TW403840B - System and method for mobile telephone location measurement using a hybrid technique - Google Patents

Description

經 Λ- 部 中 央 橾 隼 局 消 合 作 社 印 % 第87112548號專利申請案 中文說明書修正頁(89年5月） 五、發明説明（5 ) 403840 圖6係描繪本發明第三優點之代表圖； 圖7代表用於圖1系統使用二基地台實施本發明原理之 第二技術； 圖8代表圖7所示技術之變化；和 圖9描繪顯示裝置連接於圖1組件用於顯示本發明之混 合技術。 元件符號說明 10 PLMN服務區域 12 MSC/VLR服務區域 14 行動交換中心（M S C) 16 訪客位置登綠器（VLR) 18 位置區域（LA) 20 行動台（MS ) 22 細胞 24 基地台（BS) 26 家庭位置登錄器（HLR) 時下中意實施體舉例之詳述 本發明現將參考附圖在此作更完整的敘述，在附圖中會 顯示本發明之中意實施體。然而，本發明可以許多不同形 式實現和不應解釋為限於在此陳述之實施禮，寧願此等實 施體之提供在使本揭示將會透澈和完整，和將全部傳達本 發明之範圍給與技術上熟練人士。 現在參考圖式之圖1，顯示為一公共陸上行動網路 (PLMN) ’如為細胞網路10，其中本發明之混合行動台位 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A*»規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 B7 五、發明説明（1 403840 本發明之背景 發明領域 本發明指明用於改良的行動電話位置之系統和方法，特 別的是，利用混合位置測量技術之系統和方法以決定通信 系統中行動電話之位置。 ° 本發明之背景和目的 自從古格里莫馬可尼（Guglielmo Marconi)於1 897年示範 無線電提供航行英吉利海峽船隻之連續通訊能力，無線電 通訊經過一世紀之發展甚爲顯著。自馬可尼之發現，新無 線和操線通訊方法，服務和標準已爲全世界人類所採用。 特別的是，此項發展於近十年來已在加速，在此期間行動 典線電通訊工業以數量級的增長，由多數技術進步之加溫 其使手持典線電設備更小，更便宜和更可靠。行動電話之 指數增長也將在未來十年繼續，因爲此種無線網路之相互 作用和終於趕上現有無線網路a 依照新近聯邦通訊署（FCC)規定和命令，在美國國内細胞 電話服務提供者必須於2001年1 〇提供細胞電話位置之定 位能力’在其系統丨25公尺内以67%之機率，就是在標準 統計誤差内作緊急（9u )呼叫。各種技術現正在研究之中。 全邵由參考建立之已知位置之諸點以測量細胞電話位置。 電話之位置位於曲線之最好交又點（最小平方或最大可能意 識’因爲全部位置測量皆有隨機誤差），該曲線之圓形和位 置皆由使用之特別技術決定，如以下所作更詳細之敘述。 3哀球足位系統（GPS)其使用數個衛星作爲參考點，一般提 (CNS) A4 規格（2ωχ297公楚） 第87112548號專利申請案 A7 I 39 5 ns 中文說明書修正頁(89年5月） B7 j年/ ；; 五、發明説明（~~) ~ 403840 置測量技術可以使用。網路1 0由多數區域12組成，各有 一行動交換中心（MSC) 14和集體的訪客位置登錄器（vlr) 16 在其中。MS C/VLR區域依序包括多數位置區域（la) 18 其界足為既定之MSC/VLR區域1 2部份其中行動台（μ s ) 20可自由移動不需要送出更新位置資訊至控制該lA 18 之MSC/VLR區域12，各位置區域12分成數個細胞22。 行動台（MS) 20係實體的設備，即如汽車電話或其他手持 電話，由行動用戶使用以與細胞網路10，相互和其他線路 和網路10以外之無線用戶通訊》基地台（BS) 24係實際 設備，為簡單顯示為無線電塔，其提供細胞22之地理區域 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾牟局貝工消费合作社印«.

霉 a 8 I 本纸張尺度適用肀國國家標隼（CNS > A4规格（210X297公釐） A7 五、發明説明（2 ) ^ 403840 供必要的高精確度於位置測量，正好在FCC限制範圍内。 然而，GPS系統雖然在有利的條件下提供精確測量，不能 在建築物内或其他阻得軌道衛星接近的區域正常工作，即 如”都市峽谷，，由多數鄰近高聳建築形成如在任何大都市所 見到的。更有進者，GPS不能與現有細胞電話配合和Gps 系統技術併入細胞電話或其他行動台會需要廣闊的硬體増 加和修改。 另一技術信號強度測量建立服務行動台之基地台周圍之 圓派。然而，此種技術由於對路徑損耗之久瞭解而受阻， 和因而誤差大。到達角度（AOA)測量交集基地台至精確位 置之半徑。只要二基地台足以決定一個交集除非行動台接 近基地台間之直線。然而，如此需要對基地台天線作昂貴 的修改，其由於對突出天線之鄰近阻得更爲複雜。 —種已知爲到達時差（TDOA)的技術需要諸基地台彼此相 互同步。此種技術可利用在諸基地台之廉價GPS接收機或 由其他技術完成。在TDOA吾人測量自行動台之既定信號 到達二個或更多基地台間之時差’此種測量不需要來自行 動電話本身之任何計時資訊。如此將作更進—步的討論， 二基地台一起將決定一组雙曲線：行動台將位於雙曲線之 分線，TDOA之符號決定特別的雙曲線分線除非td〇a‘ 爲零之誤差内。三基地台將決定三組雙曲線，其中二個包 括獨立的資訊，和行動台將位於此等曲線有關分線之交集 點。 ^ 另一技術利用計時提前（TA)其使用於所有時分多址連接 _ _5_ 本紙张尺纽财鮮（CNS) A4規格（21GX297公趁） —~----— f靖先63讀背面之注意事項再填寫本頁) *va A7 B7 五、發明説明（3 403840 JVHh ( .)系統以決定行動台必須提前廣播短脈衝群之計時數 (請先閲讀背面之注意事項再填•本頁 量以便配合進入正常之時槽。如果行動台距基地台夠遠其 短脈衝群由於至基地台之過渡時間否則會嚴重遲延，一計 時提前是需要的。TA依據距使用之基地台之距離和因而 係自m台距離之測量。由使用各種技術，自數個基地台之 T A可以測量’形成個別基地台周圍相關之圓圈數，和行 動台將位於作成圓圈之交集點。應瞭解的是，在總標題'•計 時提前"下本發明之任何技術乃測量信號自行動台行至基地 台之時間’不管該測量是否實際用於計算計時提前。 、-口 在上述技術上，到達時差（TDOA)和計時提前（TA)使自 動位置認足（ALI)對基地台：硬體和軟體作相當廉價的修改 能夠使用現有行動台。然而，TDOA雖然實用和在許多部 份在評審之中，在精確上有些限制和需要最少三個基地台 以決疋任何多於單—雙曲線等値線沿其線目標定位於其 上。TA本身精確上甚至更受限制’雖然僅二基地台足以 減低問至在水平面内誤差以内二重的模糊度，如下將作 更進一步的討論。 在受委託人之共同待決美國專利申請序號Ν〇 . ________， 好浐部中λκ^;0.-^-τ;'Λ·於合竹.^印"* 標題爲在"無線電通訊系統中用以定位遠距終端之系統和方 法中揭示一選擇的技術用T D Ο A或T A的方法以決定行 動台之位置。然而，該共同待決專利申請未揭示或建議— 種混合技術其結合二者TD〇A和TA於本申請所述之統合 系統和方法3 ㈣如何除Gps之外’在上述位置測量辦法内之本來誤

A7 ""--------— —____ B7 五、發明説明（4 ) 403840 差現在不符合FCC规定。 所以’本發明之目的在減少各項技術前述測量之本 差。 ，由棱ί、更精確的系統和方法在通信系統中定位行動台 以付合FCC規定也是本發明之一目的。 "本^ ^(另—目的在提供—系統和方法用於更精確估計 灯動口實施緊急信號之用户’用以更精確地指導緊急回應 小组到達和協助用户。 發明综述 本發明指向-系統和方法用於在通信系統中改進位置測 量Τ精確度。結合到達時差（TD〇A)和計時提前（ΤΑ)位置 "、J I技術使自動位置認定（ALI)以對通信系統略加修改和減 少的測量誤差能夠運作。 本發明更元整的評估和其範圍可自附圖得到，在下面予 以簡述，下列係本發明時下中意實施體和所附申請專利之 詳細説.明。 圖式簡述 圖1係運用本發明原理通信系統之方塊圖： 圖2係用於圖1所示系統使用三基地台實施本發明第一 技術之代表圖： 圖3係用於定位圖1系統和圖2實施中行動台最小平方 測量技術之代表圖： 圖4係描繪本發明第一優點之代表圖： 圖5係描繪本發明第二優點之代表圖： _______ -7- 本纸张尺度適财關家鮮（(2丨Qx 297公楚） 經 Λ- 部 中 央 橾 隼 局 消 合 作 社 印 % 第87112548號專利申請案 中文說明書修正頁(89年5月） 五、發明説明（5 ) 403840 圖6係描繪本發明第三優點之代表圖； 圖7代表用於圖1系統使用二基地台實施本發明原理之 第二技術； 圖8代表圖7所示技術之變化；和 圖9描繪顯示裝置連接於圖1組件用於顯示本發明之混 合技術。 元件符號說明 10 PLMN服務區域 12 MSC/VLR服務區域 14 行動交換中心（M S C) 16 訪客位置登綠器（VLR) 18 位置區域（LA) 20 行動台（MS ) 22 細胞 24 基地台（BS) 26 家庭位置登錄器（HLR) 時下中意實施體舉例之詳述 本發明現將參考附圖在此作更完整的敘述，在附圖中會 顯示本發明之中意實施體。然而，本發明可以許多不同形 式實現和不應解釋為限於在此陳述之實施禮，寧願此等實 施體之提供在使本揭示將會透澈和完整，和將全部傳達本 發明之範圍給與技術上熟練人士。 現在參考圖式之圖1，顯示為一公共陸上行動網路 (PLMN) ’如為細胞網路10，其中本發明之混合行動台位 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A*»規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 第87112548號專利申請案 A7 I 39 5 ns 中文說明書修正頁(89年5月） B7 j年/ ；; 五、發明説明（~~) ~ 403840 置測量技術可以使用。網路1 0由多數區域12組成，各有 一行動交換中心（MSC) 14和集體的訪客位置登錄器（vlr) 16 在其中。MS C/VLR區域依序包括多數位置區域（la) 18 其界足為既定之MSC/VLR區域1 2部份其中行動台（μ s ) 20可自由移動不需要送出更新位置資訊至控制該lA 18 之MSC/VLR區域12，各位置區域12分成數個細胞22。 行動台（MS) 20係實體的設備，即如汽車電話或其他手持 電話，由行動用戶使用以與細胞網路10，相互和其他線路 和網路10以外之無線用戶通訊》基地台（BS) 24係實際 設備，為簡單顯示為無線電塔，其提供細胞22之地理區域 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾牟局貝工消费合作社印«.

霉 a 8 I 本纸張尺度適用肀國國家標隼（CNS > A4规格（210X297公釐） A7 B7 五、 403840 發明説明（6 典線電涵蓋，在其中處理與MS 2〇來往的無線電交通。 再參考圖1，PLMN服務區域或細胞網路1 〇包含家庭位 置登綠器（HLR) 26與MSC/VLR 1 4 / 1 6 —道，HLR係保存 所有用户資訊之基本數據’即如用户輸廓，現在服務的細 胞位置和日常資訊，國際行動用户辨別（1MSI)號碼，和其 他行政資訊。HLR 26可共同位於既定的MSC 14，MSC 14之整體部份或服務多個msc 14，其後者顯示於圖1。 VLR 1 ό係基本數據包含有關現在位於msc/VLR區域1 2内 所有之行動台2 0。 現在參考圖2 ’顯示本發明之第一實施係用於測量在 PLMN 1 〇内既定行動台如終端2 〇位置之混合技術。據知 到達時差（TDOA)和計時提前（ΤΑ)以最低的設備修改成本 頁獻最大的精確度。TDOA和ΤΑ并且頁獻行動台20之位 置之獨立測量。因此技術之結合貢獻位置估計功用之統合 力量，如下之更進一步説明， 再參考圖2，顯示三基也合24(圖内以a , β和C代表）和 行動台2〇(由Μ代表）在前述三基地台a，B和C之範圍 内。在測量前述二基地台，即如A和B，其間來自行動台 Μ信號之td〇A，如在數學技術上所瞭解的，一雙曲線會 形成。例如’雙曲線AB代表行動台Μ參考二基地台a和 B可此之位置之線以致二基地台間沿雙曲線a b $點距離 (時間）之差爲一常數。在此情況下，雙曲線A c和B C也 形成於基地台2 4之周圍。 如圖2所示，在所有三雙曲線無測量誤差之理想情況 9- 本紙张尺度適州中围_家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 〈讀先聞讀背面之注意事項再填寫衣頁} 訂 ^浐，"'中^打4^*-^5消於^竹.^印*'?: A7 B7 403840 五、發明説明（7 ) 下，即是，雙曲線AB，AC和BC相交於行動台Μ之位 置。然而，在眞實有測量誤差的情況，相交點之決定將有 誤差。 虛線圓A'，Β *和C 1，顯示代表自個別基地台A，Β和 C之TA距離。當與前述之雙曲線，三圓圈也相交於行動 台Μ之位置，表示在預定情況下二技術之交集，依然瞭解 的是Τ Α圓將包括測量誤差正如雙曲線也有。然而，獨立 和相補的T A和TDO A數據之結合提供行動台位置測量更 精確的技術。也應瞭解的是，行動台Μ位置之最佳估算鹿 由最小平方値或其他統計技術決定。產生的誤差將小於任 一 TDOA和Τ Α單獨產生的。 圖3所示係按照本發明用於位置測量最小平方値最佳化 技術之實施舉例。如在數學技術之瞭解，最小平方近似値 測量自既定點P至各曲線距離之平方和選擇展示平方値總 和之最小値之位置。 應瞭解的是圖3中各前述曲線之標準偏差界定爲在曲線 任一邊之距離，在其内以約67%或然率如所知之統計技術 足位興Λ位直。總之，標準偏差將隨曲線變化和甚至在同 曲線上一位置至另一位置的變化，和可自和τ A 測量之已知誤差計算。距離於是以正常注意對任何測量間 之相互關係，如在技術上所瞭解的，以標準偏差數之名詞 予以測量。然而，在標準假設下，就是測量誤差爲高斯分 配和無偏差的，最佳點P係由在其最小距離平方和之點賦 與之。 f靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 "10-

M浐部 ψλ(τ.ίν'/0:]ί.τ;7ί於合竹71卬 y 403840 A7 ___________B7 五、發明说明（8 ) 圖3顯示使用如圖2所示三基地合24 TDOA和ΤΑ技術之 曲線間最緊在、夂集之前述區域之高度地放大畫面。特別的 是，雙曲線ΑΒ和AC顯示自圖3頂端進行至底端。因爲 雙曲線BC是雙重的（當與其他二雙曲線聯合），僅二雙西 線A Β·和AC用於最小平方的測量。 圖。也顯示二TA圖A’，B1和C1其也與雙曲線ab和 A C父集接近於一共同點。前述測量誤差使此項交集不甚 完美，和最小平方技術決定該點在表示相交點之最佳接近 點之各曲線之間。所示正交或垂直的虛線（其中一個顯示於 圖中係P1)代表於點P和個別曲線間之最短矩離。例如， 圖3中點P代表該點與曲線ab，AC和圓弧Αι，β,和Ci 之間最小平方距離之和。 既然圖2之行動台μ相當地接近於基地台a，B和C之 涵蓋區域，而圖4所示係一場面其中行動台M更移離基地 台涵蓋區域之更中心區域。例如，三基地台A，β和c可 涵蓋一城市於其間和行動台M可在城市以外，雖然仍在前 述基地台24範圍之内，在此三基地台24提供三不同配對 (和三不同受曲線）。然而，此等雙曲線中僅二個提供有用 的資訊：第三個如上述係自其他二個數據之線性結合，和 不提供另外資訊。所以，TD〇A可定位行動台M於雙曲線 之义集點’如圖2所示和接合圖2之敘述。 然而，如圖4所示，在行動台M之附近，所有三雙曲線 幾乎重合於基地台A，B和c叢半徑方向相當大的距離。 所以’ TDOA在圖4中基地台24之叢外在半徑方向是不準 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •C. 訂 錄尺度述(wA4規格(2i〇x 297公釐5 —— 403840 A7 -—_______________________B7 五、發明説明（9 ) 的，然而在第一場面TDO A決定行動台之位置係合理地良 好。因爲在位置決定上本來的高度潛在誤差，交集點（或行 動台Μ之位置）會定位於大區域内，使救護工作困難。所 以’在此安排中Τ Α技術之整合提供必要的精確度。 如圖4所示，TA補助TD〇A在半徑方向工作甚好。特 別的是’在行動台Μ之附近，TA圓A'，B,和C，不橫遇 半徑方向極快速分開和所以提供在該方向相當地不精確， 但是’的確提供三個獨立的半徑距離之測量。依此，僅由 使用二技術之接合吾人的確達成所有方向之好的精確度。 此點是重要的因爲在圍繞基地台星座如Α，Β和c之圈形 涵蓋區域内之服務區域在城市内可相當地較大於城市本身 之涵蓋區域。 更有進者，TA和TDOA之結合可解決任一技術個別遭 受的共同模糊。例如，在圖5中包含三基地台24的情況 (如所述之A , B和C，後者可見於圖中）代表沿產生的二 雙曲線AB和A C (和重複的雙曲線B c )用於TD〇A行動台 Μ之位置決定。圖5係行動台M位置之放大畫面表示附近 基地台和曲線之附近部份。應瞭解的是，在此情況單獨使 用TDOA，就有二個可能解答於此雙曲線交又。TA圓之 增加（虛線曲線）將讓定位於所有三基地台不同之TA之模 糊結不清楚地解決不需要另外基地台2 4之測量。 在圖6顯示僅三基地台和TA位置決定之情況。雖然在 所有三圓A，，B·和C，相交之唯一解決辦法有完美的測量 (如圖示），明顯的是在此.有二圓相交的其他附近點和第 ___：12- 本紙乐尺度述用中國國家標準（CNS M4規格(210X297公兹) ------ 403840 —----------_______ 五、發明説明（1〇 ) 面在測量誤差出現的情況，它經常不可能滿意 、、每。然而，ΤϋΟΑ雙曲線（虛線）提供額外資訊 在幾乎所有如此情況解決此種模糊不需要增加新基地台 2 4 〇 本發明之聯合技術更應用於在範圍内僅二基地台24的情 況，，雖然精確度降低。例如，在鄉村區立或，基地台24可位 7' 路之伸延線，如圖7所示基地台Α和Β。就是，離 開連接基地台八和丑之線⑻，公路沿此線走。雙曲線AB =圓A和二在此畫面中，不能定位一唯—位置而在曲線相 h處認定行動台M之二可能位置’—在連接線尺之上面 和一在下面，該連接線公路最可能在其上。依此，縱然 TDOA和T A技術之結合。某些模糊仍存在於此種場面。 ’然而’既使本發明之系統和方法在此場面欠精確，其餘的 選擇是可解決的。例如，與公路有關位置之模糊可㈣行 動台Μ用户通話予以解決。依此，甚至在有限資訊的情況 下，本發明混合的TDOA和ΤΑ技術集中於減少區域數的 分析’以提供-提高的精確測量’即如’在鄉村或偏遠區 域。 在上述場面之一種形式中，行動台Μ是在公路上（半徑 線R)二基地台Α和Β之間’如圖8所示。然而，在此位置 的模糊疋解決了因爲由結合的技術得到的二種解決是退化 的，就是，其指定相同位置，據此，可知在此種更限於二 基地台24的場面平行於公路之精確度大於橫遇它的（圖 8 )。因爲用户最可能是在公路上或接近公路，公路本身之 -13- 本紙乐尺度述川中國國家榡準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 恕免部中央樣準而，如'^消贤合竹7,卬" 4〇3840 _____________ 五、發明説明（11 橫向位置可在該方向提供雲老_沾丄 而要的精確度和所以該解決是可 以接受的。 然而，應瞭解的是雖炊衣菸日、 、夺發明 < 主要問題在二基地台場 面包含有些位置的模糊，由体m _ 使·用二技術之統合產生之總誤 差與單獨使用TA或TDCM^ #心A. 、 〜 A决產比較在大小上是減少的。 亦應瞭解的是雖然用於本菸明 、a、， Λ月之系統和方法之可述場面 穿員示二度空間或平面之精確定户 隹疋位’本發明陳述之原理也用 於行動台20在垂直方向> 含/二 万门〈夂瓜，就是同樣用於高單方向雖 然此種三度空間定仿是可能& ..,, 疋了牝的，然而，應瞭解的是垂直的 么·置次差與水平位置決定者fch _±6丄 有比較趨向於較大的因爲基地台 2 4通常位於一共同實降的k、私 λ ;、Τ 7水千面上。本發明之混合方法因 爲來自結合技術之附加資勃益J. / 1 然确如何較採用任一個別技術 爲重要3 另外應瞭解的是用於前述丁D0A和TA技術之算法可錯 存於MSC Μ内或其他中央處理中心或系統1〇内結點，如 在技術上所瞭解的，用二枯并社人， υ —技衡結合的方法或融入前述的改 艮混合技術。特別是，至少二基地台24送出有關跨越並上 〈有線鏈路(未示出)MS 20至Msc 14之丁d〇a和 量資訊以便處理： 更應瞭解的是本㈣之原理可用於許多情況。據知，此 種位置技術可併入增強的911服務以使公共勤務回答點 (PSAP)定位需要派遗單位援助的緊急現場。附加的用涂句 括矯詐的犯罪A，當犯罪時或由犯罪人犯罪後所作細：； 叫之位置’敏感的位置帳單，車輛和船隻管理，盤存/打勺 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}

-14- A7 B7 403840 五、發明説明（12 監視和其他任何改良位置精確度提供俾益的運用。 PSAP或其他使用位置資訊的代理所將可顯示估計的位置 和其誤差於包括一詳細的區域地圖之監視器上，如圖9所 不’中央位置和其估計决差一者S由上述之最小平方程序 決定。總之，誤差將是圓圖形；在某些簡單的實施可以圓 形顯示代替，如圖9所示。以PSAP使用爲例，派遣者會 首先送出回應單位至中心。然後如果電話呼叫人由於估計 誤差見不到，單位必須搜尋圓内或摘圓内全部區域。所以 在某種情況可能爲一生死係關問題在可用費用限制以内應 減少搜尋範園至可能之最小。 在橢圓搜尋限制技術之進一步細節敘述於申請人共同待 決專利申請美國號No._，標題爲"利用橢圓搜尋區 域涵蓋以決定行動台位置之系統和方法"，於1 997年7月 3 〇日存檔，和於此併入參考。 另外應瞭解的是雖然在現代技術下一行動台2 0可監視多 至約七個分離的基地台2 4 (其中之一是用於該行動台2 0之 服務基地台2 4 )，將來的技術可容許一既定的行動台2 0監 視較多數（N )的基地台2 4和，所以其間較多數（η - 1 )雙曲 線要列入考慮。 亦應瞭解的是本發明之範圍圍繞在前述混合定位技術， 特別的是，一混合技術應用二者TDO Α和Τ Α測量以定位 和驗證行動台之發射位置。結果於是在特別的誤差程度内 予以顯示給救護工作人員或其他想要行動台位置的人員。 前說明係用於實施本發明之中意實施體，和本發明之範 -15- 本紙乐尺度述/丨】十囤國家標準（CNS ) A4規格 (誚先閲讀背面"注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 A7 B7 403840 五 '發明説明（13 圍不必要受到本説明之限制。本發明之範圍改由下列專利 申請所界定。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

.1T Γ 部 Jk iV 而 消 A 卬 -16 本紙張尺度述州中®國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. s$y2Q5i8號專利申請案 秋好赛铁奏範圍修正本(89年5月） 、申請專利範園 1. 一種用於決定在無線電通訊系統中通訊之行動台之位置 之方法’該方法包括之步驟為： 於多數的基地台接收由該行動台發送的信號； 由各該多數基地台送出該接收的信號和計時資訊至中 央處理中心； 於該中央處理中心内，基於該計時資訊計算該行動台 之位置估計之到達時差（TD0A); 於孩中央處理中心内，基於該計時資訊計算該行動台 之計時提前位置估計；和 利用忒TDOA和T A位置估計決定該行動台之該位置。 2. 如申請專利範圍第丨項之方法，更包括下列步驟： 顯示該行動台之該位置。 3如申請專利範圍第1項之方法，其中該中央處理中心之 該TDOA位置估計之計算包括計算該多數基地台之第— 和第二間之雙曲線。 4.如申請專利範圍第3項之方法，其中該中央處理中心之 該TDOA位置估計之計算包括計算該n+1個基地合間之^ 個雙曲線’其中n的範圍自3至7。 3. 如申請專利範圍第i項之方法，其中該中央處理中心之 該TA位置估計之計算包括計算該多數基地台之第—和第 二周圍個別之計時提前圓。 6.如申請專利範圍第5項之方法，其中該中央處理中心之 該TA位置估計之計算更包括計算在該n個基地台周圍n個 計時提前圓’其中!!的範圍自3至7。 ί裝------訂------级 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央櫺窣局貝工消费合作社印製

   s$y2Q5i8號專利申請案 秋好赛铁奏範圍修正本(89年5月） 、申請專利範園 1. 一種用於決定在無線電通訊系統中通訊之行動台之位置 之方法’該方法包括之步驟為： 於多數的基地台接收由該行動台發送的信號； 由各該多數基地台送出該接收的信號和計時資訊至中 央處理中心； 於該中央處理中心内，基於該計時資訊計算該行動台 之位置估計之到達時差（TD0A); 於孩中央處理中心内，基於該計時資訊計算該行動台 之計時提前位置估計；和 利用忒TDOA和T A位置估計決定該行動台之該位置。 2. 如申請專利範圍第丨項之方法，更包括下列步驟： 顯示該行動台之該位置。 3如申請專利範圍第1項之方法，其中該中央處理中心之 該TDOA位置估計之計算包括計算該多數基地台之第— 和第二間之雙曲線。 4.如申請專利範圍第3項之方法，其中該中央處理中心之 該TDOA位置估計之計算包括計算該n+1個基地合間之^ 個雙曲線’其中n的範圍自3至7。 3. 如申請專利範圍第i項之方法，其中該中央處理中心之 該TA位置估計之計算包括計算該多數基地台之第—和第 二周圍個別之計時提前圓。 6.如申請專利範圍第5項之方法，其中該中央處理中心之 該TA位置估計之計算更包括計算在該n個基地台周圍n個 計時提前圓’其中!!的範圍自3至7。 ί裝------訂------级 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央櫺窣局貝工消费合作社印製

   Α8 Β8 C* DS 4〇3840 夂、申請專利範圍 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中決定該位置之該步 驟包括利用該TDOA和T A位置估計之該位置之最小平方 近似值。 8. —種在通信系統之中央處理中心之電路’用於定位至少 一個在其内之行動台，其係在一應用多數基地台之通信 系統中，至少有一個行動台在與至少二個該基地台通訊 該電路包括： 一第一定位裝置用於定位該至少_行動台’該第一定 位裝置應用計時提前算法； 一第二定位裝置用於定位該至少一行動台’該第二定 位裝置應用到達時差算法；和 聯合裝置用於聯合該第一定位裝置和該第二定位裝置 和自二者該第一和第二定位裝置估計該至少一行動台之 位置。 9. 如申請專利範圍第8項之電路，更包括： 顯示裝置用於顯示第一和第二定位裝置之聯合’該第 一和第二定位裝置置於該顯示裝置之上。 10. 如申請專利範圍第9項之電路，其中該顯示裝置位於與 該通信系統之該中央處理中心通訊之顯示終端。 11. 如申請專利範圍第9項之電路，其中該顯示裝置顯示該 至少一個行動台沿實際地平面之位置。 12. 如申請專利範圍第1 1項之電路，其中該顯示裝置顯示該 至少一個行動台實質地在三度空間之位置》 13. 如申請專利範圍第8項之電路，其中該第一定位裝置之 -2 - 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS > A4洗格（210X297公釐） HH ί I I ^ϋ» 1^1 1^1 —— V: ί 1. n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -丨線 經濟部申夹橾率局貞工消費合作社印*. Α8 Β8 C8 D8 403840 六、申請專利祀圍 該到達時差算法在第一和第二該基地台間形成雙曲線， 該聯合裝置自該雙曲線估計該至少一行動台位置。 认如申請專利範圍第1 3項之電路，其中該聯合裝置估計該 至少一行動台自二個該雙曲線。 至5.如申請專利範圍第1 3項之電路，其中該到達時差在n個 該基地台間形成n-1個雙曲線，其中^的範圍自3至7 ,該 聯合裝置估計該至少一行動台自該η個雙曲線。 16.如申請專利範圍第8項之電路，其中該第二定位裝置之 該計時提前算法形成個別計時提前圓在第一和第二該基 地台之周圍，該聯合裝置自該計時提前圓估計該至少一 行動台位置。 17·如申請專利範圍第1 5項之電路，其中該計時提前算法在 η個該基地台周圍形成η個計時提前圓，其中η的範固自3 至7 ’該聯合裝置自該個別η個計時提前圓估計該至少一 個行動台位置。 18. 如申请專利範圍第8項之電路，其中該通信系統之該中 央處理中心包括一行動服務中心，該至少二基地台與該 至少一行動台和該行動服務中心通訊，該聯合裝置位於 該行動服務中心内。 19. 一種在行動服務中心内用於定位通信系統内至少一行動 台之電路，其係在一通信系統中應用一行動服務中心和 至少二基地台與至少一行動台和該行動服務中心通訊， 該電路包括： 一第一定位裝置用於定位該至少一行動台，該第一定 •3· 本^浪尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） ' ~~~ (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) -裝 線 經濟部中央標率局—工消費合作社印製 403840 g C8 D8 々、申請專利範圍 位裝置應用到達時差算法； 一第二定位裝置用於定位該至少一行動台，該第二定 位裝置應用計時提前算法；和 聯合裝置用於結合該第一定位裝置和該第二定位裝置 和自二者該第一和第二定位裝置估計該至少一行動台之 位置。 20.如申請專利範圍第1 9項之電路，更包括： 一顯示裝置用於顯示第一和第二定位裝置之結合，該 第一和第二定位裝置置於該顯示裝置上。 ------訂------^線 - _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣隼局負工消费合作社印裝 -4 - 本紙張尺度遑用中國國家梂準（CNS〉A4規格（210X297公釐）