发明名称 细胞式电话位置系统
摘要 一种用以自动记录一部或多部细胞式行动电话的位置之细胞式电话位置系统包括三个或多个细胞站系统12,每一细胞站系统设置在一细胞式电话系统之一细胞站处。每一细胞站系统均包含一天线,该天线可以装设在同一高塔或建筑物上,和该细胞式电话系统及设备所用的天线一样,此种设备并可以收藏在该对应细胞站之设备包封内。此细胞站系统经由T1通信链14耦合至一站16。站与细胞式电话系统之行动电话交换局(MTSO)配置在一起。站16更可耦合至一资料库20,并口使该资料库远离该站且可为用户所使用。
申请公布号 TW238446 申请公布日期 1995.01.11
申请号 TW083102781 申请日期 1994.03.30
申请人 联合无线电及电报公司 发明人 寇提斯.A.奈特;强.C.韦伯;路易斯.A.史提普
分类号 H04L29/00 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 1.一种用以决定多个行动细胞式电话位置之细胞式电话位置系统,每一行动细胞电话均系在一组规定逆向控制频道之一频道启动定期信号传输,该细胞式电话位置系统包括:(a)至少三个细胞站系统,每个细胞站系统包括:一高架地基天线;可操作地耦合至该天线之一基带转换器,以接收该等细胞或电话在一逆向控制频道上面所传输之细胞式电话信号并提供得自该细胞式电话信号之基带信号;一定时信号接收机以接收为全部细胞站所共用之一定时信号;以及可操作地耦合至该定时信号接收机及该基带转换器之一抽样子系统,用以在一规定抽样频率将基带信号抽样并将该抽样信号制成数位资料框格式,每一资料框包括一规定数目的资料位元及时标位元,该等时标位元代表接收该等细胞式电话信号的时间;以及(b)可操作地耦合至该细胞站系统之一中央站系统,包括:用以处理来自该等细胞站系统之资料框的装置,以产生一份刋表,该刋表识别该等细胞站系统中间的个别细胞式电话信号以及该等细胞式电话信号之到达时间的差别,以及用以根据该等到达时间的差别决定负责该等细胞式电话信号之细胞式电话位置的装置。2.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,其中该定时信号接收机包括一全球定位系统(GPS)接收机。3.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,其中该中央站系统包括一关连器,用以使来自一个细胞站系统之一资料框的资料位元与来自每一其他细胞站系统之对应资料位元发生交互关连。4.根据申请专利范围第3项之细胞式电话位置系统,其中该中央细胞站系统更包括:多个资料输入口,每一输入口的连接均在接收来自该等细胞站系统中之一个系统的信号;界面/格式变形电路,用以接收来自该等输入口之信号并输出资料位元及一时钟信号;各耦合至一界面/格式变形电路之多个先进先出暂存器,以接收来自该电路之资料位元及时钟信号;一包括多个输入口及一第一输出口(A)和一第二输出口(B)之开关,每一输入口均被耦合至该等先进先出转存器中之一个的一输出,该第一输出口则被耦合至该关连器之一输入口;可操作地耦合至该开关之一部电脑,以选择通至该开关之输入中的两个,以便予以输出在该开关之输出口上;耦合至该电脑及该先进先出暂存器之一RAM控制电路;被该电脑及该RAM控制器所控制之一抽样读取时钟,以读取来自先前选择先进先出暂存器的样本位元;以及一近交频道产生器,该产生器包括耦合至该开关之第二输出口之一输入口以及一第一输出口(B1)和一第二输出口(B2),以及用以在该第一输出口(B1)上输出一同相信号与在该第二输出口(B2)上输出一正交信号的装置;其中该关连器计算该资料A及资料A1信号之一第一关连系数以及该资料A及资料B2之一第二关连系数。5.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,其中该基带转换器各包括:提供一中频(IF)信号之一第一混合物;提供一局部振荡器(LO)信号之一合成器;可操作耦合至该第一混合物及该合成器之一单旁带混合器,用以将该中频信号转换为一上旁带信号及一下旁带信号;以及用以将该等上旁带及下旁带信号滤波并根据该等滤过波之上下旁带信号提供该基带信号的装置。6.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,包括:一第一细胞站之第一接收机装置,用以接收一细胞式电话信号;该第一细胞站处之解调器装置,用以将第一细胞站处之接收细胞式电话信号解调,以产生一股解调数位位元流;该第一细胞站处之第一调变器装置,用以将该解调数位位元调变,以便根据原来传输它时的情形重构该细胞式电话信号,藉以产生一第一重构细胞式电话信号;该第一细胞站处之第一交互关连器装置,用以将该重构信号与该第一细胞站处所接收之细胞式电话信号发生交互关连,以产生可表示该细胞式电话信号到达该第一细胞站处之时间的一第一波峰;用以根据该第一波峰决定该细胞式电话信号到达该第一细胞站处之时间并产生可表示其第一到达时间资料的装置;用以将该解调数位位元流及第一到达时间资料自该第一细胞站传至其中央站的装置;用以将该解调数位位元流及第一到达时间资料分配于一第二细胞站的装置;该第二细胞站处之第二调变器装置,用以将该第二细胞站处之解调数位位元流调变,以根据该细胞式电话第一次传输它的情形重构该细胞式电话信号,藉以产生一第二重构细胞式电话信号;该第二细胞站处之第二接收机装置,用以接收该细胞式电话信号;该第二细胞站处之第二交互关连器装置,用以将该第二重构信号与该第二细胞站处所接收之细胞式电话信号发生交互关连,以产生可表示该细胞式电话信号到达该第二细胞站处之时间的一第二波峰;用以根据该第二波峰决定该细胞式电话信号到达该第二细胞站处之时间并产生可表示其第二到达时间资料的装置;用以将该第二到达时间资料自该二细胞站传至其中央站的装置;以及该中央站处之装置,用以根据该第一及第二到达时间资料决定到达时间差别的资料。7.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,所包括之位置估计装置乃系用以:(1)产生一套涵盖一处规定地理区域之理论位点座标图,该等理论位点均系按规定增量的纬度及经度予以间隔的;(2)就多对细胞站计算时间迟延之理论数値;(3)根据多对细胞站之理论时间迟延及测定时间迟延计算一最小平方差(LSD)数値;(4)搜索全部理论位点座标并决定使该项最小平方差数値减至最小之最佳理论纬度及经度;以及(5)以最佳理论纬度及经度开始,完成另一线性化权衡最小平方重覆,以决定其实际纬度及经度至一规定度数的范围以内或一度的分数。8.根据申请专利范围第7项之细胞式电话位置系统,其中该计算步骤(2)包括计算机,电气,或环境因素等所造成之任何已知站台偏移,决定该等站台偏移的方法为定期计算各已知位置处之参考细胞式发射机之位置。9.根据申请专利范围第7项之细胞式电话位置系统,其中该最小平方差系由下式求得:LSD=[QC_12C(迟延12C--迟延12C)C^2C+QC_13C(迟延13C--迟延13C)C^2C+ xyC(迟延xyC--迟延xyC)C^2C]式中,迟延xyC代表细胞站x与y之间的理论迟延,x及y为可代表细胞站的系数;迟延xyC代表细胞站x及y之间的观察迟延;oC_xyC代表细胞站x与y之间的的迟延测定的一品质因素,该品质因素为多径或其他变异可能影响一项特殊迟延测定的程度之一项估计措施。10.根据申请专利范围第7项之细胞式电话位置系统,更包括用以检测一细胞式电话信号之一第一前缘并斥拒该细胞式电话信号之后来前缘的装置,藉以可减少多径影响。11.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,所包括之速度估计装置系用以:(1)产生一套涵盖一处规定速度范围之理论位点座标,该等位点乃系按规定增量予以间隔的;(2)计算多对细胞站之理论频差数値;(3)根据多对细胞站之理论频率差及测定频率差计算一最小平方差(LSD)数値;(4)搜索全部理论位点座标并决定使最小平方差数値减至最小之最佳理论速度;以及(5)以该最佳理论速度开始,完成另一线性化权衡最小平方重覆,以决定其实际速度达一项规定容差范围以内。12.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,更包括一资料库,用以储存识别该等细胞式电话及其个别位置的位置资料,以及用以对遥达位置处之用户提供通至该资料库接达的装置。13.根据申请专利范围第12项之细胞式电话位置系统,更包括的装置系用以于等细胞式电话中之一特定电话请求时对该特定电话提供位置资料。14.根据申请专利范围第12项之细胞式电话位置系统,更包括之装置系用以将该位置资料与该等细胞式电话的开票资料合并并产生修正开票资料,其中该开票资料表示该等细胞式电话在某一段时期内所完成之每一电话呼叫的费用,该项费用系根据一种或多种预定开票费率,以及该项修正开票资料则系根据来自一处或多处规定地点所完成之呼叫的不同费率。15.根据申请专利范围第14项之细胞式电话位置系统,其中该系统对来自一位用户家中之电话呼叫应用一项较低开票费率。16.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,所更包括之装置系用以将一信号传至一选定细胞式电话,以促使该选定电话在一控制频道上面传输一信号。17.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,所更包括之装置系用以于响应接收来自一细胞式电话之一遇险信号时将位置资讯自动传至一规定接收站,藉以对一位遇险中的用户可提供急救协助。18.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,所更包括之装置系用以将一已知电话之现在位置与一规定范围的位置比较并于该现在位置不在该项规定范围内时指示一种警告情况。19.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,所更包括之装置系用以检测缺乏一已知电话所作之信号传输并于对其响应时自动拨叫该已知电话,以促使该已知电话,启动一信号传输,该装置并包括用以指示一种警告情况的装置。20.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,所更包括之装置系用以估计一已知电话到达一规定位置的时间。21.根据申请专利范围第1项之细胞式电话位置系统,所更包括之装置系用以连续追一已知电话,其法为在一声音频道上接收该已知电话所传输之话音信号以及根据该话音信号决定该已知电话的位置。22.一种地面细胞式电话系统,该系统服务细胞式行动电话之多家用户,包括:(a)至少三个细胞站,该等细胞站所安装的设备乃在接收多个细胞式行动电话所传送的信号,每一行动电话均在一组规定逆向控制频道中之一频道上启动定期信号传输;(b)定位置装置,用以藉由接收并处理该等定期逆向控制频道传输期间所发射的信号以自动决定该等细胞式电话的位置;以及(c)资料库装置,用以储存识别该等细胞式电话及其个别位置的位置资料以及对遥远位置之用户提供通至该资料库的接达。23.根据申请专利范围第22项之地面细胞式电话系统,所更包括之装置系用以于该等细胞式电话中之一特定电话请求时,对该特定电话提供位置资料。24.根据申请专利范围第22项之地面细胞式电话系统,所更包括之装置系用以将该位置资料与该等细胞式电话的开票资料合并并产生修正开票资料,其中该开票资料表示该等细胞式电话在某一段时期内所完成之每一电话呼叫的费用,该费用系根据一种或多种开票费率,以及该修正开票资料则系根据来自一处或多处规定地点所完成之呼叫的不同费率。25.根据申请专利范围第22项之地面细胞式电话系统,所更包括之装置系用以将一信号传至一选定细胞式电话,以促使该选定电话在一控制频道上传输一信号。26.根据申请专利范围第22项之地面细胞式电话系统,所更包括之装置系用以于响应接收来自一细胞式电话之一遇险信号时将位置资讯自动传至一规定接收站,藉以对一位遇险用户可提供急救协助。27.根据申请专利范围第22项之地面细胞式电话系统,所更包括之装置系用以将一已知电话之现在位置与一规定范围的位置比较并于该现在位置不在该规定范围内时表示一种警告情况。28.根据申请专利范围第22项之地面细胞式电话系统,所更包括之装置系用以检测一已知电话没有信号传输的情况并于对其响应时自动拨叫该已知电话,以促使该已知电话启动一信号传输。29.根据申请专利范围第22项之地面细胞式电话系统,所更包括之装置系用以估计一已知电话到达一规定地点的时间。30.根据申请专利范围第22项之地面细胞式电话系统,更包括有装置,系用以连续追一已知电话,其法为接收该已知电话在一话音频道上所传输之话音信号并根据该等话音信号决定该已知电话的位置。31.一种用以决定一部或多部行动细胞式行动电话位置的方法,该等电话乃系在一组规定逆向控制频道中之一频道上定期传输信号,该种方法所包括之步骤为:(a)接收至少三个地理上分离之细胞站之逆向控制频道信号;(b)处理每一细胞站之该等信号,以产生资料框,每一资料框均包括一规定数目的资料位元及时标位元,该等时标位元表示该等资料框在每一细胞站产生的时间;(c)处理该等资料框,以识别该等细胞站中的个别细胞式电话信号以及该等细胞式电话信号到达时间之差别;以及(d)根据该等到达时间的差别决定负责该等细胞式电话信号之细胞式电话的位置。32.根据申请专利范围第31项之方法,更包括之步骤为将识别该等细胞式电话及其个别位置的位置资料储存在一资料库中并对遥远位置之用户提供通往该资料的接达。33.根据申请专利范围第31项之方法,更包括将该位置资料与该等细胞式电话之开票资料合并并产生修正开票资料,其中该等开资料显示该等细胞式电话在某一段时期内部所完成之每一电话呼叫的费用,该项费用乃系根据一种或多种预定开票费率,以及该修正开票资料则系根据来自一处或多处规定地点所完成之呼叫的不同费率。34.根据申请专利范围第31项之方法,更包括将一信号传至一选定细胞式电话,以促使该选定电话在一控制频道上传输一信号。35.根据申请专利范围第31项之方法,更包括于响应接收来自一细胞式电话之一遇险信号时将位置资讯自动传至一规定接收站,藉以向一位遇险用户提供急救协助。36.根据申请专利范围第31项之方法,更包括将一已知电话之现在位置与一规定范围的位置比较并于该现在位置不在该规定范围内时,指示一种警告情况。37.根据申请专利范围第31项之方法,更包括检测一已知电话没有信号传输的情况并于对其响应时自动拨叫该已知电话,以促使该已知电话启动一信号传输。38.根据申请专利范围第31项之方法,更包括估计一已知电话到达一规定地点处的时间。39.根据申请专利范围第31项之方法,更包括连续追一已知电话,其法为接收该已知电话在一话音频道上所传输之话音信号并根据该等话音信号决定该已知电话的位置。40.根据申请专利范围第31项之方法,所包括之步骤为:在一第一细胞站处接收一细胞式电话信号;将该第一细胞站处之接收细胞式电话信号解调,以产生一股解调数位位元流;将该解调数位位元流调变,以便根据原来传输该细胞式电话信号的情形重构它,藉以产生一第一重构细胞式电话信号;将该重构信号与第一细胞站处所接收之细胞式电话信号发生交互关连,以产生一可表示该细胞式电话信号到达该第一细胞站处之时间的第一波峰;根据该第一波峰决定该细胞式电话信号到达该第一细胞站处的时间并产生可表示其第一到达时间的资料;将该解调数位位元流及第一到达时间资料自该第一细胞站传至一中央站;将该解调数位位元流及第一到达时间资料分配于一第二细胞站;该第二细胞站处之解调数位位元流调变,以便根据该细胞式电话首先传输该细胞式电话信号的情形重构它,藉以产生一第二重构细胞式电话信号;将该细胞式电话信号接收在该第二细胞站处;将该第二重构信号与该第二细胞站处所接收之细胞式电话信号发生交互关连,以产生可表示该细胞式电话信号到达该第二细胞站处之时间的第二波峰;根据该第二波峰决定该细胞式电话信号到达该第二细胞站处之时间并产生可表示其第二到达时间的资料;将该第二到达时间资料自该第二细胞站传至其中央站;以及根据该第一及第二到达时间资料决定到达时间差别的资料。41.根据申请专利范围第31项之方法,包括估计一细胞式电话的位置,其法为完成下列步骤:(1)产生一套涵盖一规定地理区域之理论位点座标图,该等理论位点按纬度及经度之规定增量予以间隔;(2)就多对细胞站计算时间迟延的理论数値;(3)根据多对细胞站之理论时间迟延及测定时间迟延,计算一最小平方差(LSD)数値;(4)搜索全部理论位点座标并决定使该最小平方差数値减至最小之最佳理论纬度及经度;以及(5)以该最佳理论纬度及经度开始,完成另一线性化权衡最小平方重覆,以决定其实际纬度及经度至一规定度数的范围内或一度的分数。42.根据申请专利范围第41项之方法,其中该计算步骤(2)包括计算机械,电气,或环境因素等所造成之任何已知站台偏移,决定该等站台偏移的方法为定期计算已知位置处之参考细胞式发射机的位置。43.根据申请专利范围第41项之方法,其中该最小平方差系由下式所求得:LSD=[QC_12C(迟延12C--迟延12C)C^2C+QC_13C(迟延13C--迟延13C)C^2C+ xyC(迟延xyC--迟延xyC)C^2C]式中,迟延xyC代表细胞站x与y之间的理论迟延,x及y为可表示细胞站的系数;迟延xyC表示细胞站x及y之间的观察迟延;oC_xyC代表细胞站x与y之间的的迟延测定品质因素,该品质因素为多径或其他变异可能影响一特殊迟延测定之程度的估计措施。44.根据申请专利范围第40项之方法,更包括用以检测一细胞式电话信号之一第一前缘以及斥拒该细胞式电话信号之后来前缘。45.根据申请专利范围第31项之方法,包括估计一细胞式电话的速度,其法为完成下列步骤:(1)产生一套涵盖一规定速度范围之理论位点座标,该等理论位点系按规定增量予以间隔的;(2)就多对细胞站计算理论频差数値;(3)根据多对细胞站之理论频差及测定频差计算一最小平方差(LSD)数値;(4)搜索全部理论位点座标并决定使该最小平方差数値减至最小的最佳理论速度;以及(5)以该最佳理论速度开始,完成另一线性化权衡最小平方重覆,以决定其实际速度达一项规定容差范围内。图1A为一种细胞式电话系统中所采用之一种典型频率复用型态的说明。图1B为采用细胞扇形区之一种典型频道分配型态之线图说明。图1C为一种细胞式电话系统之基本组件之线图说明。图2为根据本发明之一种细胞式电话系统之线路图。图3为一种细胞站系统12之一较佳具体实例之方块图。图4为一基带转换器12-3之一较佳具体实例之方块图。图5为一格式方块12-5所提供之资料格式的线路图。图6为一中央站系统16之一较佳地具体实例之方块图。图6A为用在该中央站系统16中之一关连器的方块图。图7为该中央站系统之一种爱用操作顺序之简化流程图。图7A为一方块图,以表示一种位置系统中所采用之细胞站系统之典型具体实例,该位置系统完成该等细胞站处之交互关连。图8A至8E为取得相互关连资料,时间迟延及频率差(TDOA,FDOA)资料,以及根据此等资料计算一细胞式电话位置时该细胞站系统16操作之流程图。图9为一种用以根据本发明产生一修正
地址 美国