[发明专利]移动台定位系统和方法

说明书

本发明涉及无线电远程通信系统，尤其是能够确定以及/或者跟踪一个远程或移动台的精确的位置的无线电远程通信系统，以及在这样的系统内部使用的方法。另外，本发明是针对用于提供移动台的运动速度和方向的无线电远程通信系统和方法。

今天移动和行动电话已经成为常见的。这样的设备能够对在交通工具中旅行或远离传统的不动的电话设备的人们来说供应了方便的远程通信服务。

为提供这些服务，蜂窝和移动无线通讯系统通常使用许多的远程台(经常归为移动台或客户前提无线电单元)和一个或更多的固定的单元或基站。远程台通常具有能力与基站建立通信链路，并且基站能够与一个公共事业电话网络(PSTN)建立一个或更多的通信链路，(因此能够使远端站的用户与传统的电话或连接到该网络的其他远端站遥远地通信。

远端站典型情况下包括一个包括电池操作的收发信机的行动电话，或一个移动电话，一个固定在一个物体(通常是汽车)上的类似装置。然而，远程单元包括固定的客户前提无线电单元(CPRU)是不罕见的，尤其是在乡下的社区。为了在公众服务电话网络(PSTN)上发出一个电话呼叫，一个远端站通常通过一个基站控制器、簇控制器或控制站与一个基站建立一个通信链接，将与公众服务电话网络建立一个通信链接。在美国专利No.5,497,424中描述了一个无线电远程通信系统，名称为“扩频无线电电话系统”，在此作为参考。

在提供方便的电话服务的同时，现在的无线电远程通信系统有缺陷。不象传统的固定的电话，固定的电话的位置是为分配给它的电话号码所固有，工作在无线电环境内的远端站不具有这样的可用的信息。而且，因为随着远端站移动通过一个通信小区网络他们常常有能力移动并与许多基站建立通讯，缺乏全球定位系统(GPS)，那么目前没有方法知道一个远端站的精确的位置，除非这个远端站的用户设法能够提供该信息。

例如，如果一个移动台用户需要紧急事件援助，该用户可以使用移动台呼叫911或者别的方式寻求帮助。如果用户知道他的或者她的精确的位置，那么那个信息可以被传达到紧急事件人员容许援助将被相当快速的实施。然而，如果这个用户被丢失或者是不知何故无能力了，例如，在开始一个呼叫之后该用户成为失去知觉了，那么关于这个用户的位置信息不可能获得，实质上增加了这个用户受不到必需的紧急事件援助的可能性。

另外，如果一个远端站被丢失或者被偷，目前没有实际的方法为该远程台的拥有者或无线网络服务提供者定位查找该远端站。

因此，对于无线电远程通信系统有一个实质上的需要，即能够确定一个远程台的精确的位置。

本发明的目的是提供有能力识别或者确定一个远程单元或远程台的位置的一种无线电远程通信系统，以及在这样的系统内使用的方法。

在创新的方面，本发明的目的是提供能够利用三角测量或者相交的球面的原理确定一个远程台的位置的一种无线电远程通信系统。例如，为了确定一个远端站的位置，按照本发明的无线电远程通信系统可以确定在该远端站和多个基站之间传输的信号中的传播延时，将各自的传播延时时间转换成对应的距离，并且使用三角测量或者相交球面的原理定位该远端站。

在一个优选实施例中，远端站可以查阅一个基站选择表，如在传统的转接过程中所作的那样；确定那些基站(较好是三个)可能将在该远端站的通信范围内；以及与识别的基站建立通信链路。然后这些基站确定在该远端站和该各个基站之间传输所固有的传播延时，并向该远端站提供传播延时数据。然后该远端站可以使用确定的传播延时计算到各个基站的距离。然后该计算出的距离可以以“帮助请求”信息的形式被传输到一个或者更多的不同的基站，其后，可以被传达到一个表示位置的单元或者传达给紧急事件人员。做为选择，该确定的距离或者传播延时可以由远端站使用以识别该远端站的位置，并且该位置信息可以被转发到不同的基站中的一个。不考虑执行位置确定的具体的硬件，在一张有关的区域的数字映象图内，与各个基站的距离可以被绘制作为从基的位置起的半径，并且可能用三角测量或者相交球面的原理识别该远端站的位置，或者可能的位置。

那些在该技术领域的熟练者将理解，由于需要的计算可以利用时间(传播延时)或者距离信息完成，所以信息的格式不是一个问题。而且还将理解，依靠与给出的无线电远程通信系统有关联的设计标准，传播延时以及/或者距离计算在远端站、基站内部进行，或者更进一步后退到无线通讯系统内部进行，例如，在基站控制器、簇控制器或增强的服务处理器内部进行。