站中的脉冲串信号之间的时差。方框13代表有关无线电信道配置的信息；用来选择或建立14训练序列。在这种情况下训练序列最好是一个已知的训练序列或者伪脉冲串中的位组合。接收机15将无线电信号中的脉冲串变换成数字形式并将它进一步发送到互相关方框16，在其中脉冲串与训练序列相比较，所获得的脉冲响应(IR)取作方框17，在其中检查脉冲响应的形状。如果脉冲响应的形状是可接受的，则本方法根据脉冲响应开始计算时差18，例如利用最高响应分支或对应于首先接收到的信号分量的分支。如果脉冲响应是不可接受的，选择不同的训练序列14并重复互相关16和脉冲响应形状的检查17。如果在互相关16中已经使用过所有的训练序列和伪脉冲串，其形状仍不可接受，则脉冲串被抛弃19。

图5通过举例的方法扼要示出所提出的分配某些定位功能的可能边界。部分A在移动站中实施并包括采样，部分B1到B4在移动站或移动网中交替地实施，使得分配边界位于所示的虚线中的一条上。部分B1包括脉冲响应计算。部分B2包括利用适用于脉冲响应形状的一个准则确定信号到时，此准则可以是质量中心或上升沿的40％电平。部分B3包括利用平均对测量数据滤波和组合，计算中值或对已滤波数据的平均。部分B4包括预计算，方便地用于检测定位变化，部分C在移动网中实施并包括计算定位估值。

图6A，6B和6C示出某些示范性的定位功能分配。

在图6A中，移动站处于休闲状态，位于在无线电传输中无反射产生的乡村地区。依据部分A的所有运算在移动站中实施，在这种情况下是，采样，脉冲响应计算，确定质量中心和平均。依据部分B的运算在移动网中实施，在这种情况下是，预计算和计算定位估值。

在图6B中，移动站处于休闲状态位于在无线电传输中产生许多反射的城市中。依据部分A的所有运算在移动站中实施，在这种情况下是，采样，脉冲响应计算，确定优于上升沿40％的电平和确定中值。依据部分B的运算在移动网中实施，在这种情况下是，预计算和定位估值计算。

在图6C中，移动站处于休闲状态位于城市中，监测它的位置并报告它的移动。依据部分A的所有运算在移动站中实施，在这种情况是，采样，计算脉冲响应，确定优于上升沿40％的电平，确定中值和预计算。依据部分B的运算在移动网中实施，在这种情况下是，计算定位估值。

如果功能分配是动态可变的，例如当在移动站中检测到脉冲宽度的变化，在移动网中根据从移动站发出的数据检测出信噪比的变化，或在定位服务中心中检测到移动站从一个区域移动到另一个区域时，在图6A，6B和6C中所描述的状态以及其它的变更方案之间变化是可能的。至少它们是移动在移动站和移动网之间执行边界的理由。平均和中值计算参数，例如样本组的幅度，也可以方便地按情况改变，自然平均幅度包括例如，5到20个样本。

让我们考虑第二例子，也就是，自动紧急指示，它是利用菜单或一个专用键在移动站上启动的。利用菜单，我们可以指明紧急情况的类型，比如说，事故，抢劫或心脏病发作，根据紧急指示激活的情况，与自动监视中心取得联系，并进一步联络一个定位服务中心5。定位服务中心5向移动站1发送一个命令实施如上所述的定位处理，然后移动站1的位置和紧急情况的类型被告知应急中心。另一种方案是，只要用户在移动站启动自动紧急情况指示，在移动站上马上进行定位测量，而并不等待来自服务中心的命令，应急中心接收话音消息或作为传送到计算机的一种消息的形式的信息。话音消息最好存储在移动站1中并指明紧急情况的原因。定位和发紧急情况信号在预定的时间表内连续进行。通过确定移动站1是位于移动网的覆盖区域来验证定位。也可能在装置1的显示器上将定位结果告知用户。

紧急情况指示也可借助于分离的激活设备启动，例如，监听心脏病患者的心脏跳动，当脉搏变得微弱或消失时，如在心脏病发作时发生的情况那样，就启动紧急情况指示，其它的这样一些激活设备包括包含加速度传感器的装置，用于检测碰撞，和在建筑物中的烟检测器。

一种功能可在本方法中实现，使得在功能启动之后，移动站1为了不发送告警重复地请求保密码。这种功能在危险地区特别有用，在此处当移动站1将呼救时用户可能遭抢劫，即使装置被偷，也要实施定位处理，当用户不能够呼救，比如说，因为疾病发作时，这种功能也是有用的。另一方案是，此功能可如此实现，即移动网等待有规则的确认以防止告警。然后，在此装置停止工作之前，移动站1可方便地自动通知移动网电池充电不足，这样就不产生不必要的告警。否则，如果在意外事故或遇难，随船沉没的情况下移动站1损坏，则就产生告警。

不同的移动站1可以有不同的计算容量。当移动站从休闲状态改变为工作状态时利用的容量是改变的，反过来也一样。移动站1估计可用的容量，在所估计的容量的范围内处理测量结果并将处理过的数据发送到定位服务中心5供最后处理。特别是需要基站定位信息的处理最好在定位服务中心5中实施。

另外，在定位处理中也可以这样一种方式利用历史数据，即消去不可能的值，这样的历史数据包括以前的定位估值，或者例如，在OTD***中，以前的OTD值，不可能的值是例如，要导致对移动站1不合理的高速估值的那些值。

定位处理也可利用用户的专门介绍，例如，指明可以高速移动的车上的固定装置设备，或者涉及用户所用设备的数据，比方说，有关所谈到的设备类型的射频部分中产生的，接收到的信号传播中的延时的信息。校正已知的***误差的系数也可包括在此介绍中。

在定位处理中所用的脉冲串信号中的某些要素是已知的，所以它们可被用于通过相关计算脉冲响应，最好在脉冲串信号中的以下要素被用于相关：

-同步信道的64位训练序列，

-公共，快速联合，慢速联合和单独专用控制信道以及业务信道的26位训练序列，和

-伪脉冲串的32个中间位。

接收到的同步脉冲串与相应的长训练序列相比较。当同步脉冲串特别适合于定时测量的，由它们算得的时差值被用作参考值，并可能在平均中被加权。

其它的脉冲串与正常的训练序列相比较，因为它们可能是正确的。这是因为训练序列的数目始终与广播和控制信道上基站彩色码(BCC)相同，通常在其它信道上也一样。

如果接收到的脉冲串与任何正常的训练序列不相关，就与伪脉冲串的中间部分相比较。在GSM中有八个正常训练序列。

当从脉冲响应的形状来确定是否此脉冲响应是正确的时，至少利用以下的必要条件：脉冲响应的最高分支高于预先规定的阈值或最高分支和它周围的分支比其余的分支高出许多。当选择分支足够高时，我们可利用例如阈值的20％用于当前分支和最高分支之间作比较，但是在最高分支前后阈值也可以不同。例如在山区，后面的阈值应该设置得比前面的高，在山区中山边产生反射的从基站到移动站的非视线(NLOS)信号。反射信号可能是强的，但通常比通过直接路由到达的信号弱，反射信号被从定位处理中排除，因为它的传播时间比通过直接路由到达的信号长，因此，要产生错误的结果。当信号只通过直接路径到达时，脉冲响应只有一个高分支，信噪比也可用于确定阈值，在最高分支周围可以形成一个窗，使得在窗以外的所有分支将被废弃，不管它们的高度。窗可以是，例如20个分支长，它将安全区域限制在时间轴上。

另外，可以利用边界检查方法，其中将最高分支与该脉冲响应的第一和最后一个分支比较。该最高分支应明显高于它们。例如，可将首先三个和最后三个分支在该比较中使用。

另外，可以利用统计方法。其中最高分支指望位于某个唯一被检查的时间带内。统计带可由分支14到25组成，假定脉冲响应中有33个分支。对于可被接受的脉冲响应来说，最高分支必须位于此带内。此方法可通过增加基于以前的脉冲串的试验加以改进。

例如在船上用于导航的全球定位***(GPS)可能被连到移动站1，这样它可对移动站1的位置提供更精确的信息，尤其是当它远离基本发送接收机站2，3，4或者位于只有一个基本发送接收机站2，3，4的覆盖区域中的情况下。

本发明并不限于以上描述的应用例子，可以用许多不同的方法加以修改而不偏离由以下提出的权利要求书规定的本发明构思的范围。

Claims (13)

1.一种利用移动站和移动网之间的无线电信号以分布式定位移动站的方法，在此方法中在移动网部分和移动站之间以这样的方式分配定位计算，使得定位计算被分成运算序列，并且这些运算序列在移动网部分和移动站中以这样的方式被实施，使得定位计算的第一运算序列在移动站中被实施，以及定位计算的最后运算序列在移动网的定位服务中心中被实施，其特征在于，通过移动运算序列执行边界对于每个移动站单独地动态改变移动网和移动站之间定位计算的分配。

2.如权利要求1的方法，其特征在于，根据来自移动网的命令在移动站中从一组运算序列中选取定位处理的第一运算序列。

3.如权利要求2的方法，其特征在于，在移动站中实施的第一运算序列是通过确定参数来适应测量结果的。

4.如权利要求1的方法，其特征在于，未处理的测量结果被从移动站传送到定位服务中心。

5.如权利要求1的方法，其特征在于，伪脉冲串被用于确定定时。

6.如权利要求1的方法，其特征在于，当对一个紧急号码进行呼叫时，自动开始定位。

7.如权利要求1的方法，其特征在于，当应急功能已被激活时，移动站被定位并自动地将位置告知应急中心。

8.如权利要求1的方法，其特征在于，移动网等待来自移动站的循环消息，如果所述的消息丢失，就产生告警。

9.如权利要求1的方法，其特征在于，移动站决定何时告警条件已被满足。

10.如权利要求1的方法，其特征在于，为了确定时差，不同的脉冲串训练序列与接收到的信号作比较，并且作为相关的结果获得的脉冲响应被用于确定是否该训练序列是正确的。

11.如权利要求1的方法，其特征在于，测量和预计算在移动站中被实施，以决定是否测量结果将被从移动站发送到定位服务中心。

12.如权利要求1的方法，其特征在于，测量和预计算在移动站中被实施而不实施定位处理本身，以决定是否功能将在移动站中被激活。

13.如权利要求1的方法，其特征在于，测量和预计算在移动站中被实施，并且将结果与参考值作比较，以便在不实施定位处理本身的情况下，找出是否此移动站位于某个预先规定的区域中。

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