EA026748B1 - Способ для оценки расстояния приемника от радиопередатчика, взаимосвязанные способы для вычисления позиции мобильного терминала, мобильный терминал и устройство локализации - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к способу для оценки расстояния (d) приемника (102) от радиопередатчика (101), содержащему этапы: приема (602) радиосигналов (103, 701), испускаемых посредством передатчика (101), которые содержат компоненты, из которых извлекаются по меньшей мере три тона (1, 2, 3, 4), имеющих различную частоту; измерения (606) первой разности (Δφ) фаз между первыми двумя тонами (1, 2) из упомянутых по меньшей мере трех тонов, частоты (f, f) которых имеют первое разнесение, и измерения второй разности (Δφ) фаз между вторыми двумя тонами (3, 4) из упомянутых по меньшей мере трех тонов, частоты (f, f) которых имеют второе разнесение, при этом одно из упомянутого первого разнесения или второго разнесения превышает другое из них; оценки (607, 611, 613) упомянутого расстояния (d) на основе упомянутой первой разности (Δφ) фаз и упомянутой второй разности (Δφ) фаз. Настоящее изобретение также относится к связанным способам для вычисления позиции мобильного терминала, к мобильному терминалу и устройству для локализации мобильного терминала. Упомянутые способы предпочтительно применяются к приемопередающим системам с использованием OFDM-модуляции, таким как, например, сотовые сети, совместимые со стандартом долгосрочного развития (LTE), и системы на основе стандарта IEEE 802.16 (WiMax).

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу для оценки расстояния радиоприемника от радиопередатчика. Настоящее изобретение также относится к взаимосвязанным способам для вычисления позиции мобильного радиотерминала, к мобильному терминалу и к устройству для локализации мобильного терминала.

Изобретение предпочтительно и преимущественно применяется к приемникам и передатчикам, принадлежащим сети с модуляцией на основе ΘΡΌΜ (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов), таким как, например, мобильные терминалы, совместимые со стандартом долгосрочного развития (ЬТЕ).

Уровень техники

Как известно, позиция мобильного терминала может быть получена через технологии трилатерации или мультилатерации, которые основаны на знаниях относительного расстояния между мобильным терминалом и множеством точек, имеющих известные координаты, например, геостационарными спутниками или наземными базовыми радиостанциями.

Знание позиции мобильного терминала позволяет получать доступ к службам экстренной помощи, к услугам на основе позиции мобильного терминала (известным как ЬВ8, услуги на основе информации местоположения), таким как, например, управление автомобилями, к услугам, стоимость которых зависит от позиции пользователя (так называемый биллинг на основе информации местоположения), к службам мониторинга или обеспечения безопасности (например, для отслеживания позиции украденного транспортного средства), а также к другим услугам.

Известны способы для локализации мобильных терминалов, которые основаны на спутниковых системах (например, на глобальной системе позиционирования или ОР8) и предлагают хорошую точность в локализации мобильного терминала, но не могут обеспечивать обслуживание в закрытых зданиях или в областях с естественными или искусственными препятствиями (например, в так называемых городских каньонах между высокими зданиями), которые мешают приему спутниковых сигналов. Кроме того, системы спутниковой локализации требуют относительно длительных времен для установления необходимых синхронизации до того, как они смогут предоставлять оценки позиции.

Также известны способы локализации, которые основаны на системах, базирующихся на наземной сотовой сети; эти способы предлагают короткие времена отклика и покрытие в закрытых помещениях, но они, в общем, являются менее точными, чем спутниковые системы, и неподходящими для многих вариантов применения.

Один пример способа для локализации мобильного терминала известен из заявки на патент АО 2007/067007 и из соответствующей заявки И8 2008/0291089А1. Она описывает устройство и способ для определения позиции радиомаяка в движении. В частности, радиомаяк передает радиосигналы, имеющие несколько частот, которые принимаются посредством множества базовых радиостанций. Согласно способу АО 2007/067007 разности фаз оцениваются между двумя частотами сигнала, отправленного в каждую базовую станцию. Относительные расстояния между радиомаяком и каждой базовой станцией вычисляются посредством сервера вычисления местоположения, который учитывает оцениваемые разности фаз и время поступления сигнала в каждой базовой станции. Таким образом, позиция радиомаяка вычисляется посредством трилатерации.

Тем не менее, способ, известный из АО 2007/067007, имеет несколько недостатков. Прежде всего, для корректной оценки относительных расстояний базовые станции должны иметь тактовый синхронизм, чтобы иметь возможность точно оценивать разницы между временами, требуемыми посредством сигналов для преодоления соответствующих трактов к базовым станциям.

Помимо этого, способ, известный из АО 2007/067007, обеспечивает возможность оценки относительных расстояний, только если мобильный терминал, т.е. радиомаяк, передает сигнал, который корректно принимается посредством по меньшей мере трех базовых станций. Выяснилось, что эти требования являются невыгодными для вариантов применения в области техники сотовой телефонной связи, в которых мобильный терминал типично испускает сигнал, предназначенный для конкретной базовой радиостанции.

Кроме того, базовые радиостанции должны иметь возможность обмениваться данными с сервером, выполненным с возможностью вычислять местоположение мобильного терминала. Это требует выделенных соединений или занятия полосы частот, которая может быть использована для других целей.

Вкратце способ, известный из АО 2007/067007, не обеспечивает эффективность и практичность для вычисления относительных расстояний между мобильным терминалом и множеством базовых станций. Кроме того, это известное решение не позволяет мобильному терминалу вычислять собственное местоположение без использования дорогой связи с сервером вычисления местоположения, соединенным с базовыми станциями. В завершение способ, известный из АО 2007/067007, является чувствительным к шуму в передаваемом сигнале, например, обусловленному отражениями сигналов, что может приводить к ошибкам в оцененных относительных расстояниях.

Цель и сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на предоставление способа для оценки расстояния приемника

- 1 026748 от радиопередатчика, который преодолевает некоторые недостатки предшествующего уровня техники.

В частности, одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставлять способ, который обеспечивает возможность оценки расстояния приемника от передатчика мгновенно и быстро без необходимости дополнительной связи с другими удаленными устройствами. Другая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять способ, который обеспечивает возможность оценки упомянутого расстояния с высоким уровнем точности.

Дополнительная цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять способ, который обеспечивает возможность коррекции ошибок, вызываемых посредством шума при передаче сигналов, например шума, обусловленного отражениями сигналов на нескольких трактах распространения.

Эти и другие цели настоящего изобретения достигаются через способ для оценки расстояния приемника от радиопередатчика через связанные способы для локализации мобильного терминала и через мобильный терминал и устройство локализации, включающие в себя признаки, изложенные в прилагаемой формуле изобретения, которая составляет неотъемлемую часть настоящего описания.

Общая идея в основе настоящего изобретения состоит в том, чтобы использовать радиоприемник, принимающий радиосигналы, испускаемые посредством передатчика, и вычислять относительное расстояние между ними на основе принимаемых сигналов. Сигналы содержат компоненты, из которых приемник извлекает по меньшей мере три тона, имеющих различную частоту. Приемник измеряет первую разность фаз между первой парой тонов и вторую разность фаз между второй парой тонов, отличающихся от первой пары тонов, в частности, таким образом, что частотное разнесение одной из первой и второй пар тонов превышает частотное разнесение другой из них. Расстояние между приемником и передатчиком затем оценивается на основе разностей фаз, измеряемых на уровне приемника.

За счет этого расстояние может быть оценено мгновенно и быстро; помимо этого, именно приемник выполняет измерения, требуемые для оценки, так что дополнительная связь с передатчиком или с другими удаленными устройствами не требуется. Преимущественно приемник не должен испускать радиосигналы.

Таким образом, также можно оценивать расстояние между приемником и передатчиком с более высокой точностью, поскольку увеличенное частотное разнесение между тонами увеличивает пространственное разрешение, соответствующее пространственным изменениям разности фаз. Из этого следует, что при идентичной неопределенности измерений разности фаз, проведенных на уровне приемника, оцененное расстояние является более точным по мере того, как увеличивается разнесение. Предпочтительно расстояние между приемником и передатчиком оценивается посредством проведения сравнения между первой оценкой расстояния на основе первой разности фаз и по меньшей мере одной второй оценкой расстояния на основе второй разности фаз. Таким образом, оценка расстояния, полученная из тонов, имеющих меньшее частотное разнесение, обеспечивает возможность разрешения неоднозначностей вследствие возможных пространственных периодичностей оцененных разностей фаз. Другая оценка расстояния, полученная из тонов, имеющих большее частотное разнесение, является более точной и, следовательно, обеспечивает возможность повышения точности оцененного расстояния.

Изобретение преимущественно является применимым к системам ΟΡΌΜ-модуляции, в которых сигналы, передаваемые посредством передатчиков, например базовых станций, содержат множество поднесущих, равномерно разнесенных по частоте, из которых приемник, например мобильный сотовый терминал, может извлекать множество тонов. Посредством надлежащего выбора тонов поднесущих из ΟΡΌΜ-сигнала способ по настоящему изобретению обеспечивает возможность измерения разностей фаз между тонами, имеющими различные частотные разнесения и выбираемыми таким образом, чтобы получать для широких разнесений высокоточные оценки расстояния при одновременном исключении для небольших разнесений всех неоднозначностей, возникающих в результате пространственной периодичности разностей фаз.

В случае ΟΡΌΜ-сигналов с поднесущими, равномерно разнесенными по частоте, предпочтительно разнесение тонов, имеющих меньшее разнесение между двумя парами, равно разнесению между поднесущими ΟΡΌΜ-сигнала. Фактически, это разнесение преимущественно является минимальным доступным разнесением между тонами сигналов, соответствующим максимальной пространственной периодичности разности фаз. Таким образом, можно оценивать даже большие расстояния между приемником и передатчиком. В общем, также является преимущественным выбирать пару тонов, имеющих минимальное разнесение, для сигналов, содержащих тона, неравномерно разнесенные по частоте.

Предпочтительно тоны сигналов выбираются из тонов, которые имеют наилучшее отношение сигнал-шум в сигнале, т.е. отношение сигнал-шум, превышающее предварительно определенное пороговое значение. Это обеспечивает возможность улучшения измерения разности фаз, и как следствие, дополнительного повышения точности оценки расстояния. Предпочтительно тоны, имеющие большее разнесение, выбираются в зависимости от неопределенности измерений, ассоциированной с разностью фаз между тонами, имеющими меньшее разнесение, так что они надлежащим образом улучшают оценку расстояния и подходят для текущего рабочего режима. Например, тоны также могут выбираться на основе целевой точности оценки расстояния.

Посредством измерения разностей фаз между парами тонов, имеющих различные частоты, настоя- 2 026748 щий способ обеспечивает возможность получения параметров, применимых для коррекции ошибок оценки расстояния, вызываемых, например, посредством отражений сигналов. Фактически, анализ передаточной функции тонов радиоканала обеспечивает возможность коррекции оцененного расстояния даже при наличии отражений сигналов, формирующих несколько трактов распространения. Преимущественно это обеспечивает возможность получения более точных оценок расстояния, в меньшей степени затрагиваемых посредством шума, обусловленного отражениями сигналов. Чтобы выполнять эту коррекцию, способ предпочтительно предоставляет оценку отношения между амплитудой прямого сигнала и амплитудой отраженного сигнала на одном из нескольких трактов распространения и затем оценку задержки отраженного сигнала относительно прямого сигнала. Это амплитудное отношение может быть вычислено посредством оценки полуамплитуды периодических изменений частотного спектра сигнала, принимаемого посредством приемника, при этом задержка вычисляется посредством оценки интервала периодичности для периодических изменений частотного спектра принимаемого сигнала. Предпочтительно упомянутое амплитудное отношение и упомянутая задержка вычисляются посредством измерения множества разностей фаз множества пар тонов в принимаемом сигнале, при этом упомянутое множество пар имеют различные соответствующие частоты, но идентичное частотное разнесение.

В одном варианте осуществления способ затем итеративно выполняется для разностей фаз между парами тонов, которые при каждом итеративном выполнении выбираются с различными, в частности, возрастающими частотными разнесениями. Таким образом, точность оценки расстояния может быть дополнительно повышена посредством последующих измерений.

Согласно дополнительному аспекту настоящее изобретение относится к способам для вычисления позиции мобильного терминала. Помимо этого, согласно еще одному другому аспекту, настоящее изобретение относится к мобильным терминалам и к устройству для локализации мобильных терминалов, связанным с упомянутыми способами.

Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения должны становиться более очевидными из нижеприведенного описания нескольких вариантов осуществления, которые предоставляются в качестве неограничивающего примера.

Краткое описание чертежей

Далее в качестве неограничивающего примера описываются некоторые предпочтительные и преимущественные варианты осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 показывает распространение сигнала между передатчиком и приемником, фиг. 2А и 2В показывают пример сигнала, содержащего четыре тона, представленные во временной области (фиг. 2А) и в частотной области (фиг. 2В), фиг. 3 показывает тренд разности фаз между двумя тонами сигнала в качестве функции от расстояния, проходимого посредством сигнала, фиг. 4 показывает тренд разности фаз между тонами двух поднесущих ΘΡΌΜ-сигнала, разнесенными на 15 кГц, в качестве функции от расстояния, проходимого посредством сигнала, фиг. 5 показывает тренд разности фаз между тонами двух поднесущих ΘΡΌΜ-сигнала, разнесенными на 90 кГц, в качестве функции от расстояния, проходимого посредством сигнала, фиг. 6 показывает блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую способ согласно настоящему изобретению, фиг. 7 показывает распространение сигнала между передатчиком и приемником при наличии препятствий, которые формируют отражения сигналов, фиг. 8 иллюстрирует отношение между фактическим расстоянием между приемником и передатчиком и кажущимся расстоянием при наличии отражений сигналов, фиг. 9А схематично показывает спектр сигнала для сотовой ЬТЕ-сети, передаваемого или принимаемого без искажения, тогда как фиг. 9В показывает спектр сигнала сотовой ЬТЕ-сети, принимаемого с искажениями, обусловленными отражениями сигналов, фиг. 10 показывает теоретический тренд разности фаз между тонами двух ЬТЕ-поднесущих на различных частотах, разнесенными на 180 кГц, по мере того как изменяется частота нижней поднесущей, в случае сигнала сотовой ЬТЕ-сети, принимаемого с искажениями, обусловленными отражениями сигналов, для амплитудного отношения в ±3 дБ между прямым сигналом и сигналом, принимаемым посредством отражения, фиг. 11 иллюстрирует один вариант осуществления способа для вычисления позиции мобильного терминала в сотовой сети согласно настоящему изобретению.

Чертежи показывают различные аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения, и при необходимости аналогичные структуры, компоненты, материалы и/или элементы на различных чертежах обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами.

Подробное описание изобретения

В настоящем описании термин тон означает синусоидальный сигнал, имеющий амплитуду А, фазу φ и частоту Т Радиосигналы передаются посредством модуляции. В частности, электромагнитный сигнал, содержащий информацию, как говорят, модулируется и накладывается (т.е. модулируется) на

- 3 026748 тон; сигнал, модулированный означенным способом, называется несущей или поднесущей, если существует последующее смещение частоты через другой тон. Более высокое смещение частоты используется для создания модулированного сигнала, подходящего для испускания посредством антенны. На уровне приемника сигнал, принимаемый посредством антенны, может быть демодулирован для того, чтобы изолировать его компоненты. Таким образом, из несущей можно извлекать по меньшей мере один соответствующий тон.

Кроме того, в настоящем описании термины приемник и передатчик означают устройства, выполненные с возможностью передавать и принимать радиосигналы, при этом оцененное расстояние, по существу, представляет собой расстояние (в пространстве или аппроксимированное в плоскости), которое отделяет антенну приемника от антенны передатчика.

В завершение, термин разнесение между двумя частотами означает модуль разности между двумя частотами, т. е. более высокая частота минус более низкая частота.

Фиг. 1 схематически иллюстрирует передачу радиосигнала 103 из передатчика 101 в приемник 102, которые схематично показаны посредством соответствующих антенн.

Сигнал 103 проходит расстояние й, которое отделяет антенны передатчика 101 и приемника 102, с распространением в эфире со скоростью, фактически равной скорости с света, и со временем £ прохождения для преодоления расстояния й; из чего следует, что <й=с · Ец где с является скоростью распространения электромагнитных волн в эфире, которая, предположительно, может быть равна скорости света в вакууме, т. е. приблизительно 3· 10⁸ м/с,

С является временем, потраченным электромагнитными волнами для того, чтобы проходить расстояние й.

Сигнал 103 содержит по меньшей мере один тон, который для простоты предположительно имеет единичную амплитуду и нулевую начальную фазу. Следовательно, тон к,, испускаемый посредством передатчика 101, может представляться как простая синусоидальная функция, выражаемая следующим образом:

Έ) з_ь=51П(2π·£ где £ является частотой тона к, сигнала 103, является временем.

Для целей способа настоящего изобретения ослабление амплитуды, которому подвержен сигнал 103 во время распространения, является неважным; поэтому для простоты в настоящем описании предполагается, что оно отсутствует.

На расстоянии й от антенны передатчика 101 сигнал 103 принимается посредством антенны приемника 102; принимаемый тон к_г сигнала 103 может быть представлен следующим образом:

5_Γ=5Ϊη[2π- £ (£-%) ] следовательно, тон к_г имеет задержку 1_й относительно тона к, которая обусловлена временем прохождения, требуемым для сигнала 103 для того, чтобы проходить расстояние й.

Тон к_г, принимаемый посредством приемника 102, также может выражаться следующим образом: 5_г=51П(2л-£ -Е-СрсД и это выражает фазу ф_й, которая зависит от задержки 1_й сра=2л · £ -ά/с

Фиг. 2А и 2В иллюстрируют пример сигнала 103, который может быть использован в соответствии с идеями настоящего изобретения. Сигнал 103 содержит четыре тона 1, 2, 3 и 4, представленные как во временной области (фиг. 2А), так и в частотной области (фиг. 2В), имеющие соответствующие частоты £ι, £₂, £ £₄ отличные друг от друга, и произвольные амплитуды А.

Тоны 1, 2, 3 и 4 имеют известные взаимные разности фаз на выходе передатчика 101, которые для простоты в настоящем описании предположительно равны нулю во время 1=0. Следует указать, что такие начальные разности фаз, т.е. на выходе передатчика 101, легко сообщаются в приемник 102. Фактически, это представляет собой установившуюся практику для радиопередач, таких как сотовые передачи.

Первоначально учитываются два тона сигнала 10, например тон 1 и тон 2, причем второй из них имеет более высокую частоту, чем тон 1, т.е. £₂>£.

В момент 1=1_й, т.е. в момент, в который сигнал 103 принимается посредством приемника 102, расположенного на расстоянии й от передатчика 101, разность Δ_φ2ι фаз между тоном 1 с частотой £₁ и тоном 2 с частотой £₂ задается следующим образом:

Δφ₂ι=φ₂-<Ρι что равно ώφ2ΐ= [2π(£₂-£ι)/с] ά

т.е. разность Δ_φ21 фаз является прямо пропорциональной разнесению между частотами £ тона 1 и £₂ тона 2 и прямо пропорциональной расстоянию й от передатчика 101, которое сигнал 103 проходит для того, чтобы поступать в приемник 102.

Фиг. 3 иллюстрирует тренд разности Δ_φ21 фаз между фазами двух тонов 1 и 2 в качестве функции от

- 4 026748 расстояния й от передатчика 101, проходимого посредством сигнала 103. Разность Δ_φ2ι фаз растет линейно по мере того, как увеличивается расстояние й, от значения, которое известно как для приемника, так и для передатчика (нулевого в этом примере), до значения, равного упомянутому значению плюс два пи радиан (в этом примере, 2π радиан, т.е. 360°).

Когда разность Δ_φ21 фаз достигает значения 2π радиан, ее значение снова становится равным значению, которое она имела при нулевом расстоянии от передатчика 101. Тренд Δ_φ21 периодически повторяется в пространстве с периодом, равным расстоянию й_р, т.е. равным отношению между скоростью с и разнесением между частотами ί и ί₂

Посредством знания разности Δ_φ21 фаз между двумя тонами сигнала 103, принимаемого посредством приемника 102, частоты и начальные фазы которых известны, можно вычислять расстояние й, которое отделяет передатчик 101 от приемника 102, при условии, что это расстояние меньше расстояния й_р периодичности разности фаз непосредственно.

Из вышеозначенного фактически получается прямая пропорциональность между расстоянием й и разностью Δ_φ2ι фаз, измеряемой посредством приемника 102 между двумя тонами 1 и 2 ά=Δ(ρ₂₁ -с/ [2π · (£2-£ι) ]

Со ссылкой на фиг. 4 теперь рассмотрим в качестве неограничивающего примера ОРИМ-сигнал, такой как, например, ОРИМ-сигнал, передаваемый посредством базовой радиостанции 101 сотовой ЬТЕсети. В этом примерном случае приемный терминал 102 является мобильным ЬТЕ-терминалом, т.е. пользовательским устройством, выполненным с возможностью соединяться с сетью.

Из ОРИМ-сигналов может быть извлечено множество тонов. Фактически, ОРИМ-сигналы переносят информацию через множество поднесущих с близко расположенными частотами. Каждая поднесущая модулируется согласно шаблонам, которые изменяют амплитуду и фазу ее формы сигнала. Тем не менее, чтобы демодулировать ОРИМ-сигнал, т.е. чтобы сравнивать формы сигнала модулированных поднесущих с соответствующими тонами (не модулированными), приемники извлекают множество тонов, соответствующих поднесущим сигнала, посредством подходящей схемы извлечения. Следовательно, множество поднесущих сигнала с ОРИМ-модуляцией соответствует множеству тонов, как описано выше.

В одном варианте осуществления ОРИМ-сигнал сотовой ЬТЕ-сети содержит множество поднесущих, равномерно разнесенных на 15 кГц, с числом в зависимости от полосы частот радиоканала. В частности, радиоканал типично имеет ширину 5 МГц, и имеется 300 поднесущих, которые занимают 4,5 МГц полосы частот, тогда как 250 кГц в расчете на сторону остаются незанятыми, чтобы способствовать развязыванию между смежными каналами.

ОРИМ-сигнал, к примеру ОРИМ-сигнал, описанный выше, обеспечивает возможность извлечения одного отдельного тона для каждой поднесущей и, следовательно, может использоваться для оценки расстояния между передатчиком (например, базовой ЬТЕ-радиостанцией) и приемником (например, мобильным ЬТЕ-терминалом) в соответствии со способом настоящего изобретения.

При использовании в качестве базовых тонов, тонов, извлеченных из двух смежных поднесущих ОРИМ-сигнала, частотное разнесение которого составляет 15 кГц

получается тренд разности Δ_φ21 фаз между тонами двух ОРИМ-поднесущих, как показано на фиг. 4, который увеличивается линейно в качестве функции от расстояния й от передатчика 101. В частности, как упомянуто выше, по мере того как увеличивается расстояние й от нуля до расстояния йр1 периодичности, разность Δ_φ21 фаз растет линейно от нуля до 360°. За рамками расстояния й_р1 разность Δ_φ21 фаз повторяется с периодическим пилообразным трендом с периодом й_р1. В настоящем примере й_р1, вычисленное с помощью вышеприведенной формулы, составляет приблизительно 20 км.

В рассматриваемом примере, что касается ОРИМ-сигнала ЬТЕ-сети, так можно коррелировать разность Δφ21 фаз между тонами двух смежных поднесущих с расстоянием й между передатчиком 101 и приемником 102 при условии, что приемник находится в пределах расстояния й_р1, т.е. приблизительно в пределах 20 км от передатчика 101. Дальность покрытия сот доступных на сегодня ОРИМ-систем, например ЬТЕ или \У1Ма.\. в общем, гораздо меньше расстояния й_р1 периодичности. Таким образом, надлежащая работа способа обеспечивается за счет хорошего запаса надежности для применяемых в настоящее время систем, а также для всех систем, которые потенциально могут быть изобретены в ближайшем будущем.

В общем, проблемы неоднозначности не могут возникать вследствие периодичности разности Δ_φ21 фаз, если частоты ί₁ и ί₂ пары рассматриваемых тонов имеют достаточно узкое разнесение, к примеру, чтобы определять пространственную периодичность йр, превышающую или равную максимальному покрытию й_Ма\, которое соответствует максимальному расстоянию, на котором приемник 102 может принимать радиосигналы из передатчика 101.

Также, ссылаясь на фиг. 4, проиллюстрирована разность Δ_φιη21 фаз, измеряемая между тонами 1 и 2

- 5 026748

ΟΡΌΜ-сигнала на уровне приемника 102. Измеренная разность Δ_φιιι21 фаз в этом примере имеет значение приблизительно в 105°, с которым ассоциирована неопределенность измерения в ±9°. Эта неопределенность возникает в результате статистических несоответствий в проведенных измерениях, на которые влияют возможные внутренние неточности системы измерения. Следовательно, невозможно измерять фактическое значение разности фаз, поскольку все измерения всегда сопровождаются посредством соответствующей неопределенности.

Оцененное расстояние б_т1 между передатчиком 101 и приемником 102, оцененное в соответствии с вышеприведенным описанием со ссылкой на фиг. 2А, 2В и 3, соответствует приблизительно 5840 м с точностью приблизительно в ±500 м (которая получается в результате вышеуказанной неопределенности). Как описано выше, расстояние й_т1 оценивается без результирующей неоднозначности вследствие учета периодичности разности Δ_φ21 фаз.

Поскольку, в общем, неопределенность при измерении разности фаз между двумя тонами не может быть легко разрешена, настоящее изобретение повышает точность оценки расстояния посредством измерения второй разности фаз.

Со ссылкой на фиг. 5 показан тренд разности Δ_φ43 фаз между второй парой тонов, имеющих соответствующие частоты £₃ и ί₄, двух поднесущих 3 и 4 идентичного ЬТЕ ΟΡΌΜ-сигнала, ранее рассматриваемого со ссылкой на фиг. 4.

В преимущественном варианте осуществления только одна из частот £₃ или £₄ совпадает с одной из частот ί) или £₂, уже рассмотренных на предыдущем этапе, например частота £₃ по фиг. 2В может совпадать с частотой ί). Таким образом, можно уменьшать вычислительную нагрузку при анализе ΟΡΌΜсигналов, принимаемых посредством приемника.

Согласно способу настоящего изобретения разнесение между частотами £₃ и £₄ тонов 3 и 4, рассматриваемых для измерения второй разности Δ_φ43 фаз, превышает разнесение между частотами ί и ί₂ тонов 1 и 2, рассматриваемых для измерения первой разности Δ_φ2! фаз.

Чтобы измерять вторую разность Δ_φ43 фаз, этот пример использует тоны двух несмежных поднесущих ΟΡΌΜ-сигнала, частотное разнесение которых является кратным предыдущему частотному разнесению, в частности оно равно 90 кГц

Таким образом, получается тренд разности Δ_φ43 фаз, показанный на фиг. 5, который является функцией от расстояния ά от передатчика 101.

Следует понимать, что значение в 90 кГц, выбранное для разнесения тонов 3 и 4, является просто примерным; некоторые критерии для выбора последующего значения проиллюстрированы ниже.

Как описано выше, тренд разности Δ_φ43 фаз также является периодическим и пилообразным, но в этом случае расстояние ά_ρ2 периодичности короче ά_ρ1 и равно приблизительно 3333 м (3-10⁸/90000 м, при этом оно вычисляется с помощью вышеприведенной формулы для ά_ρ).

При измерении разности Δ_φ43 фаз между тонами 3 и 4 двух рассматриваемых поднесущих попрежнему имеется неоднозначность в оценке расстояния, которая обусловлена периодичностью разности Δ_φ43 фаз. Оцененное расстояние ά_ιιι2 между передатчиком 101 и приемником 102, фактически, получается меньше константы, т.е. ά^=2507+ΝΝ 3333 [м], где NN является целым числом, большим или равным нулю, которое умножается на расстояние ά_ρ2 периодичности. Следовательно, расстояние б_т2, оцененное из измеренной разности Δ_φιη43 фаз, например, может быть равно 2507, 5840, 9173, 12506 м и т.д.

Тем не менее, поскольку посредством измерения разности Δ_φ21 фаз уже установлено, что расстояние б_т1 антенны приемника 102 составляет 5840±500 м, т.е. с неопределенностью расстояния, которая меньше интервала периодичности разности Δ_φ43 фаз, можно разрешать неоднозначность оценки ά_ιιι2 и выбирать корректный диапазон значений, в этом случае диапазон значений, центрированный в районе 5840 м.

Следовательно, если неопределенность при измерении разности Δ_φ43 фаз равна, например, ±9°, аналогично случаю Δ_φ21, способ обеспечивает возможность уменьшения неопределенности, ассоциированной с оценкой расстояния ά, благодаря большему локальному градиенту функции, представляющей разность Δ_φ43 фаз. В этом примере фактически неопределенность в оценке ά_ιιι2 расстояния соответствует только ±83 м.

Как следствие, вторая оценка ά_ιιι2 расстояния, выполненная посредством оценки разности Δ_φιη43 фаз между тонами 3 и 4 двух поднесущих, имеющих частотное разнесение, большее частотного разрешения тонов 1 и 2 поднесущих измерения Δ_φιη21 первой разности фаз, улучшается через сравнение с оценкой б_т1 расстояния.

Посредством сравнения упомянутых отдельно полученных оценок й_т1 и б_т2 и соответствующей неопределенности получается конечная оценка й_т£ расстояния, равная 5840±83 м.

В общем, за счет начала с измерения разности фаз без неоднозначностей, вызываемых посредством периодичности разности фаз, и затем продолжения множества последующих измерений разности фаз для пар тонов, имеющих возрастающие частотные разнесения, посредством использования надлежащих приращений, чтобы разрешать на каждом этапе неоднозначности вследствие периодичности разности фаз,

- 6 026748 настоящий способ обеспечивает повышение точности оценки расстояния, в силу этого уменьшая неопределенность.

Следует указать, что последовательность этапов, описанных в отношении предыдущего примера, должна считаться просто иллюстративной, чтобы обеспечивать более простое понимание способа. Фактически, различные тоны могут быть извлечены одновременно из сигнала или они могут быть извлечены из сигнала в различные моменты. В общем, результат оценки расстояния в соответствии с настоящим способом является независимым от порядка, в котором измеряются первая и вторая разности фаз между извлеченными парами тонов; следовательно, можно предполагать разновидности способа, в которых измерения разности фаз и оценки расстояния выполняются в других последовательностях, возможно менее преимущественных, чем в примере, предоставляемом в данном документе.

В примере, рассматриваемом в данном документе, который использует ТЕ ΘΡΌΜ-сигналы с радиоканалами на 5 МГц, частотное разнесение между тонами крайних поднесущих составляет 4,585 МГц. Тем не менее, в некоторых символах ЬТЕ-сигнала существуют конкретные опорные поднесущие или опорные сигналы, которые используются для определения опорных фаз для демодуляции сигналов и для оценки передаточной функции канала. Тоны этих опорных поднесущих могут быть извлечены и оценены с более высокой точностью по сравнению с тонами других поднесущих сигнала. Следовательно, преимущественным является то, чтобы при каждой возможности использовать по меньшей мере один тон одной из этих опорных поднесущих.

В одном примере тоны опорных поднесущих ЬТЕ-сигнала имеют частотное разнесение посредством кратных чисел 90 кГц, и максимальное частотное разнесение между тонами опорных поднесущих в сигнале равно 4,410 МГц, т.е. немного меньше разнесения между тонами крайних поднесущих сигнала.

С учетом этого максимального частотного разнесения в 4,410 МГц между тонами и при условии, например, точности в ±9° для измерения разности фаз, как и до этого, точность оценки расстояния составляет ±1,7 м.

Следовательно, настоящее изобретение обеспечивает возможность получения точности оценки расстояния, которая является сравнимой с точностью, достижимой с помощью системы спутниковой локализации, и которая, в общем, выше точности способов на основе сотовых сетей.

Кроме того, с учетом того, что сотовая ЬТЕ-сеть может использовать 64ОЛМ-модуляцию. при которой расстояние между состояниями, ближайшими по фазе, составляет приблизительно 4,5°, можно предположить, что неопределенность при измерении разности фаз может быть уменьшена всего до 4,5°. При использовании способа настоящего изобретения это соответствует точности оценки расстояния от передатчика приблизительно в ±0,85 м. Эта точность локализации подходит для использования в большинстве практических вариантов применения, связанных с услугами на основе позиции мобильного терминала сотовой сети, к примеру, ЬТЕ-сети.

Кроме того, технические требования ЬТЕ формулируют, что в будущем должны быть использованы радиоканалы шириной в 20 МГц, при том что число поднесущих должно в четыре раза превышать число, рассматриваемое в настоящий момент в данном документе. В таком случае, если неопределенность при измерении разности фаз равна, точность оценки расстояния дополнительно повышается. С учетом частот крайних опорных поднесущих, т.е. имеющих идентичное разнесение, за счет поддержания неопределенности при измерении разности фаз, равной 4,5°, получается точность конечной оценки расстояния приблизительно в ±0,21 м.

Следует еще раз указать, что для простоты измерения различных разностей фаз представлены в данном документе согласно временной последовательности посредством ссылки на первую и вторую разности фаз; тем не менее, в общем и -даже в большей степени - в конкретном случае ΘΡΌΜ-сигналов, упомянутые измерения разности фаз также могут быть проведены одновременно или согласно различным последовательностям. Фактически, в ΟΡΌΜ-сигнале все поднесущие, из которых извлекаются соответствующие тона, присутствуют одновременно. Затем тоны извлекаются, разности фаз измеряются, и расстояния сравниваются в моменты, которые, по существу, зависят от требуемых времен хранения и вычисления.

Со ссылкой на фиг. 6 далее описывается блок-схема последовательности операций способа, которая иллюстрирует, в частности, преимущественный и неограничивающий пример способа настоящего изобретения.

Согласно способу приемник принимает 602 сигнал, содержащий по меньшей мере три тона, предпочтительно извлеченные из поднесущих в ΘΡΌΜ-сигнале.

Затем осуществляется выбор 604 первой пары тонов 1 и 2, имеющих частоты ί и ί₂, в соответствии с предварительно определенным критерием. Фактически в случае ΘΡΌΜ-сигналов число поднесущих является очень большим, и важно задавать критерий выбора.

В предпочтительном варианте осуществления поднесущие, из которых извлекаются тоны на частотах ίί и ί₂, выбираются из поднесущих, которые имеют наименьшее разнесение из всех возможных пар тонов, с тем, чтобы максимизировать расстояние ά_ρ от передатчика 101, на котором неоднозначность не возникает вследствие периодичности разности фаз, которая должна измеряться в дальнейшем на этапе

- 7 026748

606. Предпочтительно, если имеется множество равномерно разнесенных поднесущих, то выбранная пара поднесущих должна быть парой поднесущих с наилучшим отношением сигнал-шум, т.е. парой поднесущих, которая обеспечивает возможность уменьшения неопределенности измерения фазы. В общем, также следует понимать, что выбранная пара поднесущих должна иметь отношение сигнал-шум, превышающее пороговое значение.

Следует напомнить, что, в общем, выбранные поднесущие имеют известную амплитуду и начальную фазу.

Частоты ί и ί₂ тонов 1 и 2, т.е. соответствующие поднесущие, могут быть выбраны дополнительно с учетом максимальной дальности ά_Μ3Χ, за пределами которой может игнорироваться наличие передатчика. В системах радиосвязи, в которых максимальная дальность ά_Μ3Χ гораздо меньше расстояния ά_ρ периодичности, определенного посредством частотного разнесения выбранных тонов, имеющих минимальное разнесение, в зависимости от производительности, которая должна достигаться посредством реализации способа, можно выбирать разнесение, которое является кратным минимальному разнесению между поднесущими, и при этом без результирующей неоднозначности вследствие периодичности разности фаз. В таком случае менее строгое ограничение может налагаться, в качестве примера, на разнесение частот ί₁ и ί₂ согласно следующему:

где ί₂ и ί₁ [Гц] , с ί₂>ί₁, являются частотами тонов, которые должны быть выбраны;

ά_Μαχ [м] является максимальным расстоянием, за пределами которого может игнорироваться наличие передатчиков; это расстояние, например, может быть определено с учетом ослабления сигнала; с [м/с] является скоростью распространения электромагнитных волн в эфире.

Далее, способ предусматривает измерение 606 первой разности Δ_φ21 фаз между фазами тонов, имеющих частоты ί₁ и ί₂, как описано выше со ссылкой на фиг. 4.

Посредством измерения на этапе 606 разности Δ_φ21 фаз можно оценивать на этапе 607 расстояние й_т1 от передатчика до приемника с ассоциированной неопределенностью фазы, которая преобразуется в неточность оцененного расстояния, степень которой обозначается как большая на чертеже.

Способ затем содержит этап выбора 608 второй пары тонов 3 и 4, имеющих частоты ί₃ и ί₄. Разнесение между ними обязательно должно превышать разнесение между частотами ί1 и ί2 ранее рассматриваемых тонов, так что точность оценки расстояния может быть повышена; следовательно, это условие может выражаться следующим образом:

Во избежание чрезмерных нагрузок по обработке уместно задавать критерии для выбора 608 поднесущих, из которых извлекаются тона. Критерии, указываемые ниже в качестве примера, могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

Первый критерий устанавливает, что поднесущие должны быть выбраны из опорных поднесущих ΘΡΌΜ-сигнала. Фактически, фазы тонов, извлеченных из этих опорных поднесущих, могут измеряться проще и с большей точностью.

Второй критерий устанавливает, что должна учитываться априорная оценка неопределенности при измерении разности фаз (например, на этапе 610, описанном ниже), с тем, чтобы выбирать максимальное разнесение между частотами ί₃ и ί₄ тонов таким образом, что неоднозначность разности фаз может исключаться посредством рассмотрения неопределенности при измерении 606, выполняемом для тонов 1 и 2 на частотах ί1 и ί 2.

При указании с помощью Г (Δ_φ21) неопределенности при измерении разности Δ_φ21 фаз между тонами 1 и 2 этот критерий является эквивалентным выбору разнесения между частотами ί₃ и ί₄ таким образом, что отношение между частотным разнесением (ί₄-ί₃) тонов 3 и 4, которые должны быть выбраны на этапе 608, и частотным разнесением (ί₂-ί₁) между тонами, выбранными на этапе 604, меньше отношения, из которого вычитается 1, между прямым углом (π [радиан] или 180°) и максимальным изменением Г (Δ_φ21) фазы вследствие неопределенности при измерении предыдущей разности Δ_φ21 фаз. Упомянутый критерий также может выражаться посредством следующего неравенства:

В предыдущем примере, показанном со ссылкой на фиг. 4 и 5, измерение разности фаз представляет собой Δ_φ21=105°±9°, так что Г (Δ_φ21)=9°«0,16 радиан. Конечно дополнительно надлежащий запас надежности может быть веден в формулу в зависимости от характеристик практической реализации способа.

В завершение, можно использовать критерий для ограничения максимального разнесения между частотами тонов поднесущих, которые должны быть выбраны с учетом конечной точности Δά, с которой требуется оценивать расстояние ά, т.е. оценивать ά±Δά.

В частности, конечное частотное разнесение (ί₄-ί₃) выбирается таким образом, что оно превышает отношение, умноженное на скорость с распространения, между пиковой неопределенностью Г (Δφ21) измерения фазы (оцененной или известной априори) и произведением прямого угла (2π радиан) на конечную пиковую точность Δά, с которой требуется вычислять расстояние ά, т.е.

- 8 026748

После того как осуществлен выбор 608 частот £₃ и £₄ вторых пар тонов, проводится измерение 610 второй разности Δ_φ43 фаз между фазами тонов 3 и 4, имеющих частоты £₃ и £₄, как описано выше со ссылкой на фиг. 5.

Посредством измерения разности Δ_φ43 фаз можно оценивать 611 оцененное расстояние б_т2 от передатчика 101 до приемника 102. Измерение разности Δ_φ43 фаз ассоциировано с неопределенностью, обозначенной как небольшая на чертеже, оценки расстояния б_т2, причем эта неопределенность меньше неопределенности расстояния б_т1, обозначенной как большая.

Как уже описано, неоднозначности вследствие того факта, что расстояние б_т2 определяется с периодичностью меньше разности фаз, разрешаются посредством рассмотрения и сравнения предыдущей оценки 607 расстояния б_т1. Таким образом, находится одно совместимое решение, и оценивается 613 расстояние б_т£, как описано выше со ссылкой на фиг. 5.

В этом примере конечное оцененное расстояние б_т£ ассоциировано с небольшой неопределенностью, идентичной неопределенности оцененного расстояния б_т2, тем самым повышая точность оценки. В общем, неопределенность, ассоциированная с конечным оцененным расстоянием б_т£, в любом случае меньше большой неопределенности, ассоциированной с первой оценкой б_т1 расстояния.

В альтернативном варианте осуществления следует понимать, что способ продолжается итеративно посредством выбора последующих пар тонов с прогрессивно увеличивающимся частотным разнесением, согласно критериям, уже заданным в отношении этапа 608. Это повышает точность оценки расстояния до достижения предела, при котором рассматриваются крайние поднесущие (что обеспечивает наилучшую разрешающую способность по дальности), или до достижения предварительно определенной точности оценки расстояния, которая обеспечивает возможность использования оценки расстояния для требуемых услуг локализации.

Следует напомнить, что поскольку все поднесущие присутствуют одновременно в ОРИМ-сигнале, различные разности фаз между тонами могут быть вычислены одновременно или в различные моменты согласно различным последовательностям, даже менее преимущественным, чем последовательности, проиллюстрированные в данном документе. Кроме того, за счет доступности множества тонов из ОРИМподнесущих можно проводить избыточные измерения разностей фаз между тонами и затем использовать результаты для того, чтобы выбирать такие измерения, которые обеспечивают возможность повышения точности оценки расстояния, при одновременном получении дополнительных параметров, указывающих надежность оценки. Например, можно вычислять средние значения, взвешенные или нет, среднеквадратические отклонения и другие статистические величины, с помощью которых могут характеризоваться результаты.

Фиг. 7 показывает распространение двух сигналов 701 и 103 от передатчика 101 до приемника 102. Сигнал 103 является идентичным сигналом, уже описанным со ссылкой на фиг. 1, который проходит вдоль прямого тракта распространения. С другой стороны, сигнал 701 сталкивается на тракте с препятствиями 703 и 704, такими, например, как стены, возвышения или другие большие поверхности.

Препятствия 703 и 704 приводят к тому, что сигнал 701 отражается, в силу этого удлиняя тракт, который он проходит для того, чтобы достигать приемника 102, и вводя сдвиг фаз в спектральные компоненты. Эти несколько трактов распространения могут приводить к помехам на различных частотах сигнала, принимаемого посредством приемника 102, вследствие комбинации прямого сигнала 103 и отраженного сигнала 701.

Помимо этого, поскольку отражения сигнала 701 удлиняют его тракт, расстояние б|<, преодолеваемое посредством сигнала 701, превышает расстояние б, которое отделяет приемник 102 от передатчика 101. Соответственно время, потраченное сигналом 701 для прохождения тракта, увеличивается на задержку (_к по сравнению со временем Ц прохождения прямого сигнала 103. Параметры б_к, Ц и (_к связаны между собой посредством следующего отношения:

Эти фазовые смещения и задержки сигнала 701, вызываемые посредством нескольких трактов распространения, оказывают негативное влияние на точность оценки расстояния согласно настоящему изобретению. Фактически расстояние оценивается посредством измерений разности фаз, и, следовательно, желательно уменьшать степень шумов, действующих на фазу сигнала.

Один вариант осуществления настоящего изобретения использует технологию для коррекции ошибок, вызываемых посредством нескольких трактов распространения сигнала, передаваемого в приемник.

В случае ОРИМ-сигналов для ЬТЕ-сетей полоса частот сигнала является гораздо более узкой, чем радиочастота несущего сигнала (например, 5 МГц/800 МГц или 5 МГц/2 ГГц). Следовательно, можно предположить, что все поднесущие отраженного сигнала подвержены идентичному фазовому смещению и идентичному ослаблению независимо от поднесущей частоты.

В одном примере сигнал 8_С, принимаемый посредством приемника 102, может выражаться как комбинация двух компонентов, первый из которых связан с сигналом 103, распространяющимся без отражений, а второй связан с отраженным сигналом 701. В общем, амплитуда А каждого компонента сигнала

- 9 026748

103 должна считаться нормализованной относительно амплитуды прямого сигнала 103 (т.е. к_г) , принимаемого посредством приемной антенны.

Первый компонент сигнала к_с соответствует сигналу 103, принимаемому посредством приемника 102 в случае фиг. 1; второй компонент, суммируемый с первым компонентом, учитывает амплитудное отношение α и задержку 1_р, введенную в сигнал 701 вследствие отражений. В частности

где α является отношением между амплитудой отраженного сигнала 701 и амплитудой прямого сигнала 103,

1_Р [с] является задержкой между отраженным сигналом 701 и прямым сигналом 103 и задается посредством разницы между прямым трактом ά распространения и отраженным трактом ά_ρ распространения, пройденными на скорости с распространения электромагнитных волн в эфире, т.е.

При рассмотрении сигнала к_с, принятого посредством приемника 102, расстояние ά, которое отделяет передатчик 101 от приемника 102, может оцениваться как функция от разности фаз между двумя тонами, как описано выше, но оно также представляет собой функцию от амплитудного отношения α сигнала и задержки 1_р отраженного сигнала.

Фиг. 8 показывает тренд 801 оценки расстояния, полученной посредством оценки разности фаз между двумя поднесущими в качестве функции от амплитудного отношения α. Как показано на чертеже, если амплитуда отраженного сигнала гораздо меньше амплитуды прямого сигнала (т.е. для небольших значений амплитудного отношения α) , то оцененное расстояние 801 должно стремиться к совпадению с расстоянием ά между приемником 102 и передатчиком 101. Наоборот, если амплитуда отраженного сигнала гораздо больше амплитуды прямого сигнала (т.е. если вдоль тракта прямого сигнала существует препятствие, которое вводит сильное ослабление, приводящее к высокому значению α), то оцененное расстояние 801 должно стремиться к совпадению с длиной тракта ά_ρ сигнала 701.

Следовательно, если получается конкретное значение М оценки 801 расстояния, содержащееся между прямым расстоянием ά и отраженным расстоянием ά_κ. при знании значений амплитудного отношения α и разницы между трактами распространения (ά_ρ-ά) можно применять коррекцию 802 к расстоянию М, чтобы приводить его обратно к длине прямого тракта ά распространения.

В целях частотной коррекции искажений радиоканала или применения технологий ΜΙΜΟ (со многими входами и многими выходами), приемники систем сотовой связи содержат алгоритмы, которые оценивают характеристики передаточной функции канала, из которой можно получать в реальном времени параметры функций, таких как функция, показанная в пояснительном примере по фиг. 8.

При наличии только двух трактов распространения с соответствующими длинами ά и ά_ρ, как в примере по фиг. 7, можно получать значения амплитудного отношения α и разности (ά_ρ-ά), как проиллюстрировано ниже.

Фиг. 9А показывает пример спектра 901 неискаженного ΟΡΌΜ-сигнала, содержащего множество поднесущих, схематично проиллюстрированных в качестве вертикальных линий. Аналогично, фиг. 9В показывает сравнительный пример спектра 902 идентичного ΟΡΌΜ-сигнала, искаженного посредством нескольких трактов распространения.

В зависимости от частоты £ амплитуда А спектра прямого сигнала 901 является постоянной, тогда как спектр искаженного сигнала 902 показывает периодический тренд амплитуды А с максимальными и минимальными значениями. В частности, также в этом случае следует обратиться к амплитуде А, которая относительно нормализуется при опорном уровне прямого сигнала, принимаемого посредством приемной антенны.

В качестве следствия того, что описано выше, разность полного размаха в амплитуде А сигнала 902 ровно в два раза превышает модуль амплитудного отношения α. Эта характеристика спектра отраженного сигнала 902 обусловлена конструктивными или ослабляющими помехами между прямым сигналом 103 и отраженным сигналом 701 вдоль тракта передачи сигналов: фактически, некоторые компоненты становятся синфазными друг с другом на конкретных частотах, что приводит к суммированию их амплитуд, тогда как другие компоненты становятся противофазными на других частотах, так что их амплитуды вычитаются друг от друга.

Интервал периодичности искажения сигнала 902 соответствует таким частотным интервалам, в которых возникает полный сдвиг фаз на 360°, что обусловлено обратной величиной задержки 1_р между прямым сигналом и отраженным сигналом, т.е. ^(ά_ρ-ά).

Чтобы устанавливать то, больше или меньше амплитуда отраженного сигнала амплитуды прямого сигнала, т.е. то, является значение амплитудного отношения α (выражаемое в децибелах), которое должно быть использовано в примере по фиг. 8, положительным или отрицательным, можно рассматривать изменение в разности фаз между одинаково разнесенными парами тонов различных поднесущих. В случае ΟΡΌΜ-сигналов можно использовать пары тонов, имеющих определенное частотное разнесение, выбранное из наиболее подходящих разнесений для конкретного рассматриваемого условия, и выбирать между измерениями, проведенными с различными разнесениями. В частности, можно выбирать разнесе- 10 026748 ния тонов на 90 кГц, которые обеспечивают возможность использования опорных поднесущих ЬТЕсигнала, которые точно разнесены на 90 кГ ц.

Фиг. 10 показывает числовой пример тренда разностей Δ_φ фаз общей пары тонов, имеющих две частоты, в частности 1₂ больше 11. Тренд разностей Δ_φ фаз показан как функция от частоты 11 нижней поднесущей (переменная между 0 и 4000 кГц).

Этот пример использует расстояние б в 1 км между приемником и передатчиком, отраженный тракт б_к распространения, длиннее на 150 м, чем прямое расстояние б, и частотное разнесение (1₂-1ι) в 180 кГц между поднесущими.

Наличие второго тракта распространения отраженного сигнала 701 определяет периодический тренд разностей Δφ фаз между парами тонов. Этот тренд показывает максимальные значения выше опорного уровня, когда амплитудное отношение α сигнала, выражаемое в децибелах, является положительным. Наоборот, когда тренд показывает минимальные значения ниже опорного уровня, амплитудное отношение α, выражаемое в децибелах, является отрицательным. Таким образом, очевидно, что посредством измерения разностей фаз между множеством пар поднесущих, отличающихся друг от друга, но имеющих постоянное разнесение, можно определять знак амплитудного отношения α, выражаемого в децибелах.

Кроме того, можно отметить, что интервал периодичности разностей Δ_φ фаз в качестве функции от частоты, которая в примере по фиг. 10 составляет 2 МГц, соответствует отношению между скоростью с распространения электромагнитной волны и разностью в длине двух трактов распространения (150 м), т.е. обратной величине задержки 1_р, как описано выше.

Следовательно, можно получать разность между длинами двух трактов распространения (прямым и отраженным) также из измерений, проиллюстрированных на фиг. 10, аналогично случаю по фиг. 9. Кроме того, диапазоны полного размаха кривых по фиг. 10 также зависят от амплитудного отношения α, так что из этих проиллюстрированных измерений можно получать все параметры, применимые для нахождения, на фиг. 8, коррекции 802, которая должна быть выполнена для кажущегося расстояния М с тем, чтобы определять длину прямого тракта б распространения. В заключение, доступно несколько альтернативных способов для вычисления коррекции, которая должна быть выполнена для кажущегося расстояния М, и, следовательно, можно выбирать между различными способами.

Способ для оценки расстояния от приемника до передатчика, описанный выше, предпочтительно применяется к случаю сотовых ЬТЕ-сетей.

Сотовые ЬТЕ-сети используют сотовый мобильный терминал, также называемый пользовательским устройством, который обменивается данными по радиоволнам с одной или более базовых радиостанций, распределенных по территории, которые передают в широковещательном режиме сигналы в пределах так называемых сот покрытия радиосвязью.

Очевидно, что даже в идентичной сотовой ЬТЕ-сети настоящее изобретение является применимым как к случаю, в котором мобильный терминал передает сигнал, который принимается посредством базовой станции, так и к случаю, в котором базовая станция передает сигнал, который принимается посредством мобильного терминала.

Тем не менее, в частности, преимущественно использовать настоящее изобретение для оценки расстояния мобильного терминала, выступающего в качестве приемника сигналов, передаваемых посредством множества базовых станций, в частности посредством по меньшей мере трех базовых станций. Таким образом, посредством оценки относительных расстояний от базовых станций, позиция которых известна, например, от подходящей базы данных локализации, мобильный терминал может вычислять координаты своей географической позиции посредством трилатераций или мультилатераций. В частности, терминал может определять собственную позицию посредством приема сигналов, передаваемых посредством базовых станций, в свою очередь, без необходимости передавать сигналы, достаточно мощные для приема посредством более или менее удаленных нескольких базовых станций, что приводит к уменьшению мощности, используемой посредством терминала для целей локализации.

Фиг. 11 показывает один вариант осуществления способа для оценки позиции мобильного терминала согласно настоящему изобретению, проиллюстрированному в комбинации с сотовой сетью, предпочтительно ЬТЕ-типа.

Мобильный терминал 1000, например сотовый ЬТЕ-телефон, принимает радиосигналы из множества базовых станций 1001, 1002, 1003. Предпочтительно мобильный терминал 1000 содержит по меньшей мере одну антенну для приема радиосигналов из множества базовых станций (1001, 1002, 1003), средство для извлечения по меньшей мере двух тонов из каждого из упомянутых радиосигналов, одновременно принимаемых из каждой из упомянутых базовых станций, и средство для измерения разностей фаз, по меньшей мере, между упомянутыми двумя тонами в данные моменты времени.

Базовая станция 1001 передает по меньшей мере один сигнал, из которого может быть извлечено множество тонов, имеющих различную частоту, например 1_а1, 1_а2, 1_а3 и т.д. вплоть η-й частоты 1_ап. Эти тоны предпочтительно извлекаются из поднесущих ΘΡΌΜ-сигнала. Аналогично, базовая станция 1002 передает по меньшей мере один сигнал, из которого может извлекать множество тонов, имеющих раз- 11 026748 личные частоты £_Ь1, £ь₂, £ь₃, вплоть до £ь_п; тогда как первая базовая станция 1003 передает по меньшей мере один сигнал, из которого может извлекать множество тонов, имеющих различные частоты £_сЬ £_с2, £_с3, вплоть до £_сп.

Мобильный терминал 1000 принимает сигналы, поступающие из базовых станций 1001, 1002 и 1003; в частности терминал 1000 содержит устройство, к примеру процессор, выполненный с возможностью анализировать принимаемые сигналы, выбирать и извлекать необходимые тоны и измерять разности фаз между упомянутыми тонами. Согласно изобретению, необязательно, чтобы все базовые станции 1001, 1002, 1003 принадлежали одному оператору сети, они должны просто передавать сигнал, из которого приемник 1000 может извлекать множество тонов. В частности, необязательно, чтобы терминал 1000 соединялся (т.е. устанавливал двунаправленную связь) с каждой из базовых станций 1001, 1002, 1003, поскольку достаточно того, чтобы терминал 1000 принимал вышеуказанные сигналы.

Мобильный терминал 1000 выполнен с возможностью измерять первую разность Δ_φα1 фаз между первой парой тонов сигнала, передаваемого посредством базовой станции 1001, а также измерять вторую разность Δ_φα1 фаз между второй парой тонов сигнала, передаваемого посредством базовой станции 1001, имеющих частотное разнесение, превышающее частотное разнесение тонов, используемых для измерения Δ_φα1, как описано выше. Таким образом, расстояние Л_а,_тг между базовой станцией 1001 и мобильным приемником 1000 оценивается в соответствии с вышеописанным способом. В частности, в предпочтительном варианте осуществления вычисления, необходимые для оценки расстояния, выполняются непосредственно на уровне мобильного терминала 1000 без дополнительной связи с внешними устройствами или с самими базовыми станциями.

Аналогично, мобильный терминал 1000 выполнен с возможностью измерять две дополнительных разности Δ_φΜ и Δ_φΡ2 фаз, причем каждую из них между различной парой тонов сигнала, передаваемого посредством базовой станции 1002, по-разному разнесенных по частоте, как уже описано, чтобы оценивать расстояние Л_ь,_т£ между базовой станцией 1002 и мобильным приемником 1000.

Помимо этого, мобильный терминал 1000 выполнен с возможностью измерять две дополнительных разности Δφ_θ1 и Д,_рс2 фаз, причем каждую из них между различной парой тонов сигнала, передаваемого посредством базовой станции 1003, по-разному разнесенных по частоте, как уже описано, чтобы оценивать расстояние Л_с,_т£ между базовой станцией 1003 и мобильным приемником 1000.

Следовательно, мобильный терминал 1000 выполнен с возможностью оценивать расстояния Л_а>тг, Л_Ь,тГ и Л_с._тг от базовых станций 1001, 1002 и 1003 соответственно. Географическая позиция каждой базовой станции 1001, 1002 или 1003 может быть сообщена в мобильный терминал 1000, например, посредством опроса базы данных (локально или по сети), которая ассоциирует идентификатор соты с географической позицией передатчика, либо через передачу географических координат (таких как широта и долгота) непосредственно в принимаемом сигнале. Конечно, в случае, заключающем в себе использование базовых станций, географическая точка, относительно которой рассматривается нахождение передатчика, является антенной базовой станции, либо, более точно, электромагнитным фокусом антенны (или антенной системы), который идеально представляет точку, от которой расходятся передаваемые электромагнитные волны или к которой сходятся принятые электромагнитные волны.

В общем, чтобы вычислять позицию мобильного терминала 1000, способ требует, чтобы мобильный терминал 1000 принял множество сигналов 1001, 1002, 1003, содержащих компоненты, из которых можно извлекать множество тонов на различных частотах £_а(_£, _п), Гь<₁, _п), £_с(₁, _п). Мобильный терминал 1000 затем измеряет множество разностей Δ_φα1, Δ_φα2, Δ_φω, Δ_φΡ2, Δφ_θ1, Л,_рс2 фаз, по меньшей мере, между двумя парами из множества тонов, принимаемых для каждого сигнала 1001, 1002 или 1003, с тем, чтобы оценивать расстояния Л_а>т£, Л_ь>т£, Л_с,_т£.

Таким образом, терминал 1000 может вычислять собственную географическую позицию, например, посредством трилатерации на основе расстояний Л_а>т£, Л_ь>т£, Л_с>т£, оцененных в соответствии со способом настоящего изобретения. Мобильный терминал 1000 может оценивать собственную позицию с точностью, сравнимой с точностью спутниковых систем, и с покрытиями, сравнимыми с покрытиями сотовой сети.

Кроме того, поскольку терминал 1000 только принимает сигналы без необходимости их передачи, можно вычислять расстояние мобильного радиотерминала от базовой станции, с которой он фактически соединяется, или от базовой станции, из которой он просто принимает сигнал (без соединения). Это преимущественно повышает вероятность осуществления успешной локализации терминала.

В общем, расстояния Л_а>т£, Л_ь>т£ и Л_с,_т£ оцениваются с точностью, которая может быть известной для терминала 1000. В частности, расстояния могут быть завышены вследствие наличия нескольких трактов распространения, как описано выше. В этом случае вместо задания точного места локализации терминала 1000 оценивается область, в которой, вероятно, находится терминал 1000.

Для повышенной точности при оценке местоположения терминала 1000 можно оценивать расстояние мобильного терминала от числа базовых станций, превышающего три, например, от четырех, пяти или более, т.е. посредством мультилатерации. Можно также улучшать определение позиции, вычисленной таким способом, посредством ассоциирования различных весовых коэффициентов с оцененными

- 12 026748 расстояниями, например, на основе следующих факторов:

отношение между измеренным ослаблением каждого сигнала и теоретическим ослаблением в свободном пространстве (любое ослабление, превышающее ослабление в свободном пространстве, указывает наличие отражений и предоставляет меньший весовой коэффициент соответствующему оцененному расстоянию);

степень искажений, введенных в радиоканал, которые выводятся из оценки передаточной функции канала, выполненной посредством приемника 1000 (большие искажения предоставляют меньший весовой коэффициент соответствующему оцененному расстоянию);

уровень компонента сигнала, поступающего из неотраженного тракта распространения, относительно уровня других отраженных компонентов сигнала (более высокий уровень неотраженного сигнала предоставляет больший весовой коэффициент соответствующему оцененному расстоянию); этот уровень оценивается посредством рассмотрения задержки по меньшей мере одной поднесущей сигнала.

В альтернативном варианте осуществления терминал 1000 отправляет в сеть значения оцененных расстояний и возлагает операции трилатерации на саму сеть, принимая из нее информацию относительно собственной позиции (например, через δΜδ или другой протокол связи).

В другом варианте осуществленияпосле вычисления собственной позиции мобильный терминал 1000 передает ее во внешнее устройство, в частности, в базовую станцию, более конкретно в одну из трех базовых станций 1001, 1002 или 1003.

В другом варианте осуществления способ для вычисления позиции мобильного терминала реализуется на уровне базовой станции через устройство для определения местоположения мобильных терминалов, функционально соединенных по меньшей мере с одной базовой станцией. Базовые станции 1001, 1002, 1003 измеряют разности фаз между тонами, извлеченными из сигнала, передаваемого посредством самого мобильного терминала (например, сотового телефона, который в этом случае выступает в качестве передатчика) и принимаемого посредством базовых станций. В этом случае трилатерация возлагается на базовые станции и может быть использована, например, для определения местоположения мобильного терминала в чрезвычайных ситуациях. Кроме того, в этом случае базовые станции принимают сигнал, передаваемый посредством мобильного терминала 1000, причем упомянутый передаваемый сигнал содержит компоненты, из которых можно извлекать множество тонов на различных частотах, и каждая из базовых станций 1001, 1002, 1003 измеряет по меньшей мере две разности фаз по меньшей мере между двумя парами тонов, с тем, чтобы оценивать расстояния й_а>т£, й_ь>т£, й_с,_т£. В сотовых сетях мобильный терминал 1000 обычно испускает сигнал, предназначенный исключительно для базовой станции, к которой он присоединяется. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления терминал 1000, в целях предоставления сигналов локализации, отправляет серию прямых сигналов по меньшей мере в три базовых станции 1001, 1002 и 1003 в пределах своей дальности. Эта серия сигналов содержит в последовательные моменты различные сигналы, адресованные посредством терминала 1000 в каждую из базовых станций 1001, 1002 или 1003, причем из каждого из этих сигналов соответствующая станция может извлекать множество тонов и измерять соответствующие разности фаз, которые требуются для оценки расстояния, как описано выше.

Тем не менее, следует понимать, что в менее преимущественном альтернативном варианте осуществления сигнал, испускаемый посредством терминала 1000, одновременно принимается посредством всех базовых станций 1001, 1002 и 1003 при условии, что сигнал имеет такие характеристики, которые обеспечивают возможность его корректного приема, и что базовые станции могут синхронизироваться и перенастраиваться для приема такого выделенного сигнала.

Может быть предусмотрен еще один другой вариант осуществления, если мобильный терминал может использовать вторую систему локализации, например спутниковую ΟΡδ-систему. В таком случае настоящий способ может использоваться для определения перемещения терминала из последней точки, найденной посредством ΟΡδ-системы. С этой целью в соответствии с локализациями, выполняемыми посредством использования ΟΡδ-системы, мобильный терминал определяет в соответствии с настоящим способом расстояния, на которых он находится от принимаемых базовых станций, и сохраняет такие расстояния вместе параметрами соответствующих нескольких трактов распространения и с позицией, предоставляемой посредством ΟΡδ-системы.

Если требуется использовать способ по настоящему изобретению вместо ΟΡδ-системы, например, вследствие отсутствия допустимого ΟΡδ-сигнала, терминал определяет расстояния от базовых станций с помощью настоящего способа, а затем, если разность от позиции, содержащейся в сохраненных данных, находится в рамках предварительно определенного интервала, он корректирует оцененную позицию посредством обработки сохраненных данных и новых оцененных расстояний.

Способ для оценки расстояния между передатчиком и приемником согласно настоящему изобретению предлагает короткие времена отклика и покрытие, сравнимые с временами отклика и покрытием систем радиосвязи, на которых он базируется, и обеспечивает возможность оценки расстояний с внутренней точностью, сравнимой с внутренней точностью спутниковых систем, а также ограничения ошибок, вызываемых посредством наличия нескольких трактов распространения.

Настоящий способ предпочтительно и преимущественно применяется к мобильным терминалам,

- 13 026748 принадлежащим приемопередающим системам с использованием ΟΡΌΜ-модуляции, таким как, например, сотовые сети, совместимые со стандартом долгосрочного развития (ЬТЕ), и системы на основе стандарта 1ЕЕЕ 802.16 (А1Мах). В этом случае настоящий способ может преимущественно использоваться не только для оценки расстояния, но также и для вычисления позиции мобильного терминала через мультилатерацию расстояний от базовых станций. Способ обеспечивает точность, сравнимую с точностью, предоставляемой посредством спутниковых систем, и покрытие, сравнимое с покрытием приемопередающих систем, к которым он применяется.

Признаки и преимущества настоящего изобретения являются очевидными из описания вышеуказанных вариантов осуществления, при этом объем охраны изобретения задается посредством прилагаемой формулы изобретения. Очевидно, что специалисты в данной области техники могут осуществлять определенные изменения и модификации в вышеописанные способы и системы.

Также очевидно, что хотя способ по настоящему изобретению описан в данном документе с конкретной ссылкой на оценку расстояния между приемником и передатчиком, принадлежащими системе сотовой связи согласно ЬТЕ (стандарту долгосрочного развития), стандартизированному посредством международной организации 3ОРР (партнерский проект третьего поколения), он аналогично является применимым к другим системам, которые, как и ЬТЕ, используют ΟΡΌΜ-модуляцию, таким как А1Мах (стандарт общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа), стандартизированный в сфере 1ЕЕЕ 802.16 (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, рабочая группа по стандартам широкополосного беспроводного доступа - сектор беспроводной общегородской вычислительной сети), ΌνΒ-Т (наземная цифровая широковещательная передача видео), ΌνΒ-Η (цифровая широковещательная передача видео для карманных устройств), и другим аналогичным системам, будь то ΟΡΌΜ или нет, которые используют радиосигналы, из которых приемники могут извлекать несколько тонов, разнесенных на дискретных частотах.

Если обобщать, следует подчеркнуть, что настоящий способ является применимым к сигналам, которые одновременно содержат различное число тонов, при условии, что в любой момент они содержат по меньшей мере два тона, разность фаз которых может измеряться, если частотное разнесение между такими тонами изменяется во времени с конкретными приращениями или уменьшениями на величину, подходящую для реализации настоящего способа.

Первым примером этого типа сигналов является сигнал, содержащий три тона, между которыми можно проводить три измерения разностей фаз между парами тонов, имеющих различные частотные разнесения. Посредством модификации в последовательные моменты разнесений между тремя тонами можно проводить измерения между тонами, имеющими множество различных разнесений.

Вторым примером является сигнал, содержащий два тона с регулируемым частотным разнесением, так что можно измерять разность между фазами двух тонов с определенным разнесением и затем проводить измерения с различными разнесениями. В частности, разнесение между тонами предпочтительно увеличивается по меньшей мере в три раза во времени.

Третий пример приводится посредством использования одного тона, который изменяет частоту во времени согласно предварительно определенному закону, с тем, чтобы обеспечивать возможность измерений фазы на различных частотах в моменты времени, которые располагаются достаточно близко, так что они могут считаться одновременными при использовании измерения. В этом случае измерения, проводимые в различные моменты времени, могут считаться проводимыми одновременно и могут быть обработаны так, как описано в предыдущих примерах.

В общем, передатчик может быть системой радиопередачи, и даже очень сложной во множестве форм. Например, можно использовать три различных передатчика для каждого тона, надлежащим образом синхронизированных и расположенных в одном месте.

В общем, такая система радиопередачи содержит передатчик, выполненный с возможностью испускать одновременно или последовательно радиосигналы, из которых на различных частотах могут быть извлечены по меньшей мере три тона.

Во всех других примерах, представленных в данном документе, можно применять коррекции к ошибкам, вызываемым посредством нескольких трактов распространения, при определении наведенных каналом искажений посредством сохранения измерений, проведенных на различных частотах, или измерений, проведенных посредством сканирования канала в достаточно широкой полосе частот.

Тем не менее, использование способа, описанного в данном документе, без коррекции ошибок, обусловленных несколькими трактами распространения, обеспечивает возможность оценки длины кажущегося тракта распространения отраженного сигнала. Кажущийся тракт распространения непосредственно связан со временем, требуемым посредством радиосигнала для того, чтобы проходить тракт от передатчика до приемника. Следовательно, предлагаемый способ может быть преимущественно использован для определения фактического времени прохождения, и для того, чтобы знать априори степень опережения, с которой терминалы систем ΟΡΌΜΑ (множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов) должны испускать сигналы с тем, чтобы эти сигналы поступали в базовую станцию, к которой они хотят присоединяться или к которой они присоединяются, в рамках предварительно установленного временного окна. Фактически, посредством применения способа по настоящему изобретению мож- 14 026748 но упрощать процедуры присоединения терминалов к базовым станциям и снижать нагрузку на механизмы управления, через которые приемопередающие системы компенсируют задержки на распространение, которые коррелируются с кажущимся расстоянием, оцененным в соответствии с предлагаемым способом.

Claims (14)

1. Способ для оценки расстояния (ά) радиоприемника (102) от радиопередатчика (101), содержащий этапы, на которых принимают (602) радиосигналы (103, 701), испускаемые посредством упомянутого передатчика (101), причем упомянутые радиосигналы (103, 107) содержат компоненты, из которых извлекаются по меньшей мере три тона, имеющих различную частоту;

измеряют (606) первую разность (Δ_φ21) фаз между первыми двумя тонами из упомянутых по меньшей мере трех тонов, частоты (ί), £₂) которых имеют первое разнесение, и измеряют вторую разность (Δ_φ43) фаз между вторыми двумя тонами из упомянутых по меньшей мере трех тонов, частоты (ί₃, ί₄) которых имеют второе разнесение, при этом одно из упомянутого первого разнесения или второго разнесения превышает другое из них;

оценивают (607, 611, 613) упомянутое расстояние (ά) на основе упомянутой первой разности (Δ_φ21) фаз и упомянутой второй разности (Δφ43) фаз.

2. Способ по п.1, в котором расстояние (ά) оценивается посредством сравнения (613, ά_οί) первой оценки (607, й_т1) расстояния (ά) на основе первой разности (Δ_φ21) фаз по меньшей мере с второй оценкой (611, й_т2) расстояния (ά) на основе второй разности (Δ_φ43) фаз.

3. Способ по п.1 или 2, в котором радиосигналы (103, 701) соответствуют ΘΡΌΜ-сигналу, содержащему множество поднесущих, из которых может извлекаться множество соответствующих тонов.

4. Способ по п.3, в котором поднесущие являются равномерно разнесенными по частоте и в котором меньшее из первого разнесения и второго разнесения равно разнесению между множеством поднесущих.

5. Способ по любому из пп.1-4, в котором два тона, частоты (£₃, £₄) которых имеют упомянутое большее разнесение, выбираются в зависимости от неопределенности (Γ(Δ_φ21)), ассоциированной с разностью (Δ_φ21) фаз, измеряемой между двумя тонами, частоты (ί₁, ί₂) которых имеют упомянутое меньшее разнесение.

6. Способ по любому из пп.1-5, который также обеспечивает коррекцию оценки расстояния (ά), которая учитывает разность между оцененным расстоянием (й_т£) и длиной прямого тракта (ά) распространения радиосигналов (103), на основе характеристик передаточной функции радиоканала.

7. Мобильный терминал, содержащий по меньшей мере одну антенну для приема радиосигналов, средство для извлечения тонов из принимаемых радиосигналов, средство для измерения разностей фаз между тонами, отличающийся тем, что он содержит средство, выполненное с возможностью реализовывать способ по любому из пп.1-6.

8. Способ для вычисления позиции мобильного терминала (1000), принимающего радиосигналы из множества базовых станций (1001, 1002, 1003), географические позиции которых известны, при этом способ содержит этапы, на которых принимают сигналы в мобильном терминале (1000) по меньшей мере из трех из упомянутых базовых станций (1001, 1002, 1003);

оценивают относительные расстояния (ά_3>ιηί, йь,_т& Ц_с,_тг) между мобильным терминалом (1000) и каждой по меньшей мере из трех базовых станций (1001, 1002, 1003) посредством использования способа для оценки расстояния по любому из пп.1-6;

вычисляют позицию мобильного терминала (1000) посредством мультилатерации относительно по меньшей мере трех базовых станций (1001, 1002, 1003).

9. Способ по п.8, в котором мобильный терминал (1000) действует как радиоприемник (102), и каждая из базовых станций (1001, 1002, 1003) действует как радиопередатчик (101) в способе по любому из пп.1-6.

10. Способ по п.8 или 9, в котором при вычислении позиции весовой коэффициент ассоциирован с каждым из оцененных относительных расстояний (ά_3>ιηί, й_Ь;т£, Ц_с,_тг) , причем весовой коэффициент является функцией по меньшей мере от одного из следующих параметров: ослабление сигнала, искажение сигнала, задержка по меньшей мере одной поднесущей сигнала.

11. Мобильный терминал, содержащий по меньшей мере одну антенну для приема радиосигналов по меньшей мере от трех базовых станций (1001, 1002, 1003), средство для извлечения тонов из принимаемых радиосигналов, средство для измерения разностей фаз между тонами, отличающийся тем, что он содержит средство, выполненное с возможностью реализовывать способ по любому из пп.8-10.

12. Способ для вычисления позиции мобильного терминала (1000), принадлежащего радиосети мобильной связи, содержащей множество базовых станций (1001, 1002, 1003), при этом способ содержит этапы, на которых

- 15 026748 принимают радиосигналы, передаваемые посредством мобильного терминала (1000) по меньшей мере в три базовые станции (1001, 1002, 1003);

оценивают относительные расстояния (йа,_тЕ, й_ь,_т£, й_с,_тГ) между мобильным терминалом (1000) и каждой из по меньшей мере трех базовых станций (1001, 1002, 1003) посредством использования способа для оценки расстояния по любому из пп.1-6;

вычисляют позицию мобильного терминала (1000) посредством мультилатерации относительно по меньшей мере трех базовых станций (1001, 1002, 1003).

13. Способ по п.12, в котором мобильный терминал (1000) действует как радиопередатчик (101), и каждая из базовых станций (1001, 1002, 1003) действует как радиоприемник (102) в способе по любому из пп.1-6.

14. Устройство для локализации мобильных терминалов, при этом устройство функционально соединено по меньшей мере с тремя базовыми станциями (1001, 1002, 1003) радиосети мобильной связи, отличающееся тем, что оно содержит средство, выполненное с возможностью реализовывать способ по любому из пп.12 или 13.