[发明专利]利用上行链路到达时间差确定移动站的位置信息的无线接入网络基站及方法

说明书

技术领域

本发明的某些实施例涉及无线通信网络。本发明的某些实施例涉及无线接 入网络。

背景

诸如无线接入网络之类的很多无线网络可提供很多种类的无线服务，包括 允许移动站传达语音，诸如网际协议上的语音(VoIP)。在紧急事件中可能需 要由这些网络提供移动站的当前位置信息。某些管理机构甚至要求在传达语音 时可得到当前的位置信息。某些常规的移动站使用全球定位系统(GPS)来确 定它们的位置，但GPS电路昂贵、占据空间且消耗相当能量。这些都是便携 和/或电池供电的移动站的显著缺点。

因此，通常需要无线接入网络和无需附加和/或昂贵的电路且无需消耗相 当能量就能确定在无电接入网络中工作的移动站的当前位置信息的方法。通常 还需要在紧急事件中能够提供移动站的当前位置信息的无线接入网络。

附图简要说明

图1示出根据本发明的一些实施例的无线接入网络；

图2示出根据本发明的一些实施例利用两个非服务基站确定移动站的当 前位置信息；

图3示出根据本发明的一些实施例利用一个非服务基站确定移动站的当 前位置信息；

图4A和4B示出根据本发明的一些实施例测量上行链路到达时间差 (U-TDOA)测量值；

图5是根据本发明的一些实施例的基站的框图；

图6A示出根据本发明的一些实施例确定U-TDOA测量值的过程；

图6B示出根据本发明的一些其它实施例确定U-TDOA测量值的过程；以 及

图7示出根据本发明的一些实施例的使用扇形天线的无线接入网络。

具体实施方式

以下的描述和附图充分地示出了本发明的具体实施例以使本领域中的技 术人员能够实施它们。其它的实施例可结合结构、逻辑、电、进程和其它改变。 示例仅仅代表可能的变型。除非明确要求，否则各个组件和功能都是可选的， 且操作的顺序可改变。一些实施例的部分和特征可被包括在其它实施例的部分 和特征中，或代替其它实施例的部分和特征。在权利要求中陈述的本发明的实 施例包括这些权利要求的所有可用的等效技术方案。在本文中，如果实际公开 了一个以上的发明，可单独地或共同地通过术语“发明”指示本发明的各实施 例，这仅仅是为了方便起见而不是旨在将本申请的范围限于任何单个发明或发 明概念。

图1示出根据本发明的一些实施例的无线接入网络。无线接入网络100 可包括为诸如移动站102之类的一个或多个移动站提供无线通信的多个基站， 诸如基站104、106和108。基站104、106和108可通过可耦合至外部网络112 的回程网络110通信。基站104、106和108可允许移动站102与可通过外部 网络112接入的设备以及无线接入网络100中的其它移动站通信。如图1所示， 当移动站102与基站104通信且当前与基站104相关联时，基站104可被称为 服务基站。诸如基站106和108之类的其它基站可被称为非服务基站。

根据本发明的一些实施例，移动站102的当前位置信息可由服务基站104 利用上行链路到达时间差(U-TDOA)测量值来确定。在一些实施例中，在紧 急事件中当前位置信息可由外部网络112获得。

根据一些实施例，服务基站104可通知非服务基站106有关移动站102 在发射测距帧(ranging frame)时使用的测距帧参数。服务基站104可通过向 移动站102发送启动测距消息来启动自发测距。作为响应，移动站102可根 据测距帧参数在授予的上行链路时隙内发射测距帧。

在一些实施例中，由服务基站104发送给移动站102的启动测距消息可包 括自发测距响应(RNG-RSP)消息，而由移动站102发送的测距帧可包括测距 请求(RNG-REQ)消息。在这些实施例中，由服务基站104发送的自发RNG-RSP 消息可迫使移动站102作为响应在授予的上行链路时隙内发送RNG-REG消 息。在这些实施例中，无线接入网络100可根据IEEE 802.16标准和/或以下引 用的建议规范之一工作。在这些实施例中，RNG-REQ消息和RNG-RSP消息 可根据这些标准或建议规范配置，尽管本发明的范围不限于这方面。在一些实 施例中，启动测距消息可以是迫使移动站102发送测距帧的自发响应消息，尽 管本发明的范围不限于这方面。