CN1270744A - 移动电话***中移动终端地理位置的确定 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移动电话***,该***包括一些覆盖区,每个覆盖区均由至少一个基站(100)来服务,一些与一个或多个基站通信的用户终端(106、108),并且这些终端中至少有一些用来确定其地理位置并将其位置通知基站。这些终端用来以某些间隔将其地理位置通知基站。为了提高终端的呼叫建立质量,基站用来存储一个或多个由每个终端所发送的位置信息项,并根据终端所发送的位置信息来确定终端的行进方向和速度。

Description

移动电话***中移动终端地理位置的确定
本发明涉及一种移动电话***，该***包括一些覆盖区，每个覆盖区均由至少一个基站来服务，一些与一个或多个基站通信的用户终端，并且这些终端中至少有一些用来确定其地理位置并将其位置通知基站。
一般移动电话***覆盖的地理区域很广，并包括若干个覆盖区即小区，每个小区通常由一个基站来服务。通常根据区域中的呼叫业务量，小区的大小区别很大。高业务密度区中的小区一般比呼叫较少的区域中的小区小。不管小区多大，常常要求知道移动电话的地理位置或行进方向。
为了确定终端的地理位置，已有多种不同的方法。根据信号的传播延时，可以容易地确定终端与同它通信的基站之间的距离。最常用的方法之一称作三角测量，在这种方法中，三个或三个以上基站对终端的信号进行测量，并根据信号的传播延时计算出终端的位置。然而，根据这种三角测量，不能很精确地检测出终端的位置，因此，在需要精确地理位置参数的应用中，不能使用这样得到的位置信息。
以往，终端行进方向是根据基站或终端所进行的连续的信号强度测量来确定的。行进方向也可以根据三角测量来估测。这些方法不能充分描述实际的行进方向和速度。
US 5546445公开了一种方案，在该方案中，移动电话包括一个GPS接收机，移动电话利用卫星定位***通过该GPS接收机来确定其位置。在这一所公开的方案中，该位置信息被用于呼叫清单(call invoicing)。
现有移动电话***在呼叫保持中不可能有效地利用这种位置信息。
本发明的目的是，提供一种移动电话***来解决上述问题。这可用引言中提出的那种移动电话***来实现，这种***其特征在于，这些终端用来以某些间隔将其地理位置通知基站，该基站用来存储一个或多个由每个终端所发送的位置信息项，并根据终端所发送的位置信息来确定终端的行进方向和速度。
本发明还涉及引言中提出的那种移动电话***，这种***其特征在于，这些终端用来以某些间隔将其地理位置通知基站，该基站用来存储一个或多个由每个终端所发送的位置信息项，并且当终端发送紧急呼叫时，基站用来将该终端的地理位置通知紧急呼叫接收机。
本发明基于这样的思想，卫星定位***可快速精确地检测移动电话的位置，据此，这一信息能很好地应用于以前位置信息不可能应用的各种问题。
本发明的***提供了许多优点。本发明使得能精确快速地确定电话的位置，并且在呼叫保持中能有效地利用这种位置信息。本发明的优选实施方式如附属权利要求书中所述。
下面，参照附图通过一些优选实施方式来详述本发明，其中：
图1说明了本发明的移动电话***的一个例子，
图2说明了在确定终端的行进方向时以及越区切换情况下本发明的工作情况，
图3说明了采用聚束技术时本发明的工作情况，
图4说明了紧急呼叫情况下本发明的工作情况，和
图5说明了根据本发明的移动电话***的终端的结构的一个例子。
图1说明了应用了本发明方法的移动电话***的一部分。该***包括一个基站100，它具有与用户终端106-108的双向连接102-104。本发明的***可应用任一已知的多址联接方法，因为本发明的基本特征与所采用的多址联接方法无关。在本发明的***中，终端利用随机接入信道来建立与基站的连接。当建立连接时，终端和基站可利用连接中相应的信令信道来相互发送信令信息。
在本发明的***中，至少有一些终端用来确定其地理位置并将其位置通知基站。这最好利用卫星定位***来完成。这样的一种卫星定位***是全球定位***GPS。在这种情况下，终端106、108通过一些卫星站接收来自卫星***112的信号110，并利用已知的方法来确定其位置。
首先来讨论图2，该图描述了在确定终端的行进方向时本发明的工作情况。终端106接收来自卫星***112的信号110，并利用该信号以一些预定的例如规则的间隔来确定其位置。该终端以某些间隔将该位置通知基站100。该信息可以以随机接入信道来发送，或者，如果终端已有一个进行中的呼叫，那么该信息以连接中相应的信令信道来发送。
终端可以以规则的间隔将其地理位置通知基站。或者，在确定了其位置后，终端将最新位置信息与上次发送给基站的信息进行比较。如果最新位置与报告给基站的位置相差了某一预定阈值，那么，终端将该地理位置通知基站。于是，可以减少终端与基站之间的信令业务。
基站100接收和存储终端的位置信息。基站根据两则或两则以上连续的位置信息来计算终端的行进速度和方向。利用这一信息，基站可消除终端信号的多普勒漂移的影响。在快速终端(超高速列车或其他高速运载工具)连接中，终端的速度会造成信号干扰，即多普勒漂移。众所周知，多普勒漂移可用下列公式来解决：
D＝f*v*cos(α)
其中，f代表频率，v代表终端的速度，而α代表终端相对于基站的行进方向。
本发明的方案还可应用于采用聚束技术的基站。在这种情况下，天线射束指向每一通信终端。如图3中所示。该***包括一个基站100，它通过这样的方法与用户终端106-108通信：基站利用已知的聚束技术针对每个终端形成一些特定的天线射束300、302。例如，利用若干个天线单元构成的天线阵，适当调整所要发送的信号的相位，便可形成这些射束。当利用定向天线射束时，基站当然需要关于终端所定位的方向的信息。根据终端所发送的位置信息，在每一时刻都可以将天线射束定向到合适的方向。
对于某一呼叫建立消息，终端可以将其位置通知基站。因此，鉴于呼叫建立确认，基站可利用合适定向的天线射束，因为终端的位置已知。
本发明的方案还适用于紧急呼叫情况。在这种情况下，迅速找出终端的位置至关重要。下面来讨论图4，该图描述了本发明的这种方法。用户终端106利用卫星***112来确定其位置，并以规则的间隔来将其位置通知基站100。当一个紧急呼叫从终端106发出时，基站检查该终端所发送的最新位置信息，并将该信息上行转发到网络等级系列，以进一步传送至紧急呼叫接收机400。
再者，本发明的方案还可应用于其他一些应用目标。例如，当选定终端将根据其命令很好地移动的一个基站时，基站之间越区切换可利用终端的位置和方向信息。下面再来讨论图2，该图描述了越区切换情况下本发明的工作情况。终端106接收来自卫星***112的信号110，并利用该信号以一些预定的例如规则的间隔来确定其位置。终端以某些间隔将其位置通知基站100。该***还包括第二基站200和一个基站控制器202，该基站控制器控制基站的操作并将业务发向***的其他部分和发向外部***。包括一个基站控制器和一些受该基站控制器控制的基站的一个实体称为基站***。
当终端向第二基站移动时，基站控制器跟踪终端的移动并实现最佳的越区切换。在本发明的配置中，该基站***根据终端的位置信息可从新小区中预备一个信道。
在某些***中，例如为了便于测量，终端维护邻近基站列表。在本发明的***中，基站***利用终端的位置信息可以修改终端所维护的邻近小区列表。
下面来讨论图5，该图说明了根据本发明的移动电话***的终端的结构的一个例子。该终端包括一个天线500，该天线接收来自基站的信号502和来自卫星定位***的信号504。在接收方向，该信号从天线输入到滤波器506，再由滤波器输入到射频部件508，然后输入到模/数转换器510再输入到解码器512，并由此输入到接收机的其他部件524。在发送方向，所要发送的信号526输入到编码器518，再输入到调制器516，然后通过射频部件514和滤波器506输入至天线500。需要定位时，信号从天线输入到定位信号接收机522，该接收机可以是例如一个集成在终端中的现有技术的GPS接收机。这种集成可用多种方法来实现，这些方法对熟练技术人员而言是显而易见的。该终端还包括一个控制单元520，它控制设备各部件的操作，它一般由信号处理器或通用处理器来实现，并且在该控制单元中，能很好地用软件来实现本发明的方法步骤。
换言之，该终端利用GPS接收机装置522来接收来自卫星定位***的信号504，终端可采用已知的方法通过该接收机来确定其位置。控制装置520控制该终端以规则的间隔通过信令信道将位置通知基站。注意，图中只说明了接收机的结构的一个例子，本发明的方案也可用其他类型的接收机来实现。
尽管以上参照附图中所示的例子阐述了本发明，显然，本发明并不局限于此，而可以在附属权利要求书中所阐述的本发明思想的范围内以多种方式修改。

Claims (12)

1.一种移动电话***，该***包括一些覆盖区，每个覆盖区均由至少一个基站(100)来服务，一些与一个或多个基站通信的用户终端(106、108)，并且这些终端中至少有一些用来确定其地理位置并将其位置通知基站，其特征在于：
这些终端用来以某些间隔将其地理位置通知基站，
该基站用来存储一个或多个由每个终端所发送的位置信息项，并根据终端所发送的位置信息来确定终端的行进方向和速度。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，基站根据终端的行进方向和速度来消除终端信号的多普勒漂移的影响。
3.一种移动电话***，该***包括一些覆盖区，每个覆盖区均由至少一个基站(100)来服务，一些与一个或多个基站通信的用户终端(106、108)，并且这些终端中至少有一些用来确定其地理位置并将其位置通知基站，其特征在于：
这些终端用来以某些间隔将其地理位置通知基站，
该基站用来存储一个或多个由每个终端所发送的位置信息项，并且当终端发送紧急呼叫时，基站用来将该终端的地理位置通知紧急呼叫接收机。
4.如权利要求1或3所述的***，其特征在于，这些终端利用卫星定位***(112)来确定其地理位置。
5.如权利要求1或3所述的***，其特征在于，基站利用定向天线射束来建立与这些终端的连接，还在于，在射束定向时，基站要利用终端的位置信息。
6.如权利要求1或3所述的***，其特征在于，对于某一呼叫建立消息，终端可以将其位置通知基站。
7.如权利要求1或3所述的***，其特征在于，这些终端用来以通用信令信道将其位置通知基站。
8.如权利要求1或3所述的***，其特征在于，这些终端用来以规则的间隔将其地理位置通知基站。
9.如权利要求1或3所述的***，其特征在于，在确定了其位置后，终端将最新位置信息与上次发送给基站的信息进行比较，并且如果最新位置与报告给基站的位置相差了某一预定阈值，那么，终端将该地理位置通知基站。
10.如权利要求1或3所述的***，其特征在于，在越区切换时，基站(100)与基站控制器(202)可利用终端的位置信息。
11.如权利要求1或3所述的***，其特征在于，基站(200)与基站控制器(202)用来根据终端的位置信息从新小区中预备一个信道。
12.如权利要求1或3所述的***，其特征在于，基站(100)与基站控制器(202)利用终端的位置信息可以修改终端所维护的邻近小区列表。
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