專利名稱：用于無線移動服務(wù)的發(fā)射功率控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及增強蜂窩無線通信系統(tǒng)的操作的設(shè)備，且尤其涉及這 種系統(tǒng)的以如下方式進行的操作，該方式使提供擴充系統(tǒng)基本通信服務(wù)的 服務(wù)更加便利。特別地，對由通信系統(tǒng)服務(wù)的無線移動設(shè)備所發(fā)射的功率 的控制或管理是自增強的，以激活或增強得自于通信系統(tǒng)的所有服務(wù)的性 能，尤其是那些擴充基本通信服務(wù)的服務(wù)。本發(fā)明的一些典型的方面特別 適合于無線定位系統(tǒng)以及通過利用標準蜂窩無線通信系統(tǒng)的正常通信發(fā) 射來提供移動臺位置確定(location determination)的相關(guān)的方法和子系統(tǒng)。 然而，應(yīng)該注意的是，雖然在此描述的系統(tǒng)和方法的多方面特別涉及為無 線定位系統(tǒng)利益的操作技術(shù)，但在本說明書結(jié)束處的權(quán)利要求不解釋為將 應(yīng)用限制于無線定位系統(tǒng)，除非它們可能明確說明如此限制。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及在擴充來自蜂窩無線通信系統(tǒng)的標準通信服務(wù)中的服務(wù) 的提供。特別地，首要關(guān)注的移動設(shè)備是蜂窩電話、個人數(shù)字助理、無線 裝備膝上型計算機以及其他裝備有用于在"蜂窩"電話系統(tǒng)下正常運行的 無線收發(fā)器的類似裝置，如那些根據(jù)GSM、 UMTS、 CDMA及TDMA標 準和規(guī)范實現(xiàn)的裝置。
12本發(fā)明的目的是提供用于對由無線移動通信設(shè)備發(fā)射的功率進行增 強的自動化控制的技術(shù)，以使期望的和所需的服務(wù)能夠有效地并正確地維 持，同時也最佳地保存移動設(shè)備中的可用能量。特別地，本發(fā)明的技術(shù)以 在動態(tài)確定的變動能量水平下和/或在多個接收站處實現(xiàn)發(fā)射信號的接收 的方式，提供對移動設(shè)備發(fā)射的信號功率和/或持續(xù)時間的控制，用于提高 利用通過增強信號能量或多站信號接收所獲得的信息的服務(wù)的性能。
如用于無線通信系統(tǒng)的技術(shù)中實現(xiàn)并指出的，對移動設(shè)備發(fā)射功率的 控制被管理，以在可接受的通信水平下和/或在單個接收站點處實現(xiàn)足夠的 信號接收。預(yù)期的單個站點是服務(wù)小區(qū)的單個站點，該小區(qū)通過其小區(qū)全
局標識(CGI)被識別。用于移動臺/用戶設(shè)備(MS/UE)的發(fā)射(Tx)功 率管理的功率控制目標是，對于可接受的無線通信服務(wù)質(zhì)量(QoS)或誤 碼率(BER )，要在服務(wù)基站收發(fā)信機(SBTS， serving base transceiver station ) 維持足夠的接收(Rx)信號功率，同時為了減少對相鄰(非服務(wù))小區(qū)的 干擾且為了降低受制(subject) MS/UE中的能量消耗，還要最小化MS Tx 功率。因此，常規(guī)Tx功率控制的意圖是最大可能程度地防止能量消耗超 過使用MS/UE進行通信所需，并防止多站點干擾接收的可能性。
背景技術(shù)：
的實例在對于不同無線通信系統(tǒng)的技術(shù)的描述中是存在的。 在北美時分多址(NATDMA)無線通信系統(tǒng)中，MS/UE使用最大Tx功率 用于其與SBTS的初始短期訪問/控制信道交互，通過該信道交互，MS/UE 得以使用語音/業(yè)務(wù)信道，并被分配語音/業(yè)務(wù)信道，用于其實際預(yù)期通信。 在其語音/業(yè)務(wù)信道或頻帶使用的初始階段，MS/UE可以初始維持其高Tx 功率以支持SBTS的功率評估，但此后SBTS命令MS/UE將其功率降低至 SBTS評估對于其接收站點處的足夠的通信QoS所必需的最低水平。由于 用于進行中的正常語音/業(yè)務(wù)通信的降低的功率水平可能不足以支持那些 需要或獲益于多站點接收的應(yīng)用的這種多站點接收，以通信為中心的Tx 功率管理程序經(jīng)常降低等級或排除關(guān)聯(lián)服務(wù)或擴充服務(wù)的性能。這種降低 等級的服務(wù)可以包括支持提供定位信息給公共安全代表以響應(yīng)緊急呼救 的無線定位服務(wù)。
用于無線發(fā)射功率控制的背景技術(shù)的另一個實例出現(xiàn)于對CDMA無線通信系統(tǒng)的技術(shù)的描述中。在北美碼分多址(CDMA)無線通信系統(tǒng)中， MS/UE以高于背景"噪聲，，最低限度的最小Tx功率水平啟動其發(fā)射。如 果MS/UE沒能與其選擇的服務(wù)小區(qū)建立連接且沒能與其選擇的服務(wù)小區(qū) 建立響應(yīng)，則MS/UE逐漸且遞增地提高其Tx功率水平，直至達到足以獲 得與其緊鄰SBTS的必要連通性的水平。此后，SBTS以信號質(zhì)量評估的 高重復(fù)率和MS/UE Tx功率參數(shù)的命令重配置，積極地管理Tx功率，以 盡可能精確地維持其(該SBTS )從受制MS/UE接收及在其控制下的所有 其他MS/UE的功率。如同TDMA發(fā)射一樣，此通信功率管理明確設(shè)計為 僅在服務(wù)小區(qū)的接收站點處實現(xiàn)通信QoS，且另外預(yù)期最小化將會從受制 MS/UE傳播至任何其他相鄰小區(qū)站點的關(guān)聯(lián)"干擾"水平。再次，此合理 的以通信為中心的Tx功率管理方法無助于或甚至不支持在多接收站點處 接收用于通信服務(wù)附屬服務(wù)的足夠信號能量，但其需要或會獲益于多站點 信號接收。如EIA/TIA標準IS-95A (或其更近版本，即CDMA 2000 )規(guī) 定的，CDMA空中接口 ( air interface)是以使用頻率分隔和編碼分隔兩者 為特征的。因為相鄰的小區(qū)站點可以使用相同的頻率設(shè)置，CDMA在非常 精細的功率控制下操作，引起被稱為遠近(near-far)問題的情況，因此使 得大多數(shù)無線定位方法難以實現(xiàn)準確定位。(用于此問題的一種解決方法， 見2000年4月4日美國專利No.6,047,192, WoZm對，柳C，丄麵//雄。"
雖然沒有對實施描述得充分詳細，但已經(jīng)有先前的關(guān)于在無線定位系 統(tǒng)中的Tx功率控制的極簡化形式的"建議"，該無線定位系統(tǒng)擴充無線通 信系統(tǒng)以用于緊急服務(wù)響應(yīng)。這種建議被陳迷于美國聯(lián)邦通信委員會 (FCC )在其對Common Carrier (CC) Docket 94-102的審議過程中公開發(fā) 稿的會議錄中，該會議錄初始定義了其規(guī)則制定通告(NPRM)，以要求在 公共移動通信系統(tǒng)中對于緊急無線通信的無線定位支持。在包括公眾意見 和答復(fù)意見的94-102會議錄中，以及在其他相關(guān)或關(guān)聯(lián)的文件中，頗有一 些對于需要通過定位測量設(shè)備(LMU)基礎(chǔ)設(shè)施來支持用于緊急無線位置 確定的多站點信號接收的表達?；趯ν瑫r多站點信號接收與標準公共無 線通信系統(tǒng)的頻率共享或再使用設(shè)計相對立的認識，提出了關(guān)于緊急呼叫 的簡單、臨時的功率"尖峰"的各種建議，以激活或增強涉及緊急電話呼叫的任何無線MS/UE的位置的基于基礎(chǔ)設(shè)施的測定。雖然這種建議未提
供任何關(guān)于這種功率管理將會或可能如何實施的明確的描述性的學(xué)說或
說明，但暗含的方法會通過使用"最高"Tx功率水平設(shè)置來支持所需的位 置確定，"最高"Tx功率水平設(shè)置具有對于受制MS/UE的固定最大的或無 限制的持續(xù)時間(即，呼叫持續(xù)時間)。
2003年2月11日的美國專利No.6,519,465 B2， A/oc^ed 7)ww附/^/朋 AfeAcxiybr/附/ raWwg爿(XMrafC少ybr ￡"-977 Ca〃s， 4笛述了 E911 "觸發(fā)器，，可 以儲備于電話機內(nèi)，并用以在用戶撥打911時引起該電話機發(fā)送特別信號。 該特別信號幫助無線定位服務(wù)(WLS)定位所述電話機。又見2002年10 月8日的美國專利No.6,463,290， Mo/)"e-os^/stoiJVeMorA:5asedrec/ m々wes /or /附/ ra^4ccwrarc少o/ W^e/ess5^sfem 。 it專利'290 4葛述了無線 定位系統(tǒng)的定位估計的準確度是如何部分地依賴于無線發(fā)射器的發(fā)射功 率和發(fā)射時距離無線發(fā)射器的長度這兩者的?？傮w來說，較高功率的發(fā)射 和較長發(fā)射長度的發(fā)射能夠以比較低功率和較短發(fā)射更佳的準確度被定 位。公認的是無線通信系統(tǒng)為了最小化通信系統(tǒng)內(nèi)部的干擾并最大化系統(tǒng) 潛能，通常限制發(fā)射功率和發(fā)射長度，描述了若干方法以滿足系統(tǒng)和長度 兩者相矛盾的需要，其中所述系統(tǒng)的需要是通過激活無線通信系統(tǒng)以最小 化發(fā)射功率來滿足的，所述長度的需要是要同時針對某些類型的呼叫，例 如緊急呼叫，實現(xiàn)改進的定位準確度來滿足的。這種方法包括移動受助技 術(shù)(mobile assisted technique ),其中的移動設(shè)備包括幫助改進定位準確度 的功能。當(dāng)移動設(shè)備正在使用修正的發(fā)射序列時，WLS定位該移動設(shè)備， 其中所述修正的發(fā)射序列包括由無線發(fā)射器使用與正常發(fā)射參數(shù)不同的 發(fā)射參數(shù)發(fā)送的消息，所述正常發(fā)射參數(shù)是由相關(guān)聯(lián)的無線通信系統(tǒng)內(nèi)的 基站在前向控制信道上廣播的。如用戶撥打9-1-1那樣的觸發(fā)事件引起移 動設(shè)備在使用修正的發(fā)射序列的模式中運行。
背景技術(shù)：
中關(guān)于受制MS/UE的動態(tài)調(diào)整的Tx功率水平的建議或描述 中，沒有建議或描述結(jié)合功率相關(guān)信息的不同源，來評估并確定用于受制 MS/UE的Tx功率的最佳水平和/或最佳持續(xù)時間(開始和停止)，以實現(xiàn) 準確的參數(shù)特征化(characterization)和/或多站點信號接收。如果先前描述的預(yù)先確定的最高功率水平設(shè)置被常規(guī)地應(yīng)用，則相關(guān)聯(lián)的通信干擾會 在相鄰的小區(qū)站點被最大化，且這種千擾會嚴重地惡化進行中以及隨后發(fā) 生的通信系統(tǒng)預(yù)期才是供的通信。這種Tx功率管理沒有利用可用的與功率 相關(guān)的實時信息，該信息可以用于評估什么樣的信號功率和持續(xù)時間能夠 最佳地滿足最小的相鄰站點干擾與臨時多站點定位測定的共同需求或增
強的信號參數(shù)特征化。實際上，這種用于涉及緊急通信的一個MS/UE的 過度簡化的功率管理方法也很可能會干擾在相同SBTS控制下試圖進行同 時或同時發(fā)生的緊急通信的任何其他MS/UE的QoS性能，更不用說那些 在相鄰小區(qū)的干擾困擾控制下操作的MS/UE。為了減輕當(dāng)MS/UE以非受 控最高功率水平發(fā)射時可能出現(xiàn)的通信性能中的退化，與當(dāng)前功率有關(guān)的 信息在本發(fā)明中的有效使用能夠潛在地最優(yōu)化通信系統(tǒng)的性能，而不排除 與其他擴充系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)的信號特征化和/或源位置確定。
對比于包括以上參考的背景技術(shù)，下面公開的技術(shù)結(jié)合并利用不同類 型的信息，尤其是與位置或與距離相關(guān)的實時測量結(jié)果和當(dāng)前接收的功率 的測量結(jié)果，以支持所選的MS/UE Tx功率水平，得到該Tx功率水平以 滿足對于臨時增強的水平和/或多站點接收以及信號參數(shù)提取的特定即時
的進行中的重評估，達到有關(guān)服務(wù)的進行中的支持所需的程度。

發(fā)明內(nèi)容
明內(nèi)容不意欲提供本發(fā)明所有方面的詳盡描述或定義本發(fā)明的范圍。更確 切地，此發(fā)明內(nèi)容意欲作為下面的說明性實施方式的描述的引言。
為了提供以無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)的擴充服務(wù)的增強性能，本發(fā)明提供通 過利用不同的特定信息和數(shù)據(jù)源來有效地并動態(tài)地控制由無線移動設(shè)備 發(fā)射的發(fā)射信號功率的技術(shù)。例如，在本發(fā)明的一種當(dāng)前優(yōu)選的實施方式 中，無線位置確定的準確度能夠通過對移動設(shè)備的發(fā)射信號功率的實時管 理而顯著地提高，以實現(xiàn)在配備有位置測量設(shè)備的增加數(shù)量的站點處接收 信號。本發(fā)明方法的一種實施方式包括控制自移動臺發(fā)射的信號的RF信號特征以支持與無線通信系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的擴充服務(wù)的步驟。此典型的方法包括收集實時的和/或先前存儲的數(shù)據(jù)或信息(術(shù)語數(shù)據(jù)和信息在此被同義地使
用)的步驟，其中所述的數(shù)據(jù)或信息涉及關(guān)于信號特征的當(dāng)前的或預(yù)期的值。另外，所述方法包括評估所收集的數(shù)據(jù)，以獲得對于擴充服務(wù)預(yù)期性能的有效性的與特征有關(guān)的預(yù)期測量值，以及確定關(guān)于信號特征的最佳值，以支持該擴充服務(wù)。此最佳值隨后可用于控制移動臺的發(fā)射信號。
本發(fā)明對于增強無線發(fā)送功率控制的這些以及其他的創(chuàng)新方法呈現(xiàn)于隨后的詳細描述中。


前述發(fā)明內(nèi)容，以及隨后的詳細描述，在連同附圖一起閱讀時被更好
地理解。為了闡明本發(fā)明，在附圖中顯示了本發(fā)明的典型結(jié)構(gòu)；然而，本發(fā)明不限于公開的特定的方法和手段。
圖1描繪了無線通信系統(tǒng)的主要組成部分的代表性配置。
圖2顯示了重疊式無線定位系統(tǒng)的主要組成部分的代表性配置，稱為月良務(wù)移動定位.中心(serving mobile location center )。
圖3表明了各種可能的信息類型和信息源的使用，其中所述的信息類型和信息源在本發(fā)明中被選擇并應(yīng)用于對移動設(shè)備的發(fā)射信號功率的增強控制。
圖3A表明了運用圖3中所表明的方法的發(fā)射功率控制系統(tǒng)。
圖4呈現(xiàn)了對于無線位置確定服務(wù)的增強性能的創(chuàng)造性的功率控制評估與選擇中的主要功能組成部分的典型實施方式。
具體實施方式
綜述
本發(fā)明的一種當(dāng)前優(yōu)選的實施方式利用標準的或擴充的無線通信系
17統(tǒng)中能夠提供的信息，以增強對用戶的無線移動臺(MS)所發(fā)射功率的管
理。本發(fā)明的技術(shù)增強了功率管理，以改進通過通信設(shè)備延伸的或附屬于
通信設(shè)備的服務(wù)的性能，同時最優(yōu)化所支持的MS的操作電池壽命。受益于動態(tài)得到的最佳發(fā)射(Tx)信號功率水平的擴充服務(wù)的實例包括那些利用準確的信號參數(shù)特征化和/或信號源位置確定的益處的實例。
如上所述，本發(fā)明的一種實施方式包括控制自移動臺發(fā)射的信號的RF信號特征，以支持與無線通信系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的擴充服務(wù)。這包括以下步驟收集實時的和/或先前存儲的數(shù)據(jù)或信息，其中所述的數(shù)據(jù)或信息涉及關(guān)于信號特征的當(dāng)前的或預(yù)期的值；評估所收集的數(shù)據(jù)，以獲得對于擴充服務(wù)
的預(yù)期性能的有效性的與特征有關(guān)的預(yù)期測量值，并隨后確定關(guān)于信號特征的最佳值，以支持該擴充服務(wù)。此最佳值可用于控制移動臺發(fā)射的信號。如果評估指出該最佳值將支持可接受的位置確定準確度，則該最佳值可以是如標定(nominal)的、通信驅(qū)動的起動功率水平；否則該最佳值可以是將實現(xiàn)可接受的預(yù)測定位準確度的最低的增加水平以及持續(xù)時間。而且，MS可以隨后被提供有用于其迫近發(fā)射的命令的功率設(shè)置并使用那些設(shè)置，正像過去已經(jīng)做的那樣，利用支持與SBTS (也就是服務(wù)基站收發(fā)信機)單獨通信的最低水平設(shè)置。
在創(chuàng)造性方法的一種說明性的實施方式中，對于從移動臺發(fā)射的信號，信號特征是由功率水平、持續(xù)時間以及由兩者的乘積代表的能量所組成的組的成員。另外，在此實施方式中，擴充的服務(wù)是位置確定。在本方法的相同或另一種實施方式中，所收集的數(shù)據(jù)包括以下各項組成的組的至少一個成員對于在移動臺處接收到的來自基站收發(fā)信機的下行鏈路信號的功率水平的測量結(jié)果；對于在移動臺處接收到的來自基站收發(fā)信機的下行鏈路信號的到達時間或到達時間差的測量結(jié)果；對于經(jīng)過基站收發(fā)信機與移動臺之間包括下行鏈路方向和上行鏈路方向的雙向路徑的RF信號傳播的往返延遲或定時提前的測量結(jié)果；對于在基站收發(fā)信機處接收到的來自移動臺的上行鏈路信號的功率水平的測量結(jié)果；對于在基站收發(fā)信機處接收到的來自移動臺的上行鏈路信號的到達時間或到達時間差測量結(jié)果；對于在基站收發(fā)信機處接收到的來自移動臺的上行鏈路信號的到達角度的測量結(jié)果；規(guī)定針對從基站收發(fā)信機發(fā)射的下行鏈路信號而命令或設(shè)置的功率水平的無線通信系統(tǒng)參數(shù)；先前的上行鏈路位置的測量試驗(attempt),其確定當(dāng)前的功率是不足的，并估算足夠的附加功率的數(shù)量；規(guī)定針對從移動臺發(fā)射的上行鏈路信號而命令或設(shè)置的功率水平的無線通信系統(tǒng)參數(shù)；在基站收發(fā)信機與移動臺的近似或估計的位置之間的RF信號傳播損失的理論的、模擬的或經(jīng)驗測量的表示(representation);對于在基站收發(fā)信機與移動臺的近似或估計的位置之間的信號路徑的RF信號發(fā)射與接收系統(tǒng)增益的理論的、模擬的或經(jīng)驗測量的表示；由位置確定過程提供的移動臺的近似或估計的位置；以及對于在基站收發(fā)信機的通信系統(tǒng)干擾、服務(wù)質(zhì)量或誤碼率的測量結(jié)果。
對于本方法的一種實施方式，其利用任何在前列出的類型的數(shù)據(jù)或信息以確定將提高位置確定性能的最佳信號特征，預(yù)期的有效性測量值可以包括預(yù)期的位置確定準確度的表示，所述的表示可以包括至少一個代表定位誤差協(xié)方差矩陣的預(yù)期不確定性的參數(shù)。對于這種實施方式，預(yù)期定位不確定性的相關(guān)參數(shù)表示可以包括以下組的至少 一個成員，其中所述組由以下各項組成定位誤差協(xié)方差矩陣的期望行列式(determinant)、定位誤差協(xié)方差矩陣的期望跡(trace )、所述行列式和跡的組合以及預(yù)期位置確定精確度的期望削減(dilution)。在獲得用于位置確定的最佳信號特征值中，最佳值的確定可以進一步包括連帶估算預(yù)期的位置測量準確度和通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量或誤碼率兩者，其中所述的誤碼率預(yù)期來自與候選調(diào)整的信號特征相關(guān)聯(lián)的干擾的影響。對于創(chuàng)造性方法的靈活的實施方式，該實施方式可以進一步包括以下步驟在無線通信系統(tǒng)與擴充服務(wù)系統(tǒng)之間交換收集的或評估的數(shù)據(jù)；并在擴充服務(wù)系統(tǒng)與無線通信系統(tǒng)的處理設(shè)備之間共享用于評估或確定最佳值的程序。
本發(fā)明的方法和系統(tǒng)也可以包括處理器以及用于引起移動臺增加其發(fā)射的功率以實現(xiàn)足夠質(zhì)量的位置估計的裝置，所述處理器被編程為接收收集的指示位置測量質(zhì)量的數(shù)據(jù)。這被以逐步的方式迭代實施，以確保位置估計有足夠的質(zhì)量。
指示位置估計的質(zhì)量的數(shù)據(jù)可以包括能夠進行測量的位置測量設(shè)備
19的數(shù)量、位置測量設(shè)備的幾何布局、由每個位置測量設(shè)備進行的測量的質(zhì) 量、或這些數(shù)據(jù)的組合。
在本方法應(yīng)用于GSM網(wǎng)的一種實例中，基站控制器(BSC)請求服 務(wù)移動定位中心(SMLC， Serving Mobile Location Center )提供位置。SMLC 可以向BSC請求信道信息，在此實例中，需要該信道信息以執(zhí)行上行鏈路 TDOA (UTDOA)定位。BSC將MS保持在當(dāng)前功率水平，并提供該移動 臺的信道信息至SMLC。 SMLC于是通過以下步驟來確定位置在許多遠 程LMU處收集信號并給信號蓋時間戳，計算那些信號的到達時間差，并 使用到達時間差的信息計算位置。對于該位置，SMLC可以基于能夠進行 UTDOA測量的LMU的數(shù)量以及那些LMU的幾何布局，計算位置準確度 的估計。如果該估計的準確度低于設(shè)置的準確度閾值，SMLC就返回該位 置。如果該估計的準確度高于或等于所述閾值，SMLC可以請求BSC增加 MS的功率。BSC增加MS的功率，且功率增加和定位的過程可以重復(fù)， 直至計算出估計的準確度低于設(shè)置的準確度閾值的位置，或直至SMLC到 達停止進一步迭代的一些其他的判定點，諸如最大的迭代數(shù)、定時器期滿、 達到最大功率或其他。在過程末尾，SMLC將最終位置傳送至BSC。
發(fā)射功率控制的詳細描述
圖1描繪了表示標準無線通信系統(tǒng)(wcs) ioo的組成部分。雖然圖
1中表現(xiàn)的技術(shù)用一些全球移動通信系統(tǒng)(GSM)基礎(chǔ)設(shè)施的典型術(shù)語表 達，但該技術(shù)可比地適用于符合以下標準的蜂窩無線通信實施方式，其中 所述的標準諸如那些由第三代合作伙伴項目(3GPP)規(guī)定的描述通用移 動電信業(yè)務(wù)(UMTS)的標準、歐洲電信標準學(xué)會(ETSI/3GPP)規(guī)定的 全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、如在電子工業(yè)協(xié)會/電信工業(yè)協(xié)會(EIA/TIA) 過渡標準(IS) EIA/TIA IS-136中規(guī)定的北美時分多址(NA TDMA)業(yè) 務(wù)、如在EIA/TIA IS-95中規(guī)定的NA碼分多址(CDMA)以及甚至是 EIA/TIAIS-553中描述的"片莫擬，，高級移動電話業(yè)務(wù)(AMPS )。在圖1中， 無線移動通信設(shè)備或移動臺(MS) 101通過射頻(RF)鏈路通信，其中所 述的鏈路承載到達以及來自基站收發(fā)信機(BTS) 102的發(fā)射。 一組(典型為三個)BTS小區(qū)區(qū)域(或區(qū)域化的蜂窩操作區(qū))覆蓋由在BTS終端位 置部署的天線(或多個天線)服務(wù)的局部化通信區(qū)或小區(qū)(圍繞服務(wù)的 BTS)。 一組不同的覆蓋更廣闊操作區(qū)域的BTS由基站控制器(BSC) 103 控制。BSC管理在其范圍內(nèi)操作的MS和BTS，且此管理包括當(dāng)特定的 MS從一個BTS的小區(qū)的蜂窩狀覆蓋范圍移動至其他BTS的小區(qū)的蜂窩狀 覆蓋范圍時，關(guān)于該MS的RF鏈路的完整性的職責(zé)從一個BTS向另 一個 的切換(HO， handover )。在類似的較低通信管理水平的方式中，BTS管 理MS從其自己的區(qū)域之一向另一個區(qū)域的HO。在較高的管理水平下， 移動切換中心(MSC) 104管理大量的BSC，包括為了與MS通信而從一 個BSC至另一個的HO的管理。覆蓋局部化操作區(qū)域或小范圍小區(qū)區(qū)域的 RF通信鏈路的此管理是基本機制，通過該機制，無線通信系統(tǒng)能夠在有限 的頻帶或頻譜中，通過在多個MS之間的頻率再利用，用相對小數(shù)量的通 信信道服務(wù)大量的MS。
分配給特定無線通信系統(tǒng)的全部通信頻譜或載波的共享使用和管理， 被通過限制由所服務(wù)的MS發(fā)射的功率而得到顯著地發(fā)揮。當(dāng)命令足夠的 信號功率通過單個適合的BTS支持服務(wù)時，WCS抑制或最小化所述MS 的發(fā)射功率，以使它們的發(fā)射信號被"包含"在它們分配的小區(qū)/區(qū)域"內(nèi)"， 且不過度地"泄漏進入"其他小區(qū)/區(qū)域中的通信中，和/或千擾其他小區(qū)/ 區(qū)域中的通信。其他干擾緩解程序應(yīng)用時分多址(TDMA)、頻分多址 (FDMA)、有跳頻的FDMA/TDMA以及碼分多址(CDMA);其中通過 所述的時分多址(TDMA)，將MS和BTS的發(fā)射同步，以使占用公共頻 帶或信道的不同指向的發(fā)射按計劃出現(xiàn)于不同的時隙中；通過所述的頻分 多址(FDMA),將MS和BTS的發(fā)射在分隔的頻率信道間分配，以橫/> 共頻率信道中不同指向的發(fā)射被分配而僅出現(xiàn)在不同的服務(wù)小區(qū)中，其中 操作區(qū)域被足夠的距離分隔，以將共信道干擾降低至可接受的低水平；通 過所述的有跳頻的FDMA/TDMA,共信道千擾的可能的影響通過分配和使 用特別的偽隨機跳頻序列得到進一步減輕，其中所迷的偽隨機跳頻序列規(guī) 定特別的時隙序列，使糾錯編碼能夠糾正接收到的通信，該通信的解調(diào)可 能在偶然的短持續(xù)時間時隙間隔期間被罕見的共信道干擾惡化；通過所述 的碼分多址(CDMA),將MS和BTS的發(fā)射加密(編碼及調(diào)制)，以使占用公共頻帶或信道的不同指向的發(fā)射被唯一地編碼，以實現(xiàn)在不同發(fā)射的 信號之間的最小相關(guān)性。然而，在任何這種服務(wù)于大量同時進行發(fā)射的
MS的通信系統(tǒng)中，對于由每個MS發(fā)射的信號功率的有效控制對于維持 可靠通信所需的服務(wù)質(zhì)量(QoS)是必須的。
為了正常通信系統(tǒng)的目的，應(yīng)用于MS的發(fā)射功率控制中的標準策略 包括MS功率的動態(tài)調(diào)整，以便將支持MS與直接服務(wù)的小區(qū)站點/區(qū)域之 間的可接受通信的功率水平設(shè)置于最小水平，其中所述的直接服務(wù)的小區(qū) 站點/區(qū)域也就是服務(wù)BTS或服務(wù)小區(qū)全局標識(服務(wù)CGI)的區(qū)域。此 策略提供兩個有益的目標最小化MS中的電池(能量源)的能量耗費或 功率消耗，且最小化傳播或"泄漏，，進入相鄰小區(qū)/區(qū)域的操作區(qū)并在那些 小區(qū)/區(qū)域中構(gòu)成干擾的信號的發(fā)射功率。功率控制是動態(tài)的，因為其在服 務(wù)BTS控制下被"持續(xù)"監(jiān)視和重新調(diào)整。也就是說，經(jīng)?；蛞苍S每幾毫 秒(msec), BTS可能向MS發(fā)出命令，以將該MS的發(fā)射功率水平設(shè)置
為所選的值。此發(fā)射功率的積極的控制顯著降低了傳播進入相鄰小區(qū)站點 的信號功率。
雖然在除服務(wù)小區(qū)外的所有小區(qū)處的最小MS信號功率可能有益于通 信系統(tǒng)，但就其本身考慮并考慮到其自身，與通信系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的其他 所需的、所請求的或其它有益的服務(wù)的性能可能被此標準功率控制策略降 低或排除。例如，這種策略可以抑制定位服務(wù)的性能，通過所述的定位服 務(wù)，基于在多個地理上分布的站點處的定位測量設(shè)備(LMU)所接收到的 對于標準MS的信號特征的測量結(jié)果，確定該MS的位置。當(dāng)這種定位服 務(wù)與對公共安全服務(wù)的緊急通信同時出現(xiàn)時，其退化可能是致命的。另夕卜， 當(dāng)?shù)獼又BTS的最小(如兩個)組能夠為在各個BTS位置處的相關(guān)MS信 號的接收質(zhì)量提供可靠的測量結(jié)果時，動態(tài)支持最佳HO通信決議的能力 可能會降低。
如圖2中呈現(xiàn)的，作為無線通信系統(tǒng)的輔助而協(xié)作的位置確定系統(tǒng)， 可以稱為服務(wù)移動定位中心(SMLC )200。 ( ^于^語W^^夢.'^ 3G尸尸GSAf j語哞，4語"幼f丄C"措整,在f確;C鍵，，然而^岸必J: 7"義詐"SM丄C" 措被稱為"^尸"Wf系鍵遂4率為、f如^本溜迷詐義)以基礎(chǔ)設(shè)施為基
22礎(chǔ)或重疊(overlay)的無線定位系統(tǒng)或SMLC可用圖2中描繪的組成部分 的重疊配置表示。在圖2中，通信信道中的來自所關(guān)注的MS 101的RF 信號被LMU202接收并測量，其中所述的LMU202被部署于分布在遍及 通信系統(tǒng)的操作范圍內(nèi)的位置。典型地，如可在圖l之上重疊圖2來設(shè)想 的那樣，LMU 202被部署于BTS 102設(shè)備處，且該LMU通常經(jīng)由至相同 信號饋源的多重耦合來篩選(tap)它們的信號用于有關(guān)定位的測量結(jié)果， 其中BTS使用來自為通信而部署的天線的所述相同信號饋源。如圖2所示， LMU不一定與BTS —對一地部署。由多個LMU提取的接收信號特征的 有關(guān)定位的測量結(jié)果，被通過多個無線定位處理器(WLP) 203管理并收 集，其中的每個WLP指導(dǎo)多個LMU的操作。WLP監(jiān)視特定LMU的選擇， 其中所述特定LMU被分派給提供所關(guān)注的特定MS的測量結(jié)果的任務(wù)。 當(dāng)收到適當(dāng)?shù)販y量的信號數(shù)據(jù)時，可能包括通過管理不在其直接控制下的 LMU的其他WLP,所述WLP也將典型地評估該數(shù)據(jù)，并基于該數(shù)據(jù)確定 最佳的位置估計。典型地，WLP可以管理覆蓋由多個BSC提供相應(yīng)通信 服務(wù)的地理區(qū)域的LMU的操作。SMLC的無線定位網(wǎng)關(guān)(WLG) 204執(zhí) 行WLP的全部控制和任務(wù)分配。該WLG典型地(但非必要地)與MSC 104 協(xié)同定位(并可與其連接)。該WLG與它所服務(wù)的通信系統(tǒng)中的多個BSC 連接或交換有關(guān)定位的請求、信息或數(shù)據(jù)。該WLG驗證該定位服務(wù)請求， 并分發(fā)位置確定結(jié)果至授權(quán)的接收者。
為了支持如位置確定和增強通信管理等的服務(wù)的成功運行，本發(fā)明的 技術(shù)提供了如下機制，通過該機制，增強的功率控制管理能夠被實施，以 在充足的或多個LMU或BTS處最佳地獲得足夠的接收到的信號功率，同 時仍最大化地保存MS的可用能量。如圖3和3A中的優(yōu)選的實施方式所 表現(xiàn)的，本發(fā)明的增強的功率控制通過對不同類型的信息進行目標驅(qū)動的 的分析來實現(xiàn)，所有信息都能夠指示出所關(guān)心的MS應(yīng)被指示發(fā)射的最佳 的發(fā)射功率水平。不像在管理無線通信中對于常規(guī)功率控制所出現(xiàn)的那 樣，簡單選擇與服務(wù)BTS的通信可接受的最小的功率水平，本發(fā)明的功率 控制邏輯利用可從BTS、 BSC、 MS自身或SMLC獲得的相關(guān)信息，以建 立供通信和其他期望的擴充服務(wù)兩者使用的MS發(fā)射。圖3和3A提供不 同可能的信息類型和信息源的典型的使用說明，其中所述的信息被選擇并應(yīng)用在本發(fā)明中，用于移動設(shè)備發(fā)射的信號功率和/或持續(xù)時間的增強的控 制。通過如下面進一步描述的數(shù)學(xué)表達式，所有這些類型的信息都涉及所
關(guān)注的MS相對于BTS的當(dāng)前位置。關(guān)于這些不同來源和類型的信息用于 對MS發(fā)射的信號能量或其他特征進行最佳控制的典型實施方式纟皮表現(xiàn)于 下面的描述中。
對于圖3和3A中的范例實施方式，來自不同類型的數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)用 于支持被命令用于MS發(fā)射的最優(yōu)值。大部分類型的被利用信息，如 301-306,在性質(zhì)上是動態(tài)的，隨著MS操作的信號條件和信號傳播環(huán)境的 改變而改變。
BTS效'J量
在常規(guī)WCS服務(wù)的實施中，服務(wù)BTS可以獲得關(guān)于信號在其自身與 所關(guān)注的MS間傳播的往返延遲(RTD )的測量結(jié)果301 。這種RTD測量 結(jié)果可被常規(guī)地用于設(shè)置定時提前(TA)參數(shù)，該參數(shù)被發(fā)送至所述的 MS ，來引起其通信發(fā)射在服務(wù)BTS處與被該服務(wù)BTS接收到的關(guān)于當(dāng)前 運行于其范圍下的所有其他MS的發(fā)射同步地接收到。
為了進一步支持在直接服務(wù)BTS處用于通信服務(wù)的信號功率管理，該 服務(wù)BTS和可能相鄰的BTS可以提取出關(guān)于從所關(guān)注的MS處接收到的 發(fā)射的當(dāng)前功率的測量結(jié)果302?？傻米赃@種BTS相關(guān)測量的信息也可以 ^^與當(dāng)前的動態(tài)功率控制設(shè)置303 —致地增加并解釋，所述的功率控制設(shè) 置303是WCS為BTS下行鏈路的發(fā)射或為MS上行鏈路的發(fā)射建立的。
MS測量
另外，MS也可以提供動態(tài)信號特征的測量結(jié)果304和305。這種MS 測量結(jié)果304可在信號的下行鏈路信號功率水平的網(wǎng)絡(luò)測量報告(NMR) 中提供，當(dāng)前從服務(wù)BTS以及相鄰BTS接收所迷信號。MS測量結(jié)果305 也可以報告接收自BTS的信號的定時特征，如可能預(yù)計支持位置確定的增 強的觀察時間差(EOTD)測量結(jié)果。SMLC測量
動態(tài)信號特征信息也可以包括獲得的SMLC數(shù)據(jù)306,以直接支持準 確的MS位置的確定。如先前的用于多個SMLC的技術(shù)中所描述的，這種 數(shù)據(jù)可包括到達時間(TOA)的測量結(jié)果、(上行鏈路)到達時間差((U) TDOA)的測量結(jié)果、到達角度(AOA)的測量結(jié)果或接收到的信號功率 水平的測量結(jié)果。即使當(dāng)這種數(shù)據(jù)不足以支持確定可接受的準確位置估計 時，可利用的數(shù)據(jù)仍支持在可提高位置確定性能的MS信號發(fā)射特征中的 調(diào)整的評估。特別地，在不能從足夠數(shù)量的支持LMU得到這種數(shù)據(jù)的情 況下，可利用的數(shù)據(jù)測量結(jié)果的準確度和相關(guān)聯(lián)的涉及信號與噪聲強度的 測量指出，增加很可能會從附加LMU站點產(chǎn)生成功的測量結(jié)果的MS發(fā) 射的信號能量。
靜態(tài)信息
在本發(fā)明說明性的實施方式中，用于擴充服務(wù)的增強性能的MS發(fā)射 特征的管理最佳地將如以上描述的動態(tài)信息301-306與可以表現(xiàn)部署的系 統(tǒng)特征和相關(guān)范圍資料的相關(guān)的靜態(tài)信息307匯集在一起。這種靜態(tài)信息 可代表經(jīng)驗地獲得的信號傳播損失模型(如下面進一步描述的)、或制造 商技術(shù)說明書中介紹的裝備(如，天線或電子信號路徑增益)特征、或如 可被收集用于WCS運行管理與計劃的信號使用與千擾使用的按照日或季 節(jié)的統(tǒng)計。例如，通過使用發(fā)射和/或接收天線的靜態(tài)角增益模式的特征， 當(dāng)如下面數(shù)學(xué)地描述的那樣，與信號傳播損失的靜態(tài)表示的應(yīng)用一起使用 時，動態(tài)測量的信號功率水平的評估及其關(guān)于推定傳播距離范圍的解釋可 -陂更準確地評定。
評估與最優(yōu)化
如圖3中的本發(fā)明的范例實施方式所表示的，可用相關(guān)信息的評估308 可以將用于無線發(fā)射的當(dāng)前操作條件的動態(tài)表示301-306與能夠闡明動態(tài)
25數(shù)據(jù)的最佳解釋的靜態(tài)信息307合并且集成在一起。計算用于MS發(fā)射的 最佳的功率和持續(xù)時間或能量設(shè)置的目標確定，以實現(xiàn)用于如位置確定那 樣的附屬擴充服務(wù)的提高的且可接受的性能，同時充分維持無線通信的 QoS。當(dāng)已經(jīng)獲得用于MS的最佳的發(fā)射設(shè)置時，BSC在控制命令消息309 中將它們提供給該MS。
為了有效的且準確的運行重疊定位系統(tǒng)或利用在多站點處接收MS信 號的其他無線服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，MS信號應(yīng)在足夠數(shù)量的LMU或類似站點 處被接收。如先前的定位服務(wù)(LCS)技術(shù)中公認的，所需的測量支持站 點的最小數(shù)量理論上可以僅為一個、兩個或三個，取決于特定類型的提取 自接收到的MS信號的有關(guān)定位的信號特征的測量結(jié)果。然而，如統(tǒng)計學(xué) 的費氏(Fisher)信息矩陣所表示的以及如下面涉及其在關(guān)系式(13 )中 的表達的進一步討論的那樣，表示估算的定位參數(shù)準確度的不確定性協(xié)方 差矩陣與有效應(yīng)用的獨立測量結(jié)果的數(shù)量成反比。因此，由于不確定性標
準偏差或平均估算誤差是相應(yīng)協(xié)方差的平方根，范例的定位準確度可通過 發(fā)射的MS功率的創(chuàng)造性管理被兩倍地提高，以實現(xiàn)為定位計算貢獻測量 結(jié)杲的協(xié)作LMU站點的數(shù)量的四倍增加。在此方式中，位置確定的穩(wěn)健 性與準確度可通過最佳功率控制被顯著提高。
然而，如上所迷，控制由MS發(fā)射的功率的最佳策略應(yīng)考慮上升的功 率水平對提供通信服務(wù)以及定位服務(wù)的千擾環(huán)境的影響。如上表明，用于 來自通信觀點的MS功率管理的簡單策略包括最小化受約束的功率，所述 的約束指服務(wù)BTS必須有足夠的功率以實現(xiàn)有效QoS下的通信?？蛇x擇 地，用于來自位置確定觀點的MS功率管理的簡單策略包括最大化功率， 以實現(xiàn)最大數(shù)量的協(xié)作LMU,所述LMU能夠接收有足夠強度的信號，以 提取可靠的有關(guān)位置的信號特征的測量結(jié)果。由于最大功率策略與為了更 長的電池壽命而保存MS能量以及為了更好的通信QoS而抑制信號干擾的 需要相沖突，本發(fā)明在估算中提供涉及信號環(huán)境和當(dāng)前信號調(diào)整需要的動 態(tài)測量的最優(yōu)評估，加之相關(guān)描述的靜態(tài)信息，以在最小需要水平下實現(xiàn) 足夠的多站點接收。
圖4表現(xiàn)了創(chuàng)造性評估過程的一種典型的實施方式，所述的評估過程用于確定最優(yōu)化的一組MS信號發(fā)射設(shè)置，以提高擴充WCS服務(wù)的SMLC 的準確度和穩(wěn)健性性能。如上所述，輸入評估過程的可用信息401包括表 征當(dāng)前的、實時的、操作的信號和噪聲特征以及在WCS范圍下呈現(xiàn)的條 件的動態(tài)的和/或靜態(tài)的數(shù)據(jù)。如上所述，為了支持用于擴充WCS的服務(wù) 的最佳MS發(fā)射設(shè)置的理想的評估，初始數(shù)據(jù)收集過程402包括訪問可用 信息的不同源。由于關(guān)于信號設(shè)置的計算可實現(xiàn)于LMU設(shè)備/部件中或相 關(guān)聯(lián)的SMLC設(shè)備/部件中，或以另外方式在這兩種系統(tǒng)的處理資源間共 享，不同類型的信息的收集可以包括在WCS和與其相關(guān)聯(lián)的SMLC之間 的請求和交換數(shù)據(jù)。
基于初始可用的數(shù)據(jù)，評估過程中的性能預(yù)測以由所述數(shù)據(jù)推斷的標 定MS位置的初步計算403開始。例如，僅基于標識服務(wù)小區(qū)BTS和區(qū)域 的動態(tài)SBTS數(shù)據(jù)和與指出小區(qū)天線位置及區(qū)域角定向的靜態(tài)數(shù)據(jù)一起， 所述的標定位置可^皮確定為區(qū)域"質(zhì)心(centroid)"位置，該位置是大致沿 著方位的區(qū)域瞄準線、從BTS天線至最近相鄰BTS邊界位置的距離的一 半。典型地，更準確的標定MS位置可被通過最小二乘、最大似然或最大 后驗(a posteriori)計算來確定，所述最大后驗計算匯集了上面描述的和 下面呈現(xiàn)的位置依賴關(guān)系中所數(shù)學(xué)地表示的來自多種測量結(jié)果的推定位 置靈敏度。因此在進一步的實例中，即使當(dāng)初步位置計算403在應(yīng)用任何 SMLC處理之前被調(diào)用時，可用的相關(guān)測量結(jié)果可仍然包括指示距離的信 號功率水平的測量，用于由MS接收的BTS下行鏈路信號和由任何BTS 或LMU接收的MS上行鏈路信號。涉及標定位置計算的技術(shù)是那些被描 述并應(yīng)用于先前的SMLC技術(shù)中的技術(shù)，包括但不限于上面引用的技術(shù)。
基于所關(guān)注的MS的標定位置估計，依賴于距離的信號傳播損失的初 始估計403可被通過下面描述的數(shù)學(xué)關(guān)系式得到，其中所述的傳播損失是 關(guān)于MS信號自其估計的位置至候選協(xié)作BTS和/或LMU接收站點的位置 的傳播。對于那些已有可用信號功率測量結(jié)果的站點，所述初始信號傳播 損失評估403可進一步地在建模的傳播損失計算的調(diào)整中被改善，以結(jié)合 可用測量結(jié)果所推定的信號路徑和信號接收裝備特征的實際影響。
預(yù)期的性能評估404隨后應(yīng)用估計的信號傳播損失，以估算在每個候選協(xié)作BTS/LMU站點處普遍的信號和噪聲條件。為了限制所需的協(xié)作站 點數(shù)量，可以按照增加與標定MS位置的距離的順序來分析各站點，進行 直至預(yù)測到可接受的性能為止?；诰植坑诮邮照军c的假定信號傳播損失 和估計噪聲水平，計算將提供可接受的測量結(jié)果的必要的發(fā)射信號水平， 所述的計算與下面表現(xiàn)的用于假警報或相關(guān)性等級(correlation-magnitude ) 概率和閾值的數(shù)學(xué)關(guān)系式一致。
在迭代的估算405-408中，對于其對位置確定準確度的潛在貢獻，評 估候選MS發(fā)射信號功率和持續(xù)時間特征。對于每個候選協(xié)作站點，將"當(dāng) 前假定的"MS發(fā)射設(shè)置與那些判定為概率所需的MS發(fā)射設(shè)置相比較。 測量成功與接受的概率，也就是"檢測到"的概率，被表現(xiàn)于下面引用的 統(tǒng)計描述中。通過所應(yīng)用的關(guān)系式，評估405能夠確定每個候選協(xié)作站點 在局部于該協(xié)作站點的估算信號和干擾條件下能提供可接受的測量結(jié)果 的概率。
基于假設(shè)測量結(jié)果的概率有效性，可如與下面的數(shù)學(xué)關(guān)系式(13)聯(lián) 合描述的那樣，計算預(yù)期的位置不確定性協(xié)方差406。在閾值接受的概率 表示中，對于潛在可用測量結(jié)果的估算不確定性可根據(jù)其對倒置 (inversion)前的費氏信息矩陣的貢獻來衡量。如在下面的數(shù)學(xué)關(guān)系式中 所表示的，可基于預(yù)期的噪聲和接收的信號功率或能量水平，評估相關(guān)的 概率和準確度?？扇缦旅婷枋龅厥褂貌煌挠行詼y量(MOE, measures of effectiveness)以表現(xiàn)定位準確度。由于多數(shù)可能的測量結(jié)果不支持垂直靈 敏度，故主要關(guān)注的準確度表征將典型但非必要地在兩個水平維度中。例 如，如果依賴于范圍的定時測量結(jié)果可通過對接收自軌道運動衛(wèi)星的信號 的MS處理得到，則可獲得垂直靈敏度。否則，從由MS接收或產(chǎn)生的陸 基信號獲得的位置靈敏度將主要限制在水平范圍。
關(guān)于接受性，將預(yù)期的定位準確度407與所需的性能閾值進行比較。
當(dāng)預(yù)期的定位準確度依照性能標準是不可接受的時，評估性能缺陷性 質(zhì)408。例如，如果不確定性的量(volume)在所有所需維度中具有幾乎 相等的程度，并實質(zhì)上超過了可接受的性能極限，那么應(yīng)在所有維度中降 低該不確定性。在所有維度中用大致相等的系數(shù)降低不確定性，可能需要
28附加來自附加協(xié)作站點的測量結(jié)果，或成比例地降^f氐實質(zhì)上所有當(dāng)前測量 結(jié)果的不確定性，或兩者都需要，其中所述的附加協(xié)作站點分布在圍繞 MS位置均勻分布的成角度的方向中。如用下面描述的數(shù)學(xué)關(guān)系式表示的 那樣，在關(guān)于該不確定性不被多徑擴散所主導(dǎo)的設(shè)想中，用于均勻降低不 確定性的任一方法或兩種方法都能夠與MS發(fā)射功率或能量中的假定增加 一起出現(xiàn)。如果多徑擴散是不確定性的主要來源，那么增加的MS功率或 能量將仍通過附加更多周圍的協(xié)作測量站點來降低綜合不確定性，但該增 加的能量將不降低當(dāng)前個體測量結(jié)果的不確定性。
可選擇地，如果定位的不確定性408僅對于所需維度的一個子集是額
外的，且另外在至少一個維度中符合要求，那么僅那些將沿該額外維度軸 線降低不確定性的附加測量結(jié)果是需要的。因此根據(jù)用如下描述的數(shù)學(xué)關(guān) 系式表達的幾何靈敏度，在潛在信號功率或能量中的增加可被專門支配于 目標驅(qū)動的需要，以從如下站點獲得該類型的附加的和/或改進的測量結(jié) 果，所述站點具有沿缺陷軸線降低不確定性的幾何能力。例如，如果二維 不確定性橢圓沿一個特定軸線過分巨大，那么其沿該軸線的不確定性可被 優(yōu)先地降低，所述的降低是通過增加來自基線沿著或幾乎平行于額外軸線
方向分布的站點的改進T(D)OA測量結(jié)果，和/或通過增加來自沿垂直軸線 方向分布的站點的改進AOA測量結(jié)果。任一形式的作為優(yōu)選目標的測量 結(jié)果將貢獻于沿有缺陷的額外軸線的定位不確定性的降低。
當(dāng)?shù)男阅茴A(yù)報被判斷為在所需的性能標準下是可接受的時，則最
終評估409檢查對于所關(guān)注MS的可能增加的功率或能量水平的干擾影響。
如果用于在相同SBTS中服務(wù)的其他MS的水平具有足夠的信號強度余量，
則所述增加的水平可能符合定位性能需要而不顯著降低預(yù)期的通信QoS。
然而，如果通信QoS通過初始確定確實看似過度地降低，那么緩和過程可
被調(diào)用以減輕這種影響。在最筒單的實例中，如果用于MS的信號強度為 了其信號在相鄰站點處提供可接受的測量結(jié)果而必須被提高，那么簡單提
高當(dāng)前由相同SBTS服務(wù)的所有其他MS的臨時信號強度，會在他們共同 共享的相同SBTS中實質(zhì)地維持相同的相對信號千擾比，但可為所關(guān)注的 MS提供足夠的信號強度，以在用于協(xié)作位置確定測量的相鄰站點處實現(xiàn)可接受的水平?？蛇x擇地，用于受到所關(guān)注的MS信號的提高的強度的不 利影響的MS的通信服務(wù)，可能能夠被切換到相鄰的CGI以繼續(xù)服務(wù)。在 還有的另 一種關(guān)于利用時隙通信數(shù)據(jù)分組脈沖串操作的通信系統(tǒng)的方法 中，用于所關(guān)注的"^是高的水平的時隙使用或跳頻才莫式的安排可與那些用于 在相同SBTS范圍內(nèi)所服務(wù)的其他MS的安排相協(xié)調(diào)，以減輕可能的如上 面關(guān)于普通WCS操作所描述的干擾影響。這種通信性能預(yù)報與調(diào)整，可 通過對在服務(wù)的并相鄰的多個CGI中進行的當(dāng)前操作使用的整體評估來實 現(xiàn)。
當(dāng)最佳的設(shè)置已針對從所關(guān)注的MS的理想發(fā)射被確定時，在給MS 的消息中發(fā)出這些設(shè)置特征410的命令。當(dāng)接收到信號發(fā)射指示時，所述 MS可在開始和停止時間，并以命令消息中規(guī)定的功率水平，執(zhí)行其信號 發(fā)射。
數(shù)學(xué)關(guān)系式
由SMLC提供的位置確定的準確度是由被該SMLC的LMU接收到的 MS信號的若干特征確定的。如上關(guān)于關(guān)系式(13)表明并如下描述的， 接收LMU的數(shù)量在實現(xiàn)目標準確度中是重要的，且當(dāng)強調(diào)在獲得任何結(jié) 果所需的較低限度附近時是關(guān)鍵的。另外，為定位計算提供測量結(jié)果的協(xié) 作LMU的相對幾何布置對于LCS性能同樣重要。總體來說，特征MS信 號參數(shù)"h ()"的測量結(jié)果"z"可表達于包含發(fā)射MS的位置^ms和接收 BTS或LMU的位置幼Ts的函數(shù)關(guān)系式加上測量噪聲"v"中
z=h(2LMS,2LBTS)+v (1)
對于在兩個水平維度中的位置坐標的確定，必須獲得至少兩個獨立的
測量結(jié)果用于計算。在WCS范圍內(nèi)，MS和BTS的位置由三維坐標(亦 即綿向、經(jīng)向和高度)表示，即使可用測量結(jié)果通常僅能在絆向和經(jīng)向兩 個水平維度中實現(xiàn)位置的確定。典型地，為了使可靠、準確的結(jié)果具有可 接受的或有用的置信度，多于如此最小數(shù)量(兩個)的測量結(jié)果必須并入 位置確定中。因此，用于MS位置確定的一般關(guān)系可表達為由可用集合200680050549.5
說明書第20/35頁(zJm^l,…,M)的多個(也就是"M"個)分別測量結(jié)果形成的M行1列 的向量z—z!,z2,.. ,zm)t:
^歐ms，2Lbts)+X (2) 此處函數(shù)li ()是多維定位參數(shù)向量的向量評估函數(shù)，且噪聲向量l代表 根據(jù)由以h()表達的理論上精確的關(guān)系區(qū)分實際獲得的測量結(jié)果的噪聲 貢獻的集合。
不同可能的測量參數(shù)可在不同的函數(shù)關(guān)系中表達為相關(guān)參數(shù)位置向 量。范例的與測量有關(guān)的參數(shù)是MS與BTS之間的距離DMSBTS:
Dms—bts-1^Lms - 2LbtsI (3) 此處| ( As) l代表在相關(guān)(RF天線)位置之間的笛卡爾向量差(A^)的
量值或長度。更直接地，發(fā)射時間tT和接收時間tR之間的信號傳播的時間
差tTR與發(fā)射位置和接收位置之間的距離有關(guān)，通過關(guān)系式
tR-tT=DTR/c=|^r-2￡R|/c (4)
此處"c"是RF信號的傳播速度(亦即光速)，且相應(yīng)地，xt和xr是發(fā)射 和接收位置。例如，當(dāng)BTS測量往返延遲(RTD)以評估命令MS用于其 在BTS處接收的時間校準的定時提前(TA)時，該RTD或TA與從控制 BTS至所關(guān)注的MS并返回的信號傳播的距離成正比。也就是說，MS檢 測從BTS發(fā)射的信號，將其自身同步于此信號，并且以在BTS處檢測到 的合作時間校準發(fā)出響應(yīng)發(fā)射。由于該往返延遲(RTD)，也就是排除任何 MS響應(yīng)電路延遲、在BTS處檢測到的接收到的、往返的定時校準偏移量， 與在MS和BTS之間的雙向傳播時間大致成比例，設(shè)此偏移量為TAMS, 且其正比于二倍的MS位置和BTS位置之間與定位相關(guān)的傳播距離 Dms—bts:
TAMs =2Dms_bts/c—2|zLms ""2Lbts卩c (5)
可選擇的基于時間的與距離相關(guān)的測量結(jié)果，包含對于共同MS發(fā)射到達 兩個不同BTS處的到達時間(TOA)之間的(上行鏈路)到達時間差 (TDOA!2或UTDOA^ ):TDOA^TOA2 -TOA^OA: -TOT)-(TOA-TOT)
l -Dr)/c,t(TOT)-2^(TOA2)1-區(qū)t(TOT)-^(TOA,)I]/c (6)
此處TDOAu正比于信號傳播距離Dr2和DR1中的差，且不需要準確協(xié)調(diào) 得知相關(guān)的(或相同的)發(fā)射時間，TOT。類似地，增強觀察時間差(EOTD) 測量結(jié)果，包含關(guān)于由MS接收的來自不同BTS的信號的到達時間中的差。
在與位置的不太敏感或不太準確的關(guān)系中，RF信號在發(fā)射與接收位置 之間傳播的距離正比于在那些位置之間傳播信號功率的損失。與距離有關(guān)
的、測量得的接收信號的功率水平被關(guān)于其傳播的損失系數(shù)ltr從其發(fā)射
水平降低，其中所述的傳播是如從發(fā)射器發(fā)射出以及被接收器檢測到。隨 著使用用于其他相關(guān)的、起作用的系數(shù)的假定的或已知的值，通過傳播環(huán) 境的建模表示，此損失系數(shù)可提供信號傳播距離的測量值DTO:
VSr = Lm(Dw ) = G.PL(D瓜)=G.P地tiR|) (7)
此處Sr和ST測量結(jié)果是接收的和發(fā)射的信號功率水平測量值，G是與距 離無關(guān)的系數(shù)，其封裝其他如接收和發(fā)射天線"系統(tǒng)"增益等在信號傳播 相關(guān)方向中起作用的系數(shù)，且傳播損失PL()是關(guān)于在部署的發(fā)射和接收 天線之間的傳播信號強度的環(huán)境路徑損失的依賴于距離的模型。對于簡單 的、球面擴散才莫型，"理論"的傳播路徑損失是
PLsph(DTR) = [47tDTRA]2 (8)
此處入是信號傳播波長。對于利用在MS和一個或更多BTS之間的陸基傳 播而測量的功率水平來確定MS的位置，位置計算可有效利用經(jīng)驗地驗證 的傳播損失才莫型，如Hata的由Okumura等人提出的數(shù)據(jù)的表達式，在下 歹寸論文中證明五附p/n'c"/ Foa ww/" 戶ra/ ag(2"ow丄om /"Mo6,7e &n^e& M. Hato，壓五五rra"&， J^/z. 2fec/j.， Fo/ KT-"， M>.3，爿Mg.， 79朋。
由于在環(huán)境的和多路徑的傳播情況中的異常，經(jīng)驗的功率水平測量結(jié) 果當(dāng)以分貝(dB)的對數(shù)單位進行量化時更接近地符合正態(tài)或高斯分布。 因此，用于Hata的PL ()及其他這種模型的表達式中的乘法系數(shù)，典型 地表現(xiàn)為對數(shù)項的加和減。特別地，損失模型關(guān)系式(8)能夠?qū)⒂梢蕾?于位置的距離所表達的dB損失與測得的發(fā)射功率水平和接收功率水平之間的dB差關(guān)聯(lián)起來。當(dāng)以dB單位表達時，球面擴散關(guān)系指出傳播損失與 發(fā)射器至接收器距離或"范圍(R)"的對數(shù)乘以系數(shù)20成比例。在Hata 的用于表示在典型WCS頻帶中Okumura的測量結(jié)果的適當(dāng)系數(shù)的經(jīng)驗確 定中，用于在城市環(huán)境中測量的"log(R)"的乘法系數(shù)典型地為 35?？?br> 點進行曠野測量而確定的，則作為距離以及(在某種情形中)可能AOA 的函數(shù)的CGI特有的傳播損失表達式，可用來替換普通的Hata表達式。
任何這些可應(yīng)用的傳播損失關(guān)系式，具有"線性"的或"dB (也就是 對數(shù)的)"形式，可被直接應(yīng)用于信號傳播距離的關(guān)聯(lián)評估。例如，它們 可用于評估發(fā)射的MS功率，該功率是當(dāng)從已知的或估算的MS位置發(fā)射 時，信號以期望的信號水平到達所選的BTS處所需要的功率。類似地，當(dāng) 發(fā)射從具有已知的或估算的發(fā)射位置和功率水平的"干擾"MS到達時， 這種關(guān)系可用于估計在受制BTS處收到的信號干擾水平。另外，當(dāng)發(fā)射的 功率水平^皮通過命令控制從關(guān)聯(lián)的通信系統(tǒng)得知時，這種關(guān)系可^f皮認定用
于位置確定。甚至當(dāng)發(fā)射水平未知或不可從測量結(jié)果得到時，對于由兩個 分立的接收器接收的共同發(fā)射信號的接收水平比率，可用作涉及在發(fā)射臺 和接收臺之間的兩個依賴于位置的距離的比率(或dB差)的測量。該功 率水平比率或dB差針對特定于每個接收位置的增益系數(shù)而調(diào)整。這樣使 用接收功率比率或dB差不需要關(guān)于共同發(fā)射功率水平的可用信息。通過 建才莫的距離關(guān)系，包括對數(shù)的表達式，依賴于MS位置的信息可被提取用 于從一個或更多BTS至MS和/或從MS至一個或更多BTS的發(fā)射。
如另一種形式的與位置相關(guān)的測量，關(guān)于到達裝備有LMU的BTS處 的MS發(fā)射，可以評估信號到達角度(AOA)，其中所述的LMU能夠從接 收到的信號獲得角度特征。這種AOA不直接包含與距離有關(guān)的依賴性。 AOA可一皮典型地表現(xiàn)為從接收點向著入射信號方向的角度，相對于已知的 真實的大地測量的北的固定方向來確定數(shù)量。此關(guān)系可表示為
AOATR = atan2[(5T — 2￡R )E/(2￡T — 2￡R )N ] (9)
此處atan2[]提供了完全的四象限反正切，且()e和()n表示從接收位 置M指向發(fā)射位置針的向量的東和北的分量。這種測量提供了關(guān)于(且敏感于)沿著在接收陸地站(LS)處檢測到的方向線(LOB)的可能或大 概的發(fā)射MS位置的信息。AOA測量標稱上獨立于沿著從LS至MS位置 的LOB的距離(在向量差坐標的比率中是明顯的，該比率相對抵消任何 距離靈敏度)。
如上所述，可由上面的幾何關(guān)系得到的可實現(xiàn)的定位準確度被表現(xiàn)于 向量函數(shù)li ()中，其中所述的幾何關(guān)系是關(guān)于用于位置確定的多個測量 結(jié)果而呈現(xiàn)的。在簡單實例中，如果可用于位置確定的測量結(jié)果全部是距 離相關(guān)的測量結(jié)果，且所有貢獻測量結(jié)果的BTS或LMU沿單一直線排列， 那么可用的信息僅表示線性的幾何排列(也就是，沿著那條直線)，且沒 有信息可用于確定MS位于所述線的哪一側(cè)。對于此簡單實例，需要至少 從一個LMU離開對稱線的距離測量結(jié)果，以在第二維度，也就是垂直于 該線的方向中明確地定位MS?？蛇x擇地，如果除與距離相關(guān)的測量結(jié)果 外，從BTS至MS的AOA的測量結(jié)果被結(jié)合于定位計算中，那么這種附 加的計算結(jié)果會打破線性對稱，并會提供側(cè)對側(cè)(side to side ambiguity) 的不明確性的解決。因此，所有可用測量結(jié)果的幾何意義被結(jié)合于位置確 定過程的準確性靈敏度中。
在正態(tài)統(tǒng)計學(xué)的4i設(shè)下，可通過使用涉及大量BTS的測量數(shù)據(jù)預(yù)期的 最佳定位準確度，可以用如那些上面介紹的相關(guān)的觀察關(guān)系式被評估。函
數(shù)h()是為了準確表示數(shù)據(jù)與期望的定位狀態(tài)參數(shù)之間的真實關(guān)聯(lián)。因 此，對于噪聲的期望值"E ()，，是零(也就是說，噪聲是無偏性的)，且 在正態(tài)假設(shè)下，觀察不確定性由高斯協(xié)方差矩陣表示，R:
E(力二 Q_and E(xxT ) = R (10)
下面描述可針對不同類型位置靈敏測量實現(xiàn)的依賴于信號水平的準
確度或不確定性的實例。數(shù)據(jù)向量對MS位置向量2L中的參數(shù)值的靈敏度 被表示為靈敏度矩陣H ():
地)=迎(，2L = 8丄② (11)
此處，當(dāng)針對M個測量結(jié)果的測量結(jié)果向量和N維的狀態(tài)向量進行評估 時，向量變量2L的矩陣函數(shù)H ()是M行N列的矩陣函數(shù)。典型地，位
34置確定得到位置向量值^ms的最小二乘解，對于2Lms， 5C (^Ms)(chi-square) 被最小化，f(2iMS)對于可用測量向量z根據(jù)剩余向量E(2^ms)3-1i01ms)形成， 或似然或后驗概率被最大化。對于任何候選位置向量^，該f檢驗被求值 為
<formula>formula see original document page 35</formula>(12)
用正態(tài)或高斯測量結(jié)果不確定性，可從這種相關(guān)聯(lián)位置評估預(yù)期的最佳定 位不確定性協(xié)方差矩陣P會是
<formula>formula see original document page 35</formula>(13)
此處NxN的空間協(xié)方差矩陣P表達了為MS位置估計^Ms預(yù)期的不確定 性，其中所述矩陣P是費氏信息矩陣的倒置。例如，當(dāng)估計的位置狀態(tài)向 量是關(guān)于兩個水平狀態(tài)參數(shù)即綿向和經(jīng)向時，P是2x2矩陣函數(shù)。反映于 在估計的定位誤差協(xié)方差矩陣P固有的信息中的定位準確度，可在不同的 概括的有效性測量值(MOE)中表達。作為一種不確定性"量(volume)" 的標量"測量"，總的(水平的)不確定性區(qū)域A可被以水平協(xié)方差矩陣P 的行列式通過以下關(guān)系式表達
<formula>formula see original document page 35</formula>(14)
此處sqrtU求2x2協(xié)方差矩陣的標量行列式Det()函數(shù)的平方根函數(shù)。其 他不確定性的旋轉(zhuǎn)不變的標量測量，包括用于不確定性橢圓的二維(2D) 半短和半長軸的值，可由不確定性協(xié)方差參數(shù)通過2 x 2協(xié)方差的跡(trace ) 和行列式的不同組合構(gòu)成。P的表達式(13)也揭示了基礎(chǔ)關(guān)系，其中不 確定性協(xié)方差可被視為與起作用的測量結(jié)果的數(shù)量成反比例，由于當(dāng)測量 結(jié)果具有不相關(guān)協(xié)方差時(也就是當(dāng)R為對角線時)矩陣積僅僅在M個 起作用的測量結(jié)果上產(chǎn)生和。對于涉及(可能)起作用的LMU站點的準 確度推斷的可選擇評估，所有測量關(guān)系及其在靈敏度矩陣中相關(guān)聯(lián)的偏導(dǎo) 數(shù)可^^皮適當(dāng)?shù)匕垂餐瑔挝坏谋壤_定，如距離。例如，定時的測量結(jié)果可 被按照信號傳播速度(光速)c的比例確定，且角度的測量結(jié)果可被同樣 地按照合適的信號傳播距離的比例確定到橫軸投影。則，有效地反映MS 和BTS位置之間的幾何關(guān)系在何種程度上結(jié)合在一起以形成良好的估計 位置的標準參數(shù)，可4皮表達為精度HDOP的(無單位的)標量(水平)的削減(dilution )(例如，當(dāng)測量數(shù)據(jù)僅支持水平參數(shù)的靈敏確定時)
HDOP = Sqrt{TraCe([HT(2LMS)H(2iMS)]-(15)
此處sqrtU求相關(guān)的2x2矩陣積反轉(zhuǎn)(inverse )的標量跡的平方根函數(shù)。 通常，當(dāng)可比較的測量準確度可被預(yù)期在多數(shù)或全部的可能站點處用于 LMU時，那么如果能夠獲得包含LMU站點的測量結(jié)果，這些LMU站點 部署于圍繞針對所關(guān)注的MS的預(yù)期的標定操作區(qū)域(大致)均勻分布的 方向中，則定位準確度將是最佳的。
如圖4中表現(xiàn)的實例，MS發(fā)射功率控制所考慮的事項由用于提高服 務(wù)性能，尤其是擴充的位置確定服務(wù)性能的目標驅(qū)使。通過如上描述地使 用這種準確度關(guān)系式，在本發(fā)明中最佳功率控制評估的最優(yōu)選的實施方式 顧及準確度性能中的益處，所述益處將會與能夠潛在地通過調(diào)節(jié)MS的發(fā) 射功率來獲得的測量結(jié)果一起，增加能夠從候選(BTS)位置處的LMU 提供可靠的測量結(jié)果的水平。當(dāng)用于WCSX通信管理的MS發(fā)射水平的正 常計算不支持在充足的LMU站點處的足夠的接收以產(chǎn)生可靠的位置確定 時，則本發(fā)明的最佳功率控制計算將估算最佳的可選擇的MS發(fā)射功率水 平，該功率水平使位置確定能夠包括來自數(shù)量可接受的最佳有利的LMU 站點的附加測量結(jié)果。通過假定候選MS信號特征功率水平，特征功率水 平對定位準確度的影響可被如上描述地評估。使用名義上典型的MS位置， 至每個候選LMU站點的傳播損失可被計算。然后，候選站點的預(yù)期的信 噪功率比可被計算。基于預(yù)期用于位置測量結(jié)果提取和用于無線通信的信 號處理技術(shù)，預(yù)期的位置測量準確度和通信干擾影響可被估算。
對于MS信號的最佳功率和持續(xù)時間的動態(tài)的、位置驅(qū)動的估算的可 能的益處的主要的實例，出現(xiàn)于當(dāng)MS用于緊急通信時，當(dāng)其地理地接近 于其服務(wù)BTS的時候。在接近SBTS的小范圍中，標準通信功率控制會顯 著降低MS的命令發(fā)射功率。這可以典型地減少或排除在除SBTS站點以 外的任何其它站點處接收MS信號，借以潛在地排除在嚴峻情況中確定 MS位置的能力。
由于標準信號表征處理的準確度或預(yù)期方差與在測量過程中利用的 總接收信號能量成反比，且與局部地接收的噪聲和干擾信號功率成正比，本發(fā)明的功率控制技術(shù)可最優(yōu)地檢測并確定可選擇的信號功率水平及相 關(guān)聯(lián)的持續(xù)時間，所述功率水平和持續(xù)時間 一起能導(dǎo)致有效的且增強的與 位置有關(guān)的或其他相關(guān)的測量。標準統(tǒng)計學(xué)的描述在它們對總信號能量和 影響各個信號處理形式的噪聲以及干擾功率的依賴性中，表達了對于從接
受閾值、與位置有關(guān)的參數(shù)測量準確度以及通信的位誤差率或符號誤差率 或錯誤概率積累得到的結(jié)果的標準預(yù)期。
^口在DefeC/oM' Est/附Wz'ow， <3"d A/o(iM/a〃ow 7T2eo^y，尸"W /， 77.丄.P&r" 7>e^， 22/， Jo/w附/e;; & 中所描述的，似然性比率檢驗或恒
定假警報率(CFAR, constant false alarm rate )的接受閾值，可被評估用于 確定候選測量結(jié)果是否會被選擇以起作用于定位計算。由于形成所提取的 信號特征測量結(jié)果的基礎(chǔ)的信號處理最理想地包含信號相關(guān)性技術(shù)，故可 應(yīng)用的接受闊值符合統(tǒng)計相關(guān)性或相干性(coherence)概率分布，如在以 下論文中所述￡"s">w<3"'ow 0/f/ie MagwYwcfe-SgMam^ C0/2erewce Fwwcdo" Ma Ove由/ / ed Fast Fow〃.er 7>朋*/7 7 iVoce柳'wg， GC.Carter, C.H.Knapp和 A.H.Nuttall, IEEE Trans. Audio and Electroacoustics, vol. AU-21, No.4, Aug., 1973, pp. 337-344，禾口 5^a"對/cs f/2e五對/w"te o/ f/ e A/"gw/加(ie Co/zere"ce G.C.Carter, C.H.Kn叩p和 A.H.Nuttall ，前面所引的書，pp. 388-389。復(fù)雜的相關(guān)性Y ( t )[或類似地相千性y (f)]統(tǒng)計量的標準表示法 可被表達為
rT/2
b(t)z/(t + T)dt
Y(T)=，
rT/2 ， fT/2 ，
丄|Zl(t)|2dt I |z2(t + T)|2dt
(16)
此處zn ()代表復(fù)雜的信號(或頻譜)抽樣。那么，通過來自引用的Carter 等人的文章中的實例，關(guān)于純噪聲(也就是假警報)統(tǒng)計的累積概率分布 能夠表達超過閾值l Y卩的假警報的概率，例如對于CFAR探測器，如
PFA(hf ) = [1-M2], (17)
此處TB是代表為相關(guān)性評估而匯集的獨立抽樣數(shù)量的時間帶寬積
37(product)。在這種評估中，在有足夠SNR的信號存在的布li殳下，由關(guān)系式 (18),候選信號水平大致與相關(guān)性量值平方的期望成比例
M2 二S肌SNR2/[(1 + SNRJ(1 + SNR2)] (18)
此處SNRn代表用于互相關(guān)的兩個信號的信噪功率水平比。當(dāng)相關(guān)的抽樣
集合中的一個是與本質(zhì)上無限的SNR匹配的復(fù)制時，則上面的表達式可被 確定為l Y|2=SNR/ (l+SNR)，使用"SNR"用于其他的(有限的)比率。 通過這種基于相關(guān)性的閾值的應(yīng)用，候選信號功率水平可被相對于估算的 噪聲功率水平進行評估，以確定其是否會產(chǎn)生可接受的基于相關(guān)性的測量結(jié)果。
當(dāng)候選信號功率水平被判斷為提供可接受的測量結(jié)果時，其獲得的參 數(shù)準確度對于位置確定準確度的可能的貢獻，也可基于準確度對信號強度 的依賴性進行評估。例如，關(guān)于針對TDOA測量結(jié)果可實現(xiàn)的最佳準確度 的表達可在以下論文中得到T7 e Ge"era/feeof Cwre/欲,'o" A/e幼cxi /or 5"勸.廳&ow 7)', L)e/"少，C.H.Knapp和G.C.Carter, IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing, vol. ASSP-24, no.4, pp.320-327, Aug 1976;和T)附e
￡>離5*, J.P.Ianiello, IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing, Vol. ASSP-30, no.6, pp.998-1003, Dec.1982。這種描述可用于表現(xiàn)對于最佳的 ("白化的")導(dǎo)出相關(guān)性的TDOA t的標準偏移a (即方差的平方根)如
兀B^TBy卩
此處重復(fù)地，B是帶寬，且T是涉及產(chǎn)生測量結(jié)果的信號處理的積分時間。 注意，在此表達式中，如在下列引用的關(guān)于其他形式的測量結(jié)果的論文中 的類似表達式中一樣，測量準確度與時間帶寬積乘以接收信號SNR的平方 根成反比。典型地，即使在存在"干擾"時，干擾信號(如帶有數(shù)字通信 信號的單調(diào)譜內(nèi)容(flat spectral content))以與"白，，噪聲(如熱噪聲)大 致相同的方式影響測量結(jié)果準確度，因此僅僅需要適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合進"SNR" 評估中。對于因多徑擴散影響導(dǎo)致的不確定性貢獻的表示法，搡作環(huán)境的和每種類型測量結(jié)果的獨立于功率的多徑擴散特征，可被加入到與如上所
表現(xiàn)的"噪聲"影響的積分。對于另一種類型的測量結(jié)果，對于AOA測 量可實現(xiàn)的最佳準確度的表達式可在下列論文中得到i aw/油朋
Sowrce51， J.A.Cadzow, IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing, vol.36, no.7, pp,965-979, July 1988; Bean'wg ^4ccwrac_y朋d i^o/W朋5oww必 7//g/2-i^6>/w"'ow Se纖/o/7wera， R.S.Walker, Int. Conf. Acoust., Speech, Signal Processing 1985 Proceedings; p乂及Qpf/附w/n Possz've Becrn'wga S/ a"'"〃y /wco/2e柳/油/se五腿'ra,eW, V.H.Macdonald和P.M,Schultheiss, Jour. Acoust. Soc. Amer., vol.46, no.l, pp.37-43, July 1969。另夕卜，對于艮卩4吏 在低SNR處的普通參數(shù)測量結(jié)果可實現(xiàn)的最佳準確度的表達式可在下列 文章中得到五jcfe"(ie(i Z/v-Z"^f/ Lower Sotm<i P^cfor尸ara附eter 五勸.應(yīng)加m, K丄.Bell, Y.Steinberg, Y.Ephraim和H丄.Van Trees, IEEE Trans. Info. Theory, vol. 43, no.2, pp, 624-637, Mar 1997;以及Deto:"ow，五s"ma"ow， 朋dM 血toZow r/^6 ^v, Part 1, H丄.Van Trees, John Wiley & Sons, Inc., 2001, 第2.4.2和2.4.3節(jié)。
最后，描述通信符號或誤碼率(BER)或錯誤概率的范例表達式和相
關(guān)聯(lián)的推導(dǎo)，與每比特接收信號能量與噪聲譜密度的比率相關(guān)，可在Z^gzto/
C6)附www/ca/7'ww < <i^(/ / //a^z'o/is, B.Sklar, Prentice Hall, 2001
第4.7至4.9節(jié)中得到。通信系統(tǒng)的錯誤概率是確定通信QoS的參數(shù)。如 其中所描述的，用于在高斯"白"噪聲條件下的錯誤概率的相關(guān)表達式經(jīng) 常包括得到好評的(complimentary)誤差函數(shù)的表達式erfe()或Q()，對于 正態(tài)高斯統(tǒng)計
用于錯誤概率的適當(dāng)表達式依賴于目標通信系統(tǒng)中應(yīng)用的、用來傳輸所發(fā) 射的數(shù)據(jù)的特定形式的調(diào)制。例如，現(xiàn)代無線"數(shù)字"通信系統(tǒng)可使用M 進制(M-ary)差分相移4定控(DPSK)信號的相干檢測(coherent detection )。 在這種范例系統(tǒng)中與候選信號功率或能量水平相關(guān)聯(lián)的錯誤概率，在所引
39用的參考文件中被描述如下
廣
pe(m) 2q
'2e,
化
-sm
兀
、
V5m
(21)
乂
此處Es是每個M進制符號的發(fā)射能量，Es=Eblog2M，其中Eb作為每比特 的能量，以及No是噪聲譜密度。因此，由于Es/Nt^TB.SNR，這種表達式 也可視為TB.SNR乘積的平方根的函數(shù)，此處T是信號符號波形的持續(xù)時 間，且B是處理信號(與噪聲)的帶寬。由于這種通信QoS的SNR依賴 性，升高的信號功率或能量水平的影響可被估算，以在被命令給所關(guān)注的 MS之前接受并調(diào)整。
關(guān)于無線定位系統(tǒng)專利的引用
TruePosition公司，本發(fā)明的受讓人，及其全部所屬子公司，KSI公司 已經(jīng)在無線定位領(lǐng)域中從事發(fā)明很多年，且已經(jīng)取得了相關(guān)專利的投資組 合，其中的一些在上面引用。因此，下列的專利可被參考用于無線定位領(lǐng) 域中的有關(guān)發(fā)明和改進的信息和背景
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7. 美國專利 No. 6,646,604 B2, November 11, 2003, Automatic Synchronous Tuning of Narrowband Receivers of a Wireless System for Voice/Traffic Channel Tracking;
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25. 美國專利No. 6,281,834, August 28, 2001, Calibration For Wireless Location System;
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4231. 美國專利No. 6,091 ,362, July 18, 2000, Bandwidth Synthesis For Wireless Location System;
32. 美國專利 No. 6,047,192, April 4, 2000, Robust, Efficient, Localization System;
33. 美國專利 No. 6,108,555, August 22, 2000, Enhanced Time Difference Localization System;
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36. 美國專利 No. 6,127,975, October 3, 2000, Single Station Communications Localization System;
37. 美國專利No. 5,959,580, S印tember 28, 1999, Communications Localization System;
38. 美國專利No. 5,608,410, March 4, 1997, System For Locating A Source Of Bursty Transmissions;和
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40. 美國專利 No. 4,728,959, March 1, 1988, Direction Finding Localization System.
結(jié)論
本發(fā)明的信號功率和持續(xù)時間(或等于持續(xù)時間乘以功率的相關(guān)的積 的總能量)的最優(yōu)化，針對來自圍繞標定MS位置的所有最鄰近的LMU 的貢獻，來檢查潛力(potential)。該最優(yōu)化逐步向外擴張至更大的距離范圍， 以獲得所選的協(xié)作LMU站點的優(yōu)化組。在本發(fā)明的說明性的實施方式中， 最優(yōu)化的功率控制計算在擴充WCS服務(wù)的標準SMLC數(shù)據(jù)處理設(shè)備中執(zhí)
43行。作為結(jié)果的估算的用于MS發(fā)射的最佳功率水平和持續(xù)時間^C提供給
BTS,并被從該BTS優(yōu)先命令給該MS,該BTS在對完整CGI的當(dāng)前通信 使用的檢查中執(zhí)行最終的功率控制判定。在使用自己的標準數(shù)據(jù)處理設(shè)備 的最終評估中，服務(wù)BTS可重置或切換其他活動的MS任務(wù)的頻率、信道 和/或CGI分配，且潛在地也可能與用于當(dāng)前正在服務(wù)的其他MS的相關(guān)功 率調(diào)整一起協(xié)調(diào)并安排對于所關(guān)注的MS的功率調(diào)整。此BTS和/或相關(guān) 聯(lián)的BSC的協(xié)作可包括如下估算當(dāng)前通信業(yè)務(wù)比特率(完全的對部分的) 和時隙使用、跳頻模式、功率的水平和最高限度(也就是最大可實現(xiàn)的或 可接受的)、以及在其操作范圍內(nèi)的局部噪聲或干擾水平。因此，表征MS 信號和通信環(huán)境的數(shù)據(jù)在SMLC與WCS之間的綜合協(xié)作性交換，使MS 功率的動態(tài)調(diào)整能夠提高擴充定位服務(wù)的性能，同時減輕或避免通信服務(wù) 中的降低。
作為本發(fā)明的最佳功率控制評估的基礎(chǔ)，標定的或起始的MS位置可 僅通過使用與當(dāng)前相關(guān)SBTS關(guān)聯(lián)的WCS部署信息獲得。用這種可用于 WCS部署配置的信息，對于目標服務(wù)區(qū)域的天線方位的CGI位置和方向 使得能夠使用在距BTS標定距離處沿著區(qū)域中心LOB的標定MS ("區(qū)域 質(zhì)心")位置，該標定距離為，例如，近似沿著相同的中心LOB至下一個 最近的相鄰CGI邊界的距離的一半?？蛇x擇地，用上面描述的任何更精確 地測量的和/或命令的信息項，本發(fā)明的功率控制技術(shù)可估計更精確的標定 MS位置的表達式。如上面描述的，這種精確信息可包括l)為當(dāng)前的 MSRTD估算的TA，借以提供距服務(wù)BTS的關(guān)聯(lián)距離的直接的測量結(jié)果； 2 )如在服務(wù)BTS和任何其他BTS處觀察到的用于MS的接收功率水平， 如果是可用的，則借以通過傳播損失模型推斷相對距離比；3)BTS命令 用于MS的功率水平，以使在BTS (s)處觀察到的功率水平可通過傳播損 失模型與個體的MS至BTS的距離成正比；4)(優(yōu)選多個)下行鏈路BTS 功率水平和/或EOTD ( s )，如由MS測量的并在網(wǎng)絡(luò)測量報告(NMR)和 關(guān)聯(lián)控制通信中報告給功率最優(yōu)化評估；5) WCS的所選的下行鏈路BTS 發(fā)射功率水平，借以通過傳播損失模型推斷從MS至相關(guān)聯(lián)的個體BTS (s)的距離；以及6)估計的MS位置或其他LMU提取的與位置有關(guān)的 信號特征的測量結(jié)果，例如，如由附屬SMLC實現(xiàn)或提供的TOA、 TDOA、AOA、信號強度、或相關(guān)性水平。所有這種信息項分別地或協(xié)作地合并進 入標定MS位置的精確估算中，且又貢獻給原位的當(dāng)前信號傳播環(huán)境的精 確估算，其中所述的MS在所述的信號傳播環(huán)境中運行。
在本發(fā)明的功率控制估算中，最佳MS信號發(fā)射功率水平和調(diào)整的功 率的持續(xù)時間的選擇和評估，通過上行鏈路和/或下行鏈路傳播路徑損失的 當(dāng)前的或?qū)崟r的測量結(jié)果^fe直接增強至可用的或可得到的程度。這種實時 傳播損失測量結(jié)果與可應(yīng)用的傳播損失模型一起用于評估，不僅用于直接 推斷相關(guān)的關(guān)聯(lián)傳播路徑長度，而且用于間接地支持動態(tài)校準的傳播損失 的估算自身。通過作為結(jié)果的動態(tài)調(diào)整過的預(yù)期的傳播損失的表征，本發(fā) 明的功率控制評估更準確地估算潛在的用于很可能會實現(xiàn)即時目標定位 或其他擴充il良務(wù)性能的MS功率水平。
本發(fā)明的原理、實施方式和操作才莫式已經(jīng)在前述說明書中闡明，其中 顯而易見的是，本技術(shù)中的普通技術(shù)人員可執(zhí)行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理以實現(xiàn)所 描述的技術(shù)。于此公開的實施方式應(yīng)解釋為是說明本發(fā)明而不是限制它。 許多的變化與改變可實施于前述的說明性的實施方式而不背離本發(fā)明的 如在所附權(quán)利要求中闡明的范圍。
另外，本發(fā)明的真實范圍不限于公開于此的目前優(yōu)選的或說明性的實 施方式。例如，前面公開的動態(tài)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的說明性實施方式使用 解釋性的術(shù)語，如位置測量設(shè)備(LMU)、服務(wù)移動定位中心(SMLC)以 及類似的術(shù)語，這些不應(yīng)被解釋以致限制下列權(quán)利要求所保護的范圍，或 以致另外意味著系統(tǒng)的創(chuàng)造性方面限于公開的特定的方法和裝置。而且， 如會被那些本技術(shù)中的熟練人員理解的，公開于此的創(chuàng)造性方面可應(yīng)用在 無線通信系統(tǒng)中或為了有益于無線通信系統(tǒng)而被應(yīng)用，其中所述的無線通 信系統(tǒng)不n于特定的無線位置確定技術(shù)。例如，供無線通信系統(tǒng)借以為 通信切換(HO)確定最佳時間和服務(wù)小區(qū)標識的過程，可得益于動態(tài)的功 率控制確定。類似地，本發(fā)明不限于使用多個LMU和其他如上面描述的 那樣的子系統(tǒng)的系統(tǒng)。所述LMU、 SMLC等本質(zhì)上是可編程的數(shù)據(jù)收集與 處理設(shè)備，其可以采用多種形式而不背離公開于此的創(chuàng)造性的概念。給定 數(shù)字信號處理和其他處理功能的下降的成本，就可能例如將針對特定功能的處理從一個于此描述的功能元素轉(zhuǎn)換至另一個功能元素，而不改變創(chuàng)造 性的系統(tǒng)操作。在許多情況中，于此描述的實施位置(即，功能元素)僅 是設(shè)計者的偏好，并不是硬性要求。
另外，更新的基于GSM的系統(tǒng)如UMTS中的控制信道，被稱為接入 4言道("cce^ channel),而凄丈才居或i吾音寸言道^皮稱為業(yè)務(wù)4言道("q^c channel )， 此處這種接入和業(yè)務(wù)信道可共享相同的頻帶和調(diào)制方案，但是^f皮編碼隔 離。在此說明書中，無論用于特定空中接口的哪種優(yōu)選術(shù)語，關(guān)于控制和 接入信道、或語音和數(shù)據(jù)信道的一般引用應(yīng)指所有類型的控制信道或語音 和數(shù)據(jù)信道。而且，給出了遍及世界使用的許多空中接口的類型(例如， IS-95 CDMA、 CDMA 2000、 UMTS以及W-CDMA )，此說明書不排除任 何來自在此描述的創(chuàng)造性概念的空中接口 。那些本技術(shù)中的熟練人員將承 認其他使用在別處的接口是派生自或在種類上類似于那些上面所描述的 接口。因此，除了當(dāng)可能明確地表達確實限制的時候以外，下列權(quán)利要求 的保護范圍不意味著被限于上面所描述的特定的實施方式中。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制從移動臺發(fā)射以支持與無線通信系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的擴充服務(wù)的信號的RF信號特征的方法，所述方法包括以下步驟(a)評估與所述信號特征的值相關(guān)的收集到的數(shù)據(jù)，以獲得對于所述擴充服務(wù)的預(yù)期性能的有效性的依賴于特征的預(yù)期測量值；(b)確定用于所述特征以支持所述擴充服務(wù)的最佳值；并(c)將所述最佳值傳達至所述移動臺。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述受控的信號特征是由所述移 動臺發(fā)射的信號的功率水平。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述受控的信號特征是由所述移 動臺發(fā)射的信號的持續(xù)時間。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述受控的信號特征是由所迷移 動臺發(fā)射的信號的能量。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，進一步包括在所述移動臺中使用所述最佳值，以控制所述移動臺的發(fā)射信號的所 述特征。
6. 如權(quán)利要求l所迷的方法，其中所述擴充服務(wù)包括位置確定。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在所述 移動臺處從基站收發(fā)信機接收到的下行鏈路信號的所述功率水平的測量 結(jié)果。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在所述 移動臺處從基站收發(fā)信機接收到的下行鏈路信號的到達時間的測量結(jié)果。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在所述 移動臺處從基站收發(fā)信機接收到的下行鏈路信號的到達時間差的測量結(jié) 果。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括RF信 號經(jīng)由包括基站收發(fā)信機和所述移動臺之間的下行鏈路方向和上行鏈路 方向的雙向路徑而傳播的往返延遲的測量結(jié)果。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括RF信 號經(jīng)由包括基站收發(fā)信機和所述移動臺之間的下行鏈路方向和上行鏈路 方向的雙向路徑而傳播的定時提前的測量結(jié)果。
12. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站 收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的所述功率水平的測量結(jié)果。
13. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所迷的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站 收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的所述到達時間的測量 結(jié)果。
14. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站 收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的所述到達時間差的測 量結(jié)果。
15. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站 收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的到達角度的測量結(jié)杲。
16. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括規(guī)定當(dāng) 下行鏈路信號從所述基站收發(fā)信機發(fā)射時命令用于所述下行鏈路信號的 功率水平的無線通信系統(tǒng)參數(shù)。
17. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括規(guī)定當(dāng) 上行鏈路信號從所述移動臺發(fā)射時命令用于所述上行鏈路信號的功率水 平的無線通信系統(tǒng)參數(shù)。
18. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站 收發(fā)信機與所述移動臺的估計位置之間的RF信號傳播損失的表示。
19. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括基站收 發(fā)信機與所述移動臺的估計位置之間的信號路徑的RF信號發(fā)射和接收系統(tǒng)增益的表示。
20. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括由位置確定過程提供的所述移動臺的估計位置。
21. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處的通信系統(tǒng)干擾的測量結(jié)果。
22. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所迷的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處的通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的測量結(jié)果。
23. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)椐包括在基站收發(fā)信機處的通信系統(tǒng)誤碼率的測量結(jié)果。
24. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括指示能夠從所述移動臺接收發(fā)射的位置測量設(shè)備的數(shù)量的數(shù)據(jù)。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，進一步包括以下步驟引起所述移動臺增加其發(fā)射的功率，以使規(guī)定數(shù)量的位置測量設(shè)備能夠接收所述發(fā)射。
26. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的有效性的預(yù)期測量值包括預(yù)期的位置確定準確度的表示。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述的預(yù)期的定位準確度的表示包括表示定位誤差協(xié)方差矩陣的預(yù)期不確定性的至少一個參數(shù)。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述的預(yù)期的定位不確定性的參數(shù)表示包括由以下項組成的組的至少一個成員所述定位誤差協(xié)方差矩陣的預(yù)期的行列式、所述定位誤差協(xié)方差矩陣的預(yù)期的跡、以及所述的預(yù)期的位置確定的精確度的預(yù)期削減。
29. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中確定最佳值的所述步驟進一步包括聯(lián)合估算預(yù)期的位置測量準確度和根據(jù)與候選調(diào)整的信號特性相關(guān)聯(lián)的干擾影響而預(yù)期的通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量或誤碼率。
30. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中確定最佳值的所述步驟包括確定是否足夠數(shù)量的位置測量設(shè)備從所迷移動臺接收到了發(fā)射。
31. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中確定最佳值的所述步驟包括確定是否適當(dāng)幾何排列的位置測量設(shè)備從所述移動臺接收到了發(fā)射。
32. 如權(quán)利要求l所述的方法，進一步包括以下步驟在無線通信系統(tǒng)和擴充服務(wù)系統(tǒng)間交換數(shù)據(jù)；并在所述無線通信系統(tǒng)和所述擴充服務(wù)系統(tǒng)的處理設(shè)備間共享。
33. —種控制系統(tǒng)，其包括(a) 處理器，其編程為接收涉及與由移動臺發(fā)射的信號相關(guān)聯(lián)的信號特征的收集到的數(shù)據(jù)，并獲得對于擴充服務(wù)的預(yù)期性能的有效性的依賴于特征的預(yù)期測量值，且為所述特征確定最佳值以支持所述擴充服務(wù)；和(b) 將所述最佳值傳達至所述移動臺的機制。
34. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述受控的信號特征是由所述移動臺發(fā)射的信號的功率水平。
35. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述受控的信號特征是由所述移動臺發(fā)射的信號的持續(xù)時間。
36. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述受控的信號特征是由所述移動臺發(fā)射的信號的能量。
37. 如權(quán)利要求33所迷的系統(tǒng)，進一步包括在所述移動臺中用于使用所述最佳值以控制所述移動臺的發(fā)射信號的所述特征的程序。
38. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述擴充服務(wù)包括位置確定。
39. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在所述移動臺處從基站收發(fā)信機接收到的下行鏈路信號的所迷功率水平的測量結(jié)果。
40. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在所述移動臺處從基站收發(fā)信機接收到的下行鏈路信號的到達時間的測量結(jié)果。
41. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在所述移動臺處從基站收發(fā)信機接收到的下行鏈路信號的到達時間差的測量結(jié)果。
42. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括RF信號經(jīng)由包括基站收發(fā)信機和所述移動臺之間的下行鏈路方向和上行鏈路方向的雙向路徑而傳播的往返延遲的測量結(jié)果。
43. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括RF信號經(jīng)由包括所述基站收發(fā)信機和所述移動臺之間的下行鏈路方向和上行鏈路方向的雙向路徑而傳播的定時提前的測量結(jié)果。
44. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的所述功率水平的測量結(jié)果。
45. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的所述到達時間的測量結(jié)果。
46. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的所述到達時間差的測量結(jié)果。
47. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的到達角度的測量結(jié)果。
48. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括規(guī)定當(dāng)下行鏈路信號從所述基站收發(fā)信機發(fā)射時命令用于所述下行鏈路信號的功率水平的無線通信系統(tǒng)參數(shù)。
49. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括規(guī)定當(dāng)上行鏈路信號從所述移動臺發(fā)射時命令用于所述上行鏈路信號的功率水平的無線通信系統(tǒng)參數(shù)。
50. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機與所述移動臺的估計位置之間的RP信號傳播損失的表示。
51. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括基站收發(fā)信機與所述移動臺的估計位置之間的信號路徑的RF信號發(fā)射和接收系統(tǒng)增益的表示。
52. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括由位置確定過程提供的所述移動臺的估計位置。
53. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處的通信系統(tǒng)干擾的測量結(jié)果。
54. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處的通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的測量結(jié)果。
55. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處的通信系統(tǒng)誤碼率的測量結(jié)果。
56. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所迷的有效性的預(yù)期測量值包括預(yù)期的位置確定準確度的表示。
57. 如權(quán)利要求56所述的系統(tǒng)，其中所述的預(yù)期的定位準確度的表示包括至少一個表示定位誤差協(xié)方差矩陣的預(yù)期不確定性的參數(shù)。
58. 如權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其中所述的預(yù)期的定位不確定性的參數(shù)表示包括由以下各項組成的組的至少一個成員所迷定位誤差協(xié)方差矩陣的預(yù)期的行列式、所述定位誤差協(xié)方差矩陣的預(yù)期的跡、以及所述的預(yù)期的位置確定的精確度的預(yù)期削減。
59. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中確定最佳值的所述步驟進一步包括聯(lián)合估算預(yù)期的位置測量準確度和根據(jù)與候選調(diào)整的信號特征相關(guān)聯(lián)的干擾影響而預(yù)期的通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量或誤碼率。
60. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，進一步包括用于在無線通信系統(tǒng)與擴充服務(wù)系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)的機制，其中，在所述無線通信系統(tǒng)的處理設(shè)備與所述擴充服務(wù)系統(tǒng)的處理設(shè)備間共享處理。
61. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被編程以接收收集的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括指示能夠從所述移動臺接收發(fā)射的位置測量設(shè)備的數(shù)量的數(shù)據(jù)。
62. 如權(quán)利要求61所述的系統(tǒng)，進一步包括用于引起所述移動臺增加其發(fā)射的功率以使規(guī)定數(shù)量的位置測量設(shè)備能夠接收所述發(fā)射的裝置。
63. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被編程，用于確定是否足夠數(shù)量的位置測量設(shè)備從所述移動臺接收到了發(fā)射。
64. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被編程，用于確定是否適當(dāng)幾何排列的位置測量設(shè)備從所述移動臺接收到了發(fā)射。
65. —種無線通信系統(tǒng)，其包括基站收發(fā)信機，用于與移動臺通信；無線定4立系統(tǒng)；以及發(fā)射功率控制系統(tǒng)，用于收集涉及與由所關(guān)注的移動臺(MS)發(fā)射的信號相關(guān)聯(lián)的發(fā)射功率水平的數(shù)據(jù)，并處理所收集的數(shù)據(jù)以獲得對于所述定位系統(tǒng)的預(yù)期性能的有效性的預(yù)期測量值。
66. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述發(fā)射功率控制系統(tǒng)包括處理器和機制，所述處理器配置成對于所關(guān)注的所述MS的所述發(fā)射功率確定最佳值以支持所述定位系統(tǒng)，所迷機制將所述最佳值傳達至所關(guān)注的所述MS。
67. 如權(quán)利要求66所述的無線通信系統(tǒng)，其進一步包括用于控制由所關(guān)注的所述MS發(fā)射的信號的能量的裝置。
68. 如權(quán)利要求66所述的無線通信系統(tǒng)，其進一步包括用于控制由所關(guān)注的所述MS發(fā)射的信號的持續(xù)時間的裝置。
69. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所迷的收集到的數(shù)據(jù)包括在所述移動臺處從基站收發(fā)信機接收到的下行鏈路信號的所述功率水平的測量結(jié)果。
70. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在所述移動臺處從基站收發(fā)信機接收到的下行鏈路信號的到達時間的測量結(jié)果。
71. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在所述移動臺處從基站收發(fā)信機接收到的下行鏈路信號的到達時間差的測量結(jié)果。
72. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括RF信號經(jīng)由包括基站收發(fā)信機和所述移動臺之間的下行鏈路方向和上行鏈路方向的雙向路徑而傳播的往返延遲的測量結(jié)果。
73. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括RF信號經(jīng)由包括所述基站收發(fā)信機和所述移動臺之間的下行鏈路方向和上行鏈路方向的雙向路徑而傳播的定時提前的測量結(jié)果。
74. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的所述功率水平的測量結(jié)果。
75. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的所述到達時間的測量結(jié)果。
76. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的所述到達時間差的測量結(jié)果。
77. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機處從所述移動臺接收到的上行鏈路信號的到達角度的測量結(jié)果。
78. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括規(guī)定當(dāng)下行鏈路信號從所述移動臺發(fā)射時命令用于所述下行鏈路信號的功率水平的無線通信系統(tǒng)參數(shù)。
79. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括規(guī)定當(dāng)上行鏈路信號從所述移動臺發(fā)射時命令用于所述上行鏈路信號的功率水平的無線通信系統(tǒng)參數(shù)。
80. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù)包括在基站收發(fā)信機與所述移動臺的估計位置之間的RF信號傳播損失的 表示。
81. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù) 包括基站收發(fā)信機與所述移動臺的估計位置之間的信號路徑的RF信號發(fā) 射和接收系統(tǒng)增益的表示。
82. 如權(quán)利要求65所迷的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù) 包括由位置確定過程提供的所述移動臺的估計位置。
83. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù) 包括在基站收發(fā)信機處的通信系統(tǒng)千擾的測量結(jié)果。
84. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù) 包括在基站收發(fā)信機處的通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的測量結(jié)果。
85. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的收集到的數(shù)據(jù) 包括在基站收發(fā)信機處的通信系統(tǒng)誤碼率的測量結(jié)果。
86. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的有效性的預(yù)期 測量值包括預(yù)期的位置確定準確度的表示。
87. 如權(quán)利要求86所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的預(yù)期的定位準 確度的表示包括表示定位誤差協(xié)方差矩陣的預(yù)期不確定性的至少一個參數(shù)。
88. 如權(quán)利要求87所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的預(yù)期的定位不 確定性的參數(shù)表示包括由以下各項組成的組的至少一個成員所述定位誤 差協(xié)方差矩陣的預(yù)期的行列式、所述定位誤差協(xié)方差矩陣的預(yù)期的跡、以 及用于所述的預(yù)期的位置確定的精確度的預(yù)期削減。
89. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中確定最佳值的所述步 驟進一步包括聯(lián)合估算預(yù)期的位置測量準確度和根據(jù)與候選調(diào)整的信號 特征相關(guān)聯(lián)的千擾影響而預(yù)期的通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量或誤碼率。
90. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，進一步包括用于在所述無 線通信系統(tǒng)與所述定位系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)的機制，其中，在所述無線通信系統(tǒng)的處理設(shè)備與所述定位系統(tǒng)的處理設(shè)備之間共享處理。
91. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述處理器被編程以接收收集的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括指示能夠從所述移動臺接收發(fā)射的位置測 量設(shè)備的數(shù)量的數(shù)據(jù)。
92. 如權(quán)利要求91所述的無線通信系統(tǒng)，進一步包括用于引起所述 移動臺增加其發(fā)射的功率以使規(guī)定數(shù)量的位置測量設(shè)備能夠接收所述發(fā) 射的裝置。
93. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述處理器被編程， 用于確定是否足夠數(shù)量的位置測量設(shè)備從所述移動臺接收到了發(fā)射。
94. 如權(quán)利要求65所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述處理器被編程， 用于確定是否適當(dāng)幾何排列的位置測量設(shè)備從所述移動臺接收到了發(fā)射。
全文摘要
一種用于提高與無線通信系統(tǒng)相關(guān)的擴充服務(wù)的性能的方法和系統(tǒng)，通過動態(tài)利用當(dāng)前測量結(jié)果和操作配置參數(shù)，以準確有效地控制由所關(guān)注的移動設(shè)備發(fā)射的信號功率和持續(xù)時間。
文檔編號H04B7/00GK101490971SQ200680050549
公開日2009年7月22日 申請日期2006年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月16日
發(fā)明者羅伯特·J·安德森 申請人:真實定位公司