DE10212608B4

DE10212608B4 - Method for localization of mobile terminals of a cellular radio telephone network

Info

Publication number: DE10212608B4
Application number: DE2002112608
Authority: DE
Inventors: Alain Bordron
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: GB2375021A; GB2375021B; FR2822610B1; GB0207208D0; DE10212608A1; FR2822610A1

Abstract

Verfahren zur Lokalisierung von mobilen Endgeräten (4) eines zellularen Funktelefonnetzes, das mehrere Basisstationen (1, 2, 3) an vorgegebenen Positionen enthält, die Signale an die Endgeräte (4) senden, wobei in dem Verfahren: – in den Endgeräten (4) die Leistungspegel der Funksignale gemessen werden, die von Basisstationen in Funkreichweite (1, 2, 3) kommen, und – die Endgeräte (4) durch Vergleich dieser Messungen in Bezug auf die Positionen der Stationen (1, 2, 3) lokalisiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellennetz (10, 20, 30) mit einem Netz zur Lokalisierung der Endgeräte (4) überzogen wird, das an vorgegebenen Positionen Basisstationen (1, 2, 3) emulierende Funkbaken (11, 12, 21, 22, 31, 32) aufweist und in den Endgeräten (4) außerdem die Leistungspegel der von den Baken (11, 12, 21, 22, 31, 32) kommenden Funksignale gemessen werden, um die Positionen dieser Endgeräte (4) zu bestimmen.A method of locating mobile terminals (4) of a cellular radiotelephone network comprising a plurality of base stations (1, 2, 3) at predetermined positions which send signals to the terminals (4), wherein in the method: -. in the terminals (4) the power levels of the radio signals coming from base stations within radio range (1, 2, 3) are measured; the terminals (4) are located by comparing these measurements with respect to the positions of the stations (1, 2, 3), characterized in that the cellular network (10, 20, 30) is covered by a network for locating the terminals (4) is, which at predetermined positions base stations (1, 2, 3) emulating radio beacons (11, 12, 21, 22, 31, 32) and in the terminals (4) also the power levels of the beacons (11, 12, 21 , 22, 31, 32) are measured in order to determine the positions of these terminals (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisierung eines mobilen Endgeräts eines zellularen Funktelefonnetzes, beispielsweise eines GSM-Netzes, das mehrere Basisstationen aufweist, die jeweils eine bestimmte topographische Zelle abdecken.The present invention relates to a method for locating a mobile terminal of a cellular radio telephone network, for example a GSM network, comprising a plurality of base stations, each covering a particular topographic cell.

Derartige Verfahren zur Lokalisierung werden insbesondere in Notrufnetzen verwendet, welche man insbesondere an den Autobahnen entlang findet. Wenn ein Benutzer eines Mobiltelefons einen Notruf an eine Rettungszentrale sendet, muss man die Herkunft des Anrufs genau lokalisieren können.Such methods of localization are used in particular in emergency call networks, which can be found especially along the highways. When a user of a mobile phone sends an emergency call to a rescue center, one must be able to pinpoint the origin of the call.

Es gibt drei grundlegende Verfahrensvarianten zur Lokalisierung eines Mobiltelefons oder einer anderen mobilen Einrichtung.There are three basic process variants for locating a mobile phone or other mobile device.

Das erste Verfahren verwendet ein Lokalisierungssystem mit Hilfe von Satelliten, das ”GPS” (Global Positioning System) genannt wird, und beruht auf der von der mobilen Einrichtung durchgeführten Messung der Zeitdifferenzen zwischen den Ankunftszeiten von von mehreren Satelliten gesendeten Signalen.The first method uses a satellite positioning system called "Global Positioning System (GPS)" and relies on measuring the time differences between the arrival times of signals transmitted from multiple satellites by the mobile device.

Das zweite Verfahren mit Hilfe von ”Timing Advance” (zeitlichem Fortschreiten) beruht auf der Messung der Laufzeit von Funkwellen zwischen einem zellularen Mobiltelefon und Basisstationen. Die Genauigkeit ist jedoch begrenzt.The second method using "timing advance" is based on measuring the transit time of radio waves between a cellular mobile phone and base stations. The accuracy is limited.

Das dritte Verfahren besteht darin, dass die Position eines zellularen Telefons mit Hilfe der Triangulation bestimmt wird. Dabei werden die Leistungspegel von Signalen verglichen, die von Stationen kommen, die bekannte relative Sendeleistungen haben.The third method is that the position of a cellular telephone is determined by means of triangulation. It compares the power levels of signals coming from stations that have known relative transmit powers.

Heute plant man, in unterirdischen Verkehrsnetzen, wie beispielsweise der U-Bahn, den Benutzern, die über ein zellulares Telefonendgerät verfügen, einen Notrufdienst zur Verfügung zu stellen. Eine Lösung bestünde darin, an den Verkehrsnetzwegen entlang Basisstationen eines zellularen Telefonnetzes zu installieren, wodurch die Zellen der Basisstationen folglich perlenschnurförmig angeordnet wären.Today, it is planned to provide an emergency call service in underground transport networks, such as the subway, to users who have a cellular telephone terminal. One solution would be to install along the transport network routes along base stations of a cellular telephone network, whereby the cells of the base stations would thus be arranged bead-string-like.

Die Lokalisierung eines Endgeräts längs eines unterirdischen Verkehrsweges, um bei diesem Beispiel zu bleiben, wirft jedoch Probleme auf.However, locating a terminal along an underground traffic route to stay in this example poses problems.

Tatsächlich ist eine Lokalisierung mit Hilfe von GPS dort nicht möglich.In fact, localization using GPS is not possible there.

Das ”Timing Advance”-Verfahren ist zu ungenau.The timing advance method is too inaccurate.

Auch die Triangulation ist ungenau, denn die Basisstationen sind in einer Reihe angeordnet.The triangulation is also inaccurate because the base stations are arranged in a row.

Kurz, die Lokalisierung eines mobilen Endgeräts auf einem Weg eines unterirdischen Verkehrsnetzes war bis jetzt nicht mit ausreichender Genauigkeit möglich.In short, the localization of a mobile terminal on a route of an underground transportation network has not been possible with sufficient accuracy until now.

Wenn man das Beispiel der U-Bahn wieder aufgreift, handelt es sich in der Praxis beispielsweise darum, gegebenenfalls die U-Bahn-Station zu bestimmen, von der der Anruf kommt, und genau den Bahnsteig oder einen entsprechenden Gang zu bestimmen, damit Hilfe dort hingelangen kann, ohne Zeit zu verlieren. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Lokalisierung aus der Ferne beschränkt, sondern betrifft auch die Bestimmung der Position des Endgeräts durch die das Endgerät tragende Person, d. h. die Navigation.If you take the example of the metro again, in practice it is, for example, to determine the subway station from which the call comes, and to determine exactly the platform or a corresponding corridor, so help there can get along without losing time. However, the invention is not limited to such remote location, but also relates to the determination of the position of the terminal by the person carrying the terminal, i. H. the navigation.

DE 695 08 229 T2 , welches Dokument als nächstliegend angesehen wird, zeigt ein Verfahren zur Lokalisierung von mobilen Endgeräten eines zellularen Funktelefonnetzes, das mehrere Basisstationen an vorgegebenen Positionen enthält, die Signale an die Endgeräte senden, wobei in dem Verfahren:

– in den Endgeräten die Leistungspegel der Funksignale gemessen werden, die von Basisstationen in Funkreichweite kommen, und
– die Endgeräte durch Vergleich dieser Messungen in Bezug auf die Positionen der Stationen lokalisiert werden,

wobei

– das Zellennetz an vorgegebenen Positionen Basisstationen emulierende Funkbaken aufweist und in den Endgeräten außerdem die von den Baken kommenden Funksignale gemessen werden, um die Positionen dieser Endgeräte zu bestimmen.

DE 695 08 229 T2 which document is considered to be closest, shows a method for locating mobile terminals of a cellular radiotelephone network that includes a plurality of base stations at predetermined positions that send signals to the terminals, wherein in the method:

- measured in the terminals, the power levels of the radio signals coming from base stations in radio range, and
The terminals are located by comparing these measurements with respect to the positions of the stations,

in which

- The cell network at predetermined positions base stations emulating radio beacons and in the terminals also the signals coming from the beacons are measured to determine the positions of these terminals.

EP 0 568 824 A2 betrifft ein System zum Markieren von Zonen in einem zellularen Versorgungsgebiet. EP 0 568 824 A2 relates to a system for marking zones in a cellular coverage area.

EP 0 930 514 A2 betrifft ein System und ein Verfahren zum Identifizieren einer Position eines mobilen Endgeräts. EP 0 930 514 A2 relates to a system and method for identifying a location of a mobile terminal.

GB 2 336 972 A betrifft eine Kanalzuteilung, und zwar insbesondere in einem U-Bahn-Mobilfunksystem. GB 2 336 972 A relates to a channel allocation, in particular in a metro mobile radio system.

Die vorliegende Erfindung bietet eine Lösung zur Erhöhung der Genauigkeit bei der Lokalisierung eines derartigen Endgeräts.The present invention provides a solution for increasing the accuracy in locating such a terminal.

Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Lokalisierung von mobilen Endgeräten eines zellularen Funktelefonnetzes, das mehrere Basisstationen an vorgegebenen Positionen enthält, die Signale an die Endgeräte senden, wobei in dem Verfahren:

– in den Endgeräten die Leistungspegel der Funksignale gemessen werden, die von Basisstationen in Funkreichweite kommen, und
– durch Vergleich dieser Messungen die Endgeräte in Bezug auf die Positionen der Stationen lokalisiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellennetz mit einem Netz zur Lokalisierung der Endgeräte überzogen wird, das an vorgegebenen Positionen Basisstationen emulierende Funkbaken aufweist, und dass in den Endgeräten auch die Leistungspegel der von den Funkbaken kommenden Funksignale gemessen werden, um die Positionen dieser Endgeräte zu bestimmen.

To this end, the invention relates to a method for locating mobile terminals of a cellular radio telephone network, which comprises a plurality of Base stations at predetermined positions that send signals to the terminals, wherein in the method:

- measured in the terminals, the power levels of the radio signals coming from base stations in radio range, and
- By comparing these measurements, the terminals are located in relation to the positions of the stations, characterized in that the cell network is covered with a network for locating the terminals having base stations emulating radio beacons at predetermined positions, and in the terminals also the power levels the radio signals coming from the radio beacons are measured to determine the positions of these terminals.

Auf diese Weise ergänzen die Baken das zellulare Funktelefonnetz funktionell, um den Endgeräten eine höhere Anzahl von zu messenden Signalen zu liefern, die sich auf die zusätzlichen geografischen Bezugspunkte beziehen, welche die Positionen der Baken darstellen. Da die Aufgabe der Baken nicht darin besteht, den Fernsprechverkehr zu verarbeiten, ist es verständlich, dass diese keine Erweiterung des Telefonnetzes darstellen, wodurch dessen Nutzung gestört werden könnte, da das Telefonnetz keine funktionelle Beziehung zu der Funktion der Baken hat. Das Bakennetz liegt parallel über dem Telefonnetz.In this way, the beacons functionally supplement the cellular radiotelephone network to provide the terminals with a greater number of signals to be measured relating to the additional geographic reference points representing the positions of the beacons. Since the task of the beacons is not to process the telephone traffic, it is understandable that they do not constitute an extension of the telephone network, which could interfere with its use, since the telephone network has no functional relation to the function of the beacons. The Bakennetz lies parallel over the telephone network.

Vorteilhafterweise sind die Baken des Lokalisierungsnetzes Sender, und die Positionen der Endgeräte werden in diesen Endgeräten bestimmt oder die Endgeräte übertragen ihre Leistungspegelmessungen an eine Lokalisierungszentrale.Advantageously, the beacons of the localization network are transmitters, and the positions of the terminals are determined in these terminals or the terminals transmit their power level measurements to a location center.

Das Endgerät kann seine Position auf diese Weise direkt ermitteln oder die Lokalisierung aus der Entfernung ermöglichen.The terminal can determine its position in this way directly or allow remote location.

Die Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens besser verständlich, wobei auf die einzige beigefügte Figur Bezug genommen wird, welche ein zellulares Funktelefonnetz zeigt und ein Netz zur Lokalisierung von Endgeräten des Funktelefonnetzes.The invention will be better understood with the aid of the following description of a preferred embodiment of the method according to the invention, reference being made to the single appended figure, which shows a cellular radio telephone network and a network for locating terminals of the radio telephone network.

Das dargestellte Funktelefonnetz, hier das CSM-Netz, weist mehrere Basisstationen auf; von denen drei dargestellt und mit den Bezugszeichen 1, 2, 3 bezeichnet sind. Diese sind an vorgegebenen Positionen längs eines Verkehrsweges 9 eines Verkehrsnetzes, hier einer U-Bahn-Linie, angeordnet. Die jeweiligen Funkbedeckungsflächen bzw. -versorgungsgebiete oder Zellen 10, 20, 30 sind perlenschnurförmig bzw. in Reihe angeordnet, wobei sich benachbarte Zellen teilweise überlappen.The illustrated radio telephone network, here the CSM network, has several base stations; of which three are shown and with the reference numerals 1 . 2 . 3 are designated. These are at predetermined positions along a traffic route 9 a transport network, here a subway line arranged. The respective radio coverage areas or cells 10 . 20 . 30 are beaded or arranged in a row, with adjacent cells partially overlapping.

Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eines der Endgeräte des GSM-Netzes, das folglich die gesendeten Signale von denjenigen Basisstationen 1, 2, 3 empfängt, welche sich in Funkreichweite befinden, und Signale an diese senden kann.The reference number 4 denotes one of the terminals of the GSM network, which consequently transmits the transmitted signals from those base stations 1 . 2 . 3 which are within radio range and can send signals to them.

Außerdem werden die Zellen 10, 20, 30 wenigstens in den Zonen, die die Strecke der U-Bahn 9 betreffen, mit einem Netz zur Lokalisierung von Endgeräten, wie des mit dem Bezugszeichen 4 versehenen Endgeräts, überzogen. Das Netz zur Lokalisierung weist Funkbaken 11, 12, 21, 22, 31, 32 zur Emulation von mit den Stationen 1, 2, 3 vergleichbaren Basisstationen auf, wobei die Funkbaken an vorgegebenen Positionen angeordnet sind.In addition, the cells 10 . 20 . 30 at least in the zones that the route of the subway 9 relate to a network for the localization of terminals, as denoted by the reference numeral 4 provided terminal, coated. The localization network has radio beacons 11 . 12 . 21 . 22 . 31 . 32 to emulate with the stations 1 . 2 . 3 comparable base stations, wherein the radio beacons are arranged at predetermined positions.

Im Folgenden wird das Verfahren zur Lokalisierung der Endgeräte 4 beschrieben.The following is the procedure for locating the terminals 4 described.

Wie bereits dargestellt wurde, handelt es sich um ein die Triangulation verwendendes Verfahren, wobei in den Endgeräten 4 die Leistungspegel der Funksignale gemessen werden, die von in Funkreichweite gelegenen Basisstationen 1, 2, 3 kommen, um durch Vergleich dieser Messwerte die Endgeräte 4 in Bezug auf die Positionen der Basisstationen 1, 2, 3 zu lokalisieren.As already stated, it is a triangulation using method, wherein in the terminals 4 the power levels of the radio signals measured by radio-range base stations 1 . 2 . 3 come to by comparing these readings the terminals 4 in relation to the positions of the base stations 1 . 2 . 3 to locate.

Zum Ermöglichen der Mobilität der die Zelle wechselnden Endgeräte 4 werden alle Funksignale von den Basisstationen 1, 2, 3 so wie periodische Bakenwegsignale oder darüber hinaus die Kommunikationssignale von verschiedenen aktiven Endgeräten 4 hierbei erfasst und ausgewertet.To enable the mobility of cell-changing terminals 4 all radio signals from the base stations 1 . 2 . 3 such as periodic beacon path signals or, moreover, the communication signals from various active terminals 4 recorded and evaluated.

Jedoch ist die Anzahl der Basisstationen 1, 2, 3, deren Abstrahlungen von einem Endgerät 4 gleichzeitig empfangen werden, durch die Tatsache beschränkt, dass die Basisstationen 1, 2, 3 in einer Reihe oder perlenschnurförmig angeordnet sind. Die Signale von einem Paar (1, 2) dieser Basisstationen erlauben theoretisch die grobe Abschätzung einer Hyperbel von möglichen Positionen, deren Achse in Richtung der Strecke 9 verläuft, aber parasitäre Funkdämpfungen würden die Position dieser Hyperbel verfälschen, mit welcher man darüber hinaus nicht die seitliche Position des Endgeräts 4 bezogen auf die Strecke 9 bestimmen könnte. Ein anderes Paar (2, 3) von Basisstationen würde zwar eine weitere Hyperbel liefern, aber diese würde die andere unter einem Winkel von im Wesentlichen 0 schneiden, so dass die gelieferte seitliche Position mit einer großen Unsicherheit behaftet ist, und zwar aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit gegenüber Positionsfehlern der beiden Hyperbeln.However, the number of base stations is 1 . 2 . 3 whose emissions from a terminal 4 be received at the same time, limited by the fact that the base stations 1 . 2 . 3 arranged in a row or bead-shaped. The signals from a pair ( 1 . 2 ) of these base stations theoretically allow the rough estimation of a hyperbola of possible positions, their axis in the direction of the track 9 runs, but parasitic radio attenuations would distort the position of this hyperbola, with which one moreover not the lateral position of the terminal 4 related to the track 9 could determine. Another pair ( 2 . 3 Although one of the base stations would provide another hyperbola, this would intersect the other at an angle of substantially 0, so that the delivered lateral position is subject to great uncertainty due to its high sensitivity to positional errors of the two hyperbolas.

Um das Endgerät 4 genau lokalisieren zu können, werden die von den Emulationsbaken 11, 12, 21, 22, 31, 32 gesendeten Signale von dem Endgerät als Signale von zusätzlichen Basisstationen aufgefasst. In dem betrachteten Endgerät 4 werden folglich außerdem die Leistungspegel der von den Baken 11, 12, 21, 22, 31, 32 kommenden Funksignale gemessen, um die Position des Endgeräts 4 zu bestimmen.To the terminal 4 to be able to locate exactly, are from the emulation beacons 11 . 12 . 21 . 22 . 31 . 32 transmitted signals from the terminal as signals from additional base stations construed. In the considered terminal 4 Consequently, the power levels of the beacons will also increase 11 . 12 . 21 . 22 . 31 . 32 radio signals measured to the position of the terminal 4 to determine.

Es sei daran erinnert, dass die Bestimmung der Position mit Hilfe der Triangulation zur richtungsunabhängigen Erfassung darin besteht, dass die relative Dämpfung der Funkausbreitung der von wenigstens drei Sendern empfangenen Signalen bestimmt wird, wie im folgenden dargestellt ist. Jedes Senderpaar erlaubt die Bestimmung einer Variablen aus der Differenz der Ausbreitungsdämpfungen und folglich der Entfernungen, und man kann folglich zwei, bei Bedarf drei sich teilweise unterscheidende Senderpaare definieren, wobei dies die Bestimmung wenigstens der Werte zweier Variablen ermöglicht, die genügen, um die geografischen Koordinaten des oder der beiden Schnittpunkte der beiden auf diese Weise bestimmten Hyperbeln zu definieren, wobei das dritte Senderpaar jede mögliche Mehrdeutigkeit hinsichtlich der Position beseitigt.It should be recalled that the determination of the position by means of the triangulation for direction independent detection consists in determining the relative attenuation of the radio propagation of the signals received from at least three transmitters, as shown below. Each transmitter pair allows the determination of one variable from the difference in propagation losses and, consequently, the distances, and one can thus define two, if necessary, three partially different pairs of transmitters, thereby enabling the determination of at least the values of two variables which satisfy the geographical coordinates of the two intersections of the two hyperbolas determined in this way, the third transmitter pair eliminating any possible position ambiguity.

Wenn diese Sender mit dem gleichen Pegel senden, den das Empfangsendgerät 4 kennt oder nicht, oder mit Pegeln, deren Differenz bekannt ist, erlauben die Differenzen der empfangenen Pegeln die Abschätzung der Relativentfernungen zwischen den Sendern und dem Endgerät 4, und folglich dessen Positionsbestimmung bezogen auf die Positionen der Sender.When these send transmitters at the same level as the receiving terminal 4 or not, or with levels whose difference is known, the differences of the received levels allow the estimation of the relative distances between the transmitters and the terminal 4 , and hence its position determination with respect to the positions of the transmitters.

Es sei daran erinnert, dass die Amplitude eines gesendeten Funksignals bei der Ausbreitung im Freifeld linear mit der Ausbreitungsentfernung abnimmt, d. h. dass seine Leistung proportional zu dem Quadrat der Entfernung abnimmt.It will be recalled that the amplitude of a transmitted radio signal as it propagates in the free field decreases linearly with the propagation distance, i. H. that its power decreases in proportion to the square of the distance.

In der Praxis messen die Endgeräte in dem GSM-Netz die sechs stärksten empfangenen Pegel, um redundante Informationen zu gewinnen, die es erlauben, den Einfluss von Funkwegen zu beseitigen, die Hindernisse aufweisen, die die Signale dämpfen und folglich die Schätzung der Entfernungen vergrößern.In practice, the terminals in the GSM network measure the six strongest received levels to obtain redundant information that allows to eliminate the influence of radio paths having obstacles that attenuate the signals and thus increase the estimation of the distances.

Das Netz aus Baken, wie 11, 12, das im übrigen die Lokalisierung der Endgeräte 4 allein ermöglichen könnte, verbessert die Maschenstruktur der Sender zur Lokalisierung, d. h. dass die Basisstationen 1, 2, 3 und die Baken 11, 12 global eine feinmaschigere Matrix bilden,The network of beacons, like 11 . 12 , incidentally, the localization of the terminals 4 alone could improve the mesh structure of the transmitter for localization, ie that the base stations 1 . 2 . 3 and the beacons 11 . 12 globally form a finer-meshed matrix,

Jede Zelle 10, 20, 30 könnte eine einzige Bake 11 aufweisen. Vorzugsweise weist jede Zelle 10, 20, 30 wie hier jedoch mehrere Baken 11, 12 auf.Every cell 10 . 20 . 30 could be a single beacon 11 exhibit. Preferably, each cell has 10 . 20 . 30 like here but several beacons 11 . 12 on.

Das lineare Netz 1, 2, 3 erlaubt nur den Aufbau von Dreiecken zur Lokalisierung mit Hilfe der Triangulation, welche in x-Richtung des Weges 9 abgeflacht sind und welche in der Zone des Weges 9 im wesentlichen parallele Hyperbelabschnitte liefern, die jede der folgenden Variabeln repräsentieren. Die Baken 11, 12 erlauben es, das Netz 1, 2, 3 in ein echtes zwei(oder drei-)dimensionales Netz bzw. eine entsprechende Matrix umzuwandeln, wenn in jeder U-Bahn-Station wenigstens eine Bake 11 mit Abstand zu dem Weg 9 angeordnet wird, und vorzugsweise wenigstens zwei Baken 11, 12 mit unterschiedlichem Abstand zu dem Weg 9, und beispielsweise in einer im wesentlichen senkrecht zu diesem Weg verlaufenden Richtung ”y” angeordnet werden. Dies liefert einen zum Weg 9 im wesentlichen parallelen Hyperbelabschnitt, der folglich im wesentlichen senkrecht zu den Hyperbelabschnitten der Paare der Basisstationen 1, 2, 3 verläuft, Eine Bewegung des Endgeräts 4 senkrecht zum Weg 9 entspricht folglich einer nennenswerten Änderung dessen Abstandes zu der Bake 11 und kann folglich genau gemessen werden.The linear network 1 . 2 . 3 allows only the construction of triangles for localization by means of triangulation, which is in the x-direction of the path 9 are flattened and which in the zone of the way 9 provide substantially parallel hyperbolic sections representing each of the following variables. The beacons 11 . 12 allow it, the net 1 . 2 . 3 to convert into a true two (or three) dimensional network or a corresponding matrix if at least one beacon in each subway station 11 with distance to the way 9 is arranged, and preferably at least two beacons 11 . 12 with different distances to the way 9 , and are arranged, for example, in a direction "y" substantially perpendicular to this path. This provides a way to the path 9 substantially parallel hyperbola section, thus substantially perpendicular to the hyperbolic sections of the pairs of base stations 1 . 2 . 3 runs, A movement of the terminal 4 perpendicular to the path 9 thus corresponds to a significant change in its distance from the beacon 11 and therefore can be measured accurately.

Die Baken 11, 12 sind im vorliegenden Fall nur Sender, d. h. dass sie die möglichen Abstrahlungen der Endgeräte 4 nicht erfassen und keine Telefonfunktion haben. Das zugehörige GSM-Netz 1, 2, 3 wird von den Baken 11, 12 folglich nicht gestört. Jede Bake, wie die Bake 11, 12 der Zelle 10, sendet mit einer vorgegebenen Frequenz, die sich von den Frequenzen der in der Nähe dieser Baken 11, 12 gelegenen Basisstationen 1 und 2 unterscheidet.The beacons 11 . 12 in the present case are only transmitters, ie that they are the possible emissions of the terminals 4 do not capture and have no phone function. The associated GSM network 1 . 2 . 3 is from the beacons 11 . 12 consequently not disturbed. Every beacon, like the beacon 11 . 12 the cell 10 that transmits at a predetermined frequency, different from the frequencies of those near these beacons 11 . 12 located base stations 1 and 2 different.

Die von dem Endgerät 4 empfangenen Signale, die von den verschiedenen Sendern kommen, die von den Stationen 1, 2, 3 und den Baken, wie 11, 12, gebildet werden, enthalten Signale zur Identifizierung ihres Senders, damit die Messungen entsprechend der Position ihres Senders ausgewertet werden können. Anschließend wird eine Tabelle mit den geografischen Positionen der Basisstationen 1, 2, 3 und der Baken 11, 12 von den Signalen zur Identifizierung adressiert, um jeder Messung des empfangenen Pegels die Position des betrachteten Senders zuzuordnen.The from the terminal 4 received signals coming from the different transmitters, from the stations 1 . 2 . 3 and the beacons, like 11 . 12 , are signals to identify their transmitter so that the measurements can be evaluated according to the position of their transmitter. Subsequently, a table with the geographical positions of the base stations 1 . 2 . 3 and the beacon 11 . 12 addressed by the signals for identification in order to assign the position of the station considered to each measurement of the received level.

Die Berechnungen zur Bestimmung der Position eines Endgeräts 4 können in einer Zentraleinheit von diesem durchgeführt werden, und die auf diese Weise bestimmten Positionsinformationen werden an die Basisstation 1, 2, 3 übertragen, welche daraufhin das Endgerät 4 so steuert, dass dieses diese Positionsinformationen erneut an eine Lokalisierungszentrale überträgt, die gegebenenfalls in die betrachtete Station 1, 2, 3 integriert ist.The calculations to determine the position of a terminal 4 can be performed in a central unit of this, and the position information determined in this way are sent to the base station 1 . 2 . 3 which then transmit the terminal 4 so controls that it transmits this position information again to a localization center, which may be in the considered station 1 . 2 . 3 is integrated.

Alternativ führt nur das Endgerät 4 die Messungen des Pegels durch und überträgt diese zusammen mit den Identifizierungssignalen der jeweiligen Sender 1, 11; 12 an eine Lokalisierungsberechnungszentrale.Alternatively, only the terminal performs 4 the measurements of the level and transmits them together with the identification signals of the respective transmitter 1 . 11 ; 12 to a localization calculator.

In beiden Fällen kann vorgesehen sein, dass das Endgerät 4 außerdem seinem Benutzer seine Position liefert, die es berechnet oder von der Lokalisierungsberechnungszentrale zurückempfangen hat.In both cases, it may be provided that the terminal 4 also provides its user with his or her position that it has calculated or received back from the localization calculator.

Bei der Identifizierung der Baken 11, 12 wird das Prinzip zur Identifizierung der Basisstationen 1, 2, 3 verwendet, d. h. die Bakenidentifizierung fügt sich in deren Adressierungsschema oder Identifizierungsschema ein. Die Baken 11, 12 stellen folglich für die Endgeräte 4 virtuelle Basisstationen dar. Man verwendet insbesondere ein ausgestrahltes 8-Bit-Codewort, das BSIC (Code d'Identité de Site de Base – Basisstandortidentifizierungscode) genannt wird, das ein BCC-Feld mit 3 Bits (Code de Couleur de Base – Code der Basisfarbe bzw. -kennzeichnung) enthält, das eine Zelle kennzeichnet, und ein NCC-Feld mit 3 Bits (Code de Couleur Réseau – Code der Netzfarbe bzw. -kennzeichnung), das den Netzbetreiber identifiziert.When identifying the beacons 11 . 12 becomes the principle for identifying the base stations 1 . 2 . 3 ie the beacon identification fits into its addressing scheme or scheme. The beacons 11 . 12 thus provide for the terminals 4 In particular, a radiated 8-bit codeword called BSIC (Code d'Identité de Site de Base), which is a 3-bit BCC field (Code de Couleur de Base code of the base color or label) that identifies a cell and a 3-bit NCC field (Code de Couleur Réseau) that identifies the network operator.

Zur Identifizierung der Sender 1, 11, 12 können auch MCC-Felder (Code de Pays pour Mobile – Ländercode für mobile Einrichtungen), MNC-Felder (Code de réseau pour Mobile – Netzcode für mobile Einrichtungen) und LAC-Felder (Code de zone locale – Code der lokalen Zone) für eine Gruppe von Zellen verwendet werden. Außerdem kann sich jede Basisstation 1, 2, 3 in der Gruppe mit Hilfe eines CI-Feldes (Identité Cellule – Zellenidentität) identifizieren.To identify the transmitter 1 . 11 . 12 may also include MCC fields (code de pays pour mobile), MNC fields (code de réseau pour mobile) and LAC fields (code de zone locale) for a Group of cells are used. In addition, each base station can 1 . 2 . 3 Identify in the group using a CI (Identity Cellule) field.

Die Basisstationen 1, 2, 3 werden gruppiert (LAC) im Hinblick auf die zugewiesenen Frequenzen, die sich auf dem abgedeckten Gebiet wiederholen, wobei jede Basisstation 1, 2, 3 über Kanäle solcher Frequenzen verfügt, die deutlich beabstandet sind von denjenigen der benachbarten Stationen der Gruppe und eventueller benachbarter Gruppen. Dieses Prinzip wird auf die Baken 11, 12 ausgedehnt, deren Funkbedarf auf einen oder wenige Kanäle beschränkt werden kann, wodurch der Plan zur Zuweisung von GSM-Netzfrequenzen nicht wesentlich gestört wird.The base stations 1 . 2 . 3 are grouped (LAC) with respect to the assigned frequencies repeating in the covered area, with each base station 1 . 2 . 3 has channels of such frequencies that are clearly spaced from those of the adjacent stations of the group and any adjacent groups. This principle is on the beacons 11 . 12 whose radio needs may be limited to one or a few channels, which will not significantly disrupt the GSM network frequency allocation plan.

Claims

Method for localization of mobile terminals ( 4 ) of a cellular radio telephone network comprising several base stations ( 1 . 2 . 3 ) at predetermined positions, the signals to the terminals ( 4 ), wherein in the method: - in the terminals ( 4 ) the power levels of the radio signals transmitted by base stations within radio range ( 1 . 2 . 3 ), and - the terminals ( 4 ) by comparing these measurements with respect to the positions of the stations ( 1 . 2 . 3 ), characterized in that the cell network ( 10 . 20 . 30 ) with a network for locating the terminals ( 4 ) at predetermined positions of base stations ( 1 . 2 . 3 ) emulating radio beacons ( 11 . 12 . 21 . 22 . 31 . 32 ) and in the terminals ( 4 ) also the power levels of the beacons ( 11 . 12 . 21 . 22 . 31 . 32 ) to measure the positions of these terminals ( 4 ).

The method of claim 1, wherein the network for locating each cell ( 10 . 20 . 30 ) of the radio network with several beacons ( 11 . 12 . 21 . 22 . 31 . 32 ) covers.

Method according to claim 1 or 2, wherein the beacons ( 11 . 12 ) of the network for localization are transmitters.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the of the beacons for localization ( 11 . 12 ) transmitted signals contain identification signals.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the positions of the terminals ( 4 ) are determined in these terminals.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the terminals ( 4 ) transmit their power level measurements to a localization center.

A method according to claim 6, characterized in that the localization center the calculated position to the terminals ( 4 ) retransfers.