Определение местоположения на основе области для терминалов в сети беспроводной связи

Определение местоположения на основе области для терминалов в сети беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Раскрытый здесь предмет обсуждения, в целом, относится к определению местоположения и, в частности, к способу и устройству для осуществления определения местоположения на основе области для терминалов в сети беспроводной связи.

Уровень техники

Часто бывает желательно, а иногда и необходимо, знать местоположение пользователя беспроводной связи. Например, Федеральная комиссия связи (FCC) одобрила отчет и порядок усовершенствованной 911 (E-911) беспроводной службы, которая требует, чтобы местоположение беспроводного терминала (например, сотового телефона) предоставлялось оператору общественной безопасности (PSAP) всякий раз, когда с терминала делают вызов 911. В дополнение к мандату FCC, поставщик услуг может обеспечивать различные приложения с использованием служб определения местоположения (т.е. служб, которые идентифицируют местоположение беспроводного терминала). Такие приложения могут включать в себя, например, тарификацию с учетом местоположения, отслеживание активов, мониторинг и восстановление активов, управление флотом и ресурсами, услуги определения местоположения персонала, услуги консьержа и т.д.

Местоположение беспроводного терминала можно оценивать разными методами, включая "дальностный" и "позиционный" методы. Дальностный метод использует ряд дальностных измерений для вычисления местоположения терминала. Дальностные измерения включают в себя измерения, которые можно использовать для определения фактического расстояния между передатчиком и терминалом. Альтернативно, измерение дальности может быть относительным расстоянием от терминала до совокупности передатчиков. В случае измерения относительного расстояния, расстояние между терминалом и каждым передатчиком неизвестно, имеется общее смещение, добавленное к каждому значению расстояния. Следует понимать, что значение может быть отрицательным. Некоторые примеры дальностных измерений включают в себя, но без ограничения, псевдодальности, фактические дальности, оценки времени и оценки ориентации. Дальностные измерения можно получать от одной или нескольких систем определения местоположения. В частности, оценку местоположения в глобальной системе позиционирования (ГСП, GPS) можно получить из дальностных измерений (т.е. псевдодальностей) от ряда спутников в ГСП. Альтернативно, оценку местоположения УТПЛ (AFLT) (усовершенствованная трилатерация прямой линии связи) можно вычислить из дальностных измерений для ряда базовых станций в системе сотовой связи (например, в системе множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA)). Кроме того, смешанную оценку местоположения можно вычислить из дальностных измерений для ряда спутников и базовых станций.

Позиционный метод использует знание местоположения приемопередающей подсистемы базовой станции (БППС, BTS), которая "обслуживает" терминал (т.е. находится на связи с терминалом) для оценки местоположения терминала. Таким образом, терминал должен быть в пределах известного ограниченного радиуса обслуживающей БППС с тех пор, как они находятся на связи. Обычно, каждая БППС обслуживает заданную область, обычно именуемую "сотой". Соты могут делиться на "секторы". Это обычно обеспечивается посредством разных антенн, подключенных к БППС, которые покрывают разные сектора соты. Таким образом, терминалы в любом секторе можно отличить от терминалов во всех остальных секторах на основании антенны, через которую установлена связь с терминалами.

Затем, приближенное местоположение терминала можно оценить как (1) центр сектора БППС, либо (2) местоположение антенны БППС, либо (3) внешне обеспеченное местоположение, либо (4) местоположение по умолчанию, либо (5) некоторое другое местоположение, некоторым образом связанное с местоположением БППС. Оценка местоположения, вычисленная с использованием позиционного метода, менее точна, чем дальностная оценка местоположения. Тем не менее, позиционная оценка местоположения может быть полезна как первоначальная оценка. Затем такую первоначальную оценку можно использовать для помощи в вычислении дальностной оценки местоположения. Позиционная оценка также может быть полезна в качестве окончательной оценки, если дальностная оценка местоположения либо недоступна, либо имеет низкое качество.

Независимо от того, как вычисляется оценка местоположения, чрезвычайно желательно обеспечить как можно более точную приближенную оценку местоположения терминала. Поскольку дальностные оценки не всегда доступны или точны, было бы полезно иметь возможность более точно вычислять местоположение беспроводного терминала с использованием позиционного метода.

Сущность изобретения

В этом документе описаны способ и устройство, которые позволяют более точно оценивать приближенное местоположение терминала в сети беспроводной связи. Согласно одному варианту осуществления способа и устройства, приближенное местоположение терминала оценивается на основании "ожидаемой области", связанной с "опорной приемопередающей подсистемой базовой станции (БППС)". Опорной БППС может быть любая БППС, с которой терминал поддерживает связь. Ожидаемая область, связанная с БППС, это область, в которой, вероятно, находится терминал при том условии, что он принимает сигналы от БППС. Ожидаемая область это: (1) местоположение, которое может быть обеспечено как оценочное местоположение терминала, и (2) область, в которой, вероятно, находится терминал, причем вероятность может быть задана любым конкретным процентным соотношением. Ожидаемую область, связанную с каждой БППС, можно моделировать на основании различных параметров, например, местоположения и ориентации антенны БППС, максимальной дальности антенны (МДА, MAR) и т.д.

Согласно другому варианту осуществления раскрытых способа и устройства, более точную позиционную оценку местоположения терминала оценивают, комбинируя ожидаемые области многочисленных БППС. Терминал может принимать сигналы от ряда БППС в сети беспроводной связи. Однако, для определения оценки местоположения терминала не обязательно использовать информацию, связанную со всеми БППС, от которых принимаются сигналы. БППС называют "измеренной" БППС, если информация, связанная с этой БППС, используется для аппроксимации местоположения терминала. Ожидаемые области для измеренных БППС можно комбинировать для определения комбинированной ожидаемой области, которую затем можно обеспечивать как позиционную оценку местоположения терминала.

Согласно еще одному варианту осуществления раскрытых способа и устройства, центр и размер ожидаемой области, связанной с каждой измеренной БППС, можно регулировать на основании различных факторов до комбинирования. Эти факторы включают в себя: (1) уровень принятого сигнала для сигнала БППС, принятого в терминале (который обычно обозначается как ), (2) принимаемую мощность для БППС (которая обычно обозначается как ), или (3) какой-либо другой фактор. Отрегулированные ожидаемые области для всех измеренных БППС можно затем комбинировать для определения комбинированной ожидаемой области.

Согласно еще одному варианту осуществления раскрытых способа и устройства, позиционная оценка местоположения терминала, которая может быть определена согласно одному из вышеописанных вариантов осуществления, комбинируется с некоторой другой оценкой местоположения терминала для определения еще более точной оценки местоположения терминала. Другую оценку местоположения можно, например, выводить на основании ГСП, УТПЛ, или обеих ГСП и УТПЛ.

Различные аспекты и варианты осуществления раскрытых способа и устройства более подробно описаны ниже. В частности, ниже подробно описаны методы, программные коды, цифровые сигнальные процессоры, терминалы, системы и другие устройства и элементы, которые реализуют различные аспекты, варианты осуществления и признаки раскрытых способа и устройства.

Краткое описание чертежей

Признаки, природа и преимущества настоящего изобретения станут более понятны из подробного описания, изложенного ниже в сочетании с чертежами, снабженными сквозной системой обозначений, в которых:

фиг.1 - схема сети беспроводной связи;

фиг.2 - схема, иллюстрирующая секторизованные области покрытия для четырех БППС, показанных на фиг.1;

фиг.3 - схема, иллюстрирующая моделирование ожидаемой области, связанной с каждой БППС в сети;

фиг.4 - схема, графически иллюстрирующая использование многочисленных ожидаемых областей для многочисленных измеренных БППС для вычисления более точной оценки местоположения терминала;

фиг.5А и 5В - схемы, иллюстрирующие моделирование ожидаемых областей для двух разных БППС;

фиг.6А и 6В - схемы, иллюстрирующие регулировку ожидаемой области, связанной с БППС, на основании уровня принятого сигнала;

фиг.7А - схема, иллюстрирующая комбинирование двух перекрывающихся ожидаемых областей и на основании взвешенного среднего для вывода комбинированной ожидаемой области;

фиг.7В - схема, иллюстрирующая комбинирование двух неперекрывающихся ожидаемых областей и на основании взвешенного среднего для вывода комбинированной ожидаемой области;

фиг.8 - логическая блок-схема процесса вывода более точной приближенной оценки местоположения с использованием определения местоположения на основе области; и

фиг.9 - упрощенная блок-схема различных элементов сети, показанной на фиг.1.

Подробное описание

На фиг.1 показана схема сети 100 беспроводной связи, которая может представлять собой сеть множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), сеть множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), сеть множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) или сеть беспроводной связи другого типа. Сеть CDMA может быть сконструирована в соответствии с одной или несколькими системами стандарта CDMA, например, системой IS-95, системой IS-2000 или системой W-CDMA. Сеть TDMA может быть сконструирована в соответствии с одной или несколькими системами стандарта TDMA, например, глобальной системой мобильной связи (GSM). Подробности этих стандартных систем общеизвестны в технике.

Сеть 100 включает в себя ряд приемопередающих подсистем базовых станций (БППС) 104, причем каждая БППС 104 обслуживает конкретную географическую область. Для простоты, на фиг.1 показаны только четыре БППС 104а-104d. Область покрытия БППС часто именуется "сотой". Область покрытия - это область, в которой терминал принимает сигналы от БППС 104. Размер и форма соты обычно зависят от различных факторов, как то рельеф, препятствия и т.д., и могут также изменяться со временем. Хотя некоторым привычно называть "сотой" БППС, в этом документе проводится различие между оборудованием, которое именуется здесь БППС, и областью покрытия, которое здесь именуется сотой.

Ряд терминалов 106 обычно распределены по сети. Для простоты, на фиг.1 показан только один терминал. БППС осуществляет передачу в терминал 106 по прямой линии связи, а терминал осуществляет передачу в БППС по обратной линии связи. Каждый терминал 106 может находиться в состоянии активной связи с одной или несколькими БППС. Одновременная активная связь между терминалом и более одной БППС называется "мягкой передачей обслуживания". Активная связь означает, что терминал зарегистрирован в сети, и БППС может идентифицировать его. Даже если терминал не находится в активной связи с БППС, он может принимать пилот-сигналы, пейджинговые сигналы и/или другие сообщения сигнализации от БППС. В примере, показанном на фиг.1, терминал 106 принимает пилот-сигналы от всех четырех БППС 104а-104d. Следует понимать, что просто прием пилот-сигнала от БППС не свидетельствует об активной связи между терминалом и БППС.

БППС 104 обычно поддерживают связь с контроллером 120 базовой станции (КБС, BSC), который координирует связь между БППС и терминалами, которые находятся в состоянии активной связи с БППС. Для определения местоположения, контроллер 120 базовой станции может осуществлять связь с объектом 130 определения местоположения (ООМ, PDE). ООМ 130 принимает информацию от контроллера 120 базовой станции и/или предоставляет ему информацию, согласно нижеприведенному подробному описанию.

В типичном развертывании сети каждая сота может быть разбита на несколько секторов (например, три сектора) для увеличения емкости сети (т.е. количества пользователей, которых система может одновременно поддерживать). Каждый сектор обслуживается соответствующей БППС. Для секторизованной соты, БППС, обслуживающая эту соту, включает в себя несколько БППС (например, три). Каждая БППС связана с соответствующим сектором в этой соте. На фиг.2 показана схема, иллюстрирующая систему, имеющую четыре "секторизованные" соты с соответствующими четырьмя БППС.

В примере, показанном на фиг.2, сота, покрытая каждой БППС, представлена идеальным кругом. Каждый сектор соты представлен в виде идеального сектора 210 круга с углом 120°. В фактическом развертывании сети, сота, покрытая каждой БППС, обычно имеет форму, отличающуюся от идеального круга, в зависимости от различных вышеуказанных факторов. Кроме того, секторы секторизованной соты обычно перекрываются по краям. Для простоты на фиг.2 показаны только пять секторов для четырех сот обслуживаемых БППС 105a-105d.

Как отмечено выше, часто бывает желательно, а иногда обязательно, знать местоположение беспроводного терминала. Местоположение терминала можно оценить с использованием дальностного и позиционного методов. В рамках дальностного метода, используется ряд дальностных измерений (например, дальности, псевдодальности и т.д.) для вычисления оценки местоположения терминала. Каждое дальностное измерение производится по отношению к передатчику (например, спутнику или БППС). Дальностная оценка местоположения обычно имеет более высокую точность. Однако, в некоторых случаях, может не быть достаточного количества дальностных измерений для вычисления дальностной оценки местоположения.

Различные варианты осуществления раскрытых способа и устройства описаны здесь для обеспечения более точной позиционной оценки местоположения терминала. Согласно одному варианту осуществления, приближенное местоположение терминала оценивают на основании "ожидаемой области", связанной с "опорной БППС". Опорной БППС может быть любая БППС, с которой терминал осуществляет связь. В используемом здесь смысле, ожидаемая область, связанная с передатчиком, например, БППС, это область, в которой вероятно находится терминал, при условии, что терминал способен принимать сигналы от передатчика. Ниже описано моделирование ожидаемой области, связанной с каждой БППС.

Согласно другому варианту осуществления, более точная позиционная оценка местоположения терминала определяется путем комбинирования ожидаемых областей, связанных с несколькими БППС. Согласно еще одному варианту осуществления, центр и размер ожидаемой области, связанной с каждой измеренной БППС, можно регулировать на основании различных факторов до комбинирования. БППС называется "измеренной" БППС, если информация, связанная с БППС, используется для аппроксимации местоположения терминала. Факторы, которые можно использовать для регулировки ожидаемых областей измеренных БППС, включают в себя: (1) уровень принятого сигнала, (2) принимаемую мощность и т.д. Ниже описаны дополнительные факторы и способ использования этих факторов. Затем, отрегулированные ожидаемые области для измеренных БППС комбинируются для определения комбинированной ожидаемой области.

Согласно еще одному варианту осуществления, позиционную оценку местоположения терминала можно комбинировать с некоторой другой оценкой местоположения терминала, чтобы еще точнее оценить местоположение терминала. Другая оценка местоположения может быть выведена из ГСП, УТПЛ, или совместно ГСП и УТПЛ. Эти различные варианты осуществления раскрытых способа и устройства более подробно описаны ниже.

На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая ожидаемую область, связанную с каждой БППС, в сети, показанной на фиг.2. Ожидаемая область, связанная с каждой БППС, показанная на фиг.3, моделируется в виде круга 314, который выражает определенную вероятность (например, 1-сигма или вероятность 67%), что терминал, принимающий сигналы от БППС, находится в ожидаемой области. Соответственно, если терминал принимает сигналы от данной БППС, имеется вероятность 67% того, что терминал находится в ожидаемой области, связанной с этой БППС.

Каждая ожидаемая область связана с местоположением, которое может быть обеспечено как оценочное местоположение терминала при условии, что он принимает сигнал от БППС. Это местоположение обычно является центром ожидаемой области. Однако в качестве оценки местоположения можно также обеспечить некоторое другое местоположение в ожидаемой области. Согласно фиг.3, центр каждой ожидаемой области помечен как "×" 312. Центр, размер и форма ожидаемой области могут быть обеспечены как часть позиционной оценки местоположения терминала. Центр ожидаемой области будет представлять оценочное местоположение терминала, а размер и форма ожидаемой области будет представлять определенность в использовании центра ожидаемой области как оценочного местоположения терминала.

Размер, форму и центр ожидаемой области, связанной с каждой БППС, можно определить на основании одного или нескольких параметров. Некоторые параметры могут относиться к БППС, например: (1) местоположению и ориентации антенны БППС, (2) максимальной дальности антенны и т.д. Другие параметры могут относиться к физическим атрибутам области покрытия БППС, например: (1) рельефу, (2) препятствиям и т.д. Кроме того, некоторые параметры могут относиться к информации о других особенностях области покрытия БППС, например, к статическому распределению пользователей терминалов в области покрытия.

В примере, показанном на фиг.3, терминал 106 находится в/вблизи зоны перекрытия ожидаемых областей и . Тогда местоположение терминала можно оценивать либо как (1) центр ожидаемой области , если опорной БППС терминала является БППС 105a, либо как (2) центр ожидаемой области , если опорной БППС является БППС 105d.

Согласно вышеприведенному примеру, позиционная оценка местоположения обычно имеет низкую точность. Тем не менее, позиционная оценка местоположения может иметь ценность как первоначальная оценка, которую затем можно использовать для вычисления дальностной оценки местоположения. Альтернативно, позиционную оценку можно использовать в качестве окончательной оценки, если дальностная оценка местоположения неточна или недоступна. В любом случае, крайне желательно обеспечить как можно более точную позиционную оценку местоположения.

На фиг.4 показана схема, которая графически иллюстрирует использование нескольких ожидаемых областей, каждая из которых связана с соответствующей одной из нескольких измеренных БППС, для более точной оценки местоположения терминала 106. Терминал 106 может принимать сигналы от БППС 105a-105e. Из пяти принимаемых БППС, только три БППС, 105a, 105d и 105e, используются для аппроксимации местоположения терминала. Соответственно, как отмечено выше, эти три БППС, 105a, 105d и 105e, называются измеренными БППС для терминала. Затем, ожидаемые области для измеренных БППС 105a, 105d и 105e определяются (например, извлекаются из блока хранения) и могут регулироваться (например, на основании уровня принятых сигналов).

Затем, отрегулированные и/или не отрегулированные ожидаемые области для измеренных БППС комбинируются для обеспечения комбинированной ожидаемой области, имеющей центр в местоположении 412 и размер и форму, представленные на фиг.4 кругом 414. Затем, центр, размер и форму комбинированной ожидаемой области можно обеспечить как оценку местоположения терминала.

Согласно фиг.4, комбинированная ожидаемая область представляет более точную аппроксимацию местоположения терминала 106, чем любая из пяти отдельно взятых ожидаемых областей , показанных на фиг.4. В частности, центр комбинированной ожидаемой области является более точной оценкой местоположения терминала, чем центр любой отдельно взятой ожидаемой области. Кроме того, неопределенность, связанная с использованием центра комбинированной ожидаемой области в качестве оценочного местоположения терминала, вероятно, будет меньше, чем неопределенность, связанная с использованием центра любой из трех отдельно взятых ожидаемых областей , и , которые использовались для определения комбинированной ожидаемой области. Иными словами, тот факт, что круг 414 меньше кругов, задающих отдельные ожидаемые области, указывает, что большее количество терминалов, которые, как предполагается, находятся в комбинированной ожидаемой области, будут располагаться ближе к центру (т.е. в меньшем круге).

На фиг.5А и 5В показаны схемы, иллюстрирующие моделирование ожидаемых областей для двух разных БППС. Согласно фиг.5А, БППС 105x призвана обеспечивать покрытие секторообразной области 510a с углом приблизительно 120°, причем внешняя граница секторообразной области определяется максимальной дальностью антенны (МДА) БППС. Ожидаемую область, связанную с этой БППС, можно моделировать в виде секторообразной области 510a, круга 514а или некоторой другой комбинации формы и размера. Центр ожидаемой области 512a можно обеспечить как оценочное местоположение терминала.

Согласно фиг.5В, БППС 105y призвана обеспечивать покрытие меньшей секторообразной области 510b, причем внешняя граница этой секторообразной области также определяется максимальной дальностью антенны БППС. Ожидаемую область, связанную с этой БППС, можно моделировать как секторообразную область 510b, круг 514b, или некоторую другую комбинацию формы и размера. Опять же, центр ожидаемой области 512b можно обеспечить как оценочное местоположение терминала.

Согласно обеим фиг.5А и 5В, ожидаемая область моделируется на основании двухмерного нормального распределения Гаусса. В этой модели, вероятность того, что терминал находится в центре или вблизи центра области покрытия БППС, больше, чем на удалении от центра области покрытия. Затем можно задать круг или какую-либо другую форму, представляющую область, в которой, с определенной достоверностью, находится терминал, при условии, что он может принимать сигналы от БППС. Для круглой ожидаемой области 1-сигма, имеется 39-процентная достоверность того, что терминал находится в ожидаемой области, если он принимает сигналы от БППС. Ожидаемую область можно задать для любой данной достоверности, но обычно используется 1-сигма. Таким образом, ожидаемую область задают на основании некоторого статистического параметра, а не просто как круг строго определенного радиуса.

Ожидаемую область 1-сигма можно определить на основании различных формул. Согласно одному варианту осуществления, ожидаемая область 1-сигма задана осью 1-сигма, , которую можно выразить следующим образом:

Согласно уравнению 1, ось 1-сигма, (которая соответствует радиусу кругов 514a и 514b, показанных на фиг.5А и 5В) выводится на основании оценочной максимальной дальности антенны (МДА) БППС. Согласно другому варианту осуществления, ожидаемая область 1-сигма задана горизонтальной ошибкой оценочного местоположения (ГООМ) 1-сигма, , которую можно выразить следующим образом:

Согласно уравнению (2), ГООМ 1-сигма, , также выводится на основании максимальной дальности антенны БППС. Можно также использовать другие формулы для ожидаемой области 1-сигма.

Согласно обеим фиг.5А и 5В, круги 514a и 514b не нарисованы в масштабе, если ось 1-сигма, , либо ГООМ 1-сигма, , используется как радиус ожидаемых областей 1-сигма, представленных кругами 514a и 514b.

В общем случае, для ожидаемой области, связанной с каждой БППС, можно использовать разные формы, размеры и положения центра, в зависимости от параметров, используемых для моделирования ожидаемой области. В одной реализации, для ожидаемой области, связанной с каждой БППС, используется модель круга. Модель круга для ожидаемой области особенно хороша, если распределение терминалов в области покрытия БППС аппроксимируется круговым шаблоном. Круговая статистическая модель также допускает удобную математическую формализацию, что следует из дальнейшего рассмотрения.

Согласно другому варианту осуществления раскрытых способа и устройства, центр и размер ожидаемой области, связанной с каждой измеренной БППС, можно регулировать на основании одного или нескольких факторов. Если имеется только информация, что терминал принимает сигнал от БППС, то ожидаемую область, связанную с этой БППС, без какой-либо регулировки, можно обеспечивать как приближенную оценку местоположения терминала. Если же имеется другая информация для терминала, то ожидаемую область, связанную с БППС, можно регулировать на основании дополнительной информации, чтобы более точно определить ожидаемую область, связанную с этим терминалом.

Для регулировки ожидаемой области, связанной с БППС, для данного терминала можно использовать различные факторы. Одним таким фактором является уровень принятого сигнала, который обычно выражается как отношение энергии элементарного сигнала к суммарному шуму (). Уровень принятого сигнала можно определить на основании измерения пилот-сигнала или некоторой другой передачи от БППС. Альтернативно, уровень принятого сигнала можно определять на основании сигнала обратной линии связи, принятого в БППС от терминала.

Уровень принятого сигнала на терминале для данной БППС можно отобразить в масштабный коэффициент. Этот масштабный коэффициент можно затем использовать для регулировки ожидаемой области, связанной с БППС. В одной реализации, =0 дБ отображается в масштабный коэффициент 0,9 (т.е. =0,9), а =-40 дБ отображается в масштабный коэффициент 1,1 (т.е. =1,1). Затем можно использовать линейную интерполяцию для определения масштабного коэффициента для других значений уровня принятого сигнала. Для этой реализации, масштабный коэффициент можно выразить следующим образом:

Масштабный коэффициент также можно ограничить конкретным диапазоном значений (например, 0,9<<1,1). Масштабный коэффициент, меньший единицы, сокращает или стягивает ожидаемую область, а масштабный коэффициент, больший единицы, увеличивает ожидаемую область.

В другой реализации, =0 дБ отображается в масштабный коэффициент 0,6 (т.е. =0,6), а =-40 дБ отображается в масштабный коэффициент 1,4 (т.е. =1,4). Для определения масштабного коэффициента для других значений уровня принятого сигнала, опять же, можно использовать линейную интерполяцию. Для этой реализации, масштабный коэффициент можно выразить следующим образом:

Эта реализация имеет более крутой наклон, чем вышеописанная. Следует понимать, что можно использовать и другое соответствие между уровнем принятого сигнала и масштабным коэффициентом.

Другой фактор, который можно использовать для регулировки ожидаемой области, связанной с БППС для данного терминала, представляет собой принимаемую мощность сигнала от БППС, измеренную на терминале. Эту принимаемую мощность можно выразить как энергию элементарного сигнала (), учитывая только полезный сигнал и игнорируя шум и помеху (). Принимаемую мощность также можно вычислять из пилот-сигнала, передаваемого БППС, или из какого-либо другого компонента сигнала. Затем принимаемую мощность можно отображать в масштабный коэффициент, который можно выразить следующим образом:

где - некоторая заданная функция .

Другим фактором, который можно учитывать при регулировке ожидаемой области, является уровень передаваемой мощности. Каждая БППС обычно передает свой сигнал на определенном уровне мощности, который определяет оператор сети. Оператор сети может задать одинаковый уровень передаваемой мощности для всех БППС. Альтернативно, для разных БППС могут быть заданы разные уровни. Таким образом, информацию об уровнях передаваемой мощности БППС также можно использовать для регулировки ожидаемых областей. Затем, принимаемую мощность () и уровень передаваемой мощности () можно отображать в масштабный коэффициент, который можно выразить следующим образом:

где - некоторая заданная функция и . В порядке конкретного примера, принимаемые мощности от БППС можно нормализовать, чтобы учитывать другие уровни передаваемой мощности, используемые разными БППС. Затем нормализованные принимаемые мощности можно использовать для регулировки ожидаемых областей БППС.

Еще одним фактором, который можно использовать для регулировки ожидаемой области, связанной с БППС, является двусторонняя задержка (ДСЗ) (задержка на прохождение сигнала в прямом и обратном направлениях). Терминал может идентифицировать наиболее ранний приходящий компонент многолучевого сигнала (достаточного уровня) для сигнала прямой линии связи от БППС. Можно определить время, когда этот компонент многолучевого сигнала достигает антенны терминала. Затем это время используется в качестве начала отсчета времени терминала. Затем терминал может передавать сигнал обратной линии связи обратно на БППС, так что БППС принимает сигнал обратной линии связи с задержкой по времени 2τ от времени передачи сигнала прямой линии связи. Эта задержка 2τ называется ДСЗ. ДСЗ можно измерять на БППС и использовать для регулировки ожидаемой области, связанной с БППС.

Согласно вышеописанному, размер ожидаемой области, связанной с БППС, можно регулировать на основании масштабного коэффициента, связанного с этой БППС. Масштабный коэффициент можно также использовать для перемещения центра ожидаемой области либо к номинальному центру, либо от него. Регулируя размер и центр ожидаемой области, вклад соответствующей БППС можно соответственно регулировать при выводе оценки местоположения терминала.

На фиг.6А и 6В изображены схемы, иллюстрирующие регулировку ожидаемой области, связанной с БППС, на основании уровня принятого сигнала. В силу потерь в такте в среде распространения, уровень мощности принятого сигнала на терминале обратно пропорционален квадрату расстояния от передающей БППС. Эта общая формула предполагает, что переданный сигнал не ухудшается за счет других феноменов передачи, например, многолучевого распространения. Таким образом, уровень принятого сигнала можно использовать для оценки расстояния между БППС (или антенной БППС) и терминалом. Затем, центр и размер ожидаемой области, связанной с БППС для этого терминала, можно регулировать на основании уровня принятого сигнала.

Согласно фиг.6А, уровень принятого сигнала высокий, что свидетельствует о том, что терминал, вероятно, находится ближе к передающей БППС. Затем, центр ожидаемой области можно переместить от номинального центра 612x к новому центру 612a, который ближе к БППС. Новый центр 612a находится на прямой линии между номинальным центром 612x и антенной БППС. Кроме того, новый центр 612a перемещается в конкретную точку на этой линии, определенную масштабным коэффициентом. Новый центр 612a находится в номинальном центре 612x, если масштабный коэффициент равен 1,0, и перемещается к БППС, если масштабный коэффициент меньше 1,0.

На фиг.6А показано также, что размер ожидаемой области также уменьшается от номинального размера до меньшего размера, представленного кругом 614a. Этот меньший размер более точно соответствует меньшей области, где можно принимать сигнал с высоким уровнем.

Согласно фиг.6В, уровень принятого сигнала низкий, что свидетельствует о том, что терминал, вероятно, расположен дальше от передающей БППС. Затем центр ожидаемой области можно переместить от номинального центра 612x к новому центру 612b, который располагается дальше (в радиальном направлении) от БППС. Кроме того, размер ожидаемой области может увеличиваться от номинального размера к большему размеру, представленному кругом 614b. Этот больший размер представляет большую область, где можно принимать такой слабый сигнал.

Регулировку ожидаемых областей можно также избирательно осуществлять для некоторых БППС и не для некоторых других БППС. Например, уровень принятого сигнала для каждой БППС можно наблюдать в течение конкретного интервала времени. Затем, ожидаемую область, связанную с каждой БППС, можно регулировать, если флуктуация уровня принятого сигнала ниже определенного порога, и не регулировать, если флуктуация больше определенного порога.

Кроме того, можно по отдельности выбирать масштабные коэффициенты для изменения размера ожидаемой области и для перемещения центра ожидаемой области. Например, масштабный коэффициент для размера ожидаемой области можно выбирать на основании , а масштабный коэффициент для размера ожидаемой области можно выбирать на основании .

Согласно еще одному варианту осуществления раскрытых способа и устройства, более точную оценку местоположения терминала определяют, комбинируя ожидаемые области для многочисленных измеренных БППС. Ожидаемая область, связанная с каждой измеренной БППС, может быть отрегулированной или не отрегулированной, согласно описанному выше. Многочисленные ожидаемые области для измеренных БППС можно комбинировать разными способами для определения комбинированной ожидаемой области, которая затем обеспечивается как приближенная оценка местоположения терминала.

В одной реализации, комбинированная ожидаемая область определяется на основании взвешенного среднего ожидаемых областей для измеренных БППС. В простом случае, две ожидаемые области и двух измеренных БППС можн