SE525280C2 - Sätt och anordning för platsbestämning i ett kommunikationssystem - Google Patents

Description

O' OO OIOI ICO. OI IC C Û O l I I I I I I I ICO I I OÛIO I 0 o 0 o i I Ole ha OIIO 10 15 20 25 30 35 525 280 2 _inte innebär någon förbättring i förhållande till AMPS- systemet.

Ehuru det finns andra lokaliseringsalternativ, såsom användning av globala positioneringssystemenheter (GPS) på abonnentenheten eller triangulering på en sändande abonnentenhet är dessa lösningar alltför dyrbara för att användas av de flesta abonnenterna eller kräver, vid triangulering, dyra och tidsödande resurser för dedice- ring.

Det återstår därför ett behov av en förbättrad, bil- lig lösning för lokalisering av abonnenter i ett trådlöst kommunikationssystem.

Sammanfattning av uppfinningen _ Dessa problem och andra löses medelst ett förbättrat förfarande och en anordning enligt uppfinningen. I enlig- het med en första aspekt innefattar ett förfarande för bestämning av abonnentenhetens lokalisering i ett kommu- nikationssystem mottagning av en signal från abonnenten- heten i en första basstation, bestämning av en första signalmottagningstid, baserat på sekvensen av utspridda symboler i den första basstationen, bestämning av en första ankomstvinkel av signalen i den första basstatio- nen och bestämning av platsen för abonnentenheten från den första mottagningstiden, den första mottagningsvin- keln och vidare förutbestämd information om de första och andra basstationerna. Signalen bildas via modulation av sekvensen av utspridningssymboler.

I enlighet med en ytterligare aspekt innefattar ett sätt för beräkning av en abonnentenhetslokalisering ut- förande av en första lokaliseringsmätning, som har en första konfidensnivå, utförande av en andra lokalise- ringsmätning, som har en andra konfidensnivå, och bestäm- ning av ett beräknat ställe för abonnentenheten, baserat på de första och andra lokaliseringsmätningarna. Den första lokaliseringsmätningen bestämmas genom mottagning av en signal från abonnentenheten i en första basstation, bestämning av en första mottagningstid för signalen, OI OC O. .I ÛOIO Û Û O I O U O O O ICO CDI O O I O I 0 0 I I o O I! OO OO IO 10 15 20 25 30 35 oo oo o! o . o. . IIII oo o I o to C I II I Û CO O o oc» oc: o o c oss; o 9 0 I o o 0 o 00 nooooo l n OI OO 525 280 3 baserat på sekvensen av spridda symboler i den första basstationen, och bestämning av en första ankomstvinkel, för signalen i den första basstationen. signalen forneras via modulation av sekvensen av spridda symboler.

I enlighet med en annan aspekt innefattar ett kommu- nikationssystem en regulator och en lokaliseringsproces- sor, som reagerar för regulatorn. Regulatorn påverkas av en första och en andra basstation, vilka basstationer var och en har en mottagare, som verkar för mottagning av en signal från komnnikationsenheten, vilken signal bildas via modulation av en sekvens spridda symboler och en detektor, vilken verkar för bestämning av en mottagninge- tid för den på sekvensen baserade signalen. Lokalise- ringsprocessorn reagerar för regulatorn och kan fråga de första och andra basstationerna för bestämning av första och andra mottagningstider för den på sekvensen baserade signalen och för bestämning av stället för komunika- tionsenheten från de första och andra mottagningstiderna samt ytterligare information om de första och andra bas- stationerna.

I enlighet med ytterligare en aspekt innefattar ett sätt för bestämning_av stället för en abonnentenhet not- tagning av en första signal från en första basstation av ett flertal basstationer och en andra signal från en andra basstation av ett flertal basstationer, bestämmande en första mottagningstid, baserat på en första sekvens, och en andra mottagningstid, baserat på en andra sekvens, och bestämning av stället för abonnentenheten från de första och andra mottagningstiderna och ytterligare in- formation om de första och andra basstationerna. De första och andra signalerna formeras baserat på den första sekvensen av symboler respektive den andra sekven- sen av symboler.

Kortfattad beskrivning_av ritningarna själva uppfinningen och dess avsedda fördelar fram- går bäst av efterföljande beskrivning och bifogade rit- ningar. š“{~É-*š-{'=ê-'.-?f3 fšštfåfš. Q;\ïšê'i“\ëïä¿\ñï~ëšïe'åïífiKïfëfiäïäïä -fïëå 'lišïïifll-tåfït' II IQ IOOI OOOI Il II I O Û I O O I O O 0 000 I I 0000 I I I O I 000 oo lila 10 15 20 25 30 35 c I nooooo o c Ü O ÜÛ Û. of' . o o c oooo nu IQOOOI vi 5 Q 5 2 8 Ü f' u' a.. n' 4 Fig 1 är ett förenklat schema, som illustrerar ett cellulärt system, vilket kan utnyttja föreliggande upp- finning.

Fig 2 är ett blockschema för en CDHA-mottagare i en abonnentenhet enligt ett första utförande av uppfin- ningen.

Fig 3 är ett schem, som visar lokalisering av en CDMA-abonnentenhet enligt ett utförande av uppfinningen.

Fig 4 är ett schema, som illustrerar en timingsek- vens, vilken användes för bestämning av utbredningsför- dröjningen för lokalisering av en CDHA-abonnentenhet en- ligt ett utförande av uppfinningen.

Fig 5 är ett blockschema för en CDMA-mottagare i en basstation enligt ett utförande av uppfinningen. p Fig 6 är ett tidslinjediagram, som illustrerar ut- brednings- och fördröjningstider, som användes vid beräk- ning av en abonnent enligt ett utförande av uppfinningen.

Fig 7 är ett flödesschema, som visar den process, varmedelst en abonnent mäter basstationssignaler, enligt ett utförande av uppfinningen.

Fig 8 är ett flödesschema, vilket illustrerar den process, varmedelst en basstation mäter abonnentsignaler enligt ett utförande av uppfinningen.

Fig 9-13 är diagram, vilka illustrerar lokalise- ringen av en abonnentenhet enligt ett andra utförande.

Fig 14-15 är generella diagram, som illustrerar en basstations mottagning av en signal från en abonnenten- het.

Fig 16 är ett diagram, som illustrerar lokalise- ringen av en abonnentenhet i det fallet hinder förekommer mellan abonnentenheten och en basstation.

Fig 17 är ett blockschema för en första mottagar- implementering i en basstation för användning vid lokali- sering enligt det andra utförandet.

Fig 18 är ett blockschema avseende en andra mot- tagarimplementering i en basstation för användning vid lokalisering enligt det andra utförandet. :m1 -:::-;.z<æ>9~:æ>~2:: OCIO 0000 OI I 0 I 0 0 a 0 000 I 0 QOIO 0 0 0 I 0 I 0 000 00 000: 10 15 20 25 30 35 one on n . I en ÛÛÛ-Û. 2 2 ao av o0" 0., I nun; n con - 3 0 o o nu oo »oo I 0 nano' 525 280 5 Fig 19 är ett blockschema avseende en tredje mot- tagarimplementering i en basstation för användning vid lokalisering enligt det andra utförandet.

Detaljerad beskrivning av ritningarna Ett första utförande av uppfinningen är ett system för bestämning av platsen för en abonnent i ett cellulärt koddelat multipelåtkonst-(CDMA-)system. Under användning av CDMA-modulationsinformation sker en uppskattning av flykt- eller utbredningstiden för den första ankomst- strålen i en abonnentenhet. Den första mottagna strålen representerar typiskt den kortaste banan mellan basen och abonnenten och flykttidsuppskattningen tillåter beräkning av avståndet mellan abonnenten och basstationen. Genom beräkning av avståndet till ett flertal, exempelvis tre, platser kan en specifik abonnentplats beräknas, begränsat av mätningstiningens exakthet och andra behandlingsför- dröjningar.

I det första utförandet beräknas tiden för signalens flykt mellan varje bas och abonnent automatiskt i en kor- relationsmottagare. Behandlingsstegen inbegriper sändning av en pseudobrus-(PN-)sekvenskodad signal, som är tidsin- ställd till under ett chips noggrannhet (t ex 1/16 av ett chips) och korrelerar på denna signal i mottagaren under användning av en korrelationsalgoritm. På grund av att modulationssekvensen (t ex en PN-sekvens) är känd och an- vändes synkront/avspridande kan en exakt mottagningstid för ett givet chips bestämmas. Genom bestämning av mot- tagningstiden för ett flertal relaterade signaler kan en tidsfördröjning beräknas och användas för bestämning av en positionsuppskattning.

'Enligt en implementation använder abonnenten känd PN-sekvens- och offset-information för att bestäma vil- ket relaterade PN-chips från olika baser (standard- och/eller hjälpbaser) som sände vid samma tillfälle och bestämmer också tiden för mottagningen av dessa relate- rade chips. Av skillnaden mellan mottagningstiderna be- stämmes en tidsdifferential och därmed en distansdiffe- låtfaš. fâ:\ë?.åëïïfïïëfšäåï~íiš2229!ïíïïíšïšâï í'='?'_?~.ï<3É~?9-{}<§-~2Éí íšli-Zšššxšfixïf IC DIGI OC C I O Û I OII i I I I OO Il I OI ID I O O O 'OI .OI 0 0 I CC II II 10 15 20 25 30 35 525 280 6 rential. Under användning av distansdifferentialer och kända positioner för baserna bestämmes en positionsupp- skattning. När en abonnent blott är i förbindelse med en eller två baser kan ytterligare baser tvingas till be- stämning (inkluderande ytterligare platser, om så er- fordras), så att tidsmätningar kan utföras av abonnenten.

Enligt en annan implementation styres mottagande basplatser för utförande av tidsmätningar av valda chips och skillnaden i mottagningstid användes för att på sama sätt beräkna abonnentpositionen. När ytterligare mot- tagarplatser erfordras på grund av interferens och lik- nande styres hjälpplatserna så, att de mottar signalerna, som sändes för abonnentenheten. Om så erfordras drives i nödfall abonnentenheten upp till maximal-effektnivå, så att åtminstone tre basstationer kan motta och göra en tidsuppskattning av signalen. När flera exakta mätningar erfordras kan vidare ett speciellt lokaliseringsmeddelan- de sändas till abonnenten. Efter mottagning bestämmer abonnenten en chips/tids-offset för en gensvarssignal, kodar offseten och sänder gensvarssignalen. Efter avkod- ning av nämnda offset och jämförelse av mottagningstider- na för sama chips (t ex det första chipset i ram), som användes vid bestämning av nämnda offset, bestämmes ett fördröjningskompenserat tidsvärde för de olika utbred- ningsbanorna och positionen bestämmas därifrån. Eftersom det slutligen kan vara svårt att erhålla en mottagen sig- nal på baser längre bort kan en nödbelastningsutgjutelse utföras av närbelägna baser för att åstadkoma extra räckvidd, eftersom kapaciteten kan alterneras för räck- vidden i ett CDHA-radiosystem. Täckningen förbättras där- med och platsbestämningen blir pålitligare.

I fig 1 betecknas ett cellulärt system generellt med 100, vilket har ett hexagonalt cellmönster med basstatio- ner 110, 120, 130 och en abonnent 140. Hjälpbasenheter 121 är också lokaliserade mellan baserna 110, 120 och 130. Avståndet mellan baserna 110, 121 och 130 och abon- nentenheten 140 uppskattas genom bestämning av tiden för .I9'.~.?9-{=í2~^~f-š9 Lïâlzïf* ï.ï,âir-š'šï.<°ëwï*ïßíï-ïë_i\išäíßíïšåfšfilïšëïšâÅfiïíiêfiåïvääšï,ÉÉÉBÉ-'Cíïšïíäflëlåï 'lfiïïëlxšätïš . . - OOIO -QIO OO II I O I I I I 0 ICO b 0 0000 o Û I I I I O .IC OC IOUO 10 15 20» 25 30 35 _ 5 2 5 2 U g g g a. '.. .I .øQO .g. . .ao: gas: 7 flykt eller utbredning av den första ankomande strâlen, vilken mätes från en på förhand definierad referenstid till tidpunkten när mottagaren utför en korrelation på den sända signalen. Detta försvåras därigenom, att av- ståndsuppskattningen kan överuppskattas eller underupp- skattas på grund av att mätningen sker vid en godtycklig tidreferenspunkt i mottagaren (en exakt mätning är möjlig blott om ett mera exakt (och dyrare) timingsystem, såsom ett från en GPS-signal- eller atomklocka erhållet, använ- des i abonnentenheten 140). Sträckorna 150, 160 och 170 kan vara längre eller kortare än den aktuella sträckan mellan varje bas 110, 121, 130 och abonnentenheten 140 baserat på korrelation till en chipshastighet (ungefär en 814 ns (ns) chipshastighet) dvs hastigheten av den fullt OOIIIO 0 c C OOÛOOC spridda signalen, som bestänes i TIA (Telecommunications Industry Association) interinstandard IS-95A av PN-sek- venshastigheten (eller ungefär 250 meter (m) per chips, varför det är önskvärt att uppnå tidmätningar snabbare än chipshastigheten). I fig 1 visas sträckan 150 överupp- skattad, indikerande en punkt 125 bortom abonnentenhetens aktuella plats. På sama sätt är också punkterna 115 och 135 överuppskattade. Dessa punkter kommer att korrigeras av nedan beskrivna distansbehandling, som ger en upp- skattning mycket närmare abonnentenbetens sanna belägen- het.

Fig 2 är ett blockschema, vilket visar en CDMA-abon- nentenhet 200, vilken har en CDMA-mottagare 201, en posi- tionerarenhet 202 och en sändare 203. Mottagaren 201 har en vanlig RF-(radiofrekvens-)ingång 205, vilken matar tre oberoende RAKE-ingångar 210, 220, 230. Dessa RAKE-enheter 210, 220 och 230 kan låsa på tre olika mottagna strålar, som ligger ungefär en PN-chipstid eller mera isär, vilket är typiskt för en direktsekvensmottagare med spritt spektrum (DSSS). Sökaren 240 avsöker nu korrelationstop- par snabbare än chipshastigheten (i det föredragna fallet tillåtande upplösningar så snabba som 50 ns klockhastig- het), och kan återtilldela RAKE-insignalerna, baserat på -Iïö I OOOI OIOO II OJ O O Û O O I OO. I O IÛOO O I I I I CCI .O OIÛI OQO c 10 15 20 25 30 35 dess bästa uppskattning av löpande kanalkonditioner. Nor- malt låser korrelatorerna för RAKE 210, 220 och 230 på de tre starkaste strålar, som är tillgängliga, och när en andra eller tredje basstation kan tillföra en signal, son är tillräckligt stark reserveras de för låsning på dessa andra basstationssignaior, vilka också föraröjos i tia mer än en PN-chipstid, såsom beskrives i bestämelsen Is-QSA. on blott två basstationer är tillräckligt starka dediceras två strålar, en för varje basstation och den tredje strålen till den starkaste återstående strålen för endera basstationen.

När abonnenten 200 önskar en platsbestämningsfunk- tion försöker man företrädesvis finna tre olika bas- stationer, en för varje stråle, så att tillräcklig infor- nation blir tillgänglig för exakt uppskattning av plat- sen. För anslutning av de tre basplatserna justeras så- lunda RAKE 210, 220 och 230 så, att åtminstone tre bas- enhetssignaler avkodas. Om nödstyrgeneratorer (såsom hjälpbasenheten 121 i fig 1) är fysiskt belägen mellan dessa basplatser kan dessa aktiveras som gensvar på en förfrågan om riktad radiovåg i och för tömning av området på ytterligare referenssignaler, tillåtande abonnenten att göra platsbestämningar baserat på dessa ledgenerato- rer liksom standardbasplatserna. Dessa hjälpenheter kan ha en annan PN-offset än de omgivande basstationerna och kan typiskt vara försedda med en GPS-mottagare för korrekt synkronisering/timing. De kan vara kopplade till basstationerna eller annan regulator i infrastrukturen medelst något lämpligt medel, t ex trådlöst eller medelst en tvinnad parkabel. Deras aktivering sker företrädesvis genom förfrågan till regulatorn eller ett kommando från den tjänstgörande basstationen till en lokal hjälpenhet under dess kontroll efter abonnentens indikering att mindre än tre baser är tillgängliga. Alternativt kan hjälpenheterna vara försedda med avsökande mottagare, som, som gensvar på en förfrågningssignal från abonnen- ten, kan börja sända under en begränsad period (t ex 5 s 'åißššakïï IIOO GOOD OI O I I O O I O O I C Q 000 en lo OI Il 00 I II OO OC I Ino IOI I O I 0 Û OC OI O le OO OI co 10 15 20 25 30 35 5,5 9 i och för minimering av systeminterferens). Genom lämplig placering kan sådana hjälpenheter användas för att redu- cera osäkerheten på vissa platser eller generellt öka exaktheten av platsbestämningen i strategiska områden, såsom större motorvägar, köpcentrum eller centrala affärsdistrikt. På grund av ett CDHA-systems interferens- begränsande natur kan i vissa fall blott en basstation ha möjlighet att motta abonnentens signal och vice versa, varför hjälpenheter erfordras för erhållande av det er- forderliga antalet avläsningar.

Den relativa tiden för mottagning av varje signal bestämes genom användning av information om den främre kanten (eller alternativt topparna) på relaterade korre- lationstoppar i sökaren och justering därav genom en offset, som bestämmas i en fintidsinställningskrets (t ex fördröjningslâsslingor (DLL) 215, 225 eller 235 för varje gren, kopplade till filter 250-270). Företrädesvis är relaterade korrelationstoppar sådana, som mottages i olika grenar men i ett chips, för varandra. Vid denna lösning 'beetämee den exakta tiden för den främre kanten tillsammans med PN-sekvensnumret (dvs chipspositionen) t ex nr 245 (för den upprepade PN-sekvensen) t ex ungefär 16000 chips i längd)). Under användning av redan bestämd PN-sekvensoffset och systemutförandet, där bas-PN-sekven- sen är densama för varje basstation, och sänd vid sama systemtid plus eller minus en unik PN-sekvens-offset, ger skillnaden i relativa tider en skillnad i utbredningsban- fördröjning. Detta visas i fig 3. vid tidpunkten TO sän- der två baser Bl och B2 men basen Bl sänder PN-chipset 0 medan basen B2 sänder PN-chipset 256, eftersom det har en PN-sekvensoffset av 256 chips. Vid någon tidpunkt T1 efter det att lokaliseringssökningen aktiverats bestämmer abonnenten att den främre kanten på PN-chipset 4 från Bl mottagits. Nästföljande främre kant på ett PN-chips från basen B2 mottages 1/8 av ett chips senare än tidpunkten T2 och chipset bestämmas vara det vara det 280 i PN-sek- vensen. Av dessa mottagningstider och PN-tal beräknas ut- .:<3§-.f«^,--<:::~::?< -:=*.>;.a<ï~><>~~::a~2:: 10 15 20 25 30 35 525 280 10 bredningsfördröjningsskillnaden vara ((PNB2 - offset) + (mottagningsdifferens T2-T1)) - (PNB1 - offset) = ((261-256) + (1/8)) - (4-0) = 11/8 chips * 814 ns/chips =ö 916 ns. Vid en utbredningshastighet av ungefär 1/3 meter (n) per ns för en radiosignal översättas detta till unge- fär 300 m skillnad i utbredningshansträckor. Exaktheten vid lokaliseringen begränsas blott av den använda system- klockhastigheten och graden av synkronisering. När alla basstationer använder GPS-timinginformation är synkroni- serade sändningar (dvs av de främre kanterna på chipsen) till inom 50 ns (eller ungefär l/16 av chipshastigheten) möjliga. Hed en lokal klocka, som genererar åtminstone samma 20 Hz klockhastighet, är en lokalisering till inom 100 ns eller 30 m möjlig.

På nytt med hänvisning till fig 2 matas DLL 215, 225 och 235 tillbaka till varje RAKE 210, 220 respektive 230 för justering av signalerna för utmatning av fintidsin- ställda signaler. Såsom noterats ovan kan DLL-utsignaler- ~na också tjänstgöra som finfasoffsetinformation för justering av PN-chipsens mottagningstider, företrädesvis efter filtrering i lågpassfilter (LPF) 250, 260, 270 för varje kanal, vilka effektivt medelvärdesberäknar utsigna- lerna från DLL 215, 225, 235. Denna medelvärdesheräknade finfasoffsetinfornation.matas tillsammans med chipsnum- mer/tid/bas-identifikation eller offset (dvs B1-B3-infor- mation) från sökaren 240 (vilken också är anpassad till PN-chips/tids-detektering) till lokaliseringssökaren 280.

Då lokaliseringssökaren 280 tar finfasoffsetinfornationen från varje gren och korrigerar mottagningstiden från sökaren 240 för varje chips för att åstadkoma en korri- gerad relativ mottagningstid för varje gren. Från det tidigaste tillfället, säg B1 (dvs den tidpunkt signalen från basen 1 mottages) bestämmas skillnaden tB21 och tB31 i mottagningstid för de andra signalerna B2 och B3 och motsvarande distanser dB21 och dB31 bestämmas. Han vet sålunda att sträckan från baserna 1 (110), 2 (120) och 3 (130) är dBl, (dBl + dB21) och (dB1 + dB31). Från PN- zaefe~ IC C I I OQO Û I IUIO I I I I I I I CIO II llfil 00 II Om 00 0000 IOOI ao O O I O O I I I O I O I CCI OQO C l Û I l O I U I 5 00 IC OO se 10 15 20 25 30 35 525 280 5 11 offset är vidare basernas identitet känd och deras geografiska position kan erhållas från minnet 281. Det är då enkelt att utföra en sökrutin, t ex den i fig 4 visade, för att bestäma den mobila enhetens geografiska koordinator. I exemplet enligt fig 4 användes de kända basställena för att definiera tre linjer L12 (151), L23 (152) och Ll3 (153). Distanserna dB21 och dB31 subtrahe- ras från linjerna L12 (151), 1.23 (152) och L23 (152), 1.13 (153) och de återstående segmenten delas av normallinjer N12 (154), N23 (155) och N13 (155). skar-ningen av dessa linjer N12 (154), N23 (156) och N13 (155) är stället för abonnenten 140. Denna information kan sedan sändas till den tjänstgörande basstationen för överföring till en förfrågande part, som betjänar lokaliseringsregistret eller överföras för användning av abonnenten (t ex på ett kartnät eller annan, icke visad lokaliseringsanordning).

Om alternativt basstationsställesinformationen inte är tillgänglig för abonnenten kan fasoffset, chips, timing och basoffsetsinformation sändas i en lokalise- ringsförfrågningssignal till en tjänstgörande basstation.

Där har platssökaren åtkomst till sin egen databas och bestämmer abonnentens plats. Denna lokaliseringsinforma- tion sändes sedan tillbaka i ett lokaliseringsgensvars- meddelande till abonnenten eller någon annan efterfrå- gande enhet.

En föredragen lösning för lokalisering under använd- ning av infrastrukturutrustning framgår emellertid av fig 5, som generellt visar ett blockschema för ett CDHA- infrastruktursystem 300, vilket har en första CDHA-bas- station 301. Basen 301 har en gemensam RF-ingång 305, vilken matar fyra av varandra oberoende RAKE-ingångar, vilka visas som 310, 320 330. Dessa RAKE kan låsa på fyra olika mottagna strålar, som är åtminstone en PN- chipstid isär, vilket är typiskt för en DSSS-mottagare.

De båda sökarna 340 kan avsöka nya korrelationstoppar och kan återtilldela RAKE, baserat på sin bästa uppskattning av löpande kanalkonditioner. Normalt låser de fyra korre- . n f q - « ,_,__ \ > ___ ___ h. _. _ ~ ___. . 4; .-. ...... .- -_ _.- . -~~» f. -\_.-_.;~-: ~ .

.W-:I-Qsfsislfff .äšm-.íš Qfišwêë-ïåë-wzfláis-íaâ :šfäbe-:í <ï?;.=$.š“ë%~u<šw-2<. .~~.3..~.=I~,:x:: IQ I I I O OOII 10 15 20 25 30 35 5 2 5 2 8 Ü g g g .o os' os. 'of 2 ao' oss. 12 latorerna för RAKE 310, 320, 330 på de fyra starkaste strålarna, som är tillgängliga.

När en lokaliseringsfunktion önskas är två generella lösningar möjliga, antingen passiv (dvs ingen abonnenten- het svarar) eller aktiva. I båda fallen sökes företrädes- vis åtminstone tre olika basstationer, vilka kan notta en abonnentsignal, så att tillräcklig information föreligger för uppskattning av platsen. I ett första utförande av den passiva moden användes fyra RAKE-grenar 310, 320 ... 330 i basen 301 för att detektera en upplänksignal. För varje RAKE användes en fördröjningslässlinga (DLL) för att generera en uppskattning av den korrelerade strälens timing (dvs justering). Detta uppskattar mera exakt tiden för korrelationen, motsvarande den process, som abonnent- enheten enligt ovanstående använder. Sökarens och chips- /tids-detektorns 340 topp korrelerar signalen i varje gren och bestämmer också den gren, som är bäst att använ- da (företrädesvis baserat på den tidigast mottagna toppen för sama chips men andra valtekniker kan användas för bestämning av den gren, som för tillfället är bäst. Denna bästa grensignal användes för bestämning av PN-chipset och mottagning av tidsinformation i motsvarighet till den i abonnentsökaren 240.

För att initiera en lokaliseringsprocess initieras i ett föredraget utförande ett kommando i systemet 300, troligen i en regional enhet, såsom ett mobilt växel- centrum (MSC) 365, operationscentrum, eller kanske i ett anslutet nät, såsom ett PSTN (offentlig telefonnät) 375.

En lokaliseringsförfrågan behandlas via hemlokaliserings- registret (HLR) 366 för att bestäma den eller de aktuel- la betjänande basstationerna. Efter mottagning av ett lokaliseringskomando använder processorn 350 i basen 301 (och liknande processorer i andra betjänande baser) detektorn 340 för att bestämma en chipsmottagningstid.

Företrädesvis sker detta av samtliga baser, som bestämmer den främre kantens stigtid i en specifik grupp PN-chips, exempelvis genom bestämning av stigtiden för vart 64:e 11 OCOOÛI 0 0 0 000001 no o o q o oooo o l 0 0 U oss oo 0000 o; al GI Il IIOQ GOOD Il Û C I I C O C I O I I Û III 10 15 20 25 30 35 2 3 Ü 2": E* I? . , 13 chips (dvs PN-sekvensnumret 0, 64, 128 etc) för ett för- utbestämt antal chips, t ex 10. Denna information över- föres sedan av varje basmottagare tillsamans med dess ID (identifikation) till en designerad enhet, t ex lokali- seringssökaren 361 i BSC (basplatsregulatorn) 360 eller lokaliseringssökaren 367 i HLR 366 etc. Skillnaden i mot- tagningstid för sama chips, varvid varje chips erhålles från samma enkla chipstransmission, kan användas för att bestämma utbredningsfördröjningsskillnader. För varje chipstal ger med andra ord skillnaden mellan mottagninge- tiderna i de olika baserna en utbredningsskillnad och lokaliseringen kan bestämmas med hjälp av denna informa- tion tillsanans med det kända stället för de mottagande baserna på sama sätt, som beskrivits ovan med hänvisning till fig 4. Genom upptagning av ett flertal informations- satser i en relativt kortvarig tidsram (t ex 10 gånger för vardera 64 chips under ungefär 500 us) och medelsvär- desbehandling eller på annat sätt utföra den bästa pas- sande beräkningen under användning av de bestämda posi- tionerna kan positionsfel minimeras. Facknannen inser, att andra lösningar är möjliga vid den aktuella beräk- ningen. En detektering under samma systemtid eller sys- temtider för de främre kanterna i ett chips för den eller de avsedda tiderna tillsammans med tidsdifferenser från den avsedda system tiden och chipstalet kan exempelvis användas för bestämning av utbredningsfördröjningsskill- nader (om än ett ytterligare fel kan uppstå på grund av att sändningstiden för de olika chipset är begränsad av exaktheten av abonnentens-klockhastighet, även om en 50 ns klockcykel förekommer är detta fortfarande mera felaktigt än vad som föreligger från en transmission av samma chips (som inte har något timingfel). Det som är viktigt är att chipsets ID (t ex nummer/position i PN- sekvensen) och den exakta mottagningstiden (t ex den främre kanten eller toppen vid översamplad klockhastig- het) i olika baser kan användas för bestämning av abon- nentplatsen. 525 .íší-Iëríë-iïrf-šï kštål. Ål;ïæïåäšiflïifíåñï~äšfl2§f9íl IQ OI O II UOII OIOO OC C I I I O I O Û C I i ICO OQO D O O O I I O I Û I I O OO CO .I OO C 10 15 20 25 30 35 0 O oooooo I.

U. oo ua o°'..

.O 00 ao 2%. coca o I ett föredraget utförande för aktiv lokalisering implementeras ett tvávägs räckviddssystem under använd- ning av både chipsmottagningstidsinformation och viss gensvarsinformation från abonnenten. I detta utförande inítieras på nytt processen med en lokaliseringsförfrågan i systeminfrastrukturen, framförd till basen 301, som komunicerar med abonnenten. Processorn 350 åstadkommer en lokaliseringsförfrågningssignal (LOC_S 351) för lämp- lig kodning medelst kodaren 352 och spridningsmodulatorn 355. Under användning av en systemklocka 353 (företrädes- vis erhållen GPS men annat exakt organ, såsom en atom- klocka kan användas), fintidsjusterare 354 (t ex en strobgenerator) styres modulatorn 355 för att exakt ut- nata den främre kanten på utchipset, företrädesvis inom 50 ns exakthet. Processorn 350 bestämmer också via modu- latorn 355 och klockan 353 en exakt.systemtid för ett referenschips (säg chipset 1024 i en sekvens om 16384 chips, vid systemtidpunkten TS(0)), varifrån andra chipstransmissionstider senare kan bestämmas. Utchipssek- vensen sändes sedan till abonnenten.

På nytt med hänvisning till fig 2 styr efter denodu- lering och mottagning av lokaliseringsförfrågningssigna- len 351 processorn 280 sökaren 240 för bestämande av ID- och timinginformation för nästföljande PN-chips på sama sätt som beskrivits ovan. I illustrativt ändamål antages det att det bestämda chipset är 1088 (bas-PN-sekvensen) vid abonnentens relativa tid TR(0). För att åstadkoma exakt information för svängning i tiden i abonnentenheten bestämmer sedan processorn 280 en lokal tid, vid vilken ett förutbestämt chips i abonnent-PN-sekvensen därefter sändes. För lämplighets skull väljes detta förutbestämda . chips företrädesvis som ett av en upprepad serie (säg varje 50:e chips i abonnentens PN-sekvens) för att sändas (säg chips 100) men nästan vilket som helst annat chips kan väljas, exempelvis det första chipset för nästföl- jande 20 ms ram men företrädesvis med tanke på en mini- mering av abonnentens exakta timingutkrav och systemloka- ' .c fv w: _. ~ -_...._- . . - - ns . .- . ,- - ~ .t9“.-?\3'--~.I<š~.-2.-: lsšiš-.Lzfozï cl eo en noen 0000 eo OO u 0 0 0 I c I U 0 0 0 u 0 I noe I a ooae e 0 0 I 0 eo: en IG!! 10 15 V20 25 30 35 eooeøu 0 n a nu oeooo 0 0 0 I to no ga o'.. ag... _ 15 liseringsbehandling. I vart fall bestämmas det valda chipsets lokala tid för utmatning från modulatorn 291 i sändarkretsen 203, exempelvis genom bestämning av ett aktuellt chips uttid (t ex via PN/tidsdetektorn 292) och beräkning framåt för bestämning av det förutbestämda chipsets uttid (säg chipset 100 vid TR(24 1/16) relativt tid, som här mätas i chipshastighetsintervaller). On ingen aktuell sändning pågår kan en tillräcklig fördröj- ningstid givas (t ex ungefär 2 s) för baserna att rikta in sig på abonnentens PN-sekvens före sändningen av det förutbestämda chipset. Processorn överför sedan en loka- liseringsgensvarssignal RESP 282 för kodning medelst kodaren 290 och kan styra styrmodulatorn 291 för att exakt utmata det förutbestäma chipset vid den förutbe- stämda tidpunkten (dvs TR(24 1/16)) och, om en periodisk grupp chips skall övervakas för att exakt utmata efter- följande chips i den periodiska gruppen (t ex chipsen 150, 200 etc) under en förutbestämd period. RESP 282 kan inbegripa baschipsinformation (1088, TR(0)), den förut- bestämda chipsinformationen (100, TR(24 1/16) och, i det fall kännedom inte föreligger om infrastrukturen som en del av abonnentenhetsprofilen, en förutbestämd (dvs kalibrerad/beräknad) abonnentfördröjningsfaktor för förinsamling och efterutmatning av fördröjningar (dvs den tid det tar en signal i antennen att nå sökaren 240 och för en utsignal att utstrålas i antennen efter den tids- exakta utmatningen från modulatorn 291).

Hed hänvisning ånyo till fig 5 notifierar samtidigt som systemet styr basen 301 för att sända lokaliserings- förfrågningssignalen 351 densana också de andra kommuni- kationsbaserna för att börja lagra lokaliseringsinforma- tion. Om det finns mindre än tre baser i kommunikation (dvs mjukavhändning) eller desamma kan motta abonnentsig- nalen komer ursprungsenheten (t ex lokaliserings- sökarna/processorerna 361 eller 367) att konmendera en eller flera hjälpbasstationer, såsom basen 356, vilken är belägen i närheten av de betjänande baserna att börja .I9É~š*š-(“få~§šf3 íßïtåfš; (å:\ï?šfi'\?.ïfïï.ßëï~êf.šï2íflX?2š'F'äK1ïä šïäåïrïëríåëflíïïi 'åffšíïššfzåcïï 10 15 20 25 30 35 oolo I o I oo 000000 O I 525 280 16 motta abonnentens designerade frekvens. I den enklaste implementationen kan sålunda hjälpbaserna vara avstämbara mottagare med en exakt systemklocka (t ex en GPS-korrige- rad klocka) och om en hjälpbas inte medelst trådledning är förbunden med en BSC kan hjälpbasen implementeras som fast abonnentenhet (såsom en trådlöst åtkomlig fast enhet (WAFU)), varvid den enda skillnaden mellan en abonnent, som är denna WAFU, är operationen vid systemtiden (t ex via GPS-klockan). I det senare utförandet kan WAFU över- föras i en lokaliseringsgensvarsinformation via sin egen betjänande basstation, t ex basen 301.

Alla mottagande baser, t ex basen 301 och hjälpbasen 356, börjar lagra abonnent-chips/tids-information efter initieringen av lokaliseringsförfrågan. Den lagrade in- formationen kan vara tiden (t ex den främre kantens mot- tagningstid) och chipsnunret för varje chips, som mot- » tagits under en förutbestämd period. I stället för att spara varje chips, som under en 20 ms ram kan innebära närmare 25% ingångar användes företrädesvis ett perio- diskt tal för samtliga chips (t ex var 50:e chips i sek- vensen) av samtliga mottagande baser. I det sistnämnda fallet kan abonnenten konfigureras såsom beskrivits ovan för att sålunda välja ett förutbestämt chips, som är ett av dessa periodiska chips (såsom chipset 100). Facknannen inser, att varje antal perioder eller specifika chips (t ex det första chipset i ramen) kan användas så länge som informationen samlas på samma chips i alla baser i och för minimering av fel. Företrädesvis väljer en lämp- ligt konfigurerad abonnent det förutbestämda chipset, så att detta kan samanfalla med chips, vilka övervakats av baserna, vilket förenklar senare beräkningar. Valet kan baseras på förprogrammering eller på data i lokalise- ringsförfrågningssignalen 351, indikerande det för över- vakning avsedda chipset/perioden (i vilket fall blott det förutbestämda chipset eller chipsen behöver utmatas exakt). .ïåtßšl å-'šz íë?} .ïšfêš-åškzäi '}.§3iï{}.iš<>:2f OI OIOÛ Olli OO II I C O I I I I I I GOOD O U 0000 A10 15 20 25 30 35- 'ÜÜÜ 0 n _.

.I-CI.

I O n o I. .Ö o0" 0.. en . Û Ü I I I .I-l IÛ 'i 2 Ü IIIC ecco I I Û I 'OQO ÛÛÛ' O ÛÛÛ.

O U 525 280 17i Efter mottagning av den spridda RESP-signalen från abonnenten (företrädesvis sänd via inom-band-signalering med pågående tal/data-komunikationer) detekterar proces- sorerna 350 och 358 i baserna 301 och 356 signalen och förutbestämd chipsinformation och framför vissa förut- bestämda antal chips/tids-par till lokaliseringssökaren 361 eller 367. För att tillåta förbättrad exakthet av medelvärdesberäkningen kan varje bas 301, 356 framföra 8 chips/tids-par med början med det förutbestämda chipset och dess mottagningstid (t ex par (100, TS(28 7/16)}, {150, TS(78 7/l6)}, ... {450, TS(378 8/16)} tillsalans med RESP-signalinformationen (t ex basens chips/tids-par {(bas)1088, TR(0)}, det förutbestämda chips/tids-paret {(abonnent)100, TR(24 1/16)) och en känd fördröjningsfak- tor {4/32}). En tidslinje, som illustrerar denna sekvens visas i fig 6. TS(0) representerar en startsystemtid, vilken här visas som den 0:te biten av systemklockan för bekvämlighets skull medan TR(0) representerar abonnentens relativa klocktid. PNB1(1088) representerar det 1088 chipset i den första basstations (301) PN-sekvens nedan PNS(100) representerar det 100 chipset i abonnentens PN- sekvens. Baschipset 1088 utmatas sålunda vid systemtiden 0 och utstrâlas från basantennen en sändarfördröjningstid DtB1 senare. En utbredningsfördröjning DP1 och en abon- nentmottagningsfördröjningstid DrS (dvs från abonnent- antennen till detektorn 240) senare bestämmer detektorn 240 chipset 1088 vara mottaget vid TR(0). Processorn 280 bestämer då nästföljande 50:e chips i abonnentsekvensen vara chipset 100 och beräknar från en löpande abonnent- chips/tid att uttiden för chipset 100 är TR(24 1/16). Med kännedom om de kalibrerade fördröjningar DrS och DtS (fördröjning från utgången till antennnstrålaren), säg 2/32 chips vardera, sänder abonnenten RESP-signalen 282 med information, t ex [{1088,TR(0)}, {100,TR(24 1/16), {4/32}]- Basens 301 detektor 240 mottar abonnentchipset 100 vid systemtiden TS(28 7/16) och basen 357 mottar densamma 0 C 0 0 Q lo 00 IOOIIO ' U 0 I 000000 10 15 20 25 30 35 gon Eon. I š.-š šoš! 0 .' 5 2 5 2 g 0 c o o o n on oo 18 vid tiden TS(29 7/16) med utbrednings- och mottagninge- (dvs antenn till detektor) fördröjningar om DP2, DrB1 respektive DP3, DrB2. Liknande upprepade mätningar ut- föres också, exempelvis basen 301, som mottar chipset 150, vid tidpunkten TS(78 7/16), varvid abonnenten har kontrollerat chipset 150 uttid till TR(74 1/16), dvs exakt 50 chips (40700 ns) senare.

Efter det att ett förutbestämt antal par bestämts överföres chips/tids-informationen och gensvarssignals- informationen till platssökaren 361 eller 367. Sökaren 361 eller 367 beräknar då utbredningsfördröjningar, t ex DP1-DP3, under användning av annan känd information. Låt i detta fall de kalibrerade basfördröjningarna DtB1, DrB1 och DrB2 vara 5/32, 3/32 och 3/32 chips. På grund av att DP1 är i huvudsak samma som DP2 är 2DP1 = (TS(28 7/16)-TS(0))-(DtBl+DrBl)-(TR(24 1/16) (DrS+DtS) Ekvation 1 (28 7/16)-(8/32)-(24 1/16)-(4/32) = 4 chips DP1 är sålunda 2 chips eller 1628 ns och utbred- ningsbanlängden är ungefär 488 m (+/- 30 m vid 100 ns total osäkerhet). När väl DP1 är känd kan DP3 på sana sätt beräknas, vilket utnynnar i det visade tidsfallet för 3 chips och sträckan 733 m. Genom beräkning av ut- bredningsbanlängden för åtminstone tre mottagare och ut- dragning av platsinformationen på de mottagande baserna (t ex från databaserna 362 eller 368) kan abonnentens position bestämas genom beräkning av den unika punkten (eller mindre området med största sannolikhet), i vilken respektive utbredningsbanor alla kan skära varandra.

Processen upprepas för varje tids/chip-inställning. Varje beräknad punkt (eller centrum i det troliga omrâdet) an- vändes då för bestämning av abonnentplatsen, t ex helt enkelt genom medelvärdesberäkning, ehuru varje lämplig process för bestämning av en mest sannolik punkt/område 'š.š:å.'š. Q: íïifš.š9f^?°r-'ïšišf-2ïi 'åêšïšffïnckxz IQOOOO Oo cool oi av l I I Q I I o an: o o nano ø q o o n 0 c sno o: soon CI OI O 0 O Il 10 15 20 25 30 35 525 2230 19 av ett flertal punkter/områden kan användas. Platsen för den mest sannolika punkten/området lagras företrädesvis i användarens profildatabas 369 i HLR 366. Dessutom kan hela processen upprepas efter en eller flera ytterligare tidsperioder av storleksordningen sekunder eller minuter med flertalet mest sannolika områden använda för bestäm- ning av en rörelsehastighet och -riktning av abonnenten om en tillräckligt exakt abonnentklocka användes, så att driften ligger under 50 ns under en utsträckt period av ett flertal minuter (dvs abonnentklockans offset från systentiden är känd för denna period) upprepade detekte- ringar i baserna kan utföras utan att en upprepning av förfrågningssignalen erfordras. Slutligen meddelas den bestämda platsen och rörelsens hastighet/riktning till den ursprungliga efterfrågande enheten, t ex till opera- tören 370 eller via PSTN 375.

En speciell fördel med användningen av den aktiva lokaliseringsprocessen relativt den inaktiva är att, om man så önskar, tredimensionell information kan bestämmas mera exakt. Detta är särskilt användbart i storstadson- råden eller områden med backar, där utbredningsbanornas inklinationsvinkel kan vara betydligt större än 0° från horisonten. Medan tre dimensionskoordinator för baserna och känd topografi för en första, ungefärlig abonnent- plats kan användas för att öka den passiva processens exakthet inser fackmannen, att en bättre approxination kan erhållas från den uppmätta utbredningstiden i motsats till exakta skillnader i utbredningstider. Pâ grund av att de förutbestämda utbredningsbanorna är så exakta i tre dimensioner handlar det blott om en ytterligare be- handling av z-axelns (dvs den tredje dimensionens) koor- dinator för basplatserna tillsammans med deras x- och y-axelkoordinator för bestämmande av den sannolika plat- sens tredimensionella område. Om detta jämföres med känd byggnadsinformation och topografisk information är en lokalisering inom +/- 8 våningar (vid 100 ns osäkerhet) eller bättre i en enda byggnad möjlig. Ytterligare infor- .Fšï-Fšfvrfëßï-»f-š? fåíšcåfš. åk;Xëí-WiflïïfšïåïiâšÄZÉ-ïäïíšïïäïäåï šï?).iš-*Éf9~{3iš-.<1í ïšš-.Éšïniïstäï 10 15 _20 25 30 _ 35 0000cc n 000000 525 zé 20 mation, såsom relativa, mottagna signalstyrkor och sanno- lika banförlustegenskaper i en byggnad kan användas för att ytterligare begränsa området för sannolik lokalise- ring.

Hed 400 betecknas i fig-7 ett illustrativt flödes- schema för systemprocessen för en abonnentmätande bassta- tionssignaler för erhållande av en platsuppskattning.

Processen startar i blocket 405, som representerar före- komsten av ett lokaliseringskommando, vilket skall ut- föras av abonnenten (t ex genom abonnentinitiering eller automatiskt baserad på någon annan indikator, såsom en rörelsesensor, indikerande en fordonskrock). Blocket 410 kontrollerar abonnentens status och ett beslut göres 415, baserat på huruvida eller icke abonnenten är i en tre- vägs mjuk avhändning. Om så inte är fallet exekveras 4 blocket 420, vilket kontrollerar för utrönande av om det finns tre baser i kandidatuppställningen. Om så inte är fallet testas beslutsblocket 425 för kontroll av tröskeln till ytterligare baser till kandidatsatsen. Om detta inte är minimalt reducerar blocket 430 tröskeln och återgår till processteget 420. Om blocket redan är på miniminivå exekveras blocket 450. Detta block differentierar lokali- seringsfunktionen mellan en nöd- och en icke-nödfunktion.

Om sålunda en icke-nödfunktion behandlas tillåtas system- nivåförändringar blott när användningsnivån inte är hög eftersom detta skulle kunna resultera i att användarna förlorar service genom höjning av interferensnivån. Vid icke-nöd vid hög systembelastning exekveras blocket 460.

Om en nödsituation indikeras exekveras blocket 455 före blocket 460. Detta sker företrädesvis som gensvar på en nödriktsignal, på vilken hjälpstyrgeneratorer är avstämda och automatiskt svarar på. Alternativt kan en nödsignal sändas till en servicebas och behandlas för att styra hjälpbaserna för aktivering. I det senare fallet kan på samma sätt en andra icke-nödsignal användas, varvid ett aktiveringskommando genereras om styrprocessorn (t ex processorn/sökaren 361 i BSC 360 i fig 5) indikerar att Éšåtifš. (f:XÉ'%°-ïi'\_?šä{\fi¶~ë.š\Rïïïffišïïåišlššä íïfi) 'iêšïéššxâcïï 10 15 20 25 35 “Q 525 2 21 systembelastningen ligger under en belastningströskel.

Blocket 455 aktiverar sålunda närbelägna styrgeneratorer, som tillhandahåller en mera komplett täckning av service- området medelst ett flertal ställen, tillåtande abonnen- ten att motta en signal från ett flertal baser. Blocket 460 testar för utrönande av om abonnenten är i tre-vägs mjukavhändning. Om så inte är fallet instrueras abonnen- ten 465 om att åstadkomma ett tre-vägs mjukavhändnings- tillstånd under användning av de största strålarna från åtminstone tre basstationer. Om resultatet i 460 är posi- tivt eller blocket 465 avslutats exekveras blocket 440 och ansamlingen av data göres på ovan i samband med fig 2 beskrivet sätt. Denna data användes för behandling av platsuppskattningen (t ex i sökaren 280 under användning av ytterligare data från minnet 281 i fig 2) och systemet återgår till normala förhållanden 445.

Om, för att återgå till blocket 415, abonnenten är i tre-vägs avhändning exekveras blocket 440. För att återgå ~till blocket 420 exekveras om tre baser förekommer i kan- didatsatsen blocket 435, som placerar tre olika baser i den aktiva satsen. Blocket 440 exekveras, såsom förut beskrivits, följt av blocket 445.

Hed 500 betecknas i fig 8 generellt ett illustrativt flödesschema för basstationernas process vid uppmätning av abonnentenheten för erhållande av en platsuppskatt- ning. Processen startar i ett block 505, när lokalise- ringsfunktionen aktiverats. Blocket 510 kontrollerar abonnentens status och ett beslut göres i 515, baserat huruvida eller inte abonnenten är i tre-vägs mjuköver- händning. Om detta inte är fallet exekveras blocket 520 om så önskas, varigenom det kontrolleras om det finns tre baser i kandidatsatsen. Om så inte är fallet testas be- slutsblocket 525 för kontroll av tröskeln av ytterligare baser förutom kandidatsatsen. Om detta inte är minimum reducerar blocket 530 tröskeln och återgår till process- steget 520. Om blocket 525 redan är på miniminivå exekve- ras blocket 535, som fortsätter utförandet av platsbe- på ^ .e m* f; _ 1. -.--\-;~,~'« 453,-* «-\_.._- ¿-\ fen-p .v Ä., ,-~.--_.\ \ *(3 ;"-,\ AI, q: gw ,.*-_. ._ -$.~.~$-.~.3. -.-:- \\::':“.n -_:.<~:Äšäïëz\..2:i§\.f\.:§?§¿~..~<«2: 1:: _».§*.-*..9”~.š~z?'”¿.;. ntïoïïïßwïxål e-.f-w. .mc fw šmwwewß i i 1 o o ooo o o oo oo oo I Oo o o o o o o o n 0 0 o 0 o 0 o o o o o I I I I I O I I ou ooo n o on aoo o o o oooo o J ', o o o oo o o o o o o o .J O I O I II OC I II looo Q 0 o o o o 00 0 0 0 00000 0 0 0 00 00 0000 0000 0 0 i 0 00 00 I O O 000 0 0 0 I I 00 0 10 15 20 25 30 35 0 0 q I 0 0 000 000 0 0 0 n n 00 0 0 0 0 280 22 525 .. .. .. stämningen men nu med blott två baser, vilket inte är så exakt som i det önskade fallet med tre baser vid mät- ningarna. Med återgång till blocket 515 exekveras om abonnenten är i tre-vägs mjukavhändning eller blocket 520, om tre baser förekommer i kandidatsatsen, varefter blocket 540 exekveras. Blocket 540 säkerställer att tre basstationer är aktiva för mottagning av abonnentens signal. Därefter exekveras blocket 545, om så önskas.

Denna blocktest sker för utrönande av om varje bas kan motta abonnenten. Om varje bas kan detta exekveras blocket 550, vilket sänder en platsförfrågningssignal om den är i aktiv mod och ansamlar i båda moderna tillgäng- lig data och behandlar platsuppskattningen på ovan be- skrivet sätt. Blocket 555 följer och återför alla para- metrar till det normala och mätningarna är kompletta. Om med återgång till blocket 545 mindre än tre baser kan motta abonnenten testar blocket 456 för utrönande av om hjälpbasenheter är tillgängliga. Om så är fallet aktive- ras de lokala hjälpplatserna i blocket 547 och blocket- 560 testar för utrönande av om en nödsituation indike- rats. Om så inte är fallet kan blott de baser, som mot- tagits, användas vid mätningarna och detta kan degradera uppskattningens kvalitet. Om ett nödfall indikeras (t ex medelst en abonnentsignal, t ek de slagna siffrorna 911, eller en nödförfrågan från en auktoriserad enhet kopplats till infrastrukturen) exekveras ett block 565 för ut- rönande av om abonnentenheten har maximal effekt. Om så inte är fallet exekveras blocket 570 för att öka effekten och processen återgår till blocket 540. Om blocket 565 har maximal effekt testar blocket 575 för utrönande om varje bas kan motta abonnenten. Om detta är fallet exekveras blocket 550 men i annat fall reduceras cellbe- lastningen av blocket 580 för att öka den effektiva räck- vidden av cellerna i den aktiva satsen, vilka har svårig- het att motta abonnentenheten. Blocket 585 testar sedan för utrönande av om belastningsgränsen uppnåtts och om så är fallet exekveras blocket 550 men i annat fall exekve- flv .I~..< ^^ 'z ß Aq .-~_ k v - _---.'\ q,- v ~ fp- - vvs» -.-.- _31 _52; _fy'_. -3-*1-“1 \ _ _ .'».\??}9'”~.:~:“.-$-š :.'~:~$~.\:. '-::- ggtffïå. \¿Ä{f'-,P'š“§.ç.ï'-.Å3f9{x.:ï?§ ršozflaç. kÉJJÉJifÄ-fšl nu 0 o 00 0 000 000 0 0 0 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 0 0 0 0 0 0 00000 0000 0 0 0 0 00 000 10 15 20 25 30 35 525 280 ras beslutsblocket 575 på nytt för utrönande av om varje bas nu kan motta abonnenten.

Lastavkastning innefattar ett antal metoder för reducering av den cellulära trafiken eller överföringen av sådan trafik, så att ett större antal basplatser kan användas för åstadkommande av en mera exakt platsberäk- ning. Abonnentbelastningen kan bringas ur luften eller överföras till andra CDHA-bärare eller till och med till AMPS-kanaler etc. Sålunda kan, när så erfordras, den aktuella CDHA-kanalen tömas eller användaren, som be- höver lokaliseras, avhändas till en mindre hårt belastad kanal. Dessutom kan systemparametrarna förändras för för- bättring av möjligheten att mäta abonnentenheten. I kom- bination med lastförändringar eller oberoende föränd- ringar av styrningen kan (PPG)~kraft åstadkomas för för- ändring av täckningszonen från olika basplatsen för ökning av basstationens möjlighet att täcka ett område, som är av intresse. En del av PPG-effekten i en bas- station kan selektivt påtryckas en stråle, som bildas för att spåra en given abonnentenhet, så att en given abon- nents möjlighet att kontakta en given bas ökas.

I ett andra utförande av uppfinningen tillhandahål- les ett sätt och en anordning för bestämning av en abon- nentplats. Såsom noterats ovan kan abonnenter på fältet lokaliseras genom härledning av samtidiga avstånd till åtminstone tre platser. Med färre platser uppstår typiskt större osäkerhet vad gäller bestämningen av platsen för abonnenten. Genom användning av vinkelinformation kan dessa osäkerheter reduceras, vilket är särskilt viktigt när färre än tre platser användes. Dessutom kan också när tre eller flera platser är tillgängliga för platsbestäm- ning bättre säkerhet uppnås genom användning av vinkel- information.

I fig 9 visas en enda basplats 910 i kommunikation med abonnentenheten (S) 920. Eftersom blott en enda bas deltar i lokaliseringsmätningen ger en tids- eller distansberäkning_(såsom i det första utförandet) blott en \^.,^^ r..-: -'~_'-. .'. .'.^ .-\_'\ vwfpkv I v- -c «-f~ c~ .bm- --.-.---;. .-v~ x ~._f~ ;=_- f, gryn-x ',. .._. .;“:-.~.~^.~*-\.-~.-^~.--..: .lst-fik m. yrßrl ~\.'ïë“-.få\zív*-\.=i1<=*š“-.Å.-:.fs:Åsas =_;f}.z'~:~:.-'9~.:~er~2;. .-:.J.~.\..>.

Claims (19)

10 15 20 25 “ll PATENTKRÄV

1. l. Sätt för beräkning av en abonnentenhets plats i ett kommunikationssystem, vilket sätt innefattar _mottagning av signal fràn abonnentenheten i en basstation, vilken signal formas via modulation av en sekvens spridningssymboler, bestämning av en första mottagningstid för signalen, baserat på sekvensen av spridningssymboler i basstationen, bestämning av en uppskattning av en första ankomstvinkel av signalen i basstationen, där uppskattningen bestäms med användning av en antenn med fast lob, och 'bestämning av platsen för abonnentenheten medelst den första mottagningstiden, den första ankomstvinkeln och vidare förutbestämd information om basstationen.

2. Sätt enligt krav l, vid vilket antennen med fast lob utgörs av en antenn med smal fast lob.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, innefattande bestämning av en andra mottagningstid av signalen, baserat pá spridningssekvensen i en andra basstation, bestämning av en uppskattning av en andra ankomstvinkel av signalen i den andra basstationen, där uppskattningen bestäms med användning av en antenn med fast lob, och bestämning av platsen för abonnentenheten, baserat pà den andra mottagningstiden och den andra ankomstvinkeln.

4. Sätt enligt krav 1 eller 2, innefattande justering av systemförstärkning för en given abonnentenhet.

5. Sätt enligt krav l eller 2, vid vilket den mottagna signalen har en första stråle och en andra stràle, och innefattar justering av en tidsförskjutning i en mottagare vid 70591 2004-02-15 nya patentkrawndoc 10 15 20 25 iii: šøø: g i .n:: - .ow: nu: t 'nu 5 2 5 2 9. 0 :ß = .=*'a' ' ä; a' ' fi? den första basstationen som gensvar pá den mottagna signalens första stràle.

6. Sätt enligt krav 5, innefattande justering av antennarrangemanget som gensvar pà den mottagna signalens första stràle.

7. Sätt enligt krav 1 eller 2, innefattande försök att motta signalen pà en andra basstation, bestämning av att signalen inte mottagits i den andra basstationen och ökning av signalens sändareffekt som gensvar på bestämningen att signalen inte mottagits i den andra basstationen. _

8. Sätt enligt krav 7, vid vilket sändareffekten ökas genom att addera en fördröjning före gensvar på en abonnentenhets åtkomstförfràgan.

9. Sätt enligt krav 1 eller 2, innefattande justering av uppskattningen av den första ankomstvinkeln, baserat pà information fràn en geografisk databas, för bestämmande av en justerad uppskattning av den första ankomstvinkeln.

10. Sätt enligt krav 1 eller 2, vid vilket den förutbestämda informationen innefattar en vägdatabas.

11. ll. Sätt enligt krav 1 eller 2, innefattande kalibrering av den bestämda platsen genom jämförelse av den bestämda platsen med en kalibreringsmätning av en abonnentenhet på ett ställe, som bestämts medelst en mottagare för globalt positioneringssystem (GPS).

12. Sätt enligt krav 1 eller 2, innefattande bestämning av en höjdberäkning av abonnentenheten, baserat pà mottagningssignalen, vilken mottagits med en vertikallobstyrantenn. 70591 2004-07-15 nya patentkramdoc 10 15 20 25 30 52 s 2 s o ä*

13. Kommunikationssystem, som har ett flertal basstationer och som kan verka för lokalisering av en kommunikationsenhet, vilket kommunikationssystem innefattar: _ en regulator, som reagerar för en första och andra basstation, vilka första och andra basstationer var och en har en mottagare som kan verka för mottagning av en signal från kommunikationsenheten, vilken signal bildas via modulation av en sekvens spridningssymboler, där mottagaren är anordnad att kopplas till en antenn med fast lob och konfigurerad till att bestämma en uppskattning av en ankomstvinkel för signalen med användande av en antenn med fast lob, och en detektor, vilken kan verka för bestämning av en mottagningstid för signalen baserat på sekvensen, en lokaliseringsprocessor, som reagerar för regulatorn och verkar för efterfrågan av en basstation för bestämmande av en mottagningstid för signalen, baserat på sekvensen av spridningssymboler, och för bestämning av en plats för kommunikationsenheten medelst mottagningstiden, signalens ankomstvinkel och ytterligare information om basstationen.

14. Kommunikationssystem enligt krav 13, varvid lokaliseringsprocessorn verkar för efterfrågan av första basstationer och andra basstationer för bestämmande av första och andra mottagningstider för signalen, baserat på sekvensen av spridningssymboler, och för bestämning av en plats för kommunikationsenheten medelst de första och de andra mottagningstiderna, signalens första ankomstvinkel och ytterligare information om de första och de andra basstationerna.

15. Kommunikationssystem enligt krav 14, vid vilket antennen med fast lob utgörs av en antenn med smal fast lob. 70591 2004-07-15 nya patentkramdoc 10 15 20 25 30 525 280

16. Sätt enligt krav 1 eller 2, innefattande utförande av en andra lokaliseringsmätning under användning av ett andra kommunikationssystem, varvid kommunikationssystemet inne- fattar ett CDMA-system och det andra kommunikationssystemet innefattar ett analogt, cellulärt system.

17. Trådlöst kommunikationssystem, innefattande en basstation i trådlös kommunikation med en abonnentenhet, vilken basstation mottar en signal från abonnentenheten, vilken signal bildas via modulation medelst en sekvens spridningssymboler, en detektor för en första ankomsttid och en första mottagartid för signalen, baserat på sekvensen av spridningssymboler i basstationen, en detektor för en ankomstvinkel anordnad att kopplas till en antenn med fast lob, där ankomstvinkeldetektorn bestämmer signalens första ankomstvinkel i basstationen med användning av antennen med fast lob, och en platsberäkningsenhet, som bestämmer en beräknad plats för abonnentenheten medelst den första mottagningstiden, den första ankomstvinkeln och ytterligare förutbestämd information om basstationen.

18. Trådlöst kommunikationssystem enligt krav 17, vid vilket antennen med fast lob utgörs av en antenn med smal fast lob.

19. Trådlöst kommunikationssystem enligt krav 17 eller 18, vidare innefattande: en andra basstation i trådlös kommunikation med abonnentenheten; en detektor för en andra ankomsttid, vilken bestämmer en andra mottagningstid för signalen, baserat på sekvensen av spridningssymboler i den andra basstationen, och varvid platsberäkningsenheten bestämmer en uppskattad plats 70591 2004-07-15 nya patentkramdoc 525 280 H5 för abonnentenheten medelst den första mottagningstiden, den första ankomstvinkeln, den andra mottagníngstiden, den andra mottagningsvinkeln och ytterligare förutbestämd information om den första basstationen. 70591 2004-07-15 nya patentkramdoc