專利名稱：移動電話系統(tǒng)中移動終端地理位置的確定的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動電話系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一些覆蓋區(qū)，每個覆蓋區(qū)均由至少一個基站來服務(wù)，一些與一個或多個基站通信的用戶終端，并且這些終端中至少有一些用來確定其地理位置并將其位置通知基站。
一般移動電話系統(tǒng)覆蓋的地理區(qū)域很廣，并包括若干個覆蓋區(qū)即小區(qū)，每個小區(qū)通常由一個基站來服務(wù)。通常根據(jù)區(qū)域中的呼叫業(yè)務(wù)量，小區(qū)的大小區(qū)別很大。高業(yè)務(wù)密度區(qū)中的小區(qū)一般比呼叫較少的區(qū)域中的小區(qū)小。不管小區(qū)多大，常常要求知道移動電話的地理位置或行進方向。
為了確定終端的地理位置，已有多種不同的方法。根據(jù)信號的傳播延時，可以容易地確定終端與同它通信的基站之間的距離。最常用的方法之一稱作三角測量，在這種方法中，三個或三個以上基站對終端的信號進行測量，并根據(jù)信號的傳播延時計算出終端的位置。然而，根據(jù)這種三角測量，不能很精確地檢測出終端的位置，因此，在需要精確地理位置參數(shù)的應(yīng)用中，不能使用這樣得到的位置信息。
以往，終端行進方向是根據(jù)基站或終端所進行的連續(xù)的信號強度測量來確定的。行進方向也可以根據(jù)三角測量來估測。這些方法不能充分描述實際的行進方向和速度。
US 5546445公開了一種方案，在該方案中，移動電話包括一個GPS接收機，移動電話利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)通過該GPS接收機來確定其位置。在這一所公開的方案中，該位置信息被用于呼叫清單(call invoicing)。
現(xiàn)有移動電話系統(tǒng)在呼叫保持中不可能有效地利用這種位置信息。
本發(fā)明的目的是，提供一種移動電話系統(tǒng)來解決上述問題。這可用引言中提出的那種移動電話系統(tǒng)來實現(xiàn)，這種系統(tǒng)其特征在于，這些終端用來以某些間隔將其地理位置通知基站，該基站用來存儲一個或多個由每個終端所發(fā)送的位置信息項，并根據(jù)終端所發(fā)送的位置信息來確定終端的行進方向和速度。
本發(fā)明還涉及引言中提出的那種移動電話系統(tǒng)，這種系統(tǒng)其特征在于，這些終端用來以某些間隔將其地理位置通知基站，該基站用來存儲一個或多個由每個終端所發(fā)送的位置信息項，并且當(dāng)終端發(fā)送緊急呼叫時，基站用來將該終端的地理位置通知緊急呼叫接收機。
本發(fā)明基于這樣的思想，衛(wèi)星定位系統(tǒng)可快速精確地檢測移動電話的位置，據(jù)此，這一信息能很好地應(yīng)用于以前位置信息不可能應(yīng)用的各種問題。
本發(fā)明的系統(tǒng)提供了許多優(yōu)點。本發(fā)明使得能精確快速地確定電話的位置，并且在呼叫保持中能有效地利用這種位置信息。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式如附屬權(quán)利要求書中所述。
下面，參照附圖通過一些優(yōu)選實施方式來詳述本發(fā)明，其中

圖1說明了本發(fā)明的移動電話系統(tǒng)的一個例子，圖2說明了在確定終端的行進方向時以及越區(qū)切換情況下本發(fā)明的工作情況，圖3說明了采用聚束技術(shù)時本發(fā)明的工作情況，圖4說明了緊急呼叫情況下本發(fā)明的工作情況，和圖5說明了根據(jù)本發(fā)明的移動電話系統(tǒng)的終端的結(jié)構(gòu)的一個例子。
圖1說明了應(yīng)用了本發(fā)明方法的移動電話系統(tǒng)的一部分。該系統(tǒng)包括一個基站100，它具有與用戶終端106-108的雙向連接102-104。本發(fā)明的系統(tǒng)可應(yīng)用任一已知的多址聯(lián)接方法，因為本發(fā)明的基本特征與所采用的多址聯(lián)接方法無關(guān)。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，終端利用隨機接入信道來建立與基站的連接。當(dāng)建立連接時，終端和基站可利用連接中相應(yīng)的信令信道來相互發(fā)送信令信息。
在本發(fā)明的系統(tǒng)中，至少有一些終端用來確定其地理位置并將其位置通知基站。這最好利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)來完成。這樣的一種衛(wèi)星定位系統(tǒng)是全球定位系統(tǒng)GPS。在這種情況下，終端106、108通過一些衛(wèi)星站接收來自衛(wèi)星系統(tǒng)112的信號110，并利用已知的方法來確定其位置。
首先來討論圖2，該圖描述了在確定終端的行進方向時本發(fā)明的工作情況。終端106接收來自衛(wèi)星系統(tǒng)112的信號110，并利用該信號以一些預(yù)定的例如規(guī)則的間隔來確定其位置。該終端以某些間隔將該位置通知基站100。該信息可以以隨機接入信道來發(fā)送，或者，如果終端已有一個進行中的呼叫，那么該信息以連接中相應(yīng)的信令信道來發(fā)送。
終端可以以規(guī)則的間隔將其地理位置通知基站。或者，在確定了其位置后，終端將最新位置信息與上次發(fā)送給基站的信息進行比較。如果最新位置與報告給基站的位置相差了某一預(yù)定閾值，那么，終端將該地理位置通知基站。于是，可以減少終端與基站之間的信令業(yè)務(wù)。
基站100接收和存儲終端的位置信息?；靖鶕?jù)兩則或兩則以上連續(xù)的位置信息來計算終端的行進速度和方向。利用這一信息，基站可消除終端信號的多普勒漂移的影響。在快速終端(超高速列車或其他高速運載工具)連接中，終端的速度會造成信號干擾，即多普勒漂移。眾所周知，多普勒漂移可用下列公式來解決D＝f*v*cos(α)
其中，f代表頻率，v代表終端的速度，而α代表終端相對于基站的行進方向。
本發(fā)明的方案還可應(yīng)用于采用聚束技術(shù)的基站。在這種情況下，天線射束指向每一通信終端。如圖3中所示。該系統(tǒng)包括一個基站100，它通過這樣的方法與用戶終端106-108通信基站利用已知的聚束技術(shù)針對每個終端形成一些特定的天線射束300、302。例如，利用若干個天線單元構(gòu)成的天線陣，適當(dāng)調(diào)整所要發(fā)送的信號的相位，便可形成這些射束。當(dāng)利用定向天線射束時，基站當(dāng)然需要關(guān)于終端所定位的方向的信息。根據(jù)終端所發(fā)送的位置信息，在每一時刻都可以將天線射束定向到合適的方向。
對于某一呼叫建立消息，終端可以將其位置通知基站。因此，鑒于呼叫建立確認，基站可利用合適定向的天線射束，因為終端的位置已知。
本發(fā)明的方案還適用于緊急呼叫情況。在這種情況下，迅速找出終端的位置至關(guān)重要。下面來討論圖4，該圖描述了本發(fā)明的這種方法。用戶終端106利用衛(wèi)星系統(tǒng)112來確定其位置，并以規(guī)則的間隔來將其位置通知基站100。當(dāng)一個緊急呼叫從終端106發(fā)出時，基站檢查該終端所發(fā)送的最新位置信息，并將該信息上行轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)等級系列，以進一步傳送至緊急呼叫接收機400。
再者，本發(fā)明的方案還可應(yīng)用于其他一些應(yīng)用目標。例如，當(dāng)選定終端將根據(jù)其命令很好地移動的一個基站時，基站之間越區(qū)切換可利用終端的位置和方向信息。下面再來討論圖2，該圖描述了越區(qū)切換情況下本發(fā)明的工作情況。終端106接收來自衛(wèi)星系統(tǒng)112的信號110，并利用該信號以一些預(yù)定的例如規(guī)則的間隔來確定其位置。終端以某些間隔將其位置通知基站100。該系統(tǒng)還包括第二基站200和一個基站控制器202，該基站控制器控制基站的操作并將業(yè)務(wù)發(fā)向系統(tǒng)的其他部分和發(fā)向外部系統(tǒng)。包括一個基站控制器和一些受該基站控制器控制的基站的一個實體稱為基站系統(tǒng)。
當(dāng)終端向第二基站移動時，基站控制器跟蹤終端的移動并實現(xiàn)最佳的越區(qū)切換。在本發(fā)明的配置中，該基站系統(tǒng)根據(jù)終端的位置信息可從新小區(qū)中預(yù)備一個信道。
在某些系統(tǒng)中，例如為了便于測量，終端維護鄰近基站列表。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，基站系統(tǒng)利用終端的位置信息可以修改終端所維護的鄰近小區(qū)列表。
下面來討論圖5，該圖說明了根據(jù)本發(fā)明的移動電話系統(tǒng)的終端的結(jié)構(gòu)的一個例子。該終端包括一個天線500，該天線接收來自基站的信號502和來自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的信號504。在接收方向，該信號從天線輸入到濾波器506，再由濾波器輸入到射頻部件508，然后輸入到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器510再輸入到解碼器512，并由此輸入到接收機的其他部件524。在發(fā)送方向，所要發(fā)送的信號526輸入到編碼器518，再輸入到調(diào)制器516，然后通過射頻部件514和濾波器506輸入至天線500。需要定位時，信號從天線輸入到定位信號接收機522，該接收機可以是例如一個集成在終端中的現(xiàn)有技術(shù)的GPS接收機。這種集成可用多種方法來實現(xiàn)，這些方法對熟練技術(shù)人員而言是顯而易見的。該終端還包括一個控制單元520，它控制設(shè)備各部件的操作，它一般由信號處理器或通用處理器來實現(xiàn)，并且在該控制單元中，能很好地用軟件來實現(xiàn)本發(fā)明的方法步驟。
換言之，該終端利用GPS接收機裝置522來接收來自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的信號504，終端可采用已知的方法通過該接收機來確定其位置?？刂蒲b置520控制該終端以規(guī)則的間隔通過信令信道將位置通知基站。注意，圖中只說明了接收機的結(jié)構(gòu)的一個例子，本發(fā)明的方案也可用其他類型的接收機來實現(xiàn)。
盡管以上參照附圖中所示的例子闡述了本發(fā)明，顯然，本發(fā)明并不局限于此，而可以在附屬權(quán)利要求書中所闡述的本發(fā)明思想的范圍內(nèi)以多種方式修改。
權(quán)利要求
1.一種移動電話系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一些覆蓋區(qū)，每個覆蓋區(qū)均由至少一個基站(100)來服務(wù)，一些與一個或多個基站通信的用戶終端(106、108)，并且這些終端中至少有一些用來確定其地理位置并將其位置通知基站，其特征在于這些終端用來以某些間隔將其地理位置通知基站，該基站用來存儲一個或多個由每個終端所發(fā)送的位置信息項，并根據(jù)終端所發(fā)送的位置信息來確定終端的行進方向和速度。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，基站根據(jù)終端的行進方向和速度來消除終端信號的多普勒漂移的影響。
3.一種移動電話系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一些覆蓋區(qū)，每個覆蓋區(qū)均由至少一個基站(100)來服務(wù)，一些與一個或多個基站通信的用戶終端(106、108)，并且這些終端中至少有一些用來確定其地理位置并將其位置通知基站，其特征在于這些終端用來以某些間隔將其地理位置通知基站，該基站用來存儲一個或多個由每個終端所發(fā)送的位置信息項，并且當(dāng)終端發(fā)送緊急呼叫時，基站用來將該終端的地理位置通知緊急呼叫接收機。
4.如權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，這些終端利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)(112)來確定其地理位置。
5.如權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，基站利用定向天線射束來建立與這些終端的連接，還在于，在射束定向時，基站要利用終端的位置信息。
6.如權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，對于某一呼叫建立消息，終端可以將其位置通知基站。
7.如權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，這些終端用來以通用信令信道將其位置通知基站。
8.如權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，這些終端用來以規(guī)則的間隔將其地理位置通知基站。
9.如權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，在確定了其位置后，終端將最新位置信息與上次發(fā)送給基站的信息進行比較，并且如果最新位置與報告給基站的位置相差了某一預(yù)定閾值，那么，終端將該地理位置通知基站。
10.如權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，在越區(qū)切換時，基站(100)與基站控制器(202)可利用終端的位置信息。
11.如權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，基站(200)與基站控制器(202)用來根據(jù)終端的位置信息從新小區(qū)中預(yù)備一個信道。
12.如權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，基站(100)與基站控制器(202)利用終端的位置信息可以修改終端所維護的鄰近小區(qū)列表。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動電話系統(tǒng),該系統(tǒng)包括一些覆蓋區(qū),每個覆蓋區(qū)均由至少一個基站(100)來服務(wù),一些與一個或多個基站通信的用戶終端(106、108),并且這些終端中至少有一些用來確定其地理位置并將其位置通知基站。這些終端用來以某些間隔將其地理位置通知基站。為了提高終端的呼叫建立質(zhì)量,基站用來存儲一個或多個由每個終端所發(fā)送的位置信息項,并根據(jù)終端所發(fā)送的位置信息來確定終端的行進方向和速度。
文檔編號G01S5/00GK1270744SQ98809033
公開日2000年10月18日 申請日期1998年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月11日
發(fā)明者米科·加維拉, 艾爾卡·科斯基塔羅 申請人:諾基亞網(wǎng)絡(luò)有限公司