Un sistema y un método para estimar una ubicación de un dispositivo inalámbrico que recibe señales de una pluralidad de nodos de un sistema de comunicación.

Puede determinarse un primer valor basándose en una característica de sincronismo de red para uno de los nodos, y puede determinarse un segundo valor basándose en una característica de informe de medición de red. Entonces puede calcularse una hipérbola de diferencia de tiempo de llegada observada ("OTDOA") basándose en los valores primero y segundo, y estimarse una ubicación del dispositivo inalámbrico como función de la hipérbola de OTDOA.

Sistema y método para localizar equipo de usuario de UMTS usando informes de medición.

Solicitudes relacionadas

La presente solicitud está en tramitación junto con, y reivindica el beneficio de prioridad de, la solicitud provisional n.º 60/996.412, presentada el 15 de noviembre de 2007, titulada "Locating UMTS UE Using Measurement Reports" ("Localización de UE de UMTS usando informes de medición") de los mismos inventores, la cual se incorpora en su totalidad al presente documento mediante referencia.

La presente solicitud está en tramitación junto con, y está relacionada con, la solicitud estadounidense con n.º de serie 11/749.095, presentada el 15 de mayo de 2007, titulada "System and Method for Estimating the Location of a Mobile Station in Communications Networks" ("Sistema y método para estimar la ubicación de una estación móvil en redes de comunicación") la cual se incorpora en su totalidad al presente documento mediante referencia. La presente solicitud está en tramitación junto con, y está relacionada con, la solicitud estadounidense n.º 11/749.101, presentada el 15 de mayo de 2007, titulada "System and Method for Network Timing Recovery in Communications Networks" ("Sistema y método para la recuperación del sincronismo de red en redes de comunicación") la cual se incorpora en su totalidad al presente documento mediante referencia.

Antecedentes

Actualmente existen varias aplicaciones dentro de los sistemas de comunicación, tales como las que soportan las tecnologías de sistema global para comunicaciones móviles ("GSM"), acceso múltiple por división de tiempo ("TDMA"), acceso múltiple por división de código ("CDMA"), acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal ("OFDMA") y sistema universal de telecomunicaciones móviles ("UMTS"), para las que se necesitan soluciones de localización por unidades móviles, estaciones móviles, equipo de usuario ("UE") u otros dispositivos y por otras entidades en una red inalámbrica. Ejemplos de tales aplicaciones pueden incluir, pero no se limitan a, posicionamiento por GSM y posicionamiento por el sistema de posicionamiento global asistido ("A-GPS"). Un UE adaptable para A-GPS puede adquirir y medir señales a partir de varios satélites para obtener una estimación precisa de la posición geográfica actual del UE. Las soluciones basadas en GPS pueden ofrecer una precisión excelente, pero las soluciones basadas en GPS presentan generalmente problemas de rendimiento en entornos de interior o en entornos que proporcionan una escasa línea de visión con el cielo abierto en los que recibir las transmisiones por satélite de GPS lo mejor posible. Además, integrar conjuntos de chips de GPS en UE también puede añadir un coste asociado a la fabricación del UE y un coste asociado a la funcionalidad de A-GPS en la red de comunicaciones respectiva. Además, algunas organizaciones dudan en ofrecer un método de posicionamiento basado únicamente en la disponibilidad de una red de satélites controlada por el gobierno de los Estados Unidos.

Sin embargo, existe una necesidad en la técnica de localizar dispositivos móviles UMTS, OFDMA o W-CDMA para satisfacer los reglamentos FCC E-911 así como para proporcionar servicios basados en la ubicación para usuarios de teléfonos móviles. La norma 3GPP UMTS expone varios métodos para la localización incluyendo ID de célula, A-GPS, diferencia de tiempo de llegada observada ("OTDOA") y diferencia de tiempo de llegada de enlace ascendente ("U-TDOA"). El ID De célula es generalmente el método más sencillo que proporciona un posicionamiento basto de dispositivos móviles basándose en una ubicación conocida del centroide del área de cobertura de cada sector de estación base. Adicionalmente, A-GPS es una implementación directa para fabricantes de redes y aparatos telefónicos debido a su legado en redes CDMA2000. Asimismo, U-TDOA también es una técnica directa para los expertos en la técnica y se ha empleado ampliamente para otras normas aéreas. OTDOA, por otra parte, se enfrenta a desafíos de implementación significativos para operadoras de red, debido al hecho de que deben conocerse, o medirse, las relaciones de sincronismo de estaciones base para que esta técnica sea viable. Para redes UMTS no sincronizadas, en las que el sincronismo de estaciones base no está fijado en una fuente de sincronismo común, la norma 3GPP ofrece la sugerencia de que las unidades de medición de la ubicación de estaciones base ("LMU") o unidades de sincronización de red ("NSU") pueden usarse para recuperar esta información de sincronismo. Una vez medidas las relaciones de sincronismo de estaciones base, las mediciones del aparato telefónico de la diferencia de tiempo observada ("OTD") entre diversas estaciones base puede traducirse en diferencias de alcance absolutas a partir de las cuales puede calcularse la posición (por ejemplo, mediante métodos basados en UE o asistidos por UE).

Sin embargo, las operadoras de red parecen tener poco interés en implementar la solución de OTDOA. Esto puede deberse a una falta general de soluciones rentables para las implementaciones prácticas de OTDOA en redes UMTS no sincronizadas, hardware significativo, instalación, pruebas y costes de mantenimiento asociados, y/o una falta de proveedores de LMU o NSU disponibles. Además, la falta de interés por parte de las operadoras de red en implementar la solución de OTDOA también puede deberse a una falta de fabricantes de aparatos telefónicos que implementen las mediciones de OTDOA en el firmware asociado, la percepción negativa de la OTDOA debido a los posibles impactos sobre la capacidad de la red si las operadoras permiten el enlace descendente de período inactivo ("IPDL"), y/o la percepción por parte de las operadoras de que los aparatos telefónicos de A-GPS cumplirán con todas las necesidades de localización de sus usuarios.

La norma UMTS ofrece soluciones de localización alternativas para la localización de UE. Se han desarrollado tecnologías de OTDOA, con o sin IPDL, y se han integrado en la norma UMTS como características opcionales para permitir la localización de UE. Sin embargo, las operadoras de UMTS han sido reticentes a adoptar estas tecnologías porque las operadoras no habían solicitado inicialmente estas características opcionales en la mayoría de los dispositivos de UE. Adicionalmente, puede haber preocupación con respecto al impacto que puede tener la OTDOA en el funcionamiento de una red de comunicaciones incluyendo la calidad de la llamada y la capacidad de la red. Dado que adoptar de manera extensa la OTDOA puede requerir modificaciones tanto en las estaciones base como en las estaciones móviles, los proveedores de redes están generalmente más interesados en una solución que funcione con dispositivos móviles y estaciones base existentes.

Por tanto, las realizaciones del presente objeto proporcionan un método y un sistema novedosos para derivar información de OTDOA a partir de los dispositivos móviles y las estaciones base existentes usando mensajes usados normalmente para el funcionamiento normal del dispositivo móvil. Por ejemplo, generalmente se usan mensajes de informe de medición, por ejemplo, informes de medición de red, para gestionar el traspaso. Los dispositivos móviles UMTS notifican estos mensajes a una estación base para un funcionamiento apropiado. Estos mensajes contienen la información de número de trama de conexión ("CFN")-número de trama de sistema ("SFN") entre nodos que dan servicio y nodos vecinos, tales como, pero sin limitarse a, estaciones base, sectores de estación base, células, etc. Las realizaciones del presente objeto también pueden derivar OTD de SFN-SFN de un nodo vecino a partir de esta información. Además, si se conoce el número de SFN vecinos, pueden determinarse las OTDOA del enlace descendente de nodo vecino, y por tanto la ubicación del dispositivo UMTS. Por tanto, las realizaciones del presente objeto pueden hacer posible determinar valores de OTDOA de enlace descendente para dispositivos móviles que no soportan la característica de OTDOA aprovechando informes de medición de red que generalmente no están previstos para la determinación de la ubicación.

Por consiguiente, existe una necesidad de un método y un sistema para localizar equipo de usuario de UMTS usando informes de medición. Por tanto, una realización del presente objeto proporciona un método para estimar una ubicación de un dispositivo inalámbrico. El método comprende las etapas de determinar una OTDOA basándose únicamente en señales recibidas a partir de varios nodos y determinar la OTDOA usando información recibida...

1. En un método para estimar una ubicación de un dispositivo inalámbrico que comprende determinar una diferencia de tiempo de llegada observada ("OTDOA") basándose únicamente en señales recibidas de varios nodos, la mejora que comprende determinar la OTDOA usando información recibida de un informe de medición de red.

2. Método según la reivindicación 1, en el que dicha información comprende un primer valor determinado a partir de un valor de desplazamiento de tiempo.

3. Método según la reivindicación 2, en el que dicho valor de desplazamiento de tiempo se selecciona del grupo que consiste en: valor de desplazamiento de chip y valor de desplazamiento de muestra.

4. Método según la reivindicación 1, en el que dicha determinación mejorada de la OTDOA incluye usar un segundo valor determinado a partir de un desplazamiento de trama a partir de uno de dichos nodos.

5. Método según la reivindicación 4, en el que dicho desplazamiento de trama es un número de trama de sistema ("SFN").

6. Método según la reivindicación 1, en el que dichos varios nodos incluyen un nodo que da servicio y un nodo vecino y en el que dicha determinación mejorada de la OTDOA incluye usar un segundo valor determinado a partir de una diferencia entre un número de trama de conexión ("CFN") de dicho nodo que da servicio y un número de trama de sistema ("SFN") de dicho nodo vecino.

7. Método según la reivindicación 1, en el que dichos varios nodos incluyen un nodo que da servicio, un primer nodo vecino y un segundo nodo vecino, y en el que dicha determinación mejorada de la OTDOA incluye usar un segundo valor determinado a partir de una diferencia entre un número de trama de sistema ("SFN") de dicho primer nodo vecino y un SFN de dicho segundo nodo vecino.

8. Método según la reivindicación 1, en el que dichos nodos se seleccionan del grupo que consiste en: estaciones base, sectores de estación base, y combinaciones de los mismos.

9. En un método para estimar una ubicación de un dispositivo inalámbrico que comprende determinar una diferencia de tiempo de llegada observada ("OTDOA") basándose únicamente en señales recibidas de varios nodos y a partir de señales recibidas a partir de un sistema de navegación por satélite, la mejora que comprende determinar la OTDOA usando información recibida a partir de un informe de medición de red.

10. Método según la reivindicación 9, en el que dichos nodos se seleccionan del grupo que consiste en: estaciones base, sectores de estación base, y combinaciones de los mismos.

11. Método según la reivindicación 9, en el que dicho sistema de navegación por satélite se selecciona del grupo que consiste en: sistema de posicionamiento global ("GPS"), Galileo, sistema de navegación por satélite global ("GLONASS"), y sistema por satélites Quasi-Zenith ("QZSS").

12. Método para estimar una ubicación de un dispositivo inalámbrico que recibe señales a partir de una pluralidad de nodos de un sistema de comunicación, comprendiendo el método: