[发明专利]无线通信基站发射定时偏移校正系统

说明书

本申请要求日本专利申请号为P2000-221043的优先权。

本发明涉及无线通信的位置测量，更确切的说，涉及无线基站发射定时的位置测量系统。

使用无线基站的位置测量系统公开在日本公开的待审查专利申请特开平7-181242中。在该申请中，终端接收由多个基站发射的信号，根据接收到的信号的延迟特性，计算从其接收到信号的每个基站与终端之间的距离，从而测量终端的位置。

现在的很多基站都采用码分多址(CDMA)网络。在一个典型的CDMA网络实施例中，一个基站包含一个系统，其发射定时被确定为与全球定位系统(GPS)的定时保持同步。图2举例说明与GPS同步的基站系统的结构。GPS人造卫星1、2和3具有非常精确的定时功能，且每个人造卫星传送唯一模式的信号。一旦接收到从GPS卫星上发来的信号，无线基站5、6和7有能力计算各自的位置和多个接收波形的延迟，以及来自GPS卫星的轨道定时信息。接收这种来自GPS系统的信息能使每个基站像GPS卫星一样保持精确的时间标记。在利用GPS系统定时的网络中，通过使用这种非常精确的时间标记，每个基站就能向彼此之间保持精确定时的其它基站发送唯一模式的信号。根据上述所讨论的与多个基站相关的同一原理，移动终端4有精确测量时间的能力，从而能够测定位置。

在图2中举例说明的每个无线基站最好包括一个天线，此天线具有一个无阻碍的“视野”，它至少覆盖无线通信区域的一部分。例如，将天线放置在建筑物的顶部，可以得到这种无阻碍的“视野”，通常，基站的其他装置放在建筑物的内部。通过位于基站上或其附近的天线13接收从GPS卫星1、2和3上发射的信号，并且GPS天线13将估计的空间位置和时间传送到GPS接收机14。

根据从GPS接收机14估计的时间信息，基准时钟发生器15然后校准基准时钟发生器的时间，即，基准时钟发生器的振荡器，从而根据GPS时间，为其所属的基站6获得校正发射时间的一个调整。由基准时钟发生器15产生的基准时钟提供给一个基带单元12，和RF单元11。基带单元12产生将从天线10发射的信号，RF单元11将要发射的信号转换为射频信号用于经天线10发射。

例如在CDMA系统中，为了允许同步和信号接收，以及位置的测量，发射定时必须十分精确，依据这种发射定时电波才能精确地从天线发射。但是本领域技术人员来说很明显，因为GPS天线和基站天线都放置在各自的基带装置的远处电波通过电缆，从天线到达基带单元12需要消耗一定的时间，另外，连接到天线和相应的基带单元12的电缆长度也随每个安装地点配线变化。再者，由于基准时间发生器15和基带单元12每个都包含有用于滤波处理的滤波器，各自的滤波系统也会造成传播延迟。此外，新的基站安装技术可能使用不同的组件，由于滤波器的延迟可能随每个新产生的技术而不同或增加。

由于敷设电缆和滤波在每个基站产生的时间差，此后被称作“基站发射定时偏移”或“偏移”。但是对本领域技术人员来说很明显，由基站发送的发射定时信息允许接收机计算传播时间，即，在终端的接收时间少于发射时间，因此允许终端通过诸如三角测量定位。然而，由于发射定时偏移，其本身是由于敷设电缆及滤波的差异造成对每个基站来说基站发射定时偏移是固有的，传播时间常常是不能精确计算的，因为由于偏移，接收到的发射时间是不精确的发射时间。由于在每个系统中所固有的因敷设电缆及滤波的延迟，电波从天线10实际发射出去的时间与相应的基带单元12产生该电波的时间是不同的。至于发射定时偏移，位置测量终端通知基站发送信号的时间，在位置计算中将偏离等于基站发射定时偏移。

DGPS系统使用GPS可计算出地面上一个已知位置的点的位置，并通过FM信号或互联网传送作为结果的补偿信息。GPDS经常使用基于GPS的系统，日本公开的待审查专利申请特开平9-311177描述了一种GPDS系统的实施例。GPDS的使用允许对通过电离层传播所产生的延迟长度的补偿。这种通过电离层所产生的延迟长度是依据GPS卫星的轨道而随时变化的。然而，这种GPDS方法对信号源是蜂窝基站的位置测量系统是不适用的。因为，考虑到蜂窝基站是在地面上的事实，从附近基站发射的信号与从远端基站发射的信号相比，其信号强度相差很远，由此导致了相对距离的问题。这就意味着从许多基站发出的信号不可能被单独的检测站同时测量。

因此需要有一种系统、装置和方法，用于补偿基站的发射定时偏移。