发明名称 数位电话网路之定位系统
摘要 本发明系有关一种在数位电话网路定位系统中决定一可移动接收器4位置。一第一接收器3系位于一已知位置且其他系可移动的。本方法牵涉到从复数个来源l传输信号,该传输信号具有一格式,其中至少该格式的一部份具有预先决定数值或该格式部份有重复。相对于各接收器的参考时脉来自传输来源l于各接收器4、5所接收的传输信号之时间偏移量,系藉由产生一锁定于参考时脉的参考信号所决定。该参考信号具有一与传输信号类似的格式,并包括与预定值或接收信号重复部份相同的部份,并比较所接收之传输信号及参考信号。介于接收器4、5所接收的个别信号间的时间延迟,系由其相对时间偏移量来决定,以藉此决定其他接收器4之位置。
申请公布号 TW425797 申请公布日期 2001.03.11
申请号 TW087120538 申请日期 1998.12.10
申请人 剑桥位置系统有限公司 发明人 彼得都费–史密斯;保罗汉森
分类号 H04L29/00;H04B7/216 主分类号 H04L29/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种定位系统,包括:一数位电话网路之至少二个 接收器,该数位电话网路具有复数个传输来源,第 一个接收器系位于一已知位置,且第二接收器系为 一位置尚待未确定之行动接收器,该系统利用具有 一格式之传输信号,该格式一部份至少具有预定値 ,或一部份的格式系重复,每一接收器包括 一参考时脉; 产生装置,用于在各接收器中产生一锁定于参考时 脉之参考信号,该参考信号具有一类似于传输信号 之格式,且因此一部份格式相同于接收信号的一部 份,该格式具有预定値或系重复;以及 在各接收器中之比较装置,用于比较所接收之传输 信号及该参考信号,以决定其相对时间偏移量,以 藉此使得第二接收器的位置加以确定,其系藉由决 定两接收器上所接收的个别信号间之时间延迟。2 .如申请专利范围第1项之定位系统,其中该参考信 号系由该传输信号的已知特性产生。3.如申请专 利范围第2项之定位系统,其中该参考信号系由第 一接收传输产生。4.一种定位系统,包括:一数位电 话网路之至少二个接收器,该数位电话网路具有复 数个传输来源,第一个接收器系位于一已知位置, 且第二接收器系为一位置尚待确定之行动接收器, 该系统利用具有一格式之传输信号,该格式一部份 至少具有预定値,于每一接收器中从来自该传输来 源所接收的传输信号之相对时间偏移量,系在该接 收器相对于彼此加以计算,藉由将从不同传输来源 所接收的传输信号与另一个加以比较,以决定其相 对时间偏移量,并藉此决定第二接收器的位置,其 系藉由决定在两接收器上所接收的个别信号间之 延迟。5.一种定位系统,包括:一数位电话网路之至 少二个接收器,该数位电话网路具有复数个传输来 源,第一接收器系位于一已知位置,且第二接收器 系为一位置尚待确定之行动接收器,该系统利用具 有一格式之传输信号,该格式至少一部份系连续重 复,其中于该传输来源的任一接收器所接收的传输 信号的相对时间偏移量,系在该等接收器相对于彼 此加以计算,其系藉由将不同传输来源所连续接收 之传输信号与另一个加以比较,以决定其相对时间 偏移量,并藉此决定第二接收器的位置,其系藉由 决定在两接收器上所接收的个别信号间的时间延 迟。6.如申请专利范围第1,2,3,4或5项任一项中之定 位系统,另包括一中央处理器,该中央处理器接收 接收器的资料,该资料代表于传输来源的各接收器 所接收的传输信号之相对时间偏移量,并用于决定 第二接收器的位置,藉由决定来自该相对时间偏移 量的两接收器所接收之个别信号间的时间延迟。7 .如申请专利范围第6项之定位系统,其中该中央处 理器透过GSM网路中一或多个资料服务封包接收接 收器的资料。8.如申请专利范围第6项之定位系统, 其中代表该行动接收器位置的资料系传输自该中 央处理器。9.如申请专利范围第8项之定位系统,其 中代表该行动接收器位置的资料系自该中央处理 器传输至该行动接收器。10.如申请专利范围第1项 中之定位系统,其中该传输信号系控制频道信号。 11.如申请专利范围第10项之定位系统,其中该传输 信号包括GSM网路的广播控制频道BCCH信号。12.如申 请专利范围第1项中之定位系统,其中该传输信号 包括以预定间隔重复的编码TDAM讯框,及其中该接 收器系安排相对于已知编号讯框的出现时间,以记 录该传输来源的传输信号,藉此以将该记录的开始 同步化。13.如申请专利范围第1项中之定位系统, 采用以决定于两接收器所接收的个别信号间之时 间延迟,接收时间系当该行动接收器不在使用时。 14.如申请专利范围第1项中之定位系统,其中该接 收器系多频道接收器。15.如申请专利范围第1项中 之定位系统,其中相位差异及于任一该接收器之信 号到达之间的时间延迟,两者的计算系已确定,除 了用于计算时间之外也用于计算相位,以便改良时 间延迟之估算,以便决定和二接收器的位置。16.如 申请专利范围第1项中之定位系统,包括一装置,藉 由辨识及计算来自传输来源所接收的信号到达时 间,以将多路径传播的效果最小化,相对于锁定于 内部参考时脉之参考信号,对于时间或同等转换空 间,该装置 自动关连该接收信号的计算部份; 架构一范本,包括:该接收信号预期部份的自动相 关的一部份,以及该接收信号计算部份的部份自动 相关的一部份; 交叉关连该接收信号的预期部份与该接收信号之 计算部份;及 计算偏移量,该范本最适合于该偏移量时进行交叉 关连,该交叉关连是指由传输来源所广播的信号的 到达时间,相对于上述参考信号的到达时间。17.如 申请专利范围第16项之定位系统,其中用以架构该 范本之装置包括:一装置,用以结合对应于该接收 信号的中央峰値偏移量时间以前之偏移量时间的 接收信号的预期部份之自动关连的一部份,与对应 于中央峰値的偏移量时间以后之偏移量时间的接 收信号的计算部份之部份自动关连的一部份。18. 一种与前述之申请专利范围第1项中之定位系统结 合的数位电话网路。19.如申请专利范围第18项之 数位电话网路,另包括位于已知位置的复数个固定 接收器;及一装置,用于藉由建立由该复数个固定 接收器所计算的时间偏移量,而将该网路同步化。 20.如申请专利范围第18项之数位电话网路,另包括 位于已知位置的复数个固定接收器,各该接收器具 有一内部时脉;及一装置,用于藉由建立其个别内 部时脉的时间偏移量,而将该固定接收器同步化。 21.如申请专利范围第20项之数位电话网路,另包括 一装置,用于藉由建立该固定接收器的传输来源的 传输时间偏移量,而将该网路同步化。22.如申请专 利范围第20项之数位电话网路,另包括一装置,用于 建立该固定接收器的传输来源的一部份。23.一种 将申请专利范围第4项中之定位系统结合用于数位 电话网路之手机,当与定位系统合用时,该手机包 括:用以计算传输信号的相对时间偏移量之装置, 该等传输信号系藉由将不同传输来源所接收的传 输信号彼此相互比较,而于该手机从多个传输来源 所接收;以及一传输装置,用于传输代表该相对时 间偏移量的资料,以确定手机位置。24.一种将申请 专利范围第1项中之定位系统结合用于数位电话网 路之手机,当与定位系统合用时,该手机包括: 一参考时脉; 用以产生锁定于该参考时脉之参考信号的装置,该 参考信号具有类似于传输信号的格式,因此一部份 相同于具有预定値或系为重复之所接收信号之部 份; 用于比较该接收传输信号及参考信号的装置,以决 定其相对时间偏移量; 用于传输代表该相对时间偏移量资料的装置,以藉 此决定手机的位置。25.一种决定于一数位电话网 路定位系统中一行动接收器位置的方法,该网路定 位系统至少具有两个接收器,第一接收器系位于一 已知位置,而第二接收器系为行动式,该方法包括: 自复数个来源传输信号,该传输信号具有一格式, 至少该格式的一部份具有预定値,或一部份的格式 系重复; 决定时间偏移量,其系决定从相对于各接收器的一 参考时脉的一传输来源,于各接收器所接收之传输 信号的时间偏移量,其系藉由产生一锁定于参考时 脉的参考信号,该参考信号具有一类似于传输信号 的格式,并包含一部份相同于预定値或 决定于两接收器上所接收的个别信号间之时间延 迟,其系藉由决定其相对的时间偏移量,以藉此决 定第二接收器的位置。26.如申请专利范围第25项 之方法,其中该参考信号系由该传输信号的已知特 性所产生。27.如申请专利范围第25项之方法,其中 该参考信号系由一第一接收传输所产生。28.一种 决定于一数位电话网路定位系统中一行动接收器 位置的方法,该数位电话网路定位系统具有至少两 个接收器,第一个接收器系位于一已知位置,且第 二接收器系为行动接收器,该方法包括: 自复数个来源传输信号,该传输信号具有一格式, 至少该格式的一部份具有预定値; 计算相对时间偏移量,其系计算于接收器从复数个 传输来源所接收的传输信号相对于彼此之相对时 间偏移量,其系藉由与其他从不同传输来源所接收 的传输信号比较;以及 决定于两接收器上所接收的个别信号间之时间延 迟,以决定行动接收器的位置。29.一种决定于一数 位电话网路定位系统中一行动接收器位置的方法, 该数位电话网路定位系统至少具有两个接收器,第 一个接收器系位于一已知位置,而第二接收器系为 行动式,该方法包括: 自复数个来源传输信号,该传输信号具有一格式, 至少该格式的一部份为连续重复; 计算相对时间偏移量,其系计算于接收器从复数个 传输来源所接收的传输信号相对于彼此的相对时 间偏移量,其系藉由与其他从不同传输来源所接收 的传输信号相比较;以及 决定于两接收器上所接收的个别信号间之时间延 迟,以决定行动接收器的位置。30.如申请专利范围 第25至29项任一项中之方法,其中该资料代表来自 传输来源的各接收器上所接收的传输信号的相对 时间偏移量,系由各接收器的中央处理器所接收, 及第二接收器的位置系由决定该相对时间偏移量 的两接收器上所接收的个别信号间的时间延迟来 加以计算。31.如申请专利范围第30项之方法,其中 来自该接收器的资料系于GSM网路中资料服务的一 或多个封包中的中央处理器所接收。32.如申请专 利范围第30项之方法,其中代表该行动接收器的位 置,系传输自该中央处理器。33.如申请专利范围第 32项之方法,其中代表该行动接收器的位置,系自该 中央处理器传输至行动接收器。34.如申请专利范 围第25项中之方法,其中该传输信号为控制频道信 号。35.如申请专利范围第34项之方法,其中该传输 信号包括GSM网路的BCCH信号。36.如申请专利范围第 25项中之方法,其中该传输信号包括以预定间隔重 复的编号TDMA讯框,及其中该接收器系相对于已知 编号讯框的出现时间,以记录该传输来源的传输信 号,藉此以将该记录的开始同步化。37.如申请专利 范围第25项中之方法,其中于两接收器所接收的个 别信号间之时间延迟,接收时间系当该行动接收器 不是传送语音资料时。38.如申请专利范围第25项 中之方法,其中相位差异及于任一该接收器之信号 出现之间的时间延迟两者的计算系已确定,除了用 于计算时间之外也用于计算相位,以便改良时间延 迟之估算,以便决定第二接收器的位置。39.如申请 专利范围第25项中之方法,其中藉由辨识及计算来 自传输来源所接收的信号出现时间,将多路径传播 的效果最小化,相对于锁定于内部参考时脉之参考 信号,对于时间或同等转换空间,藉由 自动关连该接收信号的计算部份; 架构一范本,包括:该接收信号预期部份的自动相 关的一部份,以及该接收信号计算部份的部份自动 相关的一部份; 交叉关连该接收信号的预期部份与该接收信号之 计算部份;及 计算该偏移量,该范本最适合于该偏移量进行交叉 关连,该交叉关连是指由传输来源所广播的信号到 达时间,相对于上述参考信号的到达时间。40.如申 请专利范围第39项之方法,其中架构该范本系藉由 结合对应于该接收信号的中央峰値偏移量时间以 前之偏移量时间的接收信号的预期部份之自动关 连的一部份,与对应于中央峰値的偏移量时间以后 之偏移量时间的接收信号的计算部份之部份自动 关连的一部份。41.如申请专利范围第25项中之方 法,其中来自比较的数値系由一方法加在压缩,其 中: 找出最大値及紧邻的数値及最大値各边的値, 其他値减去某一边的最小値,以产生一组値; 产生的最大値按照选定的倍数增减得到一已知的 値; 其他产生的数値也按照相同倍数增减; 然后移除各例子中最不重要的位元,留下最重要的 位元作为各例子中的表示法; 由于最大及最小的表示法为已知,所以加以抛弃; 及 剩余的表示法仅用来表示比较的结果。图式简单 说明: 第一图为CURSOR网路图; 第二图说明CURSOR网路几何学; 第三图说明GSM信号部份及为了相关连由手机所产 生的范本; 第四图a-第四图c说明使用多范本以减少多路径传 播效果的一组理想信号设定档; 第五图说明由手机传输的SMS封包; 第六图说明根据本发明用于一系统的CBU网路的一 部份; 第七图为于本范例中所执行计算程序的部份流程 图; 第八图A至第八图D说明系统中预估及计算信号自 动及交叉关系功能,其可用于减少多路径效果; 第九图说明范例GSM网路定位系统的元件要素;以及 第十图以附图说明与本发明系统及方法所使用之 行动手机。
地址 英国