用於定位至少一個移動無線電用戶的方法和定位設備的製作方法

2023-06-11 01:30:31

專利名稱：用於定位至少一個移動無線電用戶的方法和定位設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在移動無線電網絡中定位至少一個移動無線電用戶的方法， 其中所述至少一個移動無線電用戶在所述移動無線電網絡中在具有和/或不具有活動的 移動無線電鏈路的情況下傳送至少一次測量報告，其中在所述測量報告中提供了逐條記 載，該逐條記載包括至少兩個發射站，其中為每個發射站指配與來自該發射站的信號的接 收場強相關的值。此外，它涉及相應的定位設備以及用於執行所述方法的電腦程式產品。
背景技術：
因為各種各樣的原因，具有高精確度的移動無線電用戶的定位有很高的重要性。 移動無線電用戶在區域內幾乎自由地移動，同時可以使用移動無線電供應商的服務。如果 與鏈路相關的問題發生，例如呼叫終止，這樣，找到問題發生的位置對所述供應商來說至關 重要。舉例來說，這樣的問題被術語覆蓋範圍問題所包含。從現有技術中獲知的方法提供了通過評估由移動無線電裝置報告給移動無線電 網絡的某個測量值來確定IuB接口上正被動監視(in passive monitoring)的移動無線 電用戶的位置。在UMTS網絡中，這是CPICH RSCP測量值。在這裡，CPICH表示公共導頻信 道，也就是從基站(實際上是節點B(NodeB))以恆定功率(尤其是2W)輻射的信號。RSCP 表示接收信號碼功率並且指示移動無線電裝置已經以怎樣的水平來接收CPICH信號。備選 地，相對於噪聲測量RSCP值，並將其傳送到基站。其中產生的值已知的表示為Ec/No，其中 這個縮寫表示碼片能量噪聲比。通過CPICH RSCP或者Ec/No值，藉助于波傳播模型，可以根據具體情況計算移動 無線電用戶的位置。一種已知的波傳播模型已知表示為COST HATA。這種波傳播模型是通 過精巧方法為某些環境(例如為東京的市中心區，為柏林的市中心區等等)而創建的。通 過這種波傳播模型，以別的方式(otherwise)隨距離近似按指數下降的RSCP測量值或者 Ec/No測量值的水平，被稍微更準確地指定，使得移動無線電用戶位置的粗略估計至少對於 有這種模型的環境是有可能的。儘管如此，所產生的用於移動無線電用戶的可能的位置範 圍(whereabouts)仍然太大而不合需要。因此，本發明的目的是提供用於定位至少一個移動無線電用戶的方法以及定位設 備，以及用於執行所述方法的相應的電腦程式產品，用所述方法、設備以及電腦程式產 品可以用儘可能少的工作得到儘可能精確的移動無線電用戶的定位。所述目的通過具有根據權利要求1所述特徵的方法、具有權利要求9所述特徵的 定位設備以及具有權利要求10所述特徵的電腦程式產品來達成。

發明內容
本發明基於以下實現，S卩如果使用通過從現有技術中獲知的無線電網絡規劃工具 預先計算得出的預計的測量結果，可以最優地達成上述目的。諸如以法國布拉尼亞克Forsk 公司(the company Forsk, Blagnac, France)的Atoll程序為例的無線電網絡規劃工具允許供應商(對於可預先設置的地理區域的地理單元)預先計算要在地理單元中接收的、發 射站的預計的接收場強，以便以此保證儘可能無縫的供應。其中，諸如區域的地形特徵、基 站的高度、區域的發展等對于波傳播計算至關重要的參數被考慮。例如，所提到的程序為預 計的測量結果提供24米X 24米的解析度。在下文中，這種地理單元被稱作」BIN」。在下文中，由這種無線電網絡規劃工具提 供的數據用名稱「多伺服器地圖」來表示。在這種多伺服器地圖中，為某個無線電網絡中的 每個地理單元存儲多達六個相互交迭的小區的預期信號水平。其中，在下文中，最小的可編 址的單元被稱為小區，與移動無線電域中這個術語的指配無關。在UMTS網絡中，舉例來說， 那裡被稱為NodeB的基站的完整輻射環境，也就是360度，被分成多達六個單獨的地區。這 些地區的每一個與某個標識關聯，使得這些地區的每一個在下文解釋的意義中被理解成最 小的可編址的單元，也就是小區，但指配給每個地區的發射站是一樣的。相應的做法適用於 其他網絡標準，例如GSM網絡。在下文中，BIN可以相當於小區，但是情況不一定是這樣的。 通常，小區比BIN大若干倍。因此，這種多伺服器地圖通過根據本發明的定位設備輸入，從而可作為參考光柵 (reference raster)被使用，其允許指配每個隨機事件(arbitrary event)，例如連接中 斷，或者在向移動無線電用戶位置呼叫的過程中提取測量值並且隨後用圖表表示它。這是 成功的，因為來自多個發射站的信號的接收場強(然而是實際的接收場強)也被包含在 測量報告中。如果測量報告中的發射站和多伺服器地圖中的發射站現在都被組織，並且 比較組織的結果，這樣，移動無線電用戶可以被指配到某個地理單元，即根據至少一個可 預先設置的標準的對應性(correspondence)已經在其中呈現的那一個。在其中，位置確 定的精確度比從現有技術中獲知的方法高很多，由於現在諸如區域的地形特徵、基站的高 度、區域的發展等參數已經參與預先計算。另外，省略了用複雜的公式對位置做計算上昂 貴的計算，這顯著地加快了數據處理以及為了無線電網絡最優化的目的允許數據的總分析 (bulkanalysis)0在一個優選的實施例中，可預先設置的標準是在於，從有最高接收場強的發射站 開始根據接收場強組織的發射站的順序對於可預先設置數量的發射站(尤其是儘可能大 的發射站數量)是相同的。因此，在多伺服器地圖中並且也在測量報告中根據接收場強組 織發射站。通過簡單的比較，它可以進行對應性檢查，這樣移動無線電用戶的位置就可以被 指配到地理單元。優選地，所述移動無線電網絡是UMTS網絡，其中與接收場強相關的值為RSCP值 或者Ec/No值。備選地，它可以是GSM網絡，其中與接收場強相關的值是GSMRSSI值。最 後，本發明也特別地考慮到LTE網絡，其中與接收場強相關的值則是RSRP (Reference SignalReceived Power 參考信號接收功率)或者是 RSRQ(Reference SignalReceived Quality參考信號接收質量)值。在所述表格中的值的預先計算中，至少考慮下列參數中的一個區域的地形特徵、 基站的高度、區域的發展。考慮這些參數中的越多個，多伺服器地圖中理論的、預先計算的 值與測量報告中輸送的實際測量值就更準確地對應。以此，對移動無線電用戶的所有更準 確的定位則是可能的。雖然在上述解釋中已經假定預先計算的值表示無線電網絡規劃數據，因此，當然
5也可以為此將其他源考慮進來。然而，無線電網絡規劃數據特別地有利，因為它非常準確並 且已經被其他人為了別的目的而獲得以及以可電子處理的格式呈現。地理單元優選地是有可預先設置的邊長的正方形，尤其在20米和550米之間，優 選地是100米。優選地，所述方法在移動無線電網絡的IuB接口或者高級接口(superordinate interface)上執行，尤其在基站、NodeB、eNodeB、RNC或者MME上。優選地，傳輸報告包括在移動無線電用戶實際位置處所有可接收的發射站，其中 被提供的表格分別包含各個地理單元中所有可接收的發射站。測量報告或者表格中分別包 含越多的發射站，則可以越獨特地進行指配，並且以此可以更精確地確定移動無線電用戶 的位置。其它有利的實施例自從屬權利要求中顯而易見。相對於根據本發明的方法提出的優選的實施列以及其優勢相應地適用於(如果 可適用)根據本發明的定位設備以及根據本發明的電腦程式產品。


在下文中，現將參考附圖更詳細地描述根據本發明的方法的實施例。其中示出圖1是移動無線電裝置在IuB接口上出現時傳送的一個測量報告；圖2是帶有示例性的六個地理單元的多伺服器地圖，其中所述地理單元根據經度 和緯度排列；圖3是屏幕截圖，顯示疊加了關於呼叫中止的統計量的地圖；以及圖4示意性地表示關於根據本發明的方法的信號流圖。
具體實施例方式圖1示例性地示出了測量報告，即移動無線電設備當它在IuB接口上出現時傳送 給基站的測量報告。對於六個小區(primaryscrambling code主擾碼=PSC) 20、386、361、 385、280、19，它分別包括 Ec/No 信號 24、24、23、20、14、8 以及 RSCP 信號 11、11、10、8、6、3 的 接收場強。如測量報告顯示，所述小區已經按照接收場強的順序被組織，從具有最高接收場 強的小區開始一直到具有最低接收場強的小區。因為從Ec/No值的組織產生的順序可以與 從根據RSCP值的組織產生的順序不同(但是實際上不是這種情況)，對於相應的信號(例 如Ec/No或者RSCP)已經被計算出的相應的多伺服器地圖將被使用。圖2示出了這樣的多伺服器地圖，其中實際上表示了六個BIN 1到6的摘要，所述 六個BIN 1到6根據它們的空間布置來排列，也就是根據經度和緯度排序。在各個BIN中 可接收的發射站通過無線電網絡規劃工具(例如Forsk公司的產品Atoll)在每個BIN 1 到6中註冊，從具有最高接收場強的發射站到有最低接收場強的發射站被組織。可清楚地 看出，發射站的順序從BIN到BIN不相同。與圖1的測量報告中的順序的比較揭示了只有 被塗黑的BIN有相同的順序。因此，所述移動無線電用戶定位在這個由經度和緯度唯一確 定的BIN中。圖3示出了根據本發明的定位設備的顯示設備20的屏幕截圖的一部分，其中基於 根據本發明的定位方法BIN被顯示為正方形。在其中，根據在可預先設置的時間段裡在這
6個BIN中已被檢測到的連接中斷的數量為所述正方形塗上顏色。因此，在正方形10中，在 超過12小時的時間段中多於30個連接中斷被檢測到，而在正方形12a、12b、12c中，在同樣 的時間段中已經各檢測到10個到20個之間的連接中斷。正方形14a、14b中的連接中斷的 數量是每12小時小於10個連接中斷。而且，所述定位設備被這樣構成，使得如果有人用光標在正方形10、12i、14i中的 一個上移動，他獲取對於各個BIN的更詳細的信息，例如總共多少呼叫被跟蹤到、多少呼叫 被中斷以及它們是什麼呼叫。通過點擊相應的列出的呼叫，能夠查詢對於所述呼叫的進一 步信息以及對於個別錯誤的進一步信息，例如開始時間、結束時間、呼叫持續時間、移動無 線電用戶的數量、被呼叫的號碼、手機類型、連接中斷的原因等等。圖4再一次用示意圖表示示出了關於根據本發明的方法的信號流圖。在步驟100 開始。首先，在步驟110中，提供了表格，根據可預先設置的地理區域的地理單元組織所 述表格，其中為每一個地理單元提供逐條記載，所述逐條記載包括至少兩個發射站，在其中 為每個發射站指配與各個地理單元中來自該發射站的信號的接收場強相關的、預先計算的 值。在步驟120中，根據與來自各個發射站的信號的接收場強相關的值組織測量報告中的 發射站。在步驟130中，此時，根據與來自各個發射站的信號的接收場強相關的值也為每個 地理單元組織發射站。隨後，在步驟140中，比較步驟120和步驟130中的組織結果。通過 根據至少一個可預先設置的標準確定對應性，在步驟150中，移動無線電用戶的位置被指 配到某地理單元。所述方法在步驟160中結束。
權利要求
一種用於在移動無線電網絡中定位至少一個移動無線電用戶的方法，其中具有和/或不具有活動的移動無線電鏈路的所述至少一個移動無線電用戶在所述移動無線電網絡中傳送至少一次測量報告，其中在所述測量報告中提供逐條記載，所述逐條記載包括至少兩個發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385，PSC280，PSC19)，其中為每個發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385，PSC280，PSC19)指配與來自該發射站的信號的接收場強相關的值，其特徵在於下列步驟a)提供根據可預先設置的地理區域的地理單元(BIN1至BIN6)組織的表格，其中為每個地理單元(BIN到BIN6)提供逐條記載，所述逐條記載包括至少兩個發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385，PSC280，PSC19)，其中為每個發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385，PSC280，PSC19)指配與所述各個地理單元(BIN1到BIN6)中來自該發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385，PSC280，PSC19)的信號的接收場強有關的預先計算的值(步驟110)；b)根據與來自所述各個發射站的所述信號的接收場強相關的值在所述測量報告中組織所述發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385，PSC280，PSC19)(步驟120)；c)對於每個地理單元(BIN1到BIN6)根據與來自所述各個發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385，PSC280，PSC19)的所述信號的接收場強相關的值組織所述發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385，PSC280，PSC19)(步驟130)；d)比較步驟b)和步驟c)中的組織的結果(步驟140)；以及e)將所述移動無線電用戶的位置指配到其中根據步驟d)的比較已經根據至少一個可預先設置的標準產生了對應性的地理單元(BIN1到BIN6)(步驟150)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述可預先設置的標準在於從具有最高接收場強的發射站(PSC20，PSC386，PSC361， PSC385，PSC280, PSC19)開始、根據所述接收場強組織的發射站(PSC20，PSC386，PSC361， PSC385，PSC280, PSC19)的順序對於可預先設置的數量的發射站(PSC20，PSC386，PSC361， PSC385，PSC280, PSC19)是相同的，尤其對於儘可能大的發射站(PSC20, PSC386，PSC361， PSC385, PSC280, PSC19)的數量。
3.根據權利要求1或者2所述的方法，其特徵在於所述移動無線電網絡是UMTS網絡，其中與所述接收場強相關的值是RSCP值或者Ec/No 值；或者是GSM網絡，其中與所述接收場強相關的值是GSMRSSI值；或者是LTE網絡，其中與所述接收場強相關的值是RSRP或者RSRQ值。
4.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其特徵在於在所述表格的值的所述預先計算中，至少考慮下列參數中的一個區域的地形特徵； 發射站的高度；區域的發展。
5.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其特徵在於所述預先計算的值表示移動無線電網絡規劃數據。
6.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其特徵在於所述地理單元是有可預先設置邊長的正方形，尤其在20和550米之間，優選的是100米。
7.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其特徵在於所述方法在所述移動無線電網絡的IuB接口或者高級接口上執行，尤其在基站、 NodeB、eNodeB、RNC 或者 MME 上執行。
8.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其特徵在於所述測量報告包括在所述移動無線電用戶的實際位置處可接收的所有發射站(PSC20， PSC386，PSC361，PSC385，PSC280, PSC19)，其中所提供的表格分別包括在所述各個地理單元 (BIN1 到 BIN6)中可接收的所有發射站(PSC20, PSC386, PSC361, PSC385, PSC280, PSC19)。
9.一種用於在移動無線電網絡中定位至少一個移動無線電用戶的定位設備，其中具 有和/或不具有活動的移動無線電鏈路的所述至少一個移動無線電用戶在所述移動無線 電網絡中傳送至少一次測量報告，其中在所述測量報告中提供逐條記載，所述逐條記載包 括至少兩個發射站(PSC20, PSC386，PSC361，PSC385，PSC280, PSC19)，其中為每個發射站 (PSC20, PSC386, PSC361, PSC385, PSC280, PSC19)指配與來自該發射站(PSC20，PSC386, PSC361，PSC385，PSC280, PSC19)的信號的接收場強相關的值，其特徵在於存儲設備與所述定位設備關聯，在所述存儲設備中存儲表格，所述表格根據可預先設 置的地理區域的地理單元(Bim到BIN6)來組織，其中為每個地理單元(BIN到BIN6)提 供逐條記載，所述逐條記載包括至少兩個發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385，PSC280， PSC19)，其中為每個發射站(PSC20, PSC386, PSC361, PSC385, PSC280, PSC19)指配與所述 各個地理單元(Bim 到 BIN6)中來自該發射站(PSC20，PSC386, PSC361, PSC385, PSC280, PSC19)的信號的接收場強相關的、預先計算的值；其中所述定位設備被配置成用於-根據與來自所述各個發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385, PSC280, PSC19)的信號 的接收場強相關的值，在所述測量報告中組織所述發射站(PSC20，PSC386，PSC361，PSC385， PSC280, PSC19)；-對於每個地理單元(Bim到BIN6)，根據與來自所述各個發射站(PSC20，PSC386， PSC361，PSC385，PSC280, PSC19)的信號的接收場強相關的值組織所述發射站(PSC20, PSC386, PSC361, PSC385, PSC280, PSC19)；-比較各個組織的結果；並且_為所述移動無線電用戶的位置指配其中所述比較根據至少一個可預先設置的標準已 產生了對應性的地理單元(Bim到BIN6)。
10.一種用於執行根據權利要求1到8中任一項所述的方法的電腦程式產品。
全文摘要
本發明的名稱為用於定位至少一個移動無線電用戶的方法和定位設備，涉及在無線電行動網路中定位無線電移動用戶的方法，其中移動無線電用戶在移動無線電網絡中傳送測量報告，其中為每個發射站指配與來自該發射站的信號的接收場強相關的值，包括下列步驟a)提供根據可預先設置的地理區域的地理單元組織的表格；b)根據與來自各個發射站的信號的接收場強相關的值在測量報告中組織發射站；c)對於每個地理單元根據與來自各個發射站的信號的接收場強相關的值組織發射站；d)比較步驟c)和步驟d)中組織的結果；以及e)將移動無線電用戶的位置指配到其中比較產生對應性的地理單元。此外，它涉及相應定位設備以及用來實現根據本發明方法的電腦程式產品。
文檔編號H04W64/00GK101945471SQ200910166360
公開日2011年1月12日 申請日期2009年8月26日 優先權日2008年8月27日
發明者M·波拉克, R·克雷赫爾 申請人:特克特朗尼克國際銷售有限責任公司