способ и устройства в сети мобильной связи

Формула изобретения

1. Устройство в сети мобильной связи, предназначенное для обнаружения сигнала, переданного абонентским устройством (АУ), содержащее средство регистрации сигнала в течение промежутка времени t_tot, упомянутое средство содержит коррелятор, приспособленный для выполнения объединенной когерентной и некогерентной корреляции, при этом длина интервала когерентной корреляции равна L выборкам сигнала, количество интервалов когерентной корреляции равно М, а результатом когерентной корреляции является результат когерентной корреляции для каждого из М интервалов когерентной регистрации, и средство некогерентного суммирования результатов когерентной корреляции, при этом временной интервал длины L интервала когерентной корреляции и общего интервала t_tot регистрации сигнала t_tot выбирают на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества абонентских устройств, измеряющих свое местоположение, и заданного количества возможного появления сигналов ложной тревоги.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что интервал когерентной корреляции выбран на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих устройств измерения местоположения (УИМ) и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги.

3. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что общий интервал t_tot регистрации выбран на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих устройств измерения местоположения (УИМ) и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что коррелятор расположен в УИМ.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что коррелятор расположен в обслуживающем центре определения местоположения мобильных терминалов (Serving Mobile Location Center).

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что коррелятор расположен в УИМ.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что общий интервал t_tot регистрации является заранее заданной величиной.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что заранее заданная величина зависит от максимального допустимого времени отклика.

9. Способ обнаружения сигнала, переданного абонентским устройством (АУ), в сети мобильной связи, содержащий этапы на которых: выполняют обнаружение сигнала в течение промежутка времени t_tot, при этом этап обнаружения сигнала содержит следующие этапы: объединяют операции когерентной и некогерентной корреляции, при этом длина интервала когерентной корреляции равна L выборкам сигнала, количество интервалов когерентной корреляции равно М, а результатом когерентной корреляции является результат когерентной корреляции для каждого из М интервалов когерентной регистрации, и выполняют некогерентное суммирование результатов когерентной корреляции, отличающийся тем, что содержит этап, на котором выбирают одну из следующих величин: длину L интервала когерентной корреляции и общего интервала t_tot регистрации на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих устройств измерения местоположения и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что интервал когерентной корреляции выбирают на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих устройств измерения местоположения (УИМ) и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги.

11. Способ по любому из пп.9 и 10, отличающийся тем, что общий интервал t_tot регистрации выбирают на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих устройств измерения местоположения (УИМ) и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги.

12. Способ по любому из пп.9-11, отличающийся тем, что операцию обнаружения выполняют в устройстве измерения местоположения (УИМ).

13. Способ по п.9, отличающийся тем, что операцию выбора выполняют в обслуживающем центре определения местоположения мобильных терминалов (Serving Mobile Location Center).

14. Способ по п.9, отличающийся тем, что операцию объединения когерентной и некогерентной корреляции выполняют в УИМ.

15. Способ по п.19, отличающийся тем, что общий интервал t_tot регистрации является заранее заданной величиной.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что заранее заданная величина зависит от максимального допустимого времени отклика.

17. Носитель компьютерных программ, непосредственно загружаемый в средство обработки, находящееся в устройстве измерения местоположения и/или в обслуживающем центре определения местоположения мобильных терминалов (Serving Mobile Location Center), содержащий средство, представляющее собой программный код, для выполнения операций по любому из пп.9-16.

18. Носитель компьютерных программ, который содержит считываемую программу, вызывающую то, что средство обработки, находящееся в устройстве измерения местоположения (УИМ) и/или в обслуживающем центре определения местоположения мобильных терминалов (Serving Mobile Location Center), управляет выполнением операций по любому из пп.9-16.

Описание изобретения к патенту

НОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к сети мобильной связи. В частности, настоящее изобретение относится к способу и к устройствам для обнаружения сигналов, например для выполнения операции определения местоположения абонентских устройств (UE) в сети мобильной связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Способ определения местоположения по разности времени прихода сигнала по восходящей линии связи (Uplink Time Difference of Arrival, UTDOA) представляет собой способ определения местоположения, основанный на способах определения времени прихода сигнала. Такие способы описаны в технических условиях Проекта о партнерстве в области систем связи третьего поколения (3GPP) "3GPP RP-040387, WID: Inclusion of Uplink TDOA UE positioning method in the UTRAN specifications" ("Включение способа определения местоположения АУ по разности времени прихода сигнала (TDOA) по восходящей линии связи в состав технических условий для Универсальной наземной сети радиосвязи с абонентами (UTRAN)) и "3GPP R4-040412, Inclusion of Uplink TDOA UE positioning method in the UTRAN specifications; TruePosition" ("Включение способа определения местоположения АУ по разности времени прихода сигнала (TDOA) по восходящей линии связи в состав технических условий для Универсальной наземной сети радиосвязи с абонентами (UTRAN); истинное местоположение").

В способе определения местоположения по разности времени прихода сигнала по восходящей линии связи (UTDOA) устройства измерения местоположения (LMU), обычно связанные с базовыми радиостанциями, измеряют время прихода сигналов, переданных АУ, и местоположение АУ может быть вычислено в том случае, когда, по меньшей мере, три УИМ способны обнаруживать сигнал АУ. Обнаружение сигнала обычно производят путем корреляции принятого сигнала с известной точной копией сигнала для всех возможных задержек и доплеровских смещений. На практике это делают с использованием дискретных шагов, также именуемых "элементами кодированного сигнала" ("bins"), в области задержек и в области доплеровских смещений.

Кроме того, операции корреляции обычно выполняют в два этапа. Сначала выполняют когерентную корреляцию (то есть с использованием обеих составляющих: синфазной и квадратурной) для оптимального подавления шума. После этого может быть выполнено некогерентное суммирование различных сегментов результатов когерентной корреляции, то есть отдельные результаты когерентной корреляции возводят в квадрат по абсолютной величине, после чего выполняют их суммирование. Некогерентная корреляция, например, может стать необходимой всякий раз, когда происходит слишком большое изменение фазы сигнала между двумя сегментами когерентной корреляциями. После того как определен правильный элемент кодированного сигнала с задержкой/доплеровским смещением, может быть произведен более детальный поиск для повышения точности.

Согласно действующему в настоящее время стандарту, описанному в приведенных выше технических условиях Проекта о партнерстве в области систем связи третьего поколения (3GPP), предполагают, что когерентную корреляцию выполняют в течение всей длительности сигнала. Для стационарного АУ это обеспечивает наилучшую чувствительность в заданном интервале измерений. Однако, когда учитывается ускорение АУ, то максимальное время когерентной корреляции ограничено изменением доплеровского смещения в течение интервала измерений. Следовательно, желательно создание способа и устройства обнаружения сигнала для того сценария, когда АУ движется с ускорением.

Следовательно, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы повысить чувствительность и избежать излишней обработки во время ускорения АУ.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению эта и другие задачи достигнуты путем создания устройства, способа и компьютерных программных продуктов, которые имеют признаки, определенные в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления определены зависимыми пунктами формулы изобретения.

Устройство согласно настоящему изобретению, предназначенное для обнаружения сигнала, переданного АУ, в сети мобильной связи, которое содержит средство выбора одной из следующих величин: длины L интервала когерентной корреляции и общего интервала t _tot регистрации, на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих устройств измерения местоположения и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги, позволяет повысить чувствительность и избежать ненужной обработки.

Способ согласно настоящему изобретению для обнаружения сигнала, переданного АУ, в сети мобильной связи, содержащий операцию выбора одной из следующих величин: длины L интервала когерентной корреляции и общего интервала t_tot регистрации, на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих устройств измерения местоположения (УИМ) и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги, позволяет повысить чувствительность и избежать ненужной обработки.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения интервал когерентной корреляции выбран на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих УИМ и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения общий интервал t_tot регистрации выбран на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих УИМ и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения средство регистрации расположено в УИМ.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения средство выбора расположено в обслуживающем центре определения местоположения мобильных терминалов (Serving Mobile Location Center, SMLC).

Согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения средство выбора расположено в УИМ.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения максимальный общий интервал t_tot регистрации является заранее заданной величиной.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, эта заранее заданная величина зависит от максимального допустимого времени отклика.

Настоящее изобретение имеет преимущество, состоящее в том, что чувствительность (то есть зона охвата) способа определения местоположения по разности времени прихода сигнала по восходящей линии связи (UTDOA) увеличена, приблизительно, на 2 дБ по сравнению с известным уровнем техники. Если, как предполагают, затухание уровня сигнала происходит согласно формуле 35log₁₀(расстояние), то эта величина может быть преобразована в улучшение зоны охвата по площади на 30% для каждого УИМ.

Еще одно преимущество одного из вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что в нем определяют максимально целесообразное время для измерений, результатом чего является предотвращение непроизводительных затрат вычислительных ресурсов и задержек.

ЧЕРТЕЖИ

На чертеже Фиг. 1 показана сеть мобильной связи, в которой может быть реализовано настоящее изобретение.

На чертеже Фиг. 2 показан приведенный в качестве примера выходной сигнал коррелятора.

На чертеже Фиг. 3 схематично показана геометрическая конфигурация для вычисления неопределенности времени задержки.

На чертежах Фиг. 4А-4Г показаны соответственно пороговые значения отношения мощности несущей к уровню помехи (C/I), общее время t_tot измерений, общее количество элементов кодированного сигнала, по которым производят поиск, и количество некогерентных интегрирований, как функции от М.

На чертеже Фиг. 5 показана схема последовательности операций, на которой проиллюстрирован способ согласно настоящему изобретению.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже приведено более полное описание настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых показаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Однако это изобретение может быть реализовано во многих различных формах, и его не следует истолковывать как ограниченное изложенными здесь вариантами его осуществления; наоборот, эти варианты осуществления изобретения приведены для обеспечения исчерпывающего и полного раскрытия сущности этого изобретения и для того, чтобы предоставить специалистам в данной области техники полные сведения об объеме настоящего изобретения.

Способ и устройства из настоящего изобретения могут быть реализованы в обычной сети мобильной связи, показанной на Фиг. 1. Такая сеть содержит базовые радиостанции 120, 130, приспособленные для поддержания беспроводной связи с абонентскими устройствами 100, 110. Каждая базовая радиостанция предпочтительно связана, по меньшей мере, с одним устройством измерения местоположения (LMU). Кроме того, базовые радиостанции 120, 130 соединены с контроллером 140 сети радиосвязи, КСР (RNC), и КСР 140 далее соединен с базовой сетью 150, БС (CN), при этом БС соединяет различные сети. Сеть мобильной связи также содержит обслуживающий центр определения местоположения мобильных терминалов (SMLC), приспособленный для приема запроса на определение местоположения из БС/КСР (CN/RNC). В предпочтительном варианте обслуживающий центр определения местоположения мобильных терминалов (SMLC) выдает запрос, например, на получение информации о параметрах радиосвязи, давая УИМ команду выполнить измерения, получает результаты измерений, вычисляет местоположение на основании результатов измерения времени и координат УИМ и передает сведения о местоположении в КСР/БС.

Как изложено выше, обнаружение сигнала может быть выполнено посредством когерентной корреляции и некогерентной корреляции. Настоящее изобретение основано на том, что имеется оптимальный вариант выбора длины когерентной части. Оптимальный выбор зависит от таких параметров, как размер ячейки сотовой связи, скорость и ускорение АУ, количество участвующих УИМ и желательная общая частота появления сигналов ложной тревоги. Сигнал ложной тревоги возникает тогда, когда УИМ объявляет о том, что сигнал поступил в конкретный момент времени, тогда как в действительности сигнал поступил в иной момент времени, то есть измерение является ошибочным. Сигналы ложной тревоги обычно возникают тогда, когда сигнал является слишком слабым для его обнаружения этим конкретным УИМ. Общая частота появления сигналов ложной тревоги представляет собой вероятность того, что, по меньшей мере, один УИМ сообщает об ошибочном измерении. Более подробное обсуждение сигналов ложной тревоги приведено ниже.

Кроме того, настоящее изобретение основано на том, что имеется оптимальный вариант выбора общего времени измерений для выполнения обнаружения сигнала, то есть для корреляции сигнала.

Таким образом, настоящее изобретение относится к способу и к устройствам для обнаружения сигнала, переданного АУ, в сети мобильной связи. Устройство содержит средство регистрации сигнала в течение времени t_tot, при этом упомянутое средство содержит коррелятор, приспособленный для выполнения объединенной когерентной и некогерентной корреляции. Длина интервала когерентной корреляции равна L выборкам сигнала, количество интервалов когерентной корреляции равно М, и когерентная корреляция приводит к получению результата когерентной корреляции для каждого из М интервалов когерентной регистрации. Кроме того, устройство содержит средство некогерентного суммирования результатов когерентной корреляции. Согласно настоящему изобретению устройство содержит средство выбора одной из величин: длины L когерентного интервала регистрации и общего интервала t_tot регистрации, на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих устройств измерения местоположения (УИМ) и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги. Эти параметры обычно являются известными во время ввода сети в действие, но они также могут быть изменены при изменении потребностей или сетевой среды.

Ниже описано определение длины когерентной регистрации, обозначенной как L, и требований для максимального общего времени измерений, обозначенного как t _tot, для обнаружения сигнала.

УИМ системы определения местоположения по разности времени прихода сигнала по восходящей линии связи (UTDOA) измеряет время прихода сигналов от АУ. Моделью принятой формы сигнала является следующая:

,

(1)

где - (комплексная) амплитуда сигнала, - сигнал, переданный АУ, причем предполагают, что он является известным, - время прихода сигнала или, что эквивалентно, задержка сигнала, то есть интересующая величина, - разностная доплеровская частота, - частота следования элементарных посылок сигнала, - сумма помех и шума с дисперсией , - длительность принятого сигнала, измеренная в единицах элементарных посылок сигнала. Априори известно, что величина задержки находится в интервале от 0 до элементарных посылок сигнала, и что величина разностной доплеровской частоты находится в интервале от 0 до Гц. Обнаружение сигнала обычно производят с использованием корреляций при всех возможных сдвигах и , см. чертеж Фиг. 2. На практике это выполняют посредством дискретных шагов по пространству задержки/доплеровского смещения, что, например, приводит к следующему:

	(2)
	(3)

Корреляцию выполняют следующим образом. Точную копию сигнала длиной выборок разбивают на сегментов, каждый из которых состоит из выборок, то есть длина когерентной регистрации равна . Когерентная корреляция смещенного по частоте с сегментами дает следующий результат:

(4)

(следует отметить, что символ означает комплексно сопряженную величину от ), а некогерентное суммирование результатов корреляции дает следующий результат:

(5)

Определим проверочную величину

,

(6)

где предполагают, что оценочное значение дисперсии известно. Следует отметить, что для правильной задержки/правильного доплеровского смещения

R(p,q)~СМ+(M/L)I,

(7)

где - мощность эталонного сигнала при приеме, а это означает, что всякий раз, когда то есть, когда , то , что может быть интерпретировано как отношение сигнал/шум, включающее в себя коэффициент усиления при обработке. ( - математическое ожидание). Вычисленное значение сравнивают с пороговым значением , и всякий раз, когда , определяют факт наличия сигнала.

Важно, чтобы пороговое значение обнаружения был выбран тщательно, во избежание сигналов ложной тревоги. Сигналы ложной тревоги являются намного более вредными для определения местоположения, чем для связи. В режиме связи синхронизация сопровождается попыткой декодирования принятых данных. В таком случае любая ошибка при операции синхронизации будет обнаружена, поскольку будет невозможно декодировать данные. Для определения местоположения такую операцию декодирования не выполняют, поэтому частоты появления сигналов ложной тревоги должны быть намного более низкими. УИМ должно произвести поиск большого количества элементов кодированного сигнала с задержкой/доплеровским смещением, сохраняя при этом общую низкую вероятность сигнала ложной тревоги. Кроме того, нескольким УИМ дано задание по поиску сигнала, и, как изложено выше, желательно сохранять низкую общую частоту появления сигналов ложной тревоги. Следовательно, для примеров, продемонстрированных в этой заявке на изобретение, должны поддерживаться очень низкие значения вероятности сигнала ложной тревоги для каждого элемента кодированного сигнала, порядка 10^-7 или менее.

Размеры , шага сетки зависят от корреляционной функции эталонного сигнала и от длины интервала когерентного интегрирования. Если для любых целых чисел , то корреляционная функция в области задержек равна нулю всякий раз, когда , а в области доплеровских смещений она имеет форму sinc-функции, первый нуль которой находится в точке . Для того чтобы не потерять слишком много энергии корреляции, значение обычно выбирают следующим образом: , то есть, чтобы во время корреляции предотвратить пропуск элементарной посылки сигнала, имеющей ширину . Для поиска задержки значение обычно выбирают следующим образом: , и этот шаг также выбирают для того, чтобы избежать потерь энергии корреляции. Ширина элементарной посылки равна , и, соответственно, шаг не должен превышать , но для уверенности в том, что отсутствуют потери энергии корреляции, этот шаг выбирают следующим образом: .

Доплеровское смещение вследствие скорости АУ равно =166 Гц при движении со скоростью v=100 км/ч [3] и на несущей частоте, равной 1800 МГц. Допустимый сдвиг частоты АУ добавляет неопределенность частоты =10^-7· Гц. В целом, неопределенность из-за эффекта Доплера равна

.

(8)

Затем вычисляют выражение для неопределенности времени задержки. Рассмотрим геометрическую конфигурацию, показанную на чертеже Фиг. 3. Априори известно, что абонентские устройства (АУ) расположены в ячейке сотовой связи, радиус которой равен . Предположим, что сигнал из АУ передают в момент времени .

Если АУ расположено в месте А, показанном на Фиг. 3, то сигнал приходит в УИМ1 и УИМ2 в следующие моменты времени:

	(9)
	(10)

Если АУ расположено в месте B, показанном на Фиг. 3, то сигнал приходит в УИМ1 и УИМ2 в следующие моменты времени:

	(11)
.	(12)

Предположим, что УИМ1 является главным УИМ, и что УИМ1 выполнено таким образом, что легко обнаруживает приход сигнала. Определив , можно спрогнозировать момент времени прихода сигнала в УИМ2 для сведения к минимуму поиска фазы кода.

Следует отметить следующее:

	(13)
.	(14)

Следовательно,

.

(15)

Таким образом, ширина окна неопределенности времени прихода сигнала равна

.

(16)

Подводя итог вышеизложенного, принимают количество элементов временного сдвига кода, равное , и количество элементов доплеровского смещения, равное . Это дает общее количество элементов кодированного сигнала, равное

.

(16a)

Для одиночного элемента кодированного сигнала частота появления сигналов ложной тревоги равна . Для количества элементов кодированного сигнала, равного , получают

Pfуим =1-(1-Pf)Nbins~Nbins ·Pf

(17)

для малых . Аналогичным образом, вероятность того, что, по меньшей мере, одно УИМ из n_УИМ принимает неправильное решение, равна

Pfpos =1-(1-PfУИМ)nУИМ~nУИМ ·Nbins·Pf.

(18)

Теперь может быть определена для каждого элемента кодированного сигнала следующим образом:

Pf =Pfpos/(nУИМ·Nbins ).

(19)

Затем получают выражение для частоты появления сигналов ложной тревоги для каждого элемента кодированного сигнала. Может быть показано, что для неправильного имеет - распределение степенями свободы. Следовательно, частота появления сигналов ложной тревоги (то есть вероятность того, что для неправильного ) как функция от и может быть вычислена с использованием стандартных численных методов. В приведенных ниже примерах для определения частоты появления сигналов ложной тревоги использовалась функция "gammainc" программы MATLAB следующим образом:

.

(20)

Обратная задача, то есть нахождение для заданных и , решалась с использованием линейной интерполяции в зависимости от .

Движение АУ ограничивает общее время измерений. Если АУ движется с ускорением так, что во время сбора данных сигнал смещается весьма далеко от элемента кодированного сигнала с задержкой/доплеровским смещением, то существует риск того, что сигнал не будет обнаружен. Доплеровская частота связана со скоростью подвижной станции (ПС) следующим образом:

,

(21)

где - несущая частота, равная 1800 МГц, - скорость подвижной станции, а - скорость света. Следовательно,

.

(22)

В контрольном примере в технических условиях TS 25.171 Проекта о партнерстве в области систем связи третьего поколения (3GPP TS 25.171) описан поворот на 90 градусов при скорости =25 км/ч с радиусом =20 м, приводящий к скорости изменения доплеровского смещения, составляющей, приблизительно, 14 Гц/с. В общем случае, для других сценариев поворота применима следующая зависимость:

.

(23)

Согласно одному из объектов настоящего изобретения, разумное требование состоит в том что в пределах интервала измерений доплеровское смещение может изменяться не более чем на (во избежание слишком больших потерь энергии корреляции, как изложено выше), следовательно, это требование заключается в следующем:

,

(24)

а это приводит к тому, что максимальная длина когерентной регистрации для заданного равна:

.

(25)

Это дает общее время измерений

,

(26)

Кроме того, задержка не должна изменяться более чем на (во избежание слишком больших потерь энергии корреляции, как изложено выше). В таком случае требование к изменению задержки заключается в следующем:

.

(27)

Общее время измерений для обнаружения сигнала равно:

.

(28)

Таким образом, показано, что существует максимальная длина интервала когерентной регистрации при когерентной регистрации для заданного и что существует оптимальное общее время измерений для обнаружения сигнала. Уравнения (24)-(26) дают первый набор альтернативных условий для и , а уравнения (27)-(28) дают второй набор альтернативных условий для и . Следует использовать уравнение, дающее наименьшее значение . То есть, если значение из уравнения (26) является меньшим, чем значение из уравнения (28), то следует использовать уравнения (24)-(26).

Кроме того, показано, что длина когерентной регистрации и общее время измерений зависят от следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих УИМ и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги. Для выбранных здесь параметров ограничивающим фактором является требование (26) по доплеровскому смещению.

На чертежах Фиг. 4А-4Г в графическом виде показаны изложенные выше зависимости, полученные с использованием приведенных выше уравнений. На чертеже Фиг. 4А показана функция зависимости порогового значения отношения мощности несущей к уровню помехи (C/I) от М, полученная с использованием уравнений (19)-(20) и результатов из Фиг. 4Г. На чертеже Фиг. 4Б показано общее время измерений, определяемое уравнением (26). На чертеже Фиг. 4В показано пороговое значение отношения мощности несущей к уровню помехи (C/I), включающее в себя коэффициент "усиления при обработки", которое получено с использованием результатов из Фиг. 4А, но с добавлением из уравнения (25). На чертеже Фиг. 4Г показана функция зависимости количества элементов кодированного сигнала, по которым производят поиск в корреляторе, от согласно уравнениям 16a и 25.

Из графика, показанного на Фиг. 4Б, видно, что максимальное время когерентного интегрирования равно 0,26 с (для =1). Для этой длины интегрирования (M=1) пороговое значение отношения мощности несущей к уровню помехи (C/I) равно -47,5 дБ. Общее время измерений может быть увеличено путем сокращения времени когерентного интегрирования и прибегая к некогерентным накоплениям. На чертеже Фиг. 4Б показано, что время измерений возрастает при увеличении , но градиент является меньшим чем 1, а это означает, что должно уменьшиться. Путем объединения уравнений (25) и (26) может быть показано, что . Следует отметить, что увеличивается за счет уменьшения .

Результаты, приведенные на Фиг. 4А, показывают, что пороговое значение отношения мощности несущей к уровню помехи (C/I) не уменьшается монотонно как функция от времени измерений, а вместо этого оно достигает минимума отношения мощности несущей к уровню помехи (C/I), равного -49,5 дБ, при времени измерений, равном 0,8 с (для этого случая время когерентного интегрирования равно 0,08 с и =10), а это показывает, что существует оптимальный вариант выбора общего времени измерений . Для оптимального случая пороговое значение обнаружения равно: =15,5 дБ.

Путем изучения графиков, показанных на чертежах Фиг. 4А - Фиг. 4Г, могут быть сделаны два важных вывода. Оптимальная чувствительность согласно чертежу Фиг. 4А ( =1) не достигается путем выбора интервала когерентной корреляции максимально возможной длительности. Кроме того, не имеет никакого смысла увеличивать время измерений выше определенного предела, который показан на Фиг. 4А. Вместо этого следует использовать комбинацию когерентной и некогерентной корреляции в течение максимального общего времени измерений. Усиление за счет некогерентного объединения обычно составляет 2 дБ для каждого увеличения вдвое (для малых ), но уменьшается до величины менее 1 дБ для более высоких значений . В этом случае время когерентной корреляции уменьшается при увеличении , при этом потери вследствие более короткого являются более высокими, чем усиление вследствие увеличения .

Один практический подход состоит в следующем: берут заранее заданное максимальное значение и используют уравнение (26) для определения , а затем . Альтернативный подход состоит в следующем: создают график согласно Фиг. 4А для анализа той комбинации и , которая дает наилучшую чувствительность (то есть самое низкое пороговое значение отношения мощности несущей к уровню помехи (C/I)), с использованием дополнительного условия, состоящего в том, что является ограниченным вследствие ограниченного максимального времени отклика между обслуживающим центром определения местоположения мобильных терминалов (SMLC) и устройствами измерения местоположения, УИМ (LMUs).

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения средство регистрации сигнала расположено в УИМ. Согласно еще одному варианту осуществления изобретения УИМ также содержит средство выбора количества выборок в интервале когерентной регистрации и/или максимального общего времени регистрации. Согласно еще одному варианту осуществления изобретения обслуживающий центр определения местоположения мобильных терминалов (SMLC) содержит средство выбора количества выборок в интервале когерентной регистрации и/или максимального общего времени регистрации.

Следовательно, способ и устройства по настоящему изобретению обеспечивают такую стратегию измерений, которая максимально увеличивает чувствительность УИМ, которая может быть определена как функция следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих устройств измерения местоположения и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги. Эти параметры обычно являются известными во время ввода УИМ в действие. Очевидно, что размер ячейки сотовой связи является известным, тогда как ускорение и скорость могут быть, например, предоставлены из технических условий на проведение испытаний TS 25.171 Проекта о партнерстве в области систем связи третьего поколения "Требования к рабочим характеристикам для Глобальной системы определения местоположения с внешней поддержкой (AGPS)" (3GPP TS 25.171 "Performance Requirements for AGPS") или исходя из рыночных потребностей.

Соответственно, способ согласно настоящему изобретению, показанный в схеме последовательности операций из Фиг. 5, содержит следующую операцию:

501. Производят выбор одного из интервалов: интервала когерентной корреляции и общего интервала регистрации, на основании, по меньшей мере, одного из следующих параметров: размера ячейки сотовой связи, скорости и ускорения АУ, количества участвующих устройств измерения местоположения и желательной общей частоты появления сигналов ложной тревоги.

Способ из настоящего изобретения может быть предпочтительно реализован посредством компьютерного программного продукта. Таким образом, настоящее изобретение относится к компьютерному программному продукту, непосредственно загружаемому в средство обработки, находящееся в УИМ и/или в обслуживающем центре определения местоположения мобильных терминалов (SMLC), содержащему средство, представляющее собой программный код, для выполнения операций упомянутого способа.

Настоящее изобретение также относится к компьютерному программному продукту, хранящемуся на пригодном для использования в компьютере носителе, который содержит считываемую программу, вызывающую то, что средство обработки, находящееся в УИМ и/или в обслуживающем центре определения местоположения мобильных терминалов (SMLC), управляет выполнением операций упомянутого способа.

На чертежах и в описании были раскрыты типичные предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, и, несмотря на то, что в них использованы конкретные термины, они использованы исключительно в общем и в описательном смысле, а не для ограничения, при этом объем патентных притязаний настоящего изобретения сформулирован в приведенной ниже формуле изобретения.