EP4281797A1 - Compensation du délai pour une mesure de géolocalisation avec signaux de référence montants - Google Patents

Compensation du délai pour une mesure de géolocalisation avec signaux de référence montants

Info

Publication number
EP4281797A1
EP4281797A1 EP22705075.4A EP22705075A EP4281797A1 EP 4281797 A1 EP4281797 A1 EP 4281797A1 EP 22705075 A EP22705075 A EP 22705075A EP 4281797 A1 EP4281797 A1 EP 4281797A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
network entity
time
radio unit
reference signal
mobile terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22705075.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Chanclou
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
Orange SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orange SA filed Critical Orange SA
Publication of EP4281797A1 publication Critical patent/EP4281797A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/006—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management with additional information processing, e.g. for direction or speed determination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/0221—Receivers
    • G01S5/02213—Receivers arranged in a network for determining the position of a transmitter
    • G01S5/02216—Timing or synchronisation of the receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H04L5/0051—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver of dedicated pilots, i.e. pilots destined for a single user or terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0055—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0065—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay using measurement of signal travel time
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S2205/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S2205/001—Transmission of position information to remote stations
    • G01S2205/008—Transmission of position information to remote stations using a mobile telephone network
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements

Definitions

  • the present invention relates to the field of geolocation of mobile terminals, for example, geolocation by means of a triangularization technique via antennas close to a mobile terminal.
  • these estimates can be made by the transmission by the mobile equipment of location signals according to the method called Uplink Time Difference of Arrival (U-TDOA). Localization is done in two steps. First, the time differences are estimated.
  • the mobile equipment transmits an uplink signal which arrives at different times at each of the base stations consisting of a radio unit ("Radio Unit” or RU in English), a distributed unit (“Digital Unit” or DU in English) and a centralized unit (CU) of the radio access network (“Radio access network” or RAN in English).
  • a central server retrieves these different signals from the base stations and determines the difference in arrival time between the signals.
  • These time differences are estimated by subtracting the times of arrival (TOA) from each of the base stations.
  • TOA times of arrival
  • equipment of the DU type and of the RU type tend to be more and more distant from each other over distances which can vary from a few meters to several tens of kilometers.
  • the travel time between these devices is no longer negligible and falsifies the geolocation measurements.
  • One of the aims of the invention is to remedy these drawbacks of the state of the art.
  • the invention improves the situation with the aid of a method for receiving an uplink reference signal sent by a mobile terminal to a network entity through a radio unit connected to an antenna, used for geolocation of the mobile terminal, the method being implemented by the network entity and comprising:
  • the recording as the instant of arrival of the reference signal, of an instant obtained by adding a so-called time delay to the instant of transmission of the reference signal by the radio unit, the delay time being of a value greater than a transmission path time of a so-called comparison signal, between the radio unit and the network entity, and
  • this is not the actual time of arrival of the signal from reference which is recorded, but a fictitious moment of arrival calculated to compensate for inaccuracies due to the non-air part of the reference signal path.
  • the effective travel time of a signal between the radio unit and the network entity which is of a duration which depends on the distance traveled and on time-varying transmission conditions, it is possible to deduce the travel time of this signal between the mobile terminal and the antenna of the radio unit, i.e. the travel time through the air (also called flight time), simply by knowing the timeout value and the total fictitious journey time between the mobile terminal and the network entity.
  • the travel times in the air of the reference signals also called time of flight, between several antennas and a mobile terminal, which make it possible to calculate its position with respect to these antennas with precision.
  • the portion of the travel time downstream of an antenna is extended by a fictitious value equal to the time delay, and is therefore constant whatever the distance traveled and the transmission conditions.
  • the flight time is obtained. It only remains for the network entity to transmit to a geolocation server either this flight time, or the difference between two of these flight times if the entity receives two reference signals having passed through two units different radios.
  • the proposed method compensates for the transmission delays which are due to the non-aerial part of the paths of the reference signals used to determine the geolocation of a terminal.
  • the comparison signal can be any signal between the radio unit and the network entity, including being the reference signal itself.
  • it comprises measuring a value of the transmission path time of the comparison signal.
  • the network entity can verify that the delay is indeed greater than the travel time of a comparison signal, and trigger a procedure for updating the value of the delay if this is not the case. .
  • the comparison signal is the reference signal. Thanks to this aspect, no specific signal, other than the reference signal itself, is necessary for the proposed method.
  • the comparison signal is a signal distinct from the reference signal.
  • the measurement of the travel time of a comparison signal can be performed by the network entity prior to the processing of the reference signal, and independently of the latter.
  • the proposed method comprises the transmission, to the radio unit, of a request for transmission of the comparison signal.
  • the network entity or another entity further upstream, can receive a comparison signal which enables it to determine a value of the delay which is greater than the travel time of a comparison signal.
  • the proposed method comprises the reception of a message comprising the value of the time delay.
  • the network entity applies a time delay imposed on it to the reference signal, and does not need to determine it itself.
  • the value of the timeout delay can for example be supplied to the network entity by a centralized unit further upstream in the network.
  • the proposed method comprises the determination of the value of the time delay as a function of the measured value of the travel time of the comparison signal, and where the message intended for a geolocation server comprises the determined value of the timeout period.
  • the network entity determines itself the delay which it applies to the reference signal.
  • the network entity must then transmit the value of the time delay to the entity responsible for geolocation, so that it can correct the information which reaches it relating to the travel times of reference signals.
  • the message intended for a geolocation server comprises the recorded arrival time.
  • the geolocation server receives information known in the standard under the name TOA (Time Of Arrival) by all the network entities.
  • the network entity does not calculate the differences between TOAs of reference signals, but sends to the geolocation server the fictitious times of arrival of these reference signals, and possibly the value or values of the time delays, so that the geolocation server can calculate the times of flight of all the reference signals.
  • the invention also relates to a device for receiving an uplink reference signal transmitted by a mobile terminal to a network entity through a radio unit connected to an antenna, used for geolocation of the mobile terminal, the device being included in the network entity and comprising a receiver, a transmitter, a processor and a memory coupled to the processor with instructions intended to be executed by the processor for:
  • the recording as the instant of arrival of the reference signal, of an instant obtained by adding a so-called time delay to the instant of transmission of the reference signal by the radio unit, the delay time being of a value greater than a transmission path time of a so-called comparison signal, between the radio unit and the network entity, and
  • This device capable of implementing in all its embodiments the method for receiving an uplink reference signal which has just been described, is intended to be put implemented in a network entity of a base station of a cellular network, for example of the Digital Unit (DU) type.
  • DU Digital Unit
  • the invention also relates to a computer program comprising instructions which, when these instructions are executed by a processor, lead the latter to implement the steps of the method for receiving an uplink reference signal, which comes from be described.
  • the invention also relates to an information medium readable by a network entity of a base station of a cellular network, and comprising instructions from a computer program as mentioned above.
  • the above mentioned program may use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in partially compiled form, or in n any other desirable shape.
  • a medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or even a magnetic recording means.
  • a storage means such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or even a magnetic recording means.
  • Such a storage means can for example be a hard disk, a flash memory, etc.
  • an information medium can be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which can be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means.
  • a program according to the invention can in particular be downloaded from an Internet-type network.
  • an information medium may be an integrated circuit in which a program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question.
  • Figure 1 schematically presents a network entity, a radio unit and a mobile terminal according to one embodiment of the invention
  • FIG 2 shows an example of implementation of the method for receiving an uplink reference signal, according to one embodiment of the invention
  • FIG 3 shows an example of the structure of a device for receiving an uplink reference signal, according to one aspect of the invention.
  • transmission conditions it is understood both the conditions internal to the network (prioritization, resource allocation, routing path, buffering, channel coding, etc.) and the conditions external to the network (schedule, variation of temperature, significant traffic fluctuation, electromagnetic interference, etc.). These transmission conditions impact the signal transmission time more or less significantly.
  • Signals used to estimate the position of a terminal are understood to mean the signals used to determine travel times between two points of the network, for example, between a mobile terminal whose position is to be determined and a network entity via a radio antenna or even a radio unit whose position is known (for example, a signal which is intended to allow measurement of a transmission path time between the network entity and the mobile terminal via the radio unit ) or even between the network entity and the radio unit (for example, a signal which is intended to allow a measurement of a transmission path time on a part of a communication network between the network entity and radio unit).
  • These signals can be reference signals.
  • the signals used may be positioning reference signals (PRS).
  • PRS sequences are particularly advantageous insofar as they have good autocorrelation properties and low cross-correlation, thus making it possible to precisely extract the PRS in order to measure its time of arrival.
  • radio unit is meant the radio transceiver which processes or produces the electrical signal transmitted to the antenna or received from the antenna and which corresponds to the radio signal transmitted or received by the antenna.
  • the radio unit is the term used in the 5G standard but this unit can also be called remote radio head or "remote radio head” in English (RRH) or even remote radio unit or "radio remote unit” in English ( RRU). This radio unit is separate from the network entity.
  • the terminal can at least partially decode the signals it receives from the radio unit.
  • the mobile terminal can be connected to the base station corresponding to the radio unit.
  • the network entity can be a distributed unit (this is the term used in the 5G standard) also called a digital unit or a base band unit (“base band unit” in English, BBU). This can be included in a base station or co-located with a centralized unit (CU).
  • the network entity is connected to the radio unit by optical and/or microwave links, over distances varying from a few meters to several tens of kilometers.
  • the network entity allows the processing of digital data to and from the radio unit which receives and transmits this data in radio form.
  • the measurement of the transmission path time of a signal between the radio unit and the entity of the network can be carried out by any known technique, in one direction or the other.
  • a measurement of the transmission path time can be carried out by sending a signal comprising information relating to the moment of its transmission and the receiver can then compare the time of arrival with the time of transmission of the signal.
  • the measurement of the transmission path time between the network entity and the radio unit can then be performed by the network entity when the radio unit sends the second signal or by the radio unit when the network entity sends the second signal.
  • the radio unit can transmit this measurement to the network entity if necessary (each time the network entity uses this measurement and it has not calculated it itself, it obtained via the radio unit).
  • Figure 1 schematically presents a network entity, a radio unit and a mobile terminal according to one embodiment of the invention.
  • the mobile terminal 1 of a user 2 is in the radio coverage of two radio antennas 3.0 and 4.0.
  • the mobile terminal 1 receives the signals produced by the radio units (RU) 3.1 and 4.1 and transmitted respectively by the antennas 3.0 and 4.0.
  • the 3.1 and 4.1 radio units are each connected to a 5.0 network entity.
  • the links 3.2 and 4.2 between the network entity and the radio units 3.1 and 4.1 can be optical or even electrical links.
  • the 5.0 network entity in the 5G standard is a distributed unit (DU).
  • This network entity 5.0 sends signals to the radio units 3.1 and 4.1 which the radio units 3.1 and 4.1 convert into electrical signals inducing radio signals via the antennas 3.0 and 4.0, and vice versa.
  • the 3.1 radio unit and the 5.0 network entity can be co-located, the link between the radio unit and the 5.0 network entity is then short, for example a few meters.
  • the network entity 5.0 can also be located at a distance from the radio unit 4.1, for example several kilometers or tens of kilometers.
  • a single network entity 5.0 is represented for the two radio units 3.1 and 4.1.
  • each radio unit 3.1 and 4.1 can be served by a separate network entity, which is not shown in the figure, but the implementation of the invention in this case does not imply any particular modification with respect to the implementation depicted in Figure 1.
  • a centralized unit (CU) 6 is also connected to the network entity 5.0.
  • the separation of the functions of a base station means that it can consist of a centralized unit CU connected to one or more network entities DU, each DU being connected to one or more radio units RU.
  • the geolocation of the mobile terminal 1 is done, among other things, by a measurement relating to the signal transmission journey time, for example reference signals such as the PRS, between the network entity 5.0 and the mobile terminal 1.
  • the mobile terminal 1 sends a PRS, denoted PRS1, to the network entity 5.0 via the radio unit 3.1 and another PRS, denoted PRS2, to the network entity 5.0 via the radio unit 4.1. More precisely, the mobile terminal 1 emits a PRS signal in radio waves, which is picked up both by the antenna 3.0 of the radio unit 3.1 and by the antenna 4.0 of the radio unit 4.1, after flight times a priori different. Each radio unit then transmits the signal it has received to the network entity 5.0.
  • PRS1 a PRS
  • PRS2 another PRS
  • the network entity 5.0 measures the TOA (Time Of Arrival) of each of the PRS signals received.
  • the TOA (Time Of Arrival) obtained do not take into account the transmission path time of the signals PRS1 and PRS2 on the links 3.2 and 4.2, these not having the same transmission characteristics.
  • the transmission path times of the PRS1 and PRS2 signals on the links 3.2 and 4.2 that is to say between the radio units 3.1 and 4.1 respectively and the network entity 5.0, are denoted t3 and t4 respectively.
  • the measurement of times t3 and t4 can be made using dedicated signals S1 and S2 in the control plane, called comparison signals. Alternatively, this measurement can also be made directly on the PRS1 and PRS2 signals by the network entity 5.0 when it receives them. In this case, the reference signals PRS1 and PRS2 also serve as comparison signals.
  • the geolocation of the mobile terminal 1 is estimated based on a direct measurement of the difference in the transmission path times of PRS1 and PRS2, i.e. U-TDOA.
  • U-TDOA the difference in the transmission path times of PRS1 and PRS2, i.e. U-TDOA.
  • this geolocation method is imprecise because it does not take into account the difference between times t3 and t4 in the calculation of U-TDOA.
  • the transmission of PRS1 and PRS2 to determine the U-TDOA are triggered by a request to the geolocation server 7 (Geoloc) requesting the positioning of the mobile terminal 1.
  • This may be requested by an application of the mobile terminal 1 or by a request external to the terminal, for example by an authority distinct from the operator, to geolocate a person, that is to say the user 2 of the mobile terminal 1 .
  • the server 7 sends a request to the centralized unit 6 which controls the network entity 5.0 in order to obtain the data necessary for a geolocation of the mobile terminal 1.
  • the centralized unit 6 then sends a command message to the network entity 5.0 to trigger the transmission of PRS1 and PRS2.
  • the radio units 3.1 and 4.1 delay the PRS1 and PRS2 when they receive them, before transmitting them to the mobile terminal 1 .
  • the time delay t34* applied is the same for all the radio units, and is calculated with respect to the instant of transmission of the reference signals PRS1 and PRS2 by the network entity.
  • the times t3 and t4 being constant and all having the value of the time delay t34*, no longer need to be measured.
  • the geolocation server 7 can perform precise geolocation without knowing the times t3 and t4 or their difference.
  • FIG. 2 represents an example of implementation of the method for receiving an uplink reference signal, according to one embodiment of the invention.
  • network entity 5.0 is configured, i.e. one or more values of time delay t34* is recorded in its memory. Different values can indeed be used for each of the radio units 3.1 and 4.1.
  • the server 7 receives a geolocation request from the mobile terminal 1, for example, a request sent by a supervision entity further upstream in the network, or by an application in the mobile terminal 1.
  • the server 7 sends a TOA measurement request to the centralized unit 6.
  • the centralized unit 6 sends a message through a control channel to the network entity 5.0 to trigger the PRS travel time measurement protocol.
  • the central unit can also send this message to other network entities to which other radio units, not shown, are connected.
  • the network entity 5.0 which received the message, commands the mobile terminal 1 to transmit the reference signals PRS1 and PRS2, PRS1 being sent to the network entity 5.0 via the radio unit 3.1 and PRS2 being sent to the mobile terminal 1 via the radio unit 4.1.
  • the reference signals are timestamped at the time of their transmission by the mobile terminal 1 .
  • the network entity 5.0 also commands each of the radio units 3.1 and 4.1 to transmit, in the control plane, the comparison signals S1 and S2 to the network entity 5.0.
  • the comparison signals are timestamped at the time of their transmission by the radio units 3.1 and 4.1, respectively.
  • the reference signals serve as comparison signals and it is not necessary for the signals S1 and S2 to be sent.
  • these comparison signals can equally mean signals distinct from the reference signals, or identical.
  • the reference signals PRS1, PRS2, and the comparison signals S1 and S2 can be transmitted periodically.
  • the network entity 5.0 detects that the travel time of a comparison signal is greater than its timeout delay t34* stored during step St 1 , then, during a step St5' not shown in the figure 2, the network entity 5.0 triggers a timer review procedure, so that the value of the timer delay is revised upwards.
  • the method then stops, or returns to step St 1 .
  • the radio units 3.1 and 4.1 receive the signals PRS1 and PRS2 emitted by the mobile terminal 1, assign them a timestamp of passage and retransmit them without delay to the network entity 5.0.
  • the network entity 5.0 receives, at a priori different instants, the signals PRS1 and PRS2 emitted by the mobile terminal 1, through the radio units 3.1 and 4.1 respectively, after a priori flight times different.
  • the network entity 5.0 modifies the instant of reception of a reference signal received (PRS1 or PRS2) by adding the time delay t34* to the timestamp of passage of the reference signal through the radio unit, and saves the result as TOA of the reference signal.
  • the network entity 5.0 sends to the server 7 the TOAs of the reference signals PRS1 and PRS2.
  • the server 7 can determine U-TDOA, the difference between the travel times of these reference signals.
  • the network entity 5.0 sends to the server 7 the time delay(s) t34* corresponding to the TOAs, possibly at the request of the server 7.
  • the server 7 can determine the flight times of the reference signals PRS1 and PRS2, based on TOA and t34*.
  • the server 7 can also correct the U-TDOA, when the time delays t34* are not of identical value for all the reference signals.
  • the server 7 can then determine a precise position of the mobile terminal 1 on the basis of the times of flight (in the air) of the signals PRS1 and PRS2, and possibly on the basis of other time of flight measurements obtained separately from other network entity(ies) and other radio units connected to other antennas.
  • time delay t34* must therefore be set to keep a margin of time in the total propagation time between network entity and mobile terminal. However, it is not advisable to set t34* arbitrarily at 500ps to cover all cases. For example, the time delay t34* between the radio unit 3.1 and the network entity 5.0 can be fixed at a value 10% greater than the time t3.
  • FIG. 3 presents an example of the structure of a device for receiving an uplink reference signal, according to one aspect of the invention.
  • the reception device 100 implements the method for receiving an uplink reference signal, various embodiments of which have just been described.
  • Such a device 100 can be implemented in a network entity DU.
  • the device 100 comprises a receiver 101, a transmitter 102, a processing unit 130, equipped for example with a microprocessor pP, and controlled by a computer program 110, stored in a memory 120 and implementing the method of receiving an uplink reference signal according to the invention.
  • the code instructions of the computer program 110 are for example loaded into a RAM memory, before being executed by the processor of the processing unit 130.
  • Such a memory 120 such a processor of the processing unit 130, such a receiver 101 and such a transmitter 102 are capable of, and configured for:
  • Figure 3 illustrates only one particular way, among several possible, of carrying out the algorithm detailed above, in relation to Figures 1 and 2. Indeed, the technique of the invention is carried out indifferently on a reprogrammable computing machine (a PC computer, a DSP processor or a microcontroller) executing a program comprising a sequence of instructions, or on a dedicated calculation machine (for example a set of logic gates such as an FPGA or an ASIC, or any other hardware module) .
  • a reprogrammable computing machine a PC computer, a DSP processor or a microcontroller
  • a program comprising a sequence of instructions
  • a dedicated calculation machine for example a set of logic gates such as an FPGA or an ASIC, or any other hardware module
  • the corresponding program (that is to say the sequence of instructions) can be stored in a removable storage medium (such as for example a USB key , a floppy disk, a CD-ROM or a DVD-ROM) or not, this storage medium being partially or totally readable by a computer or a processor.
  • a removable storage medium such as for example a USB key , a floppy disk, a CD-ROM or a DVD-ROM

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de réception d'un signal de référence montant (PRS1, PRS2) émis par un terminal mobile (1) vers une entité réseau (DU) au travers d'une unité radio (RU) connectée à une antenne, utilisé pour une géolocalisation du terminal mobile (1), le procédé étant mis en œuvre par l'entité réseau (DU) et comprenant : - l'enregistrement, en tant qu'instant d'arrivée du signal de référence, d'un instant obtenu par ajout d'un délai dit de temporisation à l'instant d'émission du signal de référence par l'unité radio (RU), le délai de temporisation étant d'une valeur supérieure à un temps de trajet de transmission d'un signal dit de comparaison (S1, S2), entre l'unité radio (RU) et l'entité réseau (DU), et - l'émission d'un message à destination d'un serveur de géolocalisation (Geoloc), comprenant une information relative à l'instant d'arrivée enregistré.

Description

DESCRIPTION
Compensation du délai pour une mesure de géolocalisation avec signaux de référence montants
1. Domaine de l'invention
La présente invention concerne le domaine de la géolocalisation des terminaux mobiles, par exemple, la géolocalisation au moyen d’une technique de triangularisation via les antennes proches d’un terminal mobile.
2. Etat de la technique antérieure
Elle trouve notamment des applications dans le calcul de la distance entre un émetteur et un terminal mobile par estimation des temps d’arrivées ou encore des différences de temps d’arrivées.
Par exemple, ces estimations peuvent être réalisées par l’émission par l’équipement mobile de signaux de localisation suivant la méthode nommée Uplink Time Difference of Arrival (U-TDOA). La localisation s’effectue en deux étapes. Dans un premier temps, on estime les différences de temps. L’équipement mobile émet un signal montant qui arrive à des instants différents au niveau de chacune des stations de base constituées d’une unité radio (« Radio Unit » ou RU en anglais), d’une unité distribuée (« Digital Unit » ou DU en anglais) et d’une unité centralisée (CU) du réseau d'accès radio (« Radio access network » ou RAN en anglais). Un serveur central récupère ces différents signaux en provenance des stations de base et détermine la différence de temps d’arrivée entre les signaux. L’estimation de ces différences de temps est réalisée par la soustraction entre eux des temps d’arrivée (TOA) à chacune des stations de base.
Que ce soit dans le cas de mesure effectuée via l’envoi de signaux de référence par les DU au terminal mobile, c’est à dire par voie descendante, ou dans le cas de mesure effectuée via l’envoi de signaux de référence par le terminal mobile aux DUs, c’est à dire par voie montante comme précédemment décrit, pour permettre d’estimer précisément la géolocalisation au moyen des temps d’arrivées ou des différences de temps d’arrivées, il est nécessaire de connaitre le temps de trajet des signaux de référence entre le ou les antennes et le terminal mobile.
Ces temps de trajet de transmission des signaux de référence entre les antennes (ou Rlls qui sont localisés à proximité des antennes, ce qui n'est pas nécessairement le cas des DU) et le terminal mobile peuvent se déduire du temps de trajet entre le terminal mobile et le DU, c’est-à-dire le temps mis par le signal de référence émis par l’UE pour parcourir le trajet terminal mobile/DUs, car il est considéré que letemps mis par les signaux de référence pour parcourir le trajet RU/DU est négligeable. En effet, les techniques actuelles de géolocalisation ont été conçues en un temps où les fonctions remplies par les équipements de type DU et RU étaient regroupées dans un seul équipement ou au moins co-localisées à proximité de l'antenne.
Toutefois, les équipements de type DU et de type RU, ont de plus en plus tendance à être éloignés les uns des autres sur des distances pouvant varier de quelques mètres à plusieurs dizaines de kilomètres. Le temps de trajet entre ces équipements n'est plus négligeable et fausse les mesures de géolocalisation.
Un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients de l'état de la technique.
3. Exposé de l'invention
L'invention vient améliorer la situation à l'aide d'un procédé de réception d'un signal de référence montant émis par un terminal mobile vers une entité réseau au travers d'une unité radio connectée à une antenne, utilisé pour une géolocalisation du terminal mobile, le procédé étant mis en œuvre par l'entité réseau et comprenant :
- l'enregistrement, en tant qu'instant d'arrivée du signal de référence, d'un instant obtenu par ajout d'un délai dit de temporisation à l'instant d'émission du signal de référence par l'unité radio, le délai de temporisation étant d'une valeur supérieure à un temps de trajet de transmission d'un signal dit de comparaison, entre l'unité radio et l'entité réseau, et
- l'émission d'un message à destination d'un serveur de géolocalisation, comprenant une information relative à l'instant d'arrivée enregistré.
Contrairement à la technique antérieure, ce n'est pas l'instant réel d'arrivée du signal de référence qui est enregistré, mais un instant fictif d'arrivée calculé pour compenser les imprécisions dues à la partie non aérienne du trajet du signal de référence. Ainsi, quel que soit le temps de trajet effectif d'un signal entre l'unité radio et l'entité réseau, qui est d'une durée qui dépend de la distance parcourue et de conditions de transmission variables dans le temps, il est possible de déduire le temps de trajet de ce signal entre le terminal mobile et l'antenne de l'unité radio, c’est-à-dire le temps de trajet à travers l'air (aussi appelé temps de vol), simplement en connaissant la valeur de la temporisation et le temps de trajet fictif total entre le terminal mobile et l'entité réseau. Ce sont en effet les temps de trajet dans l'air des signaux de référence, aussi appelés temps de vol, entre plusieurs antennes et un terminal mobile, qui permettent de calculer avec précision sa position par rapport à ces antennes. Avantageusement, grâce au procédé proposé, la portion du temps de trajet en aval d'une antenne est prolongée d'une valeur fictive égale à la temporisation, et est donc constante quelles que soient la distance parcourue et les conditions de transmission. En soustrayant le délai de temporisation du temps de trajet total fictif entre le terminal et l'entité réseau, on obtient le temps de vol. Il ne reste plus à l'entité réseau qu'à transmettre à un serveur de géolocalisation soit ce temps de vol, soit la différence entre deux de ces temps de vol si l'entité reçoit deux signaux de référence étant passé au travers de deux unités radio différentes. Ainsi, le procédé proposé compense les délais de transmission qui sont dus à la partie non aérienne des trajets des signaux de références utilisés pour déterminer la géolocalisation d'un terminal.
Le signal de comparaison peut être n'importe quel signal entre l'unité radio et l'entité réseau, y compris être le signal de référence lui-même.
Selon un aspect du procédé proposé, il comprend la mesure d'une valeur du temps de trajet de transmission du signal de comparaison.
Grâce à cet aspect, l'entité réseau peut vérifier que la temporisation est effectivement supérieure au temps de trajet d'un signal de comparaison, et déclencher une procédure de mise à jour de la valeur de la temporisation si ce n'est pas le cas.
Selon un aspect du procédé proposé, le signal de comparaison est le signal de référence. Grâce à cet aspect, aucun signal spécifique, autre que le signal de référence lui-même, n'est nécessaire au procédé proposé.
Selon un aspect du procédé proposé, le signal de comparaison est un signal distinct du signal de référence.
Grâce à cet aspect, la mesure du temps de trajet d'un signal de comparaison peut être effectuée par l'entité réseau préalablement du traitement du signal de référence, et indépendamment de celui-ci.
Selon un aspect du procédé proposé, il comprend l'émission, à destination de l'unité radio, d'une requête de transmission du signal de comparaison.
Grâce à cet aspect, l'entité réseau, ou une autre entité plus en amont, peut recevoir un signal de comparaison qui lui permet de déterminer une valeur de la temporisation qui est supérieure au temps de trajet d'un signal de comparaison.
Selon un aspect du procédé proposé, il comprend la réception d'un message comprenant la valeur du délai de temporisation.
Dans ce mode, l'entité réseau applique au signal de référence une temporisation qui lui est imposée, et n'a pas besoin de la déterminer elle-même. La valeur du délai de temporisation peut par exemple être fournie à l'entité réseau par une unité centralisée plus en amont dans le réseau.
Selon un aspect du procédé proposé, il comprend la détermination de la valeur du délai de temporisation en fonction de la valeur mesurée du temps de trajet du signal de comparaison, et où le message à destination d'un serveur de géolocalisation comprend la valeur déterminée du délai de temporisation.
Dans ce mode, l'entité réseau détermine elle-même la temporisation qu'elle applique au signal de référence. L'entité réseau doit alors transmettre la valeur de la temporisation vers l'entité responsable de la géolocalisation, afin qu'elle puisse corriger les informations qui lui parviennent relatives aux temps de trajet de signaux de référence. Selon un aspect du procédé proposé, le message à destination d'un serveur de géolocalisation comprend l'instant d'arrivée enregistré.
Grâce à cet aspect, le serveur de géolocalisation reçoit une information connue dans la norme sous l'appellation TOA (Time Of Arrivai) par l’ensemble des entités réseau. L'entité réseau ne procède pas au calcul des différences entre des TOA de signaux de référence, mais envoie au serveur de géolocalisation les instants fictifs d'arrivées de ces signaux de référence, et éventuellement la ou les valeurs des délais de temporisation, afin que le serveur de géolocalisation puisse calculer les temps de vol de tous les signaux de référence.
Les différents aspects du procédé de réception d'un signal de référence montant qui viennent d'être décrits peuvent être mis en œuvre indépendamment les uns des autres ou en combinaison les uns avec les autres.
L'invention concerne aussi un dispositif de réception d'un signal de référence montant émis par un terminal mobile vers une entité réseau au travers d'une unité radio connectée à une antenne, utilisé pour une géolocalisation du terminal mobile, le dispositif étant compris dans l'entité réseau et comprenant un récepteur, un émetteur, un processeur et une mémoire couplée au processeur avec des instructions destinées à être exécutées par le processeur pour :
- l'enregistrement, en tant qu'instant d'arrivée du signal de référence, d'un instant obtenu par ajout d'un délai dit de temporisation à l'instant d'émission du signal de référence par l'unité radio, le délai de temporisation étant d'une valeur supérieure à un temps de trajet de transmission d'un signal dit de comparaison, entre l'unité radio et l'entité réseau, et
- l'émission d'un message à destination d'un serveur de géolocalisation, comprenant une information relative à l'instant d'arrivée enregistré.
Ce dispositif, apte à mettre en œuvre dans tous ses modes de réalisation le procédé de réception d'un signal de référence montant qui vient d'être décrit, est destiné à être mis en œuvre dans une entité réseau d'une station de base d'un réseau cellulaire, par exemple de type Digital Unit (DU).
L'invention concerne aussi un programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé de réception d'un signal de référence montant, qui vient d'être décrit.
L’invention vise aussi un support d'informations lisible par une entité réseau d'une station de base d'un réseau cellulaire, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus.
Le programme mentionné ci-dessus peuvent utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Le support d'informations mentionné ci-dessus peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, un support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique.
Un tel moyen de stockage peut par exemple être un disque dur, une mémoire flash, etc. D'autre part, un support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Un programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, un support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel un programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
4. Présentation des figures D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
[Fig 1] La figure 1 présente de façon schématique une entité réseau, une unité radio et un terminal mobile selon un mode de réalisation de l’invention,
[Fig 2] La figure 2 présente un exemple de mise en œuvre du procédé de réception d'un signal de référence montant, selon un mode de réalisation de l'invention,
[Fig 3] La figure 3 présente un exemple de structure d'un dispositif de réception d'un signal de référence montant, selon un aspect de l'invention.
5. Description détaillée d'au moins un mode de réalisation de l'invention
Par conditions de transmission, il est entendu aussi bien les conditions internes au réseau (priorisation, allocation de ressource, chemin d’acheminement, mise en mémoire tampon, codage des canaux, etc.) que les conditions extérieures au réseau (horaire, variation de la température, fluctuation importante du trafic, parasites électromagnétiques, etc.). Ces conditions de transmission impactent le temps de transmission des signaux de manière plus ou moins significative.
Par signaux utilisés pour l’estimation de la position d’un terminal il est entendu les signaux utilisés pour déterminer des temps de trajet entre deux points du réseau, par exemple, entre un terminal mobile dont on cherche à déterminer la position et une entité réseau via une antenne radio ou encore une unité radio dont on connaît la position (par exemple, un signal qui est destiné à permettre une mesure d’un temps de trajet de transmission entre l’entité du réseau et le terminal mobile via l’unité radio) ou encore entre l’entité du réseau et l’unité radio (par exemple, un signal qui est destiné à permettre une mesure d’un temps de trajet de transmission sur une partie d’un réseau de communication entre l’entité du réseau et l’unité radio). Ces signaux peuvent être des signaux de référence. Ainsi, lorsque l’entité du réseau est celle qui émet les signaux et le terminal mobile celui qui les reçoit, c’est-à-dire lorsque l’on se sert de la liaison descendante, alors les signaux utilisés peuvent être des signaux de référence de positionnement (PRS). Ces séquences PRS sont particulièrement avantageuses dans la mesure où elles ont de bonnes propriétés d'autocorrélation et de faibles corrélations croisées permettant ainsi d’extraire précisément le PRS pour en mesurer le temps d’arrivée.
Par unité radio il est entendu l’émetteur-récepteur radio qui traite ou produit le signal électrique transmis à l’antenne ou reçu en provenance de l’antenne et qui correspond au signal radio émis ou reçu par l’antenne. L’unité radio est le terme employé dans le standard 5G mais cette unité peut également être appelée tête radio à distance ou « remote radio head » en anglais (RRH) ou encore unité de radio à distance ou « radio remote unit » en anglais (RRU). Cette unité radio est distincte de l’entité du réseau.
Par terminal mobile recevant des signaux radio de l’unité radio il est entendu que le terminal peut décoder au moins partiellement les signaux qu’il reçoit de l’unité radio. Le terminal mobile peut être connecté à la station de base correspondante à l’unité radio.
L’entité du réseau (ou entité réseau) peut être une unité distribuée (il s’agit du terme employé dans le standard 5G) également appelée unité numérique ou unité de bande de base (« base band unit » en anglais, BBU). Celle-ci peut être incluse dans une station de base ou encore co-localisée avec unité centralisée (CU). L'entité réseau est reliée à l'unité radio par des liens optiques et/ou micro-ondes, sur des distances variant de quelques mètres à plusieurs dizaines de kilomètres. L’entité réseau permet le traitement des données numériques à destination et en provenance de l'unité radio qui reçoit et émet ces données sous forme radioélectrique.
La mesure du temps de trajet de transmission d’un signal entre l’unité radio et l’entité du réseau peut être effectuée par toute technique connue, dans un sens ou dans l'autre. Lorsque l’entité réseau et l’unité radio sont synchronisées, ce qui est le cas dans le standard 5G, alors une mesure du temps de trajet de transmission peut être réalisée par l’envoi d’un signal comprenant une information relative au moment de son émission et le récepteur peut alors comparer le moment d’arrivée avec le moment d’émission du signal. Dans ce dernier cas la mesure du temps de trajet de transmission entre l’entité du réseau et l’unité radio peut alors être réalisée par l’entité réseau lorsque l’unité radio envoie le second signal ou par l’unité radio lorsque l’entité réseau envoie le second signal. Dans ce dernier cas, l’unité radio peut transmettre cette mesure à l’entité réseau si nécessaire (à chaque fois que l’entité du réseau utilise cette mesure et qu’elle ne l’a pas calculée elle-même, elle l’obtient via l’unité radio).
La figure 1 présente de façon schématique une entité réseau, une unité radio et un terminal mobile selon un mode de réalisation de l’invention.
Dans l’exemple de la figure 1 le terminal mobile 1 d’un utilisateur 2 est dans la couverture radio de deux antennes radio 3.0 et 4.0.
Le terminal mobile 1 reçoit les signaux produits par les unités radio (RU) 3.1 et 4.1 et émis respectivement par les antennes 3.0 et 4.0. Les unités 3.1 et 4.1 radio sont chacune reliées à une entité réseau 5.0. Les liaisons 3.2 et 4.2 entre l'entité réseau et les unités radio 3.1 et 4.1 peuvent être des liaisons optiques ou encore électriques. L’entité réseau 5.0 dans le standard 5G est une unité distribuée (DU). Cette entité réseau 5.0 envoie aux unités radio 3.1 et 4.1 des signaux que les unités radio 3.1 et 4.1 convertissent en signaux électriques induisant des signaux radio via les antennes 3.0 et 4.0, et vice-versa. L’unité radio 3.1 et l’entité réseau 5.0 peuvent être co-localisées, la liaison entre l’unité radio et l’entité réseau 5.0 est alors courte, par exemple quelques mètres. L’entité réseau 5.0 peut également être localisée à distance de l’unité radio 4.1 , par exemple de plusieurs kilomètres ou dizaines de kilomètres.
Dans l’exemple de la figure 1 , une seule entité réseau 5.0 est représentée pour les deux unités radio 3.1 et 4.1 . Cependant chaque unité radio 3.1 et 4.1 peut être servie par une entité réseau distincte, ce qui n’est pas représenté sur la figure, mais la mise en œuvre de l’invention dans ce cas n’implique pas de modification particulière par rapport à la mise en œuvre décrite à la figure 1 .
Dans l’exemple de la figure 1 une unité centralisée (CU) 6 est également connectée à l’entité réseau 5.0. Dans le standard 5G la séparation des fonctions d'une station de base fait qu'elle peut consister en une unité centralisée CU connectée à une ou plusieurs entités réseau DU, chaque DU étant connectée à une ou plusieurs unités radio RU. La géolocalisation du terminal mobile 1 se fait entre autre par une mesure relative au temps de trajet de transmission de signaux, par exemple des signaux de référence comme les PRS, entre l’entité réseau 5.0 et le terminal mobile 1.
Le terminal mobile 1 envoie un PRS, noté PRS1 , à l’entité réseau 5.0 via l’unité radio 3.1 et un autre PRS, noté PRS2, à l’entité réseau 5.0 via l’unité radio 4.1. Plus exactement, le terminal mobile 1 émet en ondes radioélectriques un signal PRS, qui est capté à la fois par l'antenne 3.0 de l'unité radio 3.1 et par l'antenne 4.0 de l'unité radio 4.1 , après des temps de vol a priori différents. Chaque unité radio transmet ensuite le signal qu'elle a reçu vers l'entité réseau 5.0.
L’entité réseau 5.0 mesure alors les TOA (Time Of Arrivai) de chacun des signaux PRS reçus. Toutefois les TOA (Time Of Arrivai) obtenus ne tiennent pas compte du temps de trajet de transmission des signaux PRS1 et PRS2 sur les liaisons 3.2 et 4.2, celles-ci n'ayant pas les mêmes caractéristiques de transmission. Les temps de trajet de transmission des signaux PRS1 et PRS2 sur les liaisons 3.2 et 4.2, c’est-à-dire entre respectivement les unités radio 3.1 et 4.1 et l’entité réseau 5.0, sont notés respectivement t3 et t4. La mesure des temps t3 et t4 peut être faite à l'aide de signaux S1 et S2 dédiés dans le plan de contrôle, dit signaux de comparaison. Alternativement, cette mesure peut également être faite directement sur les signaux PRS1 et PRS2 par l'entité réseau 5.0 lorsqu'elle les reçoit. Dans ce cas les signaux de références PRS1 et PRS2 servent aussi de signaux de comparaison.
Selon la technique antérieure, la géolocalisation du terminal mobile 1 est estimée sur la base d'une mesure directe de la différence des temps de trajet de transmission de PRS1 et PRS2, c’est-à-dire U-TDOA. Mais cette méthode de géolocalisation est imprécise car elle ne tient pas compte de la différence entre les temps t3 et t4 dans le calcul de U- TDOA.
La transmission des PRS1 et PRS2 pour déterminer le U-TDOA sont déclenchées par une requête auprès du serveur de géolocalisation 7 (Geoloc) de demande de positionnement du terminal mobile 1. Celle-ci peut être requise par une application du terminal mobile 1 ou par une requête externe au terminal, par exemple par une autorité distincte de l'opérateur, pour géolocaliser une personne, c’est-à-dire l'utilisateur 2 du terminal mobile 1 .
Le serveur 7 envoie une demande auprès de l’unité centralisée 6 qui contrôle l’entité réseau 5.0 afin d'obtenir obtenir les données nécessaires à une géolocalisation du terminal mobile 1. L'unité centralisée 6 envoie alors un message de commande à l'entité réseau 5.0 pour déclencher la transmission des PRS1 et PRS2.
Selon un aspect de l'invention, les unités radio 3.1 et 4.1 temporisent les PRS1 et PRS2 lorsqu'elles les reçoivent, avant de les émettre vers le terminal mobile 1 . La temporisation t34* appliquée est la même pour toutes les unités radio, et est calculée par rapport à l'instant d'émission des signaux de référence PRS1 et PRS2 par l'entité réseau. Ainsi, les temps t3 et t4 étant constants et ayant tous pour valeur celle de la temporisation t34*, n'ont plus besoin d'être mesurés. Il peut être nécessaire toutefois de vérifier occasionnellement que la valeur de la temporisation t34* reste bien supérieure à celles des temps t3 et t4, au moyen de mesures ponctuelles que l'entité réseau peut effectuer. Par contre, le serveur de géolocalisation 7 peut effectuer une géolocalisation précise sans connaitre les temps t3 et t4 ou leur différence.
La figure 2 représente un exemple de mise en œuvre du procédé de réception d'un signal de référence montant, selon un mode de réalisation de l’invention.
Lors d'une étape St1 , L'entité réseau 5.0 est paramétrée, c’est-à-dire qu’une ou plusieurs valeurs de la temporisation t34* est enregistrée dans sa mémoire. Des valeurs différentes peuvent en effet être utilisées pour chacune des unités radio 3.1 et 4.1 .
Lors d'une étape St2, le serveur 7 reçoit une requête de géolocalisation du terminal mobile 1 , par exemple, une requête envoyée par une entité de supervision plus en amont dans le réseau, ou par une application dans le terminal mobile 1.
Lors d'une étape St3, le serveur 7 émet une demande de mesure du TOA à l’unité centralisée 6. Lors d'une étape St4, l’unité centralisée 6 envoie un message à travers un canal de contrôle à l’entité réseau 5.0 pour déclencher le protocole de mesure des temps de trajet des PRS. L'unité centrale peut également envoyer ce message à d'autres entités réseau auxquelles sont connectées d'autres unités radio, non illustrées.
Lors d'une étape St5, l’entité réseau 5.0 qui a reçu le message, commande au terminal mobile 1 d'émettre les signaux de référence PRS1 et PRS2, PRS1 étant envoyé à l'entité réseau 5.0 via l’unité radio 3.1 et PRS2 étant envoyé au terminal mobile 1 via l’unité radio 4.1. Les signaux de référence sont horodatés à l'instant de leur émission par le terminal mobile 1 .
L’entité réseau 5.0 commande aussi à chacune des unités radio 3.1 e 4.1 d'émettre, dans le plan de contrôle, les signaux de comparaison S1 et S2 à destination de l'entité réseau 5.0. Les signaux de comparaison sont horodatés à l'instant de leur émission par les unités radio 3.1 e 4.1 , respectivement. Dans une variante, les signaux de référence servent de signaux de comparaison et il n'est pas nécessaire que les signaux S1 et S2 soient envoyés. Dans la suite, par simplicité, la mention de ces signaux de comparaison peut signifier aussi bien des signaux distincts des signaux de référence, ou identiques.
Les signaux de référence PRS1 , PRS2, et les signaux de comparaison S1 et S2 peuvent être émis de manière périodique.
Si l'entité réseau 5.0 détecte que le temps de trajet d'un signal de comparaison est supérieur à son délai de temporisation t34* mémorisé lors de l'étape St 1 , alors, lors d'une étape St5' non illustrée dans la figure 2, l'entité réseau 5.0 déclenche une procédure de révision de la temporisation, afin que la valeur du délai de temporisation soit revue à la hausse.
Le procédé s'arrête alors, ou revient à l'étape St 1 .
Lors d'une étape St6, les unités radio 3.1 et 4.1 reçoivent les signaux PRS1 et PRS2 émis par le terminal mobile 1 , leur attribuent un horodatage de passage et les réémettent sans délai vers l'entité réseau 5.0. Les temps de trajet entre d'une part l'unité radio 3.1 et l'unité radio 4.1 et, d'autre part, l'entité réseau 5.0, sont notés respectivement t3 et t4. Lors d'une étape St7, l’entité réseau 5.0 reçoit, à des instants a priori différents, les signaux PRS1 et PRS2 émis par le terminal mobile 1 , au travers respectivement des unités radio 3.1 et 4.1, après des temps de vol a priori différents.
Lors d'une étape St8, l'entité réseau 5.0 modifie l'instant de réception d'un signal de référence reçu (PRS1 ou PRS2) en ajoutant la temporisation t34* à l'horodatage de passage du signal de référence au travers de l'unité radio, et enregistre le résultat comme TOA du signal de référence.
On comprend que grâce à cette opération la durée de la partie non aérienne d'un trajet d'un signal de référence PRS a été corrigée pour être égale au délai de temporisation t34*.
Lors d'une étape St10, l’entité réseau 5.0 envoie vers le serveur 7 les TOA des signaux de référence PRS1 et PRS2. Ainsi, le serveur 7 peut déterminer U-TDOA, la différence entre les durées de trajet de ces signaux de référence.
Lors d'une étape St11, l'entité réseau 5.0 envoie au serveur 7 le ou les délais de temporisation t34* correspondant aux TOA, éventuellement sur demande du serveur 7. Ainsi, le serveur 7 peut déterminer les temps de vol des signaux de référence PRS1 et PRS2, sur la base des TOA et des t34*. Le serveur 7 peut aussi corriger le U-TDOA, lorsque les délais de temporisation t34* ne sont pas de valeur identique pour tous les signaux de référence. Le serveur 7 peut alors déterminer une position précise du terminal mobile 1 sur la base des temps de vol (dans l'air) des signaux PRS1 et PRS2, et éventuellement sur la base d'autres mesures de temps de vol obtenues séparément auprès d'autre(s) entité(s) réseau et d'autres unités radio connectées à d'autres antennes.
Il existe une limite maximum de temps entre une entité réseau et une unité radio. En effet l'entité réseau calcule en permanence un paramètre dit « timing advance » avec chacune des unités radio pour synchroniser les informations émises et reçues. Ce calcul de temps doit rester en dessous d’une limite pour maintenir une communication efficace (typiquement <1 ms). Le délai de temporisation t34* doit donc être fixé pour conserver une marge de temps au temps total de propagation entre entité réseau et terminal mobile. Il n’est pas pour autant conseillé de fixer t34* arbitrairement à 500ps pour couvrir tous les cas. Par exemple, le délai de temporisation t34* entre l'unité radio 3.1 et l'entité réseau 5.0 peut être fixé à une valeur supérieure de 10% au temps t3.
La figure 3 présente un exemple de structure d'un dispositif de réception d'un signal de référence montant, selon un aspect de l'invention.
Le dispositif 100 de réception met en œuvre le procédé de réception d'un signal de référence montant, dont différents modes de réalisation viennent d'être décrits.
Un tel dispositif 100 peut être mis en œuvre dans une entité réseau DU.
Par exemple, le dispositif 100 comprend un récepteur 101 , un émetteur 102, une unité de traitement 130, équipée par exemple d'un microprocesseur pP, et pilotée par un programme d'ordinateur 110, stocké dans une mémoire 120 et mettant en œuvre le procédé de réception d'un signal de référence montant selon l'invention. A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur 110 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM, avant d’être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 130.
Une telle mémoire 120, un tel processeur de l’unité de traitement 130, un tel récepteur 101 et un tel émetteur 102 sont aptes à, et configurés pour :
• l'enregistrement, en tant qu'instant d'arrivée d'un signal de référence, d'un instant obtenu par ajout d'un délai dit de temporisation à l'instant d'émission du signal de référence par une unité radio RU, le délai de temporisation étant d'une valeur supérieure à un temps de trajet de transmission d'un signal dit de comparaison, entre l'unité radio RU et une entité réseau DU comprenant le dispositif 100, et
• l'émission d'un message à destination d'un serveur de géolocalisation Geoloc, comprenant une information relative à l'instant d'arrivée enregistré.
Avantageusement, ils sont également aptes à, et configurés pour :
• la mesure d'une valeur du temps de trajet de transmission du signal de comparaison,
• l'émission, à destination de l'unité radio RU, d'une requête de transmission du signal de comparaison,
• la réception d'un message comprenant la valeur du délai de temporisation, et
• la détermination de la valeur du délai de temporisation en fonction de la valeur mesurée du temps de trajet du signal de comparaison.
Les entités décrites et comprises dans le dispositif décrit en relation avec la figure 3 peuvent être matérielles ou logicielles. La figure 3 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser l’algorithme détaillé ci-dessus, en relation avec les figures 1 et 2. En effet, la technique de l’invention se réalise indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d’instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel).
Dans le cas où l’invention est implantée sur une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d’instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une clé USB, une disquette, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réception d'un signal de référence montant (PRS1 , PRS2) émis par un terminal mobile (1 ) vers une entité réseau (DU) au travers d'une unité radio (RU) connectée à une antenne, utilisé pour une géolocalisation du terminal mobile (1 ), le procédé étant mis en œuvre par l'entité réseau (DU) et comprenant :
- l'enregistrement, en tant qu'instant d'arrivée du signal de référence, d'un instant obtenu par ajout d'un délai dit de temporisation à l'instant d'émission du signal de référence par l'unité radio (RU), le délai de temporisation étant d'une valeur supérieure à un temps de trajet de transmission d'un signal dit de comparaison (S1 , S2), entre l'unité radio (RU) et l'entité réseau (DU), et
- l'émission d'un message à destination d'un serveur de géolocalisation (Geoloc), comprenant une information relative à l'instant d'arrivée enregistré.
2. Procédé selon la revendication 1 , comprenant la mesure d'une valeur du temps de trajet de transmission du signal de comparaison (S1 , S2).
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, où le signal de comparaison (S1 , S2) est le signal de référence (PRS1 , PRS2).
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, où le signal de comparaison (S1 , S2) est un signal distinct du signal de référence (PRS1 , PRS2).
5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, comprenant l'émission, à destination de l'unité radio (RU), d'une requête de transmission du signal de comparaison (S1 , S2).
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant la réception d'un message comprenant la valeur du délai de temporisation.
7. Procédé selon la revendication 2, comprenant la détermination de la valeur du délai de temporisation en fonction de la valeur mesurée du temps de trajet du signal de comparaison (S1 , S2), et où le message à destination d'un serveur de géolocalisation (Geoloc) comprend la valeur déterminée du délai de temporisation.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, où le message à destination d'un serveur de géolocalisation (Geoloc) comprend l'instant d'arrivée enregistré.
9. Dispositif de réception d'un signal de référence montant (PRS1 , PRS2) émis par un terminal mobile (1 ) vers une entité réseau (DU) au travers d'une unité radio (RU) connectée à une antenne, utilisé pour une géolocalisation du terminal mobile (1 ), le dispositif étant compris dans l'entité réseau et comprenant un récepteur (101 ), un émetteur (102), un processeur (130) et une mémoire (120) couplée au processeur avec des instructions destinées à être exécutées par le processeur pour :
- l'enregistrement, en tant qu'instant d'arrivée du signal de référence, d'un instant obtenu par ajout d'un délai dit de temporisation à l'instant d'émission du signal de référence (PRS1 , PRS2) par l'unité radio (RU), le délai de temporisation étant d'une valeur supérieure à un temps de trajet de transmission d'un signal dit de comparaison (S1 , S2), entre l'unité radio (RU) et l'entité réseau (DU), et
- l'émission d'un message à destination d'un serveur de géolocalisation (Geoloc), comprenant une information relative à l'instant d'arrivée enregistré.
10. Programme d'ordinateur (110), comprenant des instructions qui, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé de réception d'un signal de référence montant (PRS1 , PRS2) utilisé pour une géolocalisation d'un terminal mobile (1 ), selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
11. Support d'informations lisible par une entité réseau d'un réseau cellulaire, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur (110) conforme à la revendication 10.
EP22705075.4A 2021-01-22 2022-01-21 Compensation du délai pour une mesure de géolocalisation avec signaux de référence montants Pending EP4281797A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2100630A FR3119243A1 (fr) 2021-01-22 2021-01-22 Compensation du délai pour une mesure de géolocalisation avec signaux de référence montants
PCT/FR2022/050116 WO2022157461A1 (fr) 2021-01-22 2022-01-21 Compensation du délai pour une mesure de géolocalisation avec signaux de référence montants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4281797A1 true EP4281797A1 (fr) 2023-11-29

Family

ID=75539496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22705075.4A Pending EP4281797A1 (fr) 2021-01-22 2022-01-21 Compensation du délai pour une mesure de géolocalisation avec signaux de référence montants

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12550112B2 (fr)
EP (1) EP4281797A1 (fr)
FR (1) FR3119243A1 (fr)
WO (1) WO2022157461A1 (fr)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6490454B1 (en) 1998-08-07 2002-12-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Downlink observed time difference measurements
WO2011100859A1 (fr) 2010-02-19 2011-08-25 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Améliorations sur la récupération et le mise à jour d'informations de positionnement et de synchronisation de la différence otdoa et du système agnss
US9191912B2 (en) * 2013-09-26 2015-11-17 Adc Telecommunications, Inc. Systems and methods for location determination
US11483793B2 (en) 2018-04-23 2022-10-25 Qualcomm Incorporated Optimized observed time difference of arrival (OTDOA) in licensed-assisted access (LAA)
US10944659B2 (en) * 2018-10-05 2021-03-09 Qualcomm Incorporated Delay spread and average delay quasi-collocation sources for positioning reference signals
EP3878128A4 (fr) * 2018-11-09 2022-08-10 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Système et procédé de conception de signal à base de bruit de phase pour le positionnement dans un système de communication

Also Published As

Publication number Publication date
FR3119243A1 (fr) 2022-07-29
US12550112B2 (en) 2026-02-10
US20240236932A9 (en) 2024-07-11
WO2022157461A1 (fr) 2022-07-28
US20240137905A1 (en) 2024-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1834500B1 (fr) Procede de mesure d&#39;une distance entre deux equipements de radiocommunication, et equipement adapte pour mettre en oeuvre un tel procede
EP1921462B1 (fr) Procédé d&#39;estimation de la distance entre deux équipements radio
WO2014165458A1 (fr) Détermination d&#39;étalonnage de liaison aval différentiel dans des réseaux lte pour une localisation
EP2386875A1 (fr) Système distribué de mesure de distance pour la localisation d&#39;un satellite géostationnaire
EP1026518B1 (fr) Procédé d&#39;estimation de la vitesse de déplacement relatif d&#39;un émetteur et d&#39;un récepteur en communication l&#39;un avec l&#39;autre d&#39;un système de télécommunications
US9048946B1 (en) Hybrid ranging using an out of band signal in optical networks
FR3060765A1 (fr) Procede de traitement de l’effet doppler d’un signal transmis par un dispositif emetteur vers un satellite non geosynchrone
FR3074921A1 (fr) Systeme de positionnement avec moyens de generation de signaux gnss et cable rayonnant
EP3910363B1 (fr) Méthodes de localisation d&#39;un objet connecté par différences de phase d&#39;arrivée dans un réseau lpwa
EP1697757B1 (fr) Procede de mise a jour du biais d&#39;horloge existante entre une station bts d&#39;un reseau gsm et les satellites d&#39;un systeme gps
EP4281795A1 (fr) Compensation du delai pour une mesure de geolocalisation avec signaux de reference descendants
EP4281797A1 (fr) Compensation du délai pour une mesure de géolocalisation avec signaux de référence montants
EP3207400A1 (fr) Procédé pour la géolocalisation d&#39;unités mobiles évoluant au sein d&#39;une structure fermée
FR3084555A1 (fr) Procede et systeme de geolocalisation d’un terminal a portee d’un dispositif emetteur d’interet
US11832210B2 (en) Systems and methods for location determination of base station facilities and mobile user equipment (UE) devices in a wireless communication network
EP4281794A1 (fr) Traitement du délai pour une mesure de géolocalisation
FR3053865A1 (fr) Procede d’association d’un terminal avec un reseau d’acces d’un systeme de communication sans fil
WO2011151576A1 (fr) Procede de mise a jour d&#39;une reference de synchronisation temporelle
WO2012049398A1 (fr) Localisation d&#39;un equipement par son adresse ip
WO2010061096A1 (fr) Technique de selection d&#39;une frequence de communication
FR3105835A1 (fr) Localisation d&#39;un émetteur au moyen de plusieurs stations de réception géographiquement distantes en utilisant les trajectoires d&#39;objet connus
EP4206719A1 (fr) Procédé de validation d&#39;un positionnement d&#39;un terminal utilisateur dans un réseau radio cellulaire 4g
EP4327571A1 (fr) Procédé de mise à jour d&#39;une base de données d&#39;un serveur de géolocalisation
EP2439556B1 (fr) Procédé d&#39;identification d&#39;émetteurs par un terminal dans un réseau iso-fréquence
WO2020127410A1 (fr) Procédé et dispositif d&#39;anticipation d&#39;une reconnexion d&#39;une station mobile

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230801

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ORANGE

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS