專利名稱：通過直接方法的毫微微小區(qū)定位的制作方法
技術領域：
這里所描述的主題通常涉及用于通過附接的或接近的移動設備來定位無線基站、 獲取空中或在線基站數(shù)據(jù)、并使用所發(fā)現(xiàn)的位置和所獲取的用于RF規(guī)劃(包括所計算的默認緊急服務位置的提供)的無線電和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的方法和裝置。此外，這里所描述的主題涉及無線定位技術的使用，以降低成本并增加低功率基站或接入點的互操作性。背景將在本章節(jié)中概述與這里描述的發(fā)明技術有關的背景信息。此外，下面的參考資料為感興趣的讀者提供另外的背景信息· 3GPP2 S. P 0126—0 System Requirements for femto Cell Systems ；· "Universal Geographical Area Description (GAD) " Document ID :3GPP TS 23. 032 V7. 0. 0 (2006-06 出版)；參 2006 年 12 月 1 日提交的題目為 “System for Automatically Determining Cell Transmitter Parameters to Facilitate the Location of Wireless Devices，，的序列號11/607，420的美國專利申請(被公布為U. S. 20080132247A1)；· 2007 年 11 月 30 日提交的題目為 “Automated Configuration of a Wireless Location System”的序列號11/948，244的美國專利申請；以及· TR-069，“CPE WAN Management Protocol 1. 1，，DSL Forum。自從蜂窩電信在1984特別是在過去的十年出現(xiàn)以來，蜂窩工業(yè)增加了可用于由無線電話使用的空中接口協(xié)議的數(shù)量，增加了無線或移動電話可操作的頻帶的數(shù)量，并增加了關于或涉及移動電話的術語的數(shù)量以包括“個人通信服務”、“無線”及其他。目前在無線工業(yè)中使用的空中接口協(xié)議包括 AMPS、N-AMPS、TDMA、CDMA、GSM、TACS、ESMR、GPRS、EDGE、 UMTS WCDMA 等。術語“CDMA”將用于指 CDMA 數(shù)字蜂窩(TIA/EIA TR-45. 4 定義的 IS-95，IS-95A)、 個人通信服務(J-STD-008)、以及3GPP2定義的CDMA-2000和UMB標準和空中接口。術語 “UMTS”將用于指3GPP規(guī)定的基于寬帶CDMA(W-CDMA)的通用移動電信系統(tǒng)、定義標準和無線電空中接口。術語“WiMAX”用于表示IEEE定義的802. 16 “寬帶無線”、802. 20 “移動寬帶無線接入”以及802. 22 “無線區(qū)域網(wǎng)”技術。本發(fā)明還應用于，除其他的之外的，在進展中的3GPP定義的長期演進(LTE)和3GPP LTE高級系統(tǒng)。有時也稱為接入點的無線基站是用于模擬或數(shù)字蜂窩頻率重復使用系統(tǒng)的無線電連接點，模擬或數(shù)字蜂窩頻率重復使用系統(tǒng)例如個人通信系統(tǒng)(PCQ、增強型專用移動無線電(ESMR)、廣域網(wǎng)(WAN)和其它類型的無線通信系統(tǒng)。無線電通信鏈路的另一端將稱為移動裝置或移動設備，其可以是移動、便攜式或固定設備。當無線通信協(xié)議的數(shù)量增長時，基站(有時稱為基站收發(fā)臺或BTS)的類型的數(shù)量也增加。最初，根據(jù)詳細的地理、地形和無線電頻率傳播模型來部署小區(qū)(現(xiàn)在稱為宏小區(qū))以提供最大覆蓋區(qū)域。宏小區(qū)基站具有范圍從10瓦到100瓦的一般功率輸出。當使用增加時，增加信道到現(xiàn)有的基站，且增加新的基站。為了限制基站之間的干擾，調節(jié)天線下傾角和發(fā)射功率水平，且無線電頻率傳播建模用于將頻率重復使用率從12增加到7、4、 3，且甚至在一些情況下增加到1。具有較低的無線電功率輸出和較小的安裝覆蓋區(qū)的較小的小區(qū)(微小區(qū))被部署以在需要時提供容量。在一些市場中，宏小區(qū)和微小區(qū)的頂層/底層(overlay/underlay) 方案被創(chuàng)建來最大化容量和地理覆蓋。微小區(qū)提供在短范圍內(nèi)——一般從300到1000 米——的無線電覆蓋，并具有比宏小區(qū)低的輸出無線電功率，通常是幾瓦。這些宏/微小區(qū)網(wǎng)絡解決方案還具有限制用于使移動設備快速移動的BTS間切換的優(yōu)點。當覆蓋要求變得更嚴格時，部署更小和更低功率的基站(微微小區(qū)Pico-cell)來覆蓋死區(qū)并提供在高業(yè)務區(qū)域中的容量。微微小區(qū)無線電功率輸出名義上小于1瓦。最新的基站種類是毫微微小區(qū)。毫微微小區(qū)不同于以前的基站種類，因為毫微微小區(qū)是一般使用許可頻譜的便攜式用戶部署的單元。與傳統(tǒng)基站不同，到無線通信網(wǎng)絡的回程是通過用戶提供的分組數(shù)據(jù)(IP)連接，而不是在第一和第二代蜂窩系統(tǒng)中使用的專用或租用線交換電路回程。為室內(nèi)覆蓋設計的毫微微小區(qū)無線電功率輸出在名義上范圍從0. 5到0. 1瓦。毫微微小區(qū)在第三代合作伙伴計劃(3GPP)的長期演進(LTE)或演進 UTRAN(eUTRAN)計劃中也被稱為“家庭演進節(jié)點B(eNode B)”。使用用戶安裝的毫微微小區(qū)作為增加無線通信網(wǎng)絡的覆蓋和容量的低成本方法產(chǎn)生了一些困難，這些困難是本發(fā)明的實施方式試圖處理的。毫微微小區(qū)基站可以是臨時的便攜式的和用戶控制的設備，但它使用對無線通信提供商(WCP)許可的頻譜；因此，無線電頻率使用和功率應被管理以允許毫微微小區(qū)起作用，并最小化與無線通信網(wǎng)絡(包括其它毫微微小區(qū))的干擾。所提出的毫微微小區(qū)管理協(xié)議，例如DSL論壇的TR-069，“CPE WAN Management Protocol 1. 1”，用于自動發(fā)現(xiàn)、提供和管理毫微微小區(qū)，但不提供毫微微小區(qū)定位。此外，因為使用毫微微小區(qū)基站能力的移動設備應能夠使用緊急服務，毫微微小區(qū)——如果不是移動設備本身——的定位應根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)指令來提供。 為了限制干擾，早期的毫微微小區(qū)將能夠偵聽周圍的無線電環(huán)境，并將自己自動配置成最小化與宏無線通信網(wǎng)絡和其它附近毫微微小區(qū)的干擾。雖然一些運營商部署也可以使用毫微微小區(qū)的不同的頻譜帶，并因此限制與廣域無線電通信網(wǎng)絡的干擾，但FCC E911階段2 指令可能仍然需要毫微微小區(qū)定位。在一個已經(jīng)描述的情形中，使用基于網(wǎng)絡的UTDOA無線定位系統(tǒng)的下行鏈路接收機子系統(tǒng)(如在美國專利申請?zhí)?1/736,868的“Sparsed U-TDOA Wireless Location Networks”中描述的和在美國專利申請?zhí)?11/948，244 的“Automated Configuration of a Wireless Location System”中詳述的)，可通過對廣播信標的檢測和處理來獲得靜止和移動小區(qū)(包括宏、微、微微和毫微微小區(qū))的定位。通常在無線的無線電接入網(wǎng)0^SM:BCCH、 UMTS :BCH[PCCPCH]和CDMA 廣播控制信道和導頻信道)中被實現(xiàn)為一個信道或一組信道的廣播信標允許移動電話在地理上發(fā)現(xiàn)本地基站?；陧攲泳W(wǎng)絡的定位解決方案使用在無線通信網(wǎng)絡內(nèi)或覆蓋在無線通信網(wǎng)絡上的專用接收機和/或被動監(jiān)控器來收集上行鏈路(移動設備到基站)信號，其用于確定移動設備的位置和速度?；陧攲泳W(wǎng)絡的技術包括上行鏈路到達時間差(TDOA)、到達角 (AOA)、多路徑分析(RF指紋識別)和信號強度測量(SSM)?；谝苿釉O備的定位解決方案使用在移動設備內(nèi)的專用電子器件和/或軟件來收集信令。位置確定可發(fā)生在設備中，或信息可傳輸?shù)酱_定位置的陸側服務器?；谠O備的定位技術包括CID(服務小區(qū)ID)、CID-RTF (服務小區(qū)ID加上無線電飛行時間時基測距)、CIDTA(服務小區(qū)ID加上時基測距)、增強型小區(qū)ID (ECID，服務小區(qū)、時基測距和到達功率差的混合)、高級前向鏈路三角測量(AFLT)、增強觀測時間差(E-OTD)、觀測到達時間差(OTDOA)和全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)定位。GNSS系統(tǒng)的例子是美國NavStar全球定位系統(tǒng)?；诰W(wǎng)絡和基于移動設備的技術的混合可用于產(chǎn)生提高的服務質量，包括提高的速度、精確度、產(chǎn)量(yield)和定位的一致性。無線定位系統(tǒng)確定地理位置，且在一些情況下，確定無線設備的行進速度和方向。無線定位系統(tǒng)使用上行鏈路(設備到網(wǎng)絡)信號、下行鏈路(網(wǎng)絡到設備)信號、或非通信網(wǎng)絡信號(固定信標、陸地廣播和/或衛(wèi)星廣播)。 基于網(wǎng)絡的定位解決方案使用在無線通信網(wǎng)絡內(nèi)或覆蓋在無線通信網(wǎng)絡上的專用接收機和/或被動監(jiān)控器來收集用于確定位置的信令。基于網(wǎng)絡的技術包括上行鏈路到達時間差 (TDOA)、到達角(AOA)、多路徑分析(RF指紋識別)和信號強度測量(SSM)?；诰W(wǎng)絡的技術的混合可用于產(chǎn)生提高的服務質量，包括速度、精確度、產(chǎn)量和定位的一致性。概述這里描述的發(fā)明主題的例證性實施方式包括但不限于下列項毫微微小區(qū)設備、 由無線定位系統(tǒng)(WLS)在定位毫微微小區(qū)設備時使用的方法、以及具有與毫微微小區(qū)設備的定位有關的某些特征的無線定位系統(tǒng)。例如，用在無線通信系統(tǒng)(WCS)中的本發(fā)明的毫微微小區(qū)設備的例證性實施方式包括配置成獲取識別毫微微小區(qū)設備的地理位置的信息的定位子系統(tǒng)。此外，本發(fā)明的設備包括天線子系統(tǒng)、無線電頻率(RF)塊、基帶塊、通信塊和配置成與WCS進行通信(包括將位置信息傳遞到WCS)的子系統(tǒng)。本發(fā)明的毫微微小區(qū)設備的例證性實施方式的另外的方面可包括觸發(fā)機構，其配置成啟動定位子系統(tǒng)以便使定位子系統(tǒng)確定毫微微小區(qū)設備的地理位置。觸發(fā)機構可配置成響應于毫微微小區(qū)設備被開啟、周期性地響應于定時器、和/或響應于來自WCS的命令來啟動定位子系統(tǒng)。例證性的實施方式的其它方面涉及定位子系統(tǒng)。如這里解釋的，定位子系統(tǒng)可包括下行鏈路接收機，并配置成使用來自WCS基站的下行鏈路信標來獲取位置信息?？蛇x地， 定位子系統(tǒng)可包括GPS接收機并配置成使用GPS信號獲取位置信息。(GPS實施方式可進一步采用在獲取GPS信號時使用的輔助信息。)定位子系統(tǒng)還可包括高清晰度電視(HDTV) 接收機，并配置成使用HDTV信標來獲取位置信息?？蛇x地，定位子系統(tǒng)還可包括HDTV接收機，并配置成使用下行鏈路WCS信標和HDTV信標的混合來獲取位置信息。定位子系統(tǒng)還可配置成從正被毫微微小區(qū)設備服務的移動臺(MS)獲取位置信息，并使用該位置信息來計算毫微微小區(qū)設備的位置。
通信子系統(tǒng)可配置成通過到WCS的數(shù)字回程數(shù)據(jù)鏈路、下行鏈路信標信號、上行鏈路業(yè)務信道信號和/或上行鏈路接入信道信號傳遞位置信息。如下所述，由WLS在定位毫微微小區(qū)設備時使用的方法包括發(fā)現(xiàn)并開始毫微微小區(qū)設備的定位，以及確定毫微微小區(qū)設備的位置。開始毫微微小區(qū)設備的定位的步驟可包括從WCS接收命令，基于毫微微小區(qū)設備所廣播的小區(qū)ID信息來接收無線智能網(wǎng)絡觸發(fā)信號，或檢測新的小區(qū)ID (例如，通過與WLS相關聯(lián)的無線電網(wǎng)絡監(jiān)控器或鏈路監(jiān)控系統(tǒng))。由WLS在定位毫微微小區(qū)設備時使用的本發(fā)明的方法的可選實現(xiàn)中，WLS包括服務移動位置中心(SMLC)、與SMLC進行通信的多個位置測量單元(LMU)、與SMLC進行通信的多個鏈路監(jiān)控器、以及與SMLC進行通信并包括小區(qū)位置和無線通信系統(tǒng)的其它無線電方面的SMLC數(shù)據(jù)庫。在這個實現(xiàn)中，該方法包括發(fā)現(xiàn)并開始毫微微小區(qū)設備的定位的步驟， 其中所述發(fā)現(xiàn)并開始包括下列過程中的至少一個從無線通信系統(tǒng)接收毫微微小區(qū)ID信息，通過分析呼叫細節(jié)記錄發(fā)現(xiàn)毫微微小區(qū)ID信息，以及通過對在關于呼叫事件的消息內(nèi)的新的小區(qū)ID監(jiān)控無線通信系統(tǒng)鏈路業(yè)務來發(fā)現(xiàn)毫微微小區(qū)ID信息。此外，該方法可包括將毫微微小區(qū)標識信息存儲在SMLC數(shù)據(jù)庫中，以及設置對毫微微小區(qū)的定位的觸發(fā)器，其中設置觸發(fā)器包括下列過程中的至少一個通過無線智能網(wǎng)絡(WIN)設施在SMLC數(shù)據(jù)庫中設置毫微微小區(qū)小區(qū)ID觸發(fā)器，在SMLC數(shù)據(jù)庫中設置內(nèi)部毫微微小區(qū)小區(qū)ID觸發(fā)器以向 WLS指示MS位置信息應被檢查以識別毫微微小區(qū)設備何時服務于MS,在與WLS相關聯(lián)的無線電網(wǎng)絡監(jiān)控器(RNM)或鏈路監(jiān)控系統(tǒng)(LMQ中設置毫微微小區(qū)小區(qū)ID觸發(fā)器，其中WLS 配置成使得毫微微小區(qū)小區(qū)ID的檢測引起WLS嘗試毫微微小區(qū)設備的定位。該方法還可包括確定毫微微小區(qū)設備的位置并向SMLC數(shù)據(jù)庫提供該位置信息，計算與毫微微小區(qū)設備的所計算的位置有關的置信因子，以及比較所計算的置信因子與存儲在SMLC數(shù)據(jù)庫中的置信因子。最后，根據(jù)所公開的實施方式的本發(fā)明的WLS包括服務移動位置中心(SMLC)、與 SMLC進行通信的多個位置測量單元(LMU)、與SMLC進行通信的多個鏈路監(jiān)控器、與SMLC進行通信并包括小區(qū)位置和無線通信系統(tǒng)的其它無線電方面的SMLC數(shù)據(jù)庫、以及配置成定位在無線通信系統(tǒng)中操作的毫微微小區(qū)設備的子系統(tǒng)，包括配置成發(fā)現(xiàn)并開始毫微微小區(qū)設備的定位的子系統(tǒng)和配置成確定毫微微小區(qū)設備的位置的子系統(tǒng)。下面公開其它發(fā)明方面。附圖的簡要說明當結合附圖閱讀時，前述概述以及下面的詳細描述將被更好地理解。為了說明本發(fā)明的目的，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性結構；然而，本發(fā)明不限于所公開的特定方法和工具。在附圖中

圖1示意性示出在具有相關聯(lián)的頂層無線定位系統(tǒng)的廣域通信系統(tǒng)中的毫微微小區(qū)的例證性部署。圖加示出使用下行鏈路信標TD0A/A0A定位算法的毫微微小區(qū)定位方法；而圖2b 示出使用上行鏈路TD0A/A0A定位算法的毫微微小區(qū)定位方法。圖3示出使用高級前向鏈路三角測量(AFLT)定位算法的毫微微小區(qū)定位方法。圖如示出使用到達功率差定位算法的毫微微小區(qū)定位方法；圖4b示出使用增強型觀測時間差(EOTD)定位算法的毫微微小區(qū)定位方法；而圖如示出使用觀測到達時間差(OTDOA)定位算法的毫微微小區(qū)定位方法。圖5示出例證性GPS實施方式，其中配備有GNSS能力的毫微微小區(qū)部署在廣域蜂窩網(wǎng)絡內(nèi)。圖6示出在代表性無線通信系統(tǒng)(在本例中是雙模GSM-UMTS網(wǎng)絡)中實現(xiàn)的無線定位系統(tǒng)的例證性例子。圖7示出代表性移動通信網(wǎng)絡，其中本發(fā)明的實施方式可操作。特別是，該圖示出使用GERAN/UTRAN標準模型的例證性網(wǎng)絡參考模型的結構。圖7a示意性示出如這里公開的用于定位毫微微小區(qū)設備的系統(tǒng)的示例性實施方式。圖7b和7c示意性示出毫微微小區(qū)設備的實施方式。圖8示出涉及毫微微小區(qū)定位的觸發(fā)和任務分派的遞歸毫微微小區(qū)定位過程。圖示出用于處理緊急服務位置請求的過程；圖8b示出用于處理基于位置的服務(LBQ請求的過程；而圖8c示出用于處理WARN(警告、警報和響應網(wǎng)絡)請求的過程；圖9用圖形示出在使用代理定位技術形成更精確的毫微微小區(qū)定位時的位置的組合。例證性實施方式的詳細描述我們現(xiàn)在將描述本發(fā)明的例證性實施方式。首先，我們提供詳細的概述，然后提供我們的發(fā)明解決方案的更詳細的描述。概述圖1示出在廣域無線通信系統(tǒng)中的毫微微小區(qū)。廣域或宏蜂窩網(wǎng)絡包括在地理上分布的小區(qū)(其可以是宏小區(qū)101、微小區(qū)102和微微小區(qū)103的混合、轉發(fā)器(未示出) 和分布式天線系統(tǒng)(未示出))。底層毫微微小區(qū)104可存在于提供額外的業(yè)務能力的另一小區(qū)的無線電覆蓋區(qū)中。邊界毫微微小區(qū)105可在多個小區(qū)無線電覆蓋區(qū)之下，以及遠程毫微微小區(qū)106可存在于廣域無線網(wǎng)絡的覆蓋之外(在死區(qū)中)，提供增加的覆蓋。當使用廣域無線通信網(wǎng)絡內(nèi)的毫微微小區(qū)時，同一移動設備107可通過無線電信令108與宏小區(qū) 101、微小區(qū)102、微微小區(qū)103和毫微微小區(qū)104、105、106無線電基站中的任何一個通信。 無線通信系統(tǒng)可連同無線定位系統(tǒng)或WLS來部署。對于基于移動裝置的定位技術，移動設備107和服務移動位置中心(SMLC) 111用于確定位置。對于基于頂層網(wǎng)絡的定位技術，位置測量單元(LMU) 109可單獨地被部署或共處一地地與基站部署在一起以實現(xiàn)地理分布。LMU 109通過分組數(shù)據(jù)連接110與SMLC 111進行通信。SMLC 111通過分組數(shù)據(jù)連接112與一個或多個無線通信網(wǎng)絡進行通信。SMLC 111還可通過分組數(shù)據(jù)連接113從部署在無線通信系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡內(nèi)的鏈路監(jiān)控器接收信息以產(chǎn)生位置。SMLC包括詳述小區(qū)位置和無線通信網(wǎng)絡的其它無線電方面的數(shù)據(jù)庫114。觸發(fā)直接定位基于網(wǎng)絡的定位解決方案使用在無線通信網(wǎng)絡內(nèi)或覆蓋在無線通信網(wǎng)絡上的專用接收機和/或被動監(jiān)控器來收集用于確定位置的信令?；诰W(wǎng)絡的技術包括上行鏈路到達時間差(TDOA)、到達角(AOA)、多路徑分析(RF指紋識別)和信號強度測量(SSM)?；诰W(wǎng)絡的技術的混合可用于產(chǎn)生提高的服務質量，包括速度、精確度、產(chǎn)量和位置的一致性。 毫微微小區(qū)定位的觸發(fā)可以是WLS自主的，其中WLS本身檢測并定位毫微微小區(qū)；是受控的，其中無線運營商系統(tǒng)請求該WLS定位已知的小區(qū)；或是毫微微小區(qū)自主的，其中毫微微小區(qū)使用機載系統(tǒng)來自定位。另一方法是使用移動設備作為探測系統(tǒng)，通過分析未知鄰居的MAHO列表來獲得毫微微小區(qū)信標以觸發(fā)定位事件。定位方法無線定位系統(tǒng)所使用的定位方法可依賴于所部署的服務區(qū)域或所部署的毫微微小區(qū)的類型或模型的能力。移動設備接收機或收發(fā)機的添加允許基于網(wǎng)絡和基于移動設備的技術起作用。因為毫微微小區(qū)定位在大多數(shù)情況下被認為是在室內(nèi)，基于網(wǎng)絡和基于移動設備的技術的混合可有機會被使用，且毫微微小區(qū)定位隨著時間的過去發(fā)展并被改進?；诰W(wǎng)絡的無線定位系統(tǒng)可從反向控制和業(yè)務信道(移動裝置到基站)的任一個或兩個、前向(廣播)信道(由毫微微小區(qū)廣播)和/或前向業(yè)務信道(小區(qū)到移動設備)收集無線電能量和信令。對于使用Ρ0Α(用于測距的到達功率)、PDoA(到達功率差)、 ToA(到達時間)、TDoA(到達時間差)或AoA(到達角)或這些技術的組合的那些信道的任一個可以實現(xiàn)定位?；诤廖⑽⑿^(qū)的無線定位系統(tǒng)可包括使用POA、PD0A、Τ0Α, TD0A、 GPS、或A-GPS的那些系統(tǒng)?；旌霞夹g、組合的多種基于網(wǎng)絡的技術、多種基于設備的技術、 或基于網(wǎng)絡和設備的技術的組合可用于實現(xiàn)對基于定位的應用的精確度、產(chǎn)量和等待時間要求?；谝苿釉O備——在這種情況下是毫微微小區(qū)本身——的定位解決方案使用在移動設備內(nèi)的專用電子器件和/或軟件來收集信令。位置確定可發(fā)生在設備中，或信息可被傳輸?shù)酱_定位置的陸側服務器。基于設備的定位技術包括CID (服務小區(qū)ID)、CIDTA (服務小區(qū)ID加上時基測距)、增強小區(qū)ID(ECID，服務小區(qū)、時基測距和到達功率差的混合)、 AFLT(高級前向鏈路三角測量)、E-OTD(增強觀測時間差)和OTDOA(觀測到達時間差)。 基于設備的技術的混合可用于產(chǎn)生提高的服務質量，包括速度、精確度、產(chǎn)量和位置的一致性。這樣的混合可包括基于網(wǎng)絡和基于設備的技術。通過上行鏈路信標TDOA或TDOA/AoA的直接毫微微小區(qū)定位在一個已經(jīng)描述的情形中，使用基于網(wǎng)絡的UTDOA無線定位系統(tǒng)的下行鏈路接收機子系統(tǒng)(例如在2007年4月18日提交的標題為“Sparsed U-TDOA Wireless Location Networks”的申請?zhí)?1/736，902的美國專利申請中定義的和在2007年11月30日提交的標題為“Automated Configuration of a Wireless Location System”的申請?zhí)?11/948，244 的美國專利申請中詳述的)，可通過廣播信標的檢測和處理來獲取靜止和移動毫微微小區(qū)的位置。在無線的無線電接入網(wǎng)絡(GSM =BCCH, UMTS :BCH[PCCPCH]和CDMA 廣播控制信道和導頻信道)中通常被實現(xiàn)為一個信道或一組信道的廣播信標允許移動電話在地理上發(fā)現(xiàn)本地基站。因為毫微微小區(qū)信標以比傳統(tǒng)基站低得多的功率被廣播并認為會被周圍的結構嚴重地衰減，所以對下行鏈路接收機子系統(tǒng)的更改將是期望的，且長采樣周期和高動態(tài)范圍接收機被使用來檢測并解調毫微微小區(qū)信標。因為SMLC數(shù)據(jù)庫可包含在毫微微小區(qū)信標中廣播的確切的標識符，所以毫微微小區(qū)信標傳輸可在任何允許在整個收集持續(xù)時間內(nèi)的高級數(shù)字信號處理的時間間隔內(nèi)被完整地建模。這個長采樣收集持續(xù)時間輔助于 TDOA, AoA和混合TDOA/AoA定位技術。在理論上，TDOA估計的精確度由若干實際因素例如積分時間、在每個接收機地點處的信噪比(SNR)以及所傳輸?shù)男盘柕膸拋硐拗??？死R-羅下限(CRLB，Cramer-Raolower bound)說明了這個依賴性。它可被近似為 剛 TD0A-:^mf其中f s是信號的rms帶寬，b是接收機的噪聲等效帶寬，T是積分時間，以及S是兩個地點的較小SNR。TDOA方程式代表下限。實際上，系統(tǒng)應處理干擾和多路徑，這兩者都傾向于限制有效的SNR。超分辨率技術用于減輕干擾和多路徑的有害影響。也可對于到達角(AoA)定位技術確定CRLB。在理論上，它被表達為 _1] A°Acrlb =其中m是與波長中的AoA陣列的大小成比例的量，T是積分時間，而SNR是信噪比。為了關于這樣的弱信號實現(xiàn)TDOA和/或■定位所需的長積分時間，數(shù)字信號處理技術(例如在2008年8月15日提交的標題為“Variable Coherence for the Location of Weak Signals”的申請序列號12/192,842的美國專利申請中描述的那些技術)可用于補償毫微微小區(qū)信標發(fā)射機頻移，同時仍然提供TDOA定位所需的長采樣周期?？勺兿喔煞椒ㄒ部蓱糜谠诳勺兌嗥绽疹l移出現(xiàn)的場合車載的或另外的移動毫微微小區(qū)信標。下行鏈路信標TD0A/A0A在圖加所示的示例性無線通信系統(tǒng)(WCS)和無線定位系統(tǒng)(WLS)中，未更改的毫微微小區(qū)201廣播其信標202、203、204、205，信標由配備有下行鏈路接收機的LMU215接收。 LMU網(wǎng)絡215在本例中與WCS基站206、207、208、209設置在同一地點，但獨立的LMU可被部
署用于容量或地理覆蓋。毫微微小區(qū)通過數(shù)字數(shù)據(jù)鏈路208連接到無線電信網(wǎng)絡切換和控制功能210。通過該鏈路，可控制毫微微小區(qū)廣播消息和功率。SMLC 212通過數(shù)字數(shù)據(jù)鏈路211與無線電信網(wǎng)絡切換和控制功能210進行通信，以接收廣播消息參數(shù)和格式，以當需要信標的上電時發(fā)信號，并接收和響應于對使用毫微微小區(qū)210的移動設備的緊急服務或商業(yè)定位請求。LMU網(wǎng)絡215和相關的SMLC 212由數(shù)字數(shù)據(jù)鏈路213連接，允許待傳遞到其它LMU 的位置數(shù)據(jù)或信號數(shù)據(jù)(從LMU 215)的下載和信號數(shù)據(jù)(從SMLC 215)的上傳。WLS(LMU網(wǎng)絡215和SMLC 212)使用已知的信標消息收發(fā)來構造被傳遞到每個LMU用于匹配復制處理的理想?yún)⒖肌Ｆヅ鋸椭铺幚碓?000年4月4日的美國專利號 6，047，192 的美國專利 “Robust，efficient, localization system” 中被描述?？梢罁?jù)信標信號功率、SNR或質量來應用另外的信號處理技術。優(yōu)選地，毫微微小區(qū)位置由SMLC存儲并將根據(jù)這里所述的過程更新。移動TD0A/A0A在圖2b所示的示例性無線通信系統(tǒng)和無線定位網(wǎng)絡中，更改的毫微微小區(qū)215包括全移動收發(fā)機。LMU網(wǎng)絡214在本例中與WCS基站206、207、208、209設置在同一地點， 但獨立的LMU可被部署用于容量或地理覆蓋。毫微微小區(qū)設備215通過數(shù)字數(shù)據(jù)鏈路208 連接到無線電信網(wǎng)絡切換和控制功能210。通過該鏈路，可控制包括移動收發(fā)機行為的毫微微小區(qū)并可控制移動功率。SMLC 212通過數(shù)字數(shù)據(jù)鏈路211與無線電信網(wǎng)絡切換和控制功能210進行通信，以接收與毫微微小區(qū)相關的標識，以當需要移動傳輸?shù)纳想姇r發(fā)信號，給移動電路供電或斷電，并接收和響應于對使用毫微微小區(qū)210的移動裝置的緊急服務或商業(yè)定位請求。LMU網(wǎng)絡214和相關聯(lián)的SMLC 212由數(shù)字數(shù)據(jù)鏈路213連接，允許待傳遞到其它LMU的位置數(shù)據(jù)或信號數(shù)據(jù)(從LMU 214)的下載和信號數(shù)據(jù)(從SMLC 212)的上傳。 WLS (LMU網(wǎng)絡和SMLC 212)使用移動收發(fā)機的無線電傳輸來構造被傳遞到每個LMU用于匹配復制處理的理想?yún)⒖?。使用機載下行鏈路定位能力的直接毫微微小區(qū)定位作為對基于網(wǎng)絡的信標檢測和定位方法的可選方案以及作為GNSS接收機添加到毫微微小區(qū)的框架的低成本可選方案，由于較大的下行鏈路功率信號水平，專用下行鏈路接收機到毫微微小區(qū)電路中的合并提出具有在室內(nèi)起作用的較大能力的定位實現(xiàn)。效仿移動電話的下行鏈路接收機，毫微微小區(qū)下行鏈路接收機(FDR)用于掃描無線網(wǎng)絡提供商的頻譜，并檢測、解調和解碼來自附近的地理鄰近區(qū)域中的小區(qū)的無線通信網(wǎng)絡廣播的信標。 在本實施方式中，下行鏈路接收機使用軟件定義的無線電、額外的信號處理能力和較大的存儲器容量來增強。合并到靜止的毫微微小區(qū)中的下行鏈路接收機允許長積分時間，這提高它檢測并解調遠距離的或高度衰減的信標的能力。數(shù)字信號處理技術可用于放大信標、 在長信號收集時間期間減輕頻移、并克服由于周圍結構的衰減。一旦在毫微微小區(qū)處能夠收集到信標信令，常規(guī)的基于移動設備的定位技術例如ECID、AFLT、E0TD或OTDOA就變得可能。定位方法可依賴于無線通信網(wǎng)絡提供商所使用的底層無線電通信網(wǎng)絡或無線電定位系統(tǒng)的特征。AFLT高級前向鏈路三角測量(AFLT)是在TIA IS-95和CDMA 2000標準中定義的一種技術，其中CDMA移動設備進行在地理上分布的CDMA基站所傳輸?shù)膶ьl信號的相對時間差測量，以使用多邊測量(Multi-Lateration)來計算位置。導頻信號可包括與移動設備處于軟切換的那些小區(qū)(激活組)，或包括在候選者組中或鄰居組中的小區(qū)。因為IS-95和 IS-2000CDMA系統(tǒng)是同步的，信標時間偏移的實時知曉不是必需的，但可提高精確度。信標定位的數(shù)據(jù)庫或廣播知識也應可用于計算位置。在圖3所示的示例性無線通信系統(tǒng)和無線定位網(wǎng)絡中，更改的毫微微小區(qū)302包括移動收發(fā)機。PD0A/ECID在操作過程中，移動設備(在本例中是包括在毫微微小區(qū)內(nèi)的移動設備類似物) 從附近的小區(qū)和扇區(qū)收集關于信標的功率信息。該功率信息可與信標天線的位置和發(fā)射功率水平的數(shù)據(jù)庫的知識一起使用來執(zhí)行到達功率(POA)定位或到達功率差(PDOA)定位。一種普通的移動定位技術稱為增強型小區(qū)標識(ECID)。這種技術可用于定位移動設備，其中包括服務小區(qū)定位、自服務小區(qū)的時基范圍、以及由附近的地理上分布的基站傳輸?shù)男盘柕亩鄠€接收功率水平測量的信息用于計算移動設備位置。圖如示出使用到達功率差方法定位的增強型毫微微小區(qū)402的例子。在本例中， 增強型毫微微小區(qū)402由結構401包圍?；?03、404、405、406各自傳輸信標信號407、 408、409、410。該結構甚至可阻擋這些相對高功率無線電信號(如由來自基站406的信標 410所示的)。在本例中，足夠的信標(3個或更多)可用于創(chuàng)建三個雙曲線411、412、413 的PDOA解決方案，這些雙曲線足以解決增強型毫微微小區(qū)402的定位。ECID技術可增強基本的PDOA下行鏈路信標定位，但要求增強型毫微微小區(qū)402的移動設備子系統(tǒng)與無線通信網(wǎng)絡進行通信，同時PDOA技術可以完全是被動的。EOTD在GSM和UMTS系統(tǒng)中，定義了兩種基于移動設備的無線定位技術，其還可用于定位增強型毫微微小區(qū)402。對GSM移動定位定義的增強觀測時間差(EOTD)是在ETSI 3GPP 技術規(guī)范43. 059中定義的一種定位技術。在該技術中，GSM移動臺(MQ進行信標信號例如地理上分布的基站所傳輸?shù)哪切┬艠诵盘柕南鄬r間差測量，其中這些測量以及信標時間偏移的實時知識和信標定位的裝入數(shù)據(jù)庫的或廣播知識用于計算位置。在圖4b中，GSM MS是增強型毫微微小區(qū)402的子系統(tǒng)。來自地理上接近的GSM 基站406、407、408的信標信號由MS收集，并在GSM無線電數(shù)據(jù)鏈路上傳遞到無線定位系統(tǒng) (未示出)。WLS的SMLC部件接著使用信標時間偏移信息和信標發(fā)射機位置來處理相對時間差測量，以計算一組TDOA雙曲線403、404、405。使用三個或更多地理上不同的信標，TDOA 解決方案將實現(xiàn)位置估計。然而，因為MS與GSM網(wǎng)絡的服務小區(qū)406進行主動的通信(被來自服務小區(qū)的小區(qū)全球標識(CGI)和時基范圍403 (GSM時間提前量(TA))所知)，CGI和 TA信息可與最終位置估計中的TDOA雙曲線組合。OTDOA對UMTS移動定位定義的觀測到達時間差(OTDOA)是在ETSI 3GPP技術規(guī)范 23. 271中定義的一種定位技術，其中在本例中被合并到增強型毫微微小區(qū)402中的用戶設備(UE)本質上是UMTS網(wǎng)絡中的移動臺，進行地理上分布的節(jié)點B(UMTS系統(tǒng)中的基站)所傳輸?shù)哪切┬盘柕南鄬r間差測量，其中這些測量用于計算位置，且信標時間偏移的實時知識和信標定位的裝入數(shù)據(jù)庫的或廣播知識用于計算位置。在圖如中，UMTS UE是增強型毫微微小區(qū)402的子系統(tǒng)。來自地理上接近的UMTS 節(jié)點B基站406、407、408的信標信號由UE收集，并在UMTS無線電數(shù)據(jù)鏈路上傳遞到無線定位系統(tǒng)(WLS)(未示出)。WLS的SMLC部件接著使用信標時間偏移信息和信標發(fā)射機位置來處理相對時間差測量，以計算一組TDOA雙曲線403、404、405。使用三個或更多地理上不同的信標，TDOA解決方案將實現(xiàn)定位估計。然而，因為UE與服務小區(qū)406進行主動的通信(被來自服務小區(qū)的小區(qū)標識符(Cl或CID)和時基范圍403(使用1/2的UMTS往返時間(RTT)所知)，該信息可與最終位置估計中的TDOA雙曲線組合。注意，增強型毫微微小區(qū)可使用雙模MS/UE子系統(tǒng)來部署，當使用SMLC的本地服務區(qū)域網(wǎng)絡拓撲、小區(qū)密度和空中接口能力的知識選擇SMLC時，允許對毫微微小區(qū)的EOTD 或OTDOA定位。使用機載下行鏈路信標定位能力的直接毫微微小區(qū)定位對于配備有位置確定子系統(tǒng)(LDQ的那些類型和模型的毫微微小區(qū)，可使用廣播信標技術來實現(xiàn)位置計算。廣播信標是從具有已知的時間和頻率穩(wěn)定性的精確已知的位置傳輸?shù)娜魏涡盘?。精確的位置不需要是靜態(tài)位置。廣播信標的例子包括電視臺(HDTV)、美國LORAN系統(tǒng)和單用途網(wǎng)絡例如LoJack 。如果廣播信標包含發(fā)射機的精確位置和廣播功率的細節(jié)，則LDS可使用到達功率差技術進行自定位。可選地，毫微微小區(qū)可將所獲取的信號ID和功率數(shù)據(jù)上傳到位置服務器(例如SMLC)用于位置計算。毫微微小區(qū)的LDS實現(xiàn)基于設備的、基于網(wǎng)絡的和/或混合定位技術。該子系統(tǒng)可收集功率和計時測量，小區(qū)廣播信息和用于各種定位方法的其它間接信息，包括但不限于基于設備的到達時間(TOA)、前向鏈路三角測量(FLT)、高級前向鏈路三角測量(AFLT)、 增強前向鏈路三角測量(E-FLT)、增強觀測到達差(EOTD)、觀測到達時間差(O-TDOA)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和輔助GPS(A-GPS)。使用機載GNSS定位能力的直接毫微微小區(qū)定位使用某些模型的毫微微小區(qū)，GPS接收機可包括在毫微微小區(qū)框架的電路中。 雖然被周圍的結構嚴重堵塞，但GPS接收機可能能夠使用長信號積分時間來檢測、解碼和自定位。本發(fā)明的系統(tǒng)使用其基于網(wǎng)絡的定位能力和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫允許無線通信網(wǎng)絡提供與配備有GNSS的毫微微小區(qū)的粗略定位關系密切的輔助數(shù)據(jù)。提供輔助數(shù)據(jù)以降低等待時間并提高GPS位置定位的精確度的這種方法是對Taylor等人的美國專利 4，445，118 "Navigation system and method，，和 Krasner 等人的美國專利 6，064, 336 "GPS receiver utilizing a communication link”的改進。毫微微小區(qū)的粗略定位可使用在本說明書中或在與此同一日期提交的標題為"i^emto-Cell Location by ftOxy”的美國申請?zhí)?律師簽號TPI-0984)中描述的任何基于網(wǎng)絡或基于設備的技術來產(chǎn)生。GPS在圖5的例子中，配備有GNSS能力(例如，GPS衛(wèi)星接收機)的毫微微小區(qū)501 被部署在廣域蜂窩網(wǎng)絡內(nèi)，廣域蜂窩網(wǎng)絡在這里由小區(qū)502表示。GNSS星座503、504、505、 506每個廣播其時間(從機載原子鐘得到的)、年歷和星歷信息，其用于根據(jù)WGS-84大地測量模型來計算三維位置(緯度、經(jīng)度、高度)。輔助數(shù)據(jù)可通過與電信網(wǎng)絡的有線連接或通過廣域網(wǎng)絡502進行的廣播被提供到GNSS增強的毫微微小區(qū)501。該輔助數(shù)據(jù)向基于毫微微小區(qū)的GNSS接收機提供增加的接收機靈敏度，減輕由周圍的結構引起的一些預期衰減。GNSS定位信息(偽距或緯度/經(jīng)度/高度估計)可通過SMLC與其它位置估計或位置數(shù)據(jù)組合以產(chǎn)生混合位置估計，以便實現(xiàn)較大的精確度或位置產(chǎn)量。這些其它位置估計可包括由基于移動裝置的技術(E0TD、0TD0A、ECID、下行鏈路TD0A)或基于網(wǎng)絡的技術 (Cel 1-ID、具有基于時間或功率測距的Cel 1-ID、上行鏈路TD0A、上行鏈路yVoA、TD0A/AoA混合)獲得的那些位置估計。圖6示意性示出頂層WLS的示例性部署，頂層WLS包括LMU 601 ；GPS接收機天線602 ；下行鏈路接收機天線603 ；使LMU 601通過接口安全地連接到外部安裝的天線602、 603所需的接地線604和輸入保護606 ；SMLC 608和SMLC數(shù)據(jù)庫609 ；以及無線電頻率電纜 605。如所示，LMU601通過有線或無線連接608連接到SMLC 608，連接承載基于TCP/IP分組的通信。SMLC 608主管SMLC數(shù)據(jù)庫609，其包含網(wǎng)絡小區(qū)標識符、網(wǎng)絡天線標識符、網(wǎng)絡天線位置、LMU (小區(qū))位置和LMU標識符。SMLC 608還存儲或耦合到位置記錄的數(shù)據(jù)庫(例如，SMLC數(shù)據(jù)庫609)。該數(shù)據(jù)庫可用于在信號收集和/或位置計算之前基于移動設備或網(wǎng)絡提供的小區(qū)ID和接近度信息(例如，在GSM中的CGI+TA或在UMTS中的CI+RTT)來預測定位應用的服務質量。這同一個數(shù)據(jù)庫可如這里所述的用于保存由手工輸入產(chǎn)生的、從OSS下載的或從GPS和/或下行鏈路接收機子系統(tǒng)產(chǎn)生的無線電和網(wǎng)絡參數(shù)。對于在無線通信網(wǎng)絡中的毫微微小區(qū)的定位，SMLC 608將收集網(wǎng)絡小區(qū)標識符和網(wǎng)絡天線標識符，并產(chǎn)生網(wǎng)絡天線位置(毫微微小區(qū)位置)用于包括在SMLC數(shù)據(jù)庫609中。
圖7示出使用GERAN/UTRAN標準NRM的例證性網(wǎng)絡參考模型(NRM) 700的結構。 標準化的NMR使用預標準、可選的或非標準部件(在圖7中突出顯示的)來增強，這些部件包括無線電網(wǎng)絡監(jiān)控器(RNM) 706、鏈路監(jiān)控系統(tǒng)(LMQ711、Iota接口、毫微微小區(qū)(家庭節(jié)點B (HNB))、毫微微小區(qū)網(wǎng)關(家庭節(jié)點B網(wǎng)關(HNB-GW)以及HNB和HNB-GW之間的Iuh 接口。家庭節(jié)點B(HNB)是用戶安裝的即插即用的基站，其用來連接到用于回程的現(xiàn)有的有線或無線寬帶服務。HNB設計成為家里或辦公室中的標準移動設備提供無線無線電覆蓋。 HNB合并標準節(jié)點B的能力以及類似于無線電網(wǎng)絡控制器(RNC)的那些功能的有限的無線電資源管理功能。在廣域無線電網(wǎng)絡和HNB之間的切換被支持。HNB網(wǎng)關是分布式HNB基站的集中器。由無線通信網(wǎng)絡提供商部署在核心無線服務網(wǎng)絡中的HNB-GW通過Iuh接口與多個HNB進行通信。HNB-GW接著經(jīng)由Iu-CS接口(通過MSC)將業(yè)務傳遞到交換電路網(wǎng)絡上，并經(jīng)由Iu-PS接口(通過SGSN)將分組數(shù)據(jù)流傳遞到分組網(wǎng)絡。Iota接口是出自圖7所示的現(xiàn)有標準化接口的增強。使用Iota，無線通信系統(tǒng) (WCS)可用信號通知無線定位系統(tǒng)(WLS)(在本事例中是SMLC)何時觸發(fā)器(例如，撥號數(shù)字、用戶ID或移動ID)被滿足。使用Iota接口，WLS可用信號通知WCS無線電信息和何時需要RAT間切換。Iota接口是一組能力而不一定是直接的有線接口 ；對于這個例證性雙模網(wǎng)絡，Iota接口被示為將SMLC連接到MSC，但在實際實現(xiàn)中，這個接口可容易將MSC連接到MPC、GMLC、gsmSCF或無線智能網(wǎng)絡上的任何智能外圍設備。Iota接口的優(yōu)選實現(xiàn)是作為非標準數(shù)字分組接口(或標準化數(shù)字分組接口的增強)，其使用現(xiàn)有無線智能網(wǎng)絡協(xié)議 (IS-41、WIN、CAMEL)的擴展來使MSC和SMLC互相連接。Iota接口的使用允許MSC快速查詢SMLC以得到位置，并允許SMLC請求空閑的移動裝置位置(尋呼空閑移動裝置)、移動裝置的信道和小區(qū)信息，以及請求無線電接入技術(RAT)間切換。更改的無線智能網(wǎng)絡協(xié)議的使用允許SMLC在需要系統(tǒng)間無線接入技術(RAT)間切換的情況下與多個MSC進行通信。 Iota接口的一些能力已經(jīng)存在于如在連接標準36 (J-STD-036) “增強型無線9_1_1階段2” 中定義的ETSI/ANSI IS-41E2接口中。無線網(wǎng)絡監(jiān)控器(RNM) 706是寬帶多信道無線電接收機，實際上是對在頻帶中的任何位置的上行鏈路和下行鏈路信道可調諧的一組特定的可調諧窄帶接收機。RNM最初在商業(yè)真實位置定位移動單元無線電接收機平臺上實現(xiàn)(LMU的實施方式以前在美國專利號 6，782，264中被描述為SCS的接收機模塊的可選的窄帶實施方式)。RNM使用其無線電接收機來收集信令以觸發(fā)無線定位系統(tǒng)。RNM及其操作、能力和功能在2005年6月10日提交的標題為“Advanced Triggers For Location-Based Service Applications In A Wireless Location System”的美國申請序列號11/150414的美國申請中被更詳細地描述。LMS 是對在 2004 年 8 月 24 的美國專利號 6，782，264 "Monitoring Of Call Information In A Wireless Location System”的美國專利中所描述的Abis監(jiān)控器的改進，并且不僅能夠監(jiān)控Abis和A接口，而且還監(jiān)控GSM-MAP、Iub、Iu-PS和Iu-CS接口以及在一些情況下監(jiān)控Iur接口。LMS可帶有更改地在同一硬件/軟件框架上被實現(xiàn)為Abis監(jiān)控器(具有在一組htelTSEMT2或TSRLT2UNIX服務器上運行的未更改的Agilent Access7 軟件應用的一組定制應用)。LMS被動地監(jiān)控無線通信系統(tǒng)內(nèi)的消息業(yè)務，以便基于預先設定的標準觸發(fā)無線定位系統(tǒng)。對于關于LMS功能性的額外細節(jié)，見2005年6月10日提交的美國申請序列號 11/150，414 "Advanced Triggers For Location-Based ServiceApplications In A Wireless Location System”、2005年 8 月 8 日提交的美國申請序列號 11/198, 996 "Geo-Fencing In A Wireless Location System”和 2000 年 9 月 12 日提交的 禾Ul 6，119，000 "Method And Apparatus For Tracking Identity-Code Changes In ACommunications System，，。網(wǎng)絡700包括服務移動位置中心(SMLC) 712。RNM 706是可部署在運營商的小區(qū)站點處的主要部件。RNM 706優(yōu)選地被實現(xiàn)為能夠接收RACH和SDCCH消息的用于自動產(chǎn)生位置服務的無線電接收機的分布式網(wǎng)絡。RNM調諧到定向的頻率以收集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。RNM 706可接著將所收集的數(shù)據(jù)轉發(fā)到SMLC 712。在網(wǎng)絡中的所有RNM 706優(yōu)選地通過使用全球定位衛(wèi)星(GPQ星座(未示出)在時間和頻率上被同步。SMLC 712優(yōu)選地是大容量位置處理平臺。SMLC 712包括用于計算位置、置信間隔、速度以及行進方向的U-TDOA和多路徑遷移算法。SMLC712也可基于來自鏈路監(jiān)控系統(tǒng) (LMS) 711的觸發(fā)或從Lb接口到基礎設施廠商的基站控制器(BSC)(或在一些情況下是作為 Ls接口的MSC)的請求來確定要定位哪個無線電話。SMLC 712—般被協(xié)同定位在運營商的 BSC處，但也可被遠程地分布。SMLC 712的主要功能是從RNM 706接收關于信號檢測的報告，以執(zhí)行定位處理，并計算每個信號的位置估計。SMLC 712管理網(wǎng)絡并給運營商提供訪問位置記錄的途徑。SMLC 712負責位置記錄的收集和分布。SMLC 712還維持配置信息并支持網(wǎng)絡管理。LMS 711連續(xù)監(jiān)控LMS 711連接到的網(wǎng)絡中的所有Abis信令鏈路(以及在一些情況下的A接口鏈路和GSM移動應用協(xié)議(GSM-MAP)接口)。LMS 711的功能是捕獲在呼叫(例如，GSM語音會話，和SMS事務或GPRS數(shù)據(jù)對話)和SMS建立過程中的消息、呼叫中 (mid-call)控制消息、以及對于MS和/或UE的呼叫終止和釋放消息。LMS 711接著將包含在那些消息中的數(shù)據(jù)轉發(fā)到SMLC 712用于隨后的定位處理。也稱為服務控制點(SCP)的GSM服務控制功能(gsmSCF)包括數(shù)據(jù)庫和用于將面向非呼叫的服務提供給用戶的邏輯規(guī)則。gsmSCF在SS7網(wǎng)絡上通過CAMEL應用部分(CAMEL Application Part, CAP)連接來連接到MSC和GSN。GSM移動應用協(xié)儀(GSM-MAP)是用于在無線網(wǎng)絡的有線部分上的與呼叫相關的控制服務的通信介質。GSM-MAP存在以提供服務，如自動漫游、認證、定位服務系統(tǒng)間切換、以及在GSM或UMTS網(wǎng)絡上的短消息服務路由。所有無線網(wǎng)絡元件例如MSC、HLR、VLR(在這里被示為MSC的部分)、GMSC、EIR、GMLC和gsmSCF使用這個消息收發(fā)協(xié)議來在彼此間通信。GSM-MAP存在于國際信令系統(tǒng)7 (SS7)網(wǎng)絡(MAP-CAP 網(wǎng)絡)上。網(wǎng)關移動位置中心(GMLC)由3GPP標準定義為在GSM/GPRS/UMTS網(wǎng)絡中的位置記錄的交換所。GMLC用作嚴格控制的SS7網(wǎng)絡和公共互聯(lián)網(wǎng)之間的緩沖器?；谖恢玫姆盏恼J證、接入控制、計費和授權功能通常存在于GMLC上或由GMLC控制。Le接口是基于IP的XML接口，其最初由位置互用性論壇(Location Interoperability Forum, LIF)產(chǎn)生，接著稍后被第三代合作伙伴計劃(3GPP)標準化為 GSM(GERAN)和UMTS (UTRAN)?；谖恢玫姆?LBS)客戶也稱為LCS (位置服務)。LBS和 LCS是唯一能夠使用移動設備的定位的軟件應用和服務。E5+接口是在對于北美E9-1-1的Joint ANSI/ETSI標準036中定義的E5接口的更改。當LMS 711或RNM 706觸發(fā)器，和網(wǎng)絡獲取的信息(小區(qū)ID、NMR、TA等)一起或經(jīng)由專用接收機所執(zhí)行的TDOA和/或iVoA(到達角)，由無線定位系統(tǒng)使用時，E5+接口直接連接SMLC和GMLC節(jié)點，允許推送操作。用戶設備(UE)可被定義為諸如UMTS移動設備的設備。節(jié)點B是到UMTS無線電接口的通用移動電話系統(tǒng)無線電接入網(wǎng)(UTRAN)網(wǎng)絡接口。無線網(wǎng)絡控制器(RNC)通過UTRAN 實現(xiàn)自動無線資源管理(RRM)。RNC執(zhí)行與GSM BSC相同的功能，提供對RNS元件(RNC和節(jié)點B)的中央控制。RNC處理Iu-PS、Iu-CS、Iur和Iub接口之間的協(xié)議交換，并負責整個無線電網(wǎng)絡系統(tǒng)的集中化操作和維護。RNC可在必要時通過標準化Iur接口直接與其它RNC 進行通信。服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)監(jiān)控單獨的具有GPRS能力的移動臺的位置，并執(zhí)行基本安全功能和接入控制功能。SGSN可服務于全球移動系統(tǒng)(GSM)無線接入網(wǎng)絡(GERAN)和 UMTS無線網(wǎng)絡。網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點(GGSN)充當GPRS網(wǎng)絡的系統(tǒng)路由網(wǎng)關。GGSN是到外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(例如，公共互聯(lián)網(wǎng))的連接，并執(zhí)行記賬、路由、安全防火墻和接入過濾的任務。 網(wǎng)關MSC(GMSC)充當用于使用戶漫游到所訪問的其它運營商的網(wǎng)絡中的MSC的橋?？刂菩帕詈土髁恐欣^均通過GMSC來建立。Um是GSM無線電接口。Uu是UMTS無線電接口。Iub接口位于UMTS網(wǎng)絡上并存在于RNC (無線網(wǎng)絡控制器)和節(jié)點B之間。Iupc使在UMTS網(wǎng)絡中的UMTS RNC與SMLC (也稱為SAS)互連，用于位置估計產(chǎn)生。Iu-CS (電路交換)接口連接UMTS RNC與面向電路交換通信的網(wǎng)絡(MSC)。Iu-PS(分組交換)接口連接UMTS RNC與面向分組交換通信的網(wǎng)絡 (SGSN)。Gb接口使BSC與SGSN互連，允許GPRS通信的路由。Gn接口是位于SGSN和GGSN之間的GPRS網(wǎng)絡分組數(shù)據(jù)接口。(is接口是位于SGSN 和MSC之間的GPRS系統(tǒng)接口。Gr (未示出)接口是位于在SS7網(wǎng)絡上承載的歸屬位置寄存器(HLR)和SGSN之間的GSM-MAP接口。如在美國專利號6，782，264中描述的，監(jiān)控基站收發(fā)臺(BTS)到基站控制器(BSC) 的鏈路(例如Abis鏈路)用于觸發(fā)消息和信息字段是可能的。在‘264專利中稱為AMS(Abis 監(jiān)控系統(tǒng))并通過監(jiān)控GSM Abis接口舉例說明的被動網(wǎng)絡監(jiān)控器根據(jù)本發(fā)明被擴展，且現(xiàn)在稱為鏈路監(jiān)控系統(tǒng)或LMS。鏈路監(jiān)控系統(tǒng)(IiK) 711可同時監(jiān)控多個蜂窩網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路， 掃描所關注的數(shù)據(jù)，并可檢測特定的消息或消息中的數(shù)據(jù)字段。所關注的消息或數(shù)據(jù)字段的設置或任務分派可發(fā)生在任何時間。當匹配出現(xiàn)時，LMS 711可進一步被觸發(fā)來執(zhí)行預先設置的行動，例如寫到存儲器或將觸發(fā)消息和(或)數(shù)據(jù)字段轉發(fā)到另一系統(tǒng)節(jié)點。無線網(wǎng)絡監(jiān)控器706擴展了對位置觸發(fā)信息的被動監(jiān)控和向無線電空中接口發(fā)送消息的概念。RNM 706可檢測并監(jiān)控上行鏈路(移動設備到BTS或節(jié)點B)和下行鏈路的無線電通信。術語“移動設備”、“移動裝置”、“移動電話”或“移動用戶單元”指在IEEE802. 16e/ m,GSM,UMTS或多模式(例如GSM/UMTS網(wǎng)絡)網(wǎng)絡中的MS或UE。GMS中的MS由兩個不同的元件——ME (移動設備)和SIM(用戶身份模塊)——組成。UMTS中的UE是ME (移動設備)和SIM/U. S. IM(用戶身份模塊/UMTS用戶身份模塊)的組合。移動設備可允許多模式或多無線電操作以使用不同的無線電接入技術來接入多技術無線通信網(wǎng)絡或不同的無線通信網(wǎng)絡。如圖7所示，移動設備可包括GSM移動臺(MS)和UMTS用戶實體(UE)的雙模功能。移動設備一般將使用公共電路和計算設施來實現(xiàn)功能。毫微微小區(qū)設備(圖7b和7c)毫微微小區(qū)基站(或在3GPP術語中是家庭節(jié)點B)是微型全數(shù)字無線基站?；景◣讉€功能塊無線電塊7010、基帶塊7020和通信塊7030(見圖7b)。此外，如所示，基站包括定位子系統(tǒng)7000，其包括觸發(fā)機構7002。圖7c所示的例子是用于具有對發(fā)射和接收路徑的分離的路徑的FDD系統(tǒng)。TDD系統(tǒng)將包括RF塊中的額外的電路，以在同一天線上使共存的發(fā)送和接收時間段交錯。如圖7c所示，接收路徑包括一個或多個天線的天線子系統(tǒng)。所接收的無線電信號由天線轉換成電信號，該電信號通過帶通濾波器和低噪聲放大器發(fā)送，并接著通過RF下變頻器被下變頻到中頻(I/F)。進入的I/F信號接著移動到基帶塊，其中它被模數(shù)轉換器(A/ D)數(shù)字化，且接著，該數(shù)字表示通過數(shù)字下變頻器(DDC)移動到較低的頻率。該基帶數(shù)字化信號表示接著由數(shù)字信號處理器(DSP)(或定制的電路)處理，該數(shù)字信號處理器在UMTS 家庭節(jié)點B的例子中包括RAKE接收機、手指控制、符號組合、解復用、解交織、解碼和可能的譯碼操作。進入的數(shù)字數(shù)據(jù)流接著被傳遞到通信塊，其控制數(shù)據(jù)回程和操作、管理、維護和提供接口。通信塊將進入的數(shù)據(jù)流橋接到物理數(shù)字回程介質，并依據(jù)所提供的設置路由到網(wǎng)絡運營商網(wǎng)關。發(fā)射路徑在通信塊開始，其中外發(fā)的數(shù)字數(shù)據(jù)流越過物理數(shù)字回程介質由網(wǎng)絡運營商網(wǎng)關提供。通信塊橋接進入的數(shù)據(jù)流，將它提供到基帶塊。數(shù)字信號處理器(或定制的電路)和數(shù)模轉換器將外發(fā)的數(shù)據(jù)流轉換成中頻信號。在UMTS家庭節(jié)點B的例子中，基帶塊操作包括對進入的數(shù)字數(shù)據(jù)流的編碼、交織、復用、信道化、擴展和調制。外發(fā)的I/F信號被RF上變頻器倍增頻率，以達到正確的頻率，且然后由功率放大器(PA)放大到正確的發(fā)射功率。發(fā)射天線子系統(tǒng)接著使用一個或多個天線將電信號轉換成無線電波。毫微微小區(qū)定位的觸發(fā)和任務分派如圖8所示，SMLC可手動傳遞小區(qū)信息801或形成無線網(wǎng)絡運營商的操作支持系統(tǒng)(OSS)。OSS是支持網(wǎng)絡配置、故障監(jiān)控、性能評估、安全審計和事件檢測、優(yōu)化等的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。毫微微小區(qū)也可經(jīng)由無線通信網(wǎng)絡經(jīng)由呼叫細節(jié)記錄的分析來發(fā)現(xiàn)(802)，或如果LMS或RMS設施是可用的，通過對與呼叫事件有關的消息內(nèi)的新小區(qū)ID監(jiān)控無線通信網(wǎng)絡鏈路業(yè)務來發(fā)現(xiàn)(803)。一旦毫微微小區(qū)ID被確定，且小區(qū)ID和任何相關的位置信息(包括小區(qū)位置質量閾值)由SMLC數(shù)據(jù)庫存儲(804)，SMLC就啟動機會定位能力(805)，其中依賴所部署的設備和運營商偏好，可對毫微微小區(qū)進行連續(xù)的、并行的或周期性的定位嘗試?？赏ㄟ^無線智能網(wǎng)絡設施(經(jīng)由Iota接口或類似的WIN/CAP接口 )來添加小區(qū)ID觸發(fā)器(806)?？蛇x地，WLS可設置對毫微微小區(qū)的小區(qū)ID的內(nèi)部觸發(fā)器(807)，以便可對毫微微小區(qū)ID檢查在移動裝置上執(zhí)行的預料之中的(matter-of-course)定位。如果毫微微小區(qū)使用移動臺或用戶設備收發(fā)機被增強，則可查詢無線網(wǎng)絡以開始基于移動裝置的位置估計(808)。如果毫微微小區(qū)使用移動臺或用戶設備收發(fā)機被增強，則可查詢毫微微小區(qū)機載系統(tǒng)以得到位置(809)。最后，WLS可在RNM或LMS中設置小區(qū)ID觸發(fā)器(810)，使得小區(qū)ID的檢測將引起WLS嘗試定位。
一旦毫微微小區(qū)的位置信息——無論來源是什么——被傳送到SMLC，就可計算位置(811)。該計算可試圖包括使代理移動位置(見在與此在同一日期提交的標題為 "Femto-Cell Location by ftOxy”的美國申請?zhí)?律師簽號TPI-0984)從正被討論的毫微微小區(qū)設備分開的偏移距離。也可在該步驟811中計算位置置信因子。所計算的位置接著與在對于當前毫微微小區(qū)ID的SMLC數(shù)據(jù)庫中存在的位置比較 (812)。如果所計算的置信因子好于小區(qū)位置質量的置信因子，則SMLC數(shù)據(jù)庫可自動被更新(813)，或向運營商OSS通知所確定的小區(qū)位置和位置誤差因子。在提供毫微微小區(qū)位置或自動產(chǎn)生毫微微小區(qū)位置的情況下，SMLC可使用位置資源來不時地(或在運營商請求時)確認和再確認毫微微小區(qū)位置，并向網(wǎng)絡運營商警告變化。在毫微微小區(qū)ID被給出但沒有提供位置的情況下，SMLC可分配位置，以及在可獲得的鏈路監(jiān)控處的資源，以便局部化所識別的毫微微小區(qū)。一旦無線定位系統(tǒng)通過直接或代理手段定位了毫微微小區(qū)，就可執(zhí)行對置信因子(位置實際上是如何的好的測量)的分析 (812)，這基于因素例如小區(qū)大小、扇區(qū)的數(shù)量、接收功率水平、所使用的定位技術的固有精確度。如果置信太低(即，毫微微小區(qū)的位置并沒有被已知到期望的精確度)，則WLS可隨著時間的過去試圖將毫微微小區(qū)重新定位到更精確的水平。可使用作為可用的、越來越精確的無線定位技術來執(zhí)行該重新定位或位置的確認。用于RF規(guī)劃和協(xié)調的毫微微小區(qū)定位毫微微小區(qū)具有一些部署問題。一個這樣的問題是自動的即插即用的毫微微小區(qū)在總的宏小區(qū)無線電頻率規(guī)劃中起作用而沒有終端用戶或安裝者輸入的行為。換句話說， 可能每宏小區(qū)的數(shù)以百計的毫微微小區(qū)或每無線電通信網(wǎng)絡的數(shù)百萬個毫微微小區(qū)必須在RF域中與較大的蜂窩基礎設施交互作用，且在這么做時毫微微小區(qū)和/或較寬的無線通信網(wǎng)絡應起作用來減輕與其它毫微微小區(qū)和與周圍的宏小區(qū)無線電通信網(wǎng)絡的可能(或正在進行的)干擾，同時保留頻率和無線信道再使用的益處。用戶群體和管理機構的服務期望的質量需要這個頻率管理。與由在僅受到地方政府監(jiān)管的、無條例管制的無線電頻譜中工作的自主的接入點組成的當前使用的IEEE802. IlffiFi數(shù)據(jù)網(wǎng)絡不同，使用在預留頻譜中的毫微微小區(qū)的無線通信系統(tǒng)將服從諸如FCC E9-1-1階段1和階段2規(guī)則的規(guī)章。雙模WLAN和蜂窩協(xié)議毫微微小區(qū)將必須滿足這兩組管理義務。正是這個服務質量預期和規(guī)章使毫微微小區(qū)空中接口可靠性和定位能力成為要求。為了增加容量，無線網(wǎng)絡提供商將希望毫微微小區(qū)使用與其宏小區(qū)無線接入網(wǎng)絡相同的信道。這個再次使用可能不可避免地引起干擾毫微微小區(qū)相對于宏小區(qū)、毫微微小區(qū)相對于毫微微小區(qū)相對于宏小區(qū)，等等。最后，結果在小區(qū)管理方面可能會降低網(wǎng)絡性能、難處理BTS間切換且是在核心網(wǎng)絡上的負載。目前，RF規(guī)劃和干擾抑制包括來自毫微微小區(qū)廠商的特定的技術解決方案。一些毫微微小區(qū)廠商設計了其自己的毫微微小區(qū)產(chǎn)品來自動選擇非干擾的信道，并調節(jié)其發(fā)射功率來避免干擾，增加了毫微微小區(qū)的成本和復雜性。即使是這樣，還是會預期到與鄰近或地理上接近的毫微微小區(qū)的干擾。避免毫微微小區(qū)干擾的一種方法將是無線無線電接入網(wǎng)絡提供商獲取主要用于毫微微小區(qū)部署的新的無線電頻譜(或分離現(xiàn)有頻譜)，所以在隔離的毫微微小區(qū)和廣域通信網(wǎng)絡之間沒有可能的干擾。使用不同的頻譜，毫微微小區(qū)的部署是可能的，而沒有與廣域無線電接入網(wǎng)絡間的干擾(且因而對于集成不需要RF規(guī)劃)。一些毫微微小區(qū)廠商將GNSS (例如導航GPS)接收機合并在BTS設備內(nèi)，以在它移動到不同的位置或區(qū)域時定位毫微微小區(qū)并在一些情況下鎖定毫微微小區(qū)。這個GNSS定位接收機具有邊際效用，因為接收機常常由于衛(wèi)星信號被周圍的結構衰減而不能獲得毫微微小區(qū)的室內(nèi)位置。提出對無線電頻率管理的較低成本的毫微微小區(qū)解決方案，使用可用的無線定位技術以得到毫微微小區(qū)位置并將該位置和RF數(shù)據(jù)提供到無線電網(wǎng)絡規(guī)劃和監(jiān)控工具。這一相同的定位方法允許毫微微小區(qū)提供對緊急服務的定位。毫微微小區(qū)定位對符合在許可頻譜中固有的地理覆蓋要求也是至關重要的。在無線網(wǎng)絡提供商的許可區(qū)域之外移動的毫微微小區(qū)不應被允許干擾另一運營商的無線電接入網(wǎng)絡。所發(fā)現(xiàn)的位置防止這發(fā)生。作為增加的益處，毫微微小區(qū)定位允許小的和區(qū)域性的無線網(wǎng)絡提供商提供并使用毫微微小區(qū)。最后，在Lester Τ. W. Ho 和 Holger Claussen 的標題為"EFFECTS OF USER-DEPLOYED, CO-CHANNEL FEMTOCELLS ON THE CALL DROP PROBABILITY IN A RESIDENTIAL SCENARIO" (The 18th Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC' 07))的論文中，作者對在 RF環(huán)境上的毫微微小區(qū)部署的效果和服務質量(QoQ作評論。所報告的研究不使用毫微微小區(qū)定位，而更確切地檢查毫微微小區(qū)RF參數(shù)的自動配置。與自動配置方法不同，毫微微小區(qū)設備的定位提供幾個優(yōu)點，包括1)定位允許使用常規(guī)的規(guī)劃工具。2)預初始化RF規(guī)劃可提供比自動配置更好的結果。3)通過定位實現(xiàn)毫微微小區(qū)到毫微微小區(qū)的切換。用于商業(yè)定位服務的毫微微小區(qū)定位商業(yè)的基于位置的服務(LBS)需要移動設備的位置。對于使用毫微微小區(qū)以連接到無線通信網(wǎng)絡的移動裝置，使用下行鏈路基于移動裝置的技術或GNSS技術的定位是成問題的，因為毫微微小區(qū)被設計成服務于宏蜂窩網(wǎng)絡和GNSS衛(wèi)星信號均被結構材料阻擋或嚴重衰減的區(qū)域。同樣因為毫微微小區(qū)可以是被安裝和重新安裝的終端用戶，在安裝時被編程到毫微微小區(qū)中的靜態(tài)位置可能是不可用的或完全不正確的。使用毫微微小區(qū)的所發(fā)現(xiàn)的位置(通過所述上行鏈路和下行鏈路技術)作為移動設備位置允許毫微微小區(qū)所服務的用戶使用商業(yè)的基于位置的服務和應用(例如移動搜索、地方化廣告或移動社區(qū)聯(lián)網(wǎng))。如圖8b所示，在SMLC數(shù)據(jù)庫的填充數(shù)據(jù)(804)之后，SMLC可通過查詢無線通信網(wǎng)絡(813)以得到按照正常情況的服務小區(qū)ID和信道信息，來響應于商業(yè)的基于位置的服務 (LBS)定位請求(817)。在很多情況下，服務小區(qū)ID可在實際請求消息中被發(fā)送。SMLC使用服務小區(qū)數(shù)據(jù)(無論是什么來源)來查詢SMLC數(shù)據(jù)庫。如果服務小區(qū)被確定為毫微微小區(qū)，且毫微微小區(qū)被定位到可接受的(通過所請求的位置服務質量OioS))閾值之上的精確度，則SMLC可終止LBS定位嘗試，并返回服務毫微微小區(qū)位置(818)(以及可選地，基于在移動裝置和毫微微小區(qū)之間的基于任何可用時間或功率的測量的毫微微小區(qū)位置誤差估計和毫微微小區(qū)范圍誤差估計)。如果SMLC數(shù)據(jù)庫查詢表明服務小區(qū)不是毫微微小區(qū)， 則正常定位處理可被執(zhí)行(816)。
用于緊急服務的毫微微小區(qū)定位在FCC的E911階段I和階段II規(guī)章下需要使用毫微微小區(qū)的呼叫者的定位。因為毫微微小區(qū)可以是被安裝和重新安裝的終端用戶，在安裝時被編程到毫微微小區(qū)中的靜態(tài)位置可能是不可用的或完全不正確的。因為毫微微小區(qū)具有有限的覆蓋區(qū)域，并被設計成用于將該覆蓋提供到可能被結構材料阻擋到宏蜂窩網(wǎng)絡覆蓋外的區(qū)域，毫微微小區(qū)(小區(qū)ID)的定位應滿足E911階段I 和階段II規(guī)章。一旦毫微微小區(qū)的緯度和經(jīng)度被發(fā)現(xiàn)，時基測距技術(例子包括具有時間前進量的小區(qū)ID (對于GSM)、服務單向延遲(對于CDMA)或具有1/2往返時間(RTT)的小區(qū)ID(對于UMTS))的使用就可用于改進基于小區(qū)ID的毫微微小區(qū)定位。如圖所示，SMLC (在SMLC數(shù)據(jù)庫的最初填充之后)可通過查詢無線通信網(wǎng)絡 (813)以得到按照正常情況的服務小區(qū)ID和信道信息，來響應于緊急服務定位請求(812)。 在很多情況下，服務小區(qū)ID可在實際請求消息中被發(fā)送。SMLC使用服務小區(qū)數(shù)據(jù)(無論是什么來源)來查詢SMLC數(shù)據(jù)庫(814)。如果服務小區(qū)被確定為毫微微小區(qū)，且毫微微小區(qū)被定位到可接受(對PSAP或管理機構)的閾值之上的精確度，則SMLC可終止定位嘗試，并返回服務毫微微小區(qū)位置(81 (以及可選地，由在移動裝置和毫微微小區(qū)之間的基于時間或功率的測量提供的毫微微小區(qū)位置誤差估計和毫微微小區(qū)誤差估計以及任何測距)。如果SMLC數(shù)據(jù)庫查詢(814)表明服務小區(qū)不是毫微微小區(qū)，則正常定位處理可被實現(xiàn)(816)。此外，在2006WARN法令(作為較大的港口安全法案的部分的警告、警報和響應網(wǎng)絡(WRAN)法令，2006每個港口的安全責任法令(SAFE Act))的規(guī)定下，使用毫微微的呼叫者的定位可提供緊急通知(相反的9-1-1)服務。如圖8c所示，SMLC(在SMLC數(shù)據(jù)庫的填充之后)可通過查詢WLS以得到在被影響的區(qū)域中的服務小區(qū)ID來響應于WRAN請求。SMLC接著查詢SMLC數(shù)據(jù)庫(820)以得到在地理上被描述的被影響的區(qū)域的小區(qū)ID，并且，在被影響的區(qū)域中的小區(qū)站點(宏小區(qū)和毫微微小區(qū))的地理位置將被返回(821)。SMLC也可被分派任務以提供對被影響的區(qū)域中的移動臺的更精確(比小區(qū)ID)的位置，和/或提供對被影響的區(qū)域內(nèi)的移動裝置的識別。 使用例如廣域定位(822)，如在美國專利申請序列號11/150414 "Advanced Triggers For Location-Based Service Applications In A Wireless Location System，，中描述的，在被影響的區(qū)域內(nèi)的移動裝置可被識別并定位到不同的精確度。使用多種定位算法的毫微微小區(qū)定位圖9示出使用多種定位算法的毫微微小區(qū)的定位。該機會定位方法是可能的，因為毫微微小區(qū)在名義上是靜止的并在長時期內(nèi)被通電。因為SMLC數(shù)據(jù)庫存儲位置估計和置信或誤差因子，位置估計的直方圖可隨著時間的過去積累，因此由位置估計和誤差區(qū)域組成的概率分布功能可被構造?？呻S著時間的過去同時、連續(xù)地、周期性地或不定期地做出多個定位嘗試。在圖9的例子中，GSM系統(tǒng)用作例證性例子，但其它空中接口和網(wǎng)絡也可使用機會定位的概念。此外在該示例性例子中，毫微微小區(qū)被部署為在宏小區(qū)的單個扇區(qū)902內(nèi)的較大的宏小區(qū)901下面的能力小區(qū)。采用合并增強型下行鏈路接收機的增強型毫微微小區(qū)，來自宏小區(qū)扇區(qū)天線的高功率下行鏈路信標將允許毫微微小區(qū)確定其小區(qū)ID位置902和扇區(qū)903。小區(qū)和扇區(qū)信息經(jīng)由有線毫微微小區(qū)鏈路通過無線電信網(wǎng)絡傳輸?shù)絊MLC，將允許SMLC使用裝入數(shù)據(jù)庫的信息以用來自扇區(qū)天線的扇區(qū)半徑的1/2處的誤差估計計算在扇區(qū)等分線906位置904上的小區(qū)/扇區(qū)。如果增強型毫微微小區(qū)具有嵌入的完整的移動收發(fā)機且能夠注冊到廣域通信網(wǎng)絡，那么其他定位技術是可行的。通過注冊，具有完整的移動收發(fā)機的增強型毫微微小區(qū)將不僅訪問下行鏈路信標信息，而且確定離服務小區(qū)901的基于時間和功率的范圍。經(jīng)由信號強度(例如返回信號強度指示符(RSSSI)或通過計時(例如使用GSM時間提前量(TA)、UMTS往返時間(RTT)或 CDMA服務單向延遲)的測距允許對跨扇區(qū)903的地理帶907的定位。因而產(chǎn)生的(CGI+TA、 CI+RTT等)位置估計905接著在該地理帶907中再次在扇區(qū)等分線906上位于中心。因為毫微微小區(qū)合并完整的移動收發(fā)機，并可向網(wǎng)絡注冊，經(jīng)由小區(qū)/扇區(qū)使用測距的定位可通過包括到達功率差使用來自從已知位置廣播的其它無線小區(qū)站點的下行鏈路信標變得更精確。在GSM中，這種小區(qū)-扇區(qū)-測距-PDOA技術被稱為增強型小區(qū)ID 或ECID，并在圖9中被示為位置和誤差估計908。依賴無線通信網(wǎng)絡的能力，無線定位系統(tǒng)和毫微微小區(qū)的移動臺或用戶設備子系統(tǒng)，基于移動裝置的定位技術，例如EOTD (對于GSM)、OTDOA (對于UMTS)、PSMM(對于IS-95/ IS-2000CDMA)或AFLT(對于IS-95/IS-2000CDMA)，對于增強型毫微微小區(qū)是可用的。在圖 9的例子中，示出基于移動設備的定位和誤差估計909。依賴無線通信網(wǎng)絡的能力，無線定位系統(tǒng)和毫微微小區(qū)的移動臺或用戶設備子系統(tǒng)，高精確度定位技術，例如上行鏈路-TD0A、上行鏈路-AoA、混合TDOA/AoA、全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)定位、輔助GNSS或混合U-TD0A/GNSS可是可用的。在圖9中，高精確度定位和誤差估計910提供增強型毫微微小區(qū)的地理位置的最高概率估計。通過組合所報告的位置并創(chuàng)建定位估計和誤差區(qū)域的加權直方圖，優(yōu)化的毫微微小區(qū)定位和位置誤差估計918可使用概率方法來確定。結論本發(fā)明的真實范圍不限于這里公開的目前優(yōu)選的實施方式。在很多情況下，這里描述的實現(xiàn)(即，功能元件)的放置僅僅是設計者的偏好，而不是硬性要求。因此，除非它們可明確地被這樣限制，下面的權利要求的保護范圍并沒有被規(guī)定為限于上面所述的特定實施方式。
權利要求
1.一種用在無線通信系統(tǒng)WCS中的毫微微小區(qū)設備，包括定位子系統(tǒng)，其配置成獲取標識所述毫微微小區(qū)設備的地理位置的信息；天線子系統(tǒng)；無線電頻率RF塊，其耦合到所述天線子系統(tǒng)；基帶塊，其耦合到所述RF塊；通信塊，其耦合到所述基帶塊；以及通信子系統(tǒng)，其配置成與所述WCS進行通信，包括將至少一些位置信息傳遞到所述WCS。
2.如權利要求1所述的毫微微小區(qū)設備，還包括觸發(fā)機構，所述觸發(fā)機構配置成啟動所述定位子系統(tǒng)，以便使所述定位子系統(tǒng)確定所述毫微微小區(qū)設備的地理位置。
3.如權利要求2所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述觸發(fā)機構配置成響應于所述毫微微小區(qū)設備被開啟而啟動所述定位子系統(tǒng)。
4.如權利要求2所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述觸發(fā)機構配置成響應于定時器而周期性地啟動所述定位子系統(tǒng)。
5.如權利要求2所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述觸發(fā)機構配置成響應于來自所述 WCS的命令而啟動所述定位子系統(tǒng)。
6.如權利要求5所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述觸發(fā)機構配置成響應于從所述WCS 接收的無線電頻率命令信號而啟動所述定位子系統(tǒng)。
7.如權利要求5所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述觸發(fā)機構配置成響應于通過到所述 WCS的數(shù)字回程鏈路接收的命令信號而啟動所述定位子系統(tǒng)。
8.如權利要求1所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述定位子系統(tǒng)包括下行鏈路接收機， 并配置成使用來自WCS基站的下行鏈路信標來獲取位置信息。
9.如權利要求1所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述定位子系統(tǒng)包括GPS接收機，并配置成使用GPS信號來獲取位置信息。
10.如權利要求9所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述定位子系統(tǒng)還配置成獲取GPS輔助信息并使用所述輔助信息來獲取GPS信號。
11.如權利要求1所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述定位子系統(tǒng)包括高清晰度電視 HDTV接收機，并配置成使用HDTV信標來獲取位置信息。
12.如權利要求8所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述定位子系統(tǒng)還包括高清晰度電視 HDTV接收機，并配置成使用下行鏈路WCS信標和HDTV信標的混合來獲取位置信息。
13.如權利要求1所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述定位子系統(tǒng)配置成從所述毫微微小區(qū)設備所服務的移動臺MS獲取位置信息，并配置成使用所述位置信息來計算所述毫微微小區(qū)的位置。
14.如權利要求1所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述通信子系統(tǒng)配置成通過到所述WCS 的數(shù)字回程數(shù)據(jù)鏈路傳遞位置信息。
15.如權利要求1所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述通信子系統(tǒng)配置成通過下行鏈路信標信號傳遞位置信息。
16.如權利要求1所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述通信子系統(tǒng)配置成通過上行鏈路業(yè)務信道信號傳遞位置信息。
17.如權利要求1所述的毫微微小區(qū)設備，其中所述通信子系統(tǒng)配置成通過上行鏈路接入信道信號傳遞位置信息。
18.一種由無線定位系統(tǒng)WLS使用來定位在無線通信系統(tǒng)WCS中操作的毫微微小區(qū)設備的方法，包括發(fā)現(xiàn)并開始所述毫微微小區(qū)設備的定位；以及確定所述毫微微小區(qū)設備的位置。
19.如權利要求18所述的方法，其中開始所述毫微微小區(qū)設備的定位包括接收來自所述WCS的命令。
20.如權利要求18所述的方法，其中開始所述毫微微小區(qū)設備的定位包括基于所述毫微微小區(qū)設備所廣播的小區(qū)ID信息來接收無線智能網(wǎng)絡觸發(fā)信號。
21.如權利要求18所述的方法，其中開始所述毫微微小區(qū)設備的定位包括對新的小區(qū) ID的檢測。
22.如權利要求21所述的方法，其中所述新的小區(qū)ID由與所述WLS相關聯(lián)的無線電網(wǎng)絡監(jiān)控器RNM檢測。
23.如權利要求21所述的方法，其中所述新的小區(qū)ID由與所述WLS相關聯(lián)的鏈路監(jiān)控系統(tǒng)LMS檢測。
24.如權利要求18所述的方法，其中所述無線通信系統(tǒng)除了包括所述毫微微小區(qū)以外還包括多個宏小區(qū)和至少一個微小區(qū)。
25.如權利要求M所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)是位于單個宏小區(qū)的無線電覆蓋區(qū)內(nèi)的底層毫微微小區(qū)。
26.如權利要求M所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)是位于多個宏小區(qū)的無線電覆蓋區(qū)內(nèi)的邊界毫微微小區(qū)。
27.如權利要求M所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)是位于所述WCS的所有宏小區(qū)的無線電覆蓋區(qū)和覆蓋區(qū)域外的遠程毫微微小區(qū)。
28.如權利要求18所述的方法，其中所述WLS包括服務移動位置中心SMLC、與所述 SMLC進行通信的多個位置測量單元LMU、與所述SMLC進行通信的多個鏈路監(jiān)控器、以及與所述SMLC進行通信并包括小區(qū)位置和所述無線通信系統(tǒng)的其它無線電方面的數(shù)據(jù)庫。
29.如權利要求18所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)的位置由所述毫微微小區(qū)設備計算并由所述毫微微小區(qū)設備提供到所述WLS。
30.如權利要求四所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)設備是有全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)GNSS 能力的設備，包括能夠接收GNSS衛(wèi)星信號的接收機。
31.如權利要求18所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)設備的位置由所述WLS計算。
32.如權利要求31所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)設備的位置在切換過程期間使用上行鏈路傳輸來確定。
33.一種由無線定位系統(tǒng)WLS使用來定位在無線通信系統(tǒng)中操作的毫微微小區(qū)設備的方法，其中所述WLS包括服務移動位置中心SMLC、與所述SMLC進行通信的多個位置測量單元LMU、與所述SMLC進行通信的多個鏈路監(jiān)控器、以及與所述SMLC進行通信并包括小區(qū)位置和所述無線通信系統(tǒng)的其它無線電方面的SMLC數(shù)據(jù)庫，所述方法包括發(fā)現(xiàn)并開始所述毫微微小區(qū)設備的定位，其中所述發(fā)現(xiàn)并開始包括下列過程中的至少一個(al)接收來自所述無線通信系統(tǒng)的毫微微小區(qū)ID信息；(a2)通過分析呼叫細節(jié)記錄發(fā)現(xiàn)所述毫微微小區(qū)ID信息；以及(a3)通過對于關于呼叫事件的消息內(nèi)的新的小區(qū)ID 監(jiān)控無線通信系統(tǒng)鏈路業(yè)務來發(fā)現(xiàn)所述毫微微小區(qū)ID信息；將毫微微小區(qū)標識信息存儲在所述SMLC數(shù)據(jù)庫中；設置對所述毫微微小區(qū)的定位的觸發(fā)器，其中所述設置觸發(fā)器包括下列過程中的至少一個(cl)通過無線智能網(wǎng)絡WIN設施在所述SMLC數(shù)據(jù)庫中設置毫微微小區(qū)小區(qū)ID觸發(fā)器；(c2)在所述SMLC數(shù)據(jù)庫中設置內(nèi)部毫微微小區(qū)小區(qū)ID觸發(fā)器以向所述WLS指示移動臺MS位置信息應被檢查以標識所述毫微微小區(qū)設備何時服務于所述MS ； (c3)在與所述 WLS相關聯(lián)的無線電網(wǎng)絡監(jiān)控器RNM或鏈路監(jiān)控系統(tǒng)LMS中設置毫微微小區(qū)小區(qū)ID觸發(fā)器，其中所述WLS配置成使得所述毫微微小區(qū)小區(qū)ID的檢測引起所述WLS嘗試定位所述毫微微小區(qū)設備；確定所述毫微微小區(qū)設備的位置并向所述SMLC數(shù)據(jù)庫提供位置信息；計算與所計算的所述毫微微小區(qū)設備的位置有關的置信因子；以及比較所計算的置信因子與存儲在所述SMLC數(shù)據(jù)庫中的置信因子。
34.如權利要求33所述的方法，還包括確定所計算的置信因子好于所存儲的置信因子，以及更新所述SMLC數(shù)據(jù)庫中的位置信息。
35.如權利要求33所述的方法，還包括確定所計算的置信因子好于所存儲的置信因子，以及向所述無線通信系統(tǒng)的運營商通知所存儲的與所述毫微微小區(qū)設備相關聯(lián)的位置信息的誤差。
36.如權利要求33所述的方法，還包括確定所計算的置信因子低于規(guī)定的值，以及試圖獲得所述毫微微小區(qū)設備的更精確的位置。
37.如權利要求33所述的方法，還包括將所述毫微微小區(qū)定位用于RF規(guī)劃和協(xié)調。
38.如權利要求37所述的方法，其中所述RF規(guī)劃和協(xié)調包括當所述毫微微小區(qū)設備被重新定位時防止所述毫微微小區(qū)設備干擾其它小區(qū)。
39.如權利要求33所述的方法，還包括將所述毫微微小區(qū)定位用于緊急服務。
40.如權利要求33所述的方法，還包括將所述毫微微小區(qū)定位用于警告、警報和響應網(wǎng)絡WARN服務。
41.如權利要求33所述的方法，還包括將所述毫微微小區(qū)定位用于商業(yè)定位服務。
42.如權利要求33所述的方法，其中所述無線通信系統(tǒng)除了包括所述毫微微小區(qū)以外還包括多個宏小區(qū)和至少一個微小區(qū)。
43.如權利要求42所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)設備被部署為位于單個宏小區(qū)的無線電覆蓋區(qū)內(nèi)的底層毫微微小區(qū)。
44.如權利要求42所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)設備被部署為位于多個宏小區(qū)的無線電覆蓋區(qū)內(nèi)的邊界毫微微小區(qū)。
45.如權利要求42所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)設備被部署為位于所述無線通信系統(tǒng)的所有宏小區(qū)的無線電覆蓋區(qū)和覆蓋區(qū)域外的遠程毫微微小區(qū)。
46.如權利要求33所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)設備的位置由所述毫微微小區(qū)設備計算。
47.如權利要求46所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)設備是有全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)GNSS能力的設備，包括能夠接收GNSS衛(wèi)星信號的接收機。
48.如權利要求33所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)設備的位置由所述WLS計算。
49.如權利要求48所述的方法，其中所述毫微微小區(qū)設備的位置在切換過程期間使用上行鏈路傳輸來確定。
50.一種無線定位系統(tǒng)flfLS，包括服務移動位置中心SMLC ；與所述SMLC進行通信的多個位置測量單元LMU ；與所述SMLC進行通信的多個鏈路監(jiān)控器；與所述SMLC進行通信并包括小區(qū)位置和所述無線通信系統(tǒng)的其它無線電方面的SMLC 數(shù)據(jù)庫；以及配置成定位在所述無線通信系統(tǒng)中操作的毫微微小區(qū)設備的子系統(tǒng)，包括配置成發(fā)現(xiàn)并開始所述毫微微小區(qū)設備的定位的子系統(tǒng)和配置成確定所述毫微微小區(qū)設備的位置的子系統(tǒng)。
51.如權利要求50所述的WLS，其中配置成開始所述毫微微小區(qū)設備的定位的子系統(tǒng)包括配置成接收來自所述無線通信系統(tǒng)的命令的子系統(tǒng)。
52.如權利要求50所述的WLS，其中配置成開始所述毫微微小區(qū)設備的定位的子系統(tǒng)包括配置成基于所述毫微微小區(qū)設備所廣播的小區(qū)ID信息來接收無線智能網(wǎng)絡觸發(fā)信號的子系統(tǒng)。
53.如權利要求50所述的WLS，其中配置成發(fā)現(xiàn)并開始所述毫微微小區(qū)設備的定位的子系統(tǒng)包括配置成檢測新的小區(qū)ID的子系統(tǒng)。
54.如權利要求53所述的WLS，其中配置成檢測新的小區(qū)ID的子系統(tǒng)包括無線電網(wǎng)絡監(jiān)控器RNM。
55.如權利要求53所述的WLS，其中配置成檢測新的小區(qū)ID的子系統(tǒng)包括鏈路監(jiān)控系統(tǒng) LMS。
56.如權利要求50所述的WLS，其中所述無線通信系統(tǒng)除了包括所述毫微微小區(qū)以外還包括多個宏小區(qū)和至少一個微小區(qū)。
57.如權利要求50所述的WLS，其中所述毫微微小區(qū)設備的位置由所述毫微微小區(qū)設備計算。
58.如權利要求57所述的WLS，其中所述毫微微小區(qū)設備是有全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)GNSS 能力的設備，其包括能夠接收GNSS衛(wèi)星信號的接收機。
59.如權利要求50所述的WLS，其中所述毫微微小區(qū)設備的位置在切換過程期間使用上行鏈路傳輸來確定。
60.一種由無線定位系統(tǒng)WLS使用來定位在無線通信系統(tǒng)中操作的毫微微小區(qū)設備的子系統(tǒng)，其中所述WLS包括服務移動位置中心SMLC、與所述SMLC進行通信的多個位置測量單元LMU、與所述SMLC進行通信的多個鏈路監(jiān)控器、以及與所述SMLC進行通信并包括小區(qū)位置和所述無線通信系統(tǒng)的其它無線電方面的SMLC數(shù)據(jù)庫，所述子系統(tǒng)包括(a)配置成發(fā)現(xiàn)并開始所述毫微微小區(qū)設備的定位的子系統(tǒng)，其中所述發(fā)現(xiàn)并開始包括下列過程中的至少一個(al)接收來自所述無線通信系統(tǒng)的毫微微小區(qū)ID信息；(a2) 通過分析呼叫細節(jié)記錄發(fā)現(xiàn)所述毫微微小區(qū)ID信息；以及(a3)通過對于關于呼叫事件的消息內(nèi)的新的小區(qū)ID監(jiān)控無線通信系統(tǒng)鏈路業(yè)務來發(fā)現(xiàn)所述毫微微小區(qū)ID信息；(b)配置成將毫微微小區(qū)標識信息存儲在所述SMLC數(shù)據(jù)庫中的子系統(tǒng)；(c)配置成設置定位所述毫微微小區(qū)的觸發(fā)器的子系統(tǒng)，其中所述設置觸發(fā)器包括下列過程中的至少一個(cl)通過無線智能網(wǎng)絡WIN設施在所述SMLC數(shù)據(jù)庫中設置毫微微小區(qū)小區(qū)ID觸發(fā)器；(c2)在所述SMLC數(shù)據(jù)庫中設置內(nèi)部毫微微小區(qū)小區(qū)ID觸發(fā)器以向所述WLS指示移動臺MS位置信息應被檢查以標識所述毫微微小區(qū)設備何時服務于所述MS ； (c3)在與所述WLS相關聯(lián)的無線電網(wǎng)絡監(jiān)控器RNM或鏈路監(jiān)控系統(tǒng)LMS中設置毫微微小區(qū)小區(qū)ID觸發(fā)器，其中所述WLS配置成使得所述毫微微小區(qū)小區(qū)ID的檢測引起所述WLS嘗試定位所述毫微微小區(qū)設備；(d)配置成計算所述毫微微小區(qū)設備的位置的子系統(tǒng)；(e)配置成計算與所計算的所述毫微微小區(qū)的位置有關的置信因子的子系統(tǒng)；以及(f)配置成比較所計算的置信因子與存儲在所述SMLC數(shù)據(jù)庫中的置信因子的子系統(tǒng)。
61.如權利要求60所述的子系統(tǒng)，還包括配置成確定所計算的置信因子好于所存儲的置信因子并響應于此而更新所述SMLC數(shù)據(jù)庫中的位置信息的子系統(tǒng)。
62.如權利要求60所述的子系統(tǒng)，還包括配置成確定所計算的置信因子好于所存儲的置信因子并向所述無線通信系統(tǒng)的運營商通知與所存儲的所述毫微微小區(qū)設備相關聯(lián)的位置信息的誤差的子系統(tǒng)。
63.如權利要求60所述的子系統(tǒng)，還包括配置成確定所計算的置信因子低于規(guī)定的值并試圖獲得所述毫微微小區(qū)設備的更精確的位置的子系統(tǒng)。
64.如權利要求60所述的子系統(tǒng)，其中所述毫微微小區(qū)設備的位置由所述毫微微小區(qū)設備計算。
65.如權利要求60所述的子系統(tǒng)，其中所述毫微微小區(qū)設備的位置由所述毫微微小區(qū)設備計算。
66.如權利要求65所述的WLS，其中所述毫微微小區(qū)設備的位置在切換過程期間使用上行鏈路傳輸來確定。
全文摘要
這里描述的發(fā)明主題的例證性實施方式包括但不限于下列項毫微微小區(qū)設備、由無線定位系統(tǒng)(WLS)在定位毫微微小區(qū)時使用的方法、以及具有與毫微微小區(qū)設備的定位有關的某些特征的無線定位系統(tǒng)。在無線通信系統(tǒng)(WCS)中使用的毫微微小區(qū)設備包括配置成獲取標識毫微微小區(qū)設備的地理位置的信息的定位子系統(tǒng)。該設備還包括天線子系統(tǒng)、耦合到天線子系統(tǒng)的無線電頻率(RF)塊、耦合到RF塊的基帶塊、以及耦合到基帶塊的通信塊。此外，該設備配置成與WCS進行通信，包括將至少一些位置信息傳遞到WCS。
文檔編號H04W24/00GK102210169SQ200980144753
公開日2011年10月5日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權日2008年11月11日
發(fā)明者拉什杜斯·S·米亞, 羅伯特·J·安德森, 馬修·L·沃德 申請人:真實定位公司