RU2458464C1 - Method to detect location in mobile radio communication networks - Google Patents

Method to detect location in mobile radio communication networks Download PDF

Info

Publication number
RU2458464C1
RU2458464C1 RU2010150854/07A RU2010150854A RU2458464C1 RU 2458464 C1 RU2458464 C1 RU 2458464C1 RU 2010150854/07 A RU2010150854/07 A RU 2010150854/07A RU 2010150854 A RU2010150854 A RU 2010150854A RU 2458464 C1 RU2458464 C1 RU 2458464C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mobile
location
radio
network
mobile station
Prior art date
Application number
RU2010150854/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Сергеевич Богданов (RU)
Алексей Сергеевич Богданов
Вячеслав Алексеевич Шевцов (RU)
Вячеслав Алексеевич Шевцов
Юрий Алексеевич Громаков (RU)
Юрий Алексеевич Громаков
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ)
Priority to RU2010150854/07A priority Critical patent/RU2458464C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2458464C1 publication Critical patent/RU2458464C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: in a mobile station of a mobile radio communication network along radio-navigation signals of a radio-navigation field, location is detected, as well as movement direction and speed of mobile station displacement, at the same time the radio-navigation field is formed within the area of the mobile radio communication network coverage zone with the help of signals of basic stations of the mobile radio communication network, and into a structure of signals formed and sent by basic stations of the mobile radio communication network, radio navigation information is introduced.
EFFECT: reduced load at network equipment and network interfaces, higher accuracy and reduced time to detect location, reduced power consumed by a mobile station, elimination of failures in service when transferring service, reduced probability of a failure in servicing a subscriber as a whole.
3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к системам подвижной связи, и может быть использовано для организации систем подвижной радиосвязи (сотовой связи) с возможностью определения местоположения абонентов, управления в сетях подвижной радиосвязи и предоставлением дополнительных услуг абонентам сетей подвижной радиосвязи, а также сторонним пользователям систем подвижной радиосвязи.The invention relates to the field of radio communications, in particular to mobile communication systems, and can be used to organize mobile radio communication systems (cellular communication) with the ability to determine the location of subscribers, control in mobile radio networks and provide additional services to subscribers of mobile radio networks, as well as third-party users mobile radio communication systems.

Известны способы построения сетей подвижной связи, в основе которых лежат три принципа: 1) повторное использование частот в сотах; 2) обеспечение непрерывной связи при перемещении подвижного абонента из соты в соту (процедура передачи обслуживания - "handover", а при передачи обслуживания между различными сетями -«roaming»); 3) определение местоположения подвижного абонента в зоне сотовой связи [1]. Схема организации сотовой связи на основе указанных принципов представлена на фиг.1, их совместное использование создает технологическую основу систем сотовой связи для предоставления услуг абонентам.Known methods of constructing mobile networks, based on three principles: 1) the reuse of frequencies in cells; 2) providing continuous communication when moving a mobile subscriber from cell to cell (handover procedure - “handover”, and when transferring service between different networks - “roaming”); 3) determining the location of the mobile subscriber in the cellular communication area [1]. The scheme of cellular communication based on these principles is presented in figure 1, their joint use creates the technological basis of cellular communication systems to provide services to subscribers.

Известен способ построения системы подвижной радиосвязи стандарта GSM, структура которой представлена на фиг.2 [2].A known method of constructing a mobile radio communication system of the GSM standard, the structure of which is presented in figure 2 [2].

Сеть состоит из подсистемы базовых станций (BSS), включающей в себя совокупность подвижных станций (MS), базовых станций (BTS) и контроллеров базовых станций (BSC); подсистемы сетевой коммутации (NSS), включающей в себя центр коммутации (MSC) с гостевым регистром местоположения (VLR), связанных с центром аутентификации (AUC), регистром идентификации оборудования (EIR) и домашним регистром местоположения (HLR); подсистемы обеспечения эксплуатации (OSS).The network consists of a base station subsystem (BSS), which includes a set of mobile stations (MS), base stations (BTS) and base station controllers (BSC); a network switching subsystem (NSS) including a switching center (MSC) with a guest location register (VLR) associated with an authentication center (AUC), equipment identification register (EIR), and home location register (HLR); Operation Support Subsystems (OSS).

При установлении исходящего соединения подвижная станция совместно с базовой станцией осуществляет формирование радиоканала, далее сеть, используя ресурсы базовых станций, контроллеров базовых станций и центров коммутации, осуществляет соединение между подвижными абонентами сети (сетей) GSM или сетью GSM и сетью PSTN (иными сетями связи).When an outgoing connection is established, the mobile station together with the base station creates a radio channel, then the network, using the resources of base stations, base station controllers and switching centers, makes a connection between mobile subscribers of a GSM network (s) or a GSM network and a PSTN network (other communication networks) .

Известен способ построения системы подвижной радиосвязи стандарта UMTS (realise 4), структура которой представлена на фиг.3 [3].A known method of constructing a mobile radio communication system standard UMTS (realise 4), the structure of which is presented in figure 3 [3].

Рассматриваемая модификация сети UMTS позволяет осуществлять совместную работу оборудования сетей GSM и сетей UMTS. Сеть состоит из подсистемы GERAN, позволяющей осуществлять доступ к услугам сети подвижным станциям стандарта GSM, подсистемы UTRAN, позволяющей осуществлять доступ оборудованию абонента (UE) к услугам сети UMTS, и базовой сети, логически разделяемой на домен коммутации каналов (CS - Core Network SC Domain), осуществляющий установление соединения между MS/UE и доступ во внешние сети PSTN / ISDN и домен коммутации пакетов (PS - Core Network PS Domain), осуществляющий предоставление услуг GPRS и доступ во внешние IP сети. При установлении соединения подсистемы GERAN и UTRAN осуществляют формирование радиоканалов и предварительную обработку, фактическое соединение абонентов и предоставление услуг производится базовой сетью.The considered modification of the UMTS network allows for the joint operation of the equipment of GSM networks and UMTS networks. The network consists of the GERAN subsystem, which allows access to the network services to GSM mobile stations, the UTRAN subsystem, which allows the subscriber equipment (UE) to access the services of the UMTS network, and the core network, logically divided into a channel switching domain (CS - Core Network SC Domain ), which establishes a connection between MS / UE and access to external PSTN / ISDN networks and a packet switching domain (PS - Core Network PS Domain), which provides GPRS services and access to external IP networks. When a connection is established between the GERAN and UTRAN subsystems, radio channels are formed and pre-processed, the actual connection of subscribers and the provision of services is made by the core network.

Известны наиболее распространенные способы определения местоположения в сетях связи GSM/UMTS, выполняемые дополнительным оборудованием сетей связи, например [4].The most common methods for determining location in GSM / UMTS communication networks are known, performed by additional equipment of communication networks, for example [4].

Способ определения местоположения на основе вычисления времени распространения сигнала по восходящей линии (ТоА), основан на генерации подвижной станцией специального измерительного сигнала, представляющего собой пакеты доступа, генерируемые подвижной станцией при выполнении процедуры асинхронного хендовера, которые принимаются измерительными модулями, установленными на базовых станциях сети подвижной радиосвязи. Центр определения местоположения сети подвижной радиосвязи вычисляет задержку распространения сигналов от подвижной станции не менее чем до трех синхронизированных измерительных модулей, которые могут как интегрироваться в базовые станции, так и устанавливаться отдельно, и, используя зависимость времени распространения сигнала от расстояния, производить определение местоположения.The method for determining the location based on the calculation of the propagation time of the signal on the uplink (ToA) is based on the generation by the mobile station of a special measuring signal, which is the access packets generated by the mobile station during the asynchronous handover procedure, which are received by the measurement modules installed on the base stations of the mobile network radio communications. The location center of the mobile radio network calculates the propagation delay of signals from the mobile station to at least three synchronized measuring modules, which can either be integrated into base stations or installed separately, and using the dependence of the signal propagation time on distance, determine the location.

Способ измерения разности времени приема сигналов (OTDoA), заключается в том, что подвижная станция использует информацию о наблюдаемой разности времени приема сигналов от нескольких базовых станций. При синхронизации подвижной и базовой станции подвижная станция производит измерения относительного времени приема сигналов от различных базовых станций. В случае отсутствия синхронизации сигналы дополнительно принимаются измерительным модулем с известными координатами. Определение местоположения производится путем вычисления геометрической составляющей задержки между временем приема указанных сигналов.A method of measuring signal reception time difference (OTDoA) is that the mobile station uses information about the observed signal reception time difference from several base stations. When synchronizing the mobile and the base station, the mobile station measures the relative time of reception of signals from various base stations. In the absence of synchronization, signals are additionally received by the measuring module with known coordinates. The location is determined by calculating the geometric component of the delay between the reception time of these signals.

Усовершенствованный способ измерения разности времени приема сигналов (E-OTD), предназначенный для применения в современных сетях связи третьего поколения UMTS, заключается в том, что основной измеряемой величиной является задержка между двумя системными кадрами, получаемая от двух различных базовых станций сети UMTS в общем пилотном канале, используемом для синхронизации оборудования абонента и базовой станции, вспомогательными данными является время полного прохождения сигнала на участке базовая станция - подвижная станция при их несинхронной работе, а в случае их синхронизации используется величина отклонения времени приема, причем синхронизация сети обеспечивается интегрированным радионавигационным приемником, при этом первичные измерения производятся подвижной станцией, а окончательные вычисления осуществляются сетью подвижной радиосвязи.An advanced method for measuring signal reception time difference (E-OTD), intended for use in modern third generation UMTS communication networks, is that the main measured value is the delay between two system frames received from two different base stations of the UMTS network in a common pilot the channel used to synchronize the equipment of the subscriber and the base station, auxiliary data is the time it takes for the signal to completely pass through the base station – mobile station section when they are not synchronized onnoy work, and in the case of time synchronization, the magnitude of deviation of reception, the network synchronization is provided an integrated radio navigation receiver, the primary measurements are made by the mobile station, and the final calculation carried mobile radio network.

Способ Cell ID, обеспечивающий идентификацию местоположения подвижной станции с точностью «до соты», основывается на структуре сети подвижной связи и тем самым не требует каких-либо дополнительных вычислительных затрат. Точность способа напрямую зависит от структуры сети и ориентировочно варьируется от нескольких десятков километров в ненаселенных пунктах до десятков-сотен метров в условиях густонаселенного города. Модификация указанного способа - Cell ID - ТА основана на определении величины задержки распространения сигнала от базовой станции до подвижной станции в пределах соты. В результате сеть получает значение величины задержки распространения сигнала и идентификатор базовой станции, что несколько повышает точность определения местоположения подвижной станции.The Cell ID method, which provides location identification of a mobile station with cell accuracy, is based on the structure of a mobile communication network and thus does not require any additional computational costs. The accuracy of the method directly depends on the network structure and roughly varies from several tens of kilometers in uninhabited points to tens to hundreds of meters in a densely populated city. A modification of this method - Cell ID - TA is based on the determination of the propagation delay of the signal from the base station to the mobile station within the cell. As a result, the network receives the value of the signal propagation delay and the identifier of the base station, which slightly increases the accuracy of determining the location of the mobile station.

Известны способы определения местоположения абонента с помощью подвижной станции с использованием сигналов глобальных радионавигационных систем (GPS, GLONASS, GALILEO и др.). В основе способов лежит использование интегрированного в подвижную станцию навигационного приемника. Подвижная станция определяет местоположения абонента без затрат вычислительных функций сети подвижной радиосвязи. В некоторых способах используются вспомогательные данные от референсных приемников радионавигационных систем, расположенных стационарно и распространяющих дифференциальные поправки, получаемые подвижной станцией по альтернативным сетям радиосвязи, например сетям эфирного радиовещания, телевидения и т.п. К подобным способам определения местоположения относятся способ GPS и способ A-GPS (Assisted GPS). В известных способах определения местоположения с использованием сигналов глобальных навигационных систем сеть подвижной радиосвязи используется в качестве транспортной сети для передачи информации о местоположении для осуществления ее дальнейшей обработки.Known methods for determining the location of the subscriber using a mobile station using signals from global radio navigation systems (GPS, GLONASS, GALILEO, etc.). The methods are based on the use of a navigation receiver integrated in the mobile station. The mobile station determines the location of the subscriber without the computational cost of the mobile radio network. Some methods use auxiliary data from reference receivers of radio navigation systems located stationary and distributing differential corrections received by the mobile station through alternative radio communication networks, for example, broadcasting networks, television networks, etc. Similar location methods include the GPS method and the A-GPS (Assisted GPS) method. In known methods for determining location using signals from global navigation systems, the mobile radio network is used as a transport network for transmitting location information for further processing.

Известны способы повышения точности определения местоположения [5] существующих радионавигационных систем. На земле, в точках с известными географическими координатами, устанавливаются референсные (опорные) радионавигационные приемники, которые, принимая сигналы от спутников системы, проводят необходимые вычисления и распространяют по различным наземным сетям связи, например сотовым, полученные дифференциальные поправки. Радионавигационные приемники принимают указанную дополнительную информацию в виде дифференциальных поправок и обрабатывают ее совместно с поступающей от спутника радионавигационной информацией, что существенно увеличивает точность определения местоположения.Known methods for improving the accuracy of determining the location [5] of existing radio navigation systems. On the ground, at points with known geographical coordinates, reference (reference) radio navigation receivers are installed, which, receiving signals from the system’s satellites, perform the necessary calculations and distribute the received differential corrections to various terrestrial communication networks, for example, cellular ones. Radio navigation receivers receive the specified additional information in the form of differential corrections and process it together with the radio navigation information received from the satellite, which significantly increases the accuracy of positioning.

При определении местоположения с помощью радионавигационных систем имеют место погрешность и неоднозначность определения местоположения, связанные с различными факторами, в частности с особенностями распространения радиоволн в различных диапазонах - дифракцией и интерференцией, а также типом используемых дальномерных кодов. Уменьшение погрешностей и устранение неоднозначности возможно в результате определения местоположения в результате совместного использования данных нескольких различных радионавигационных систем за счет принципиального отсутствия характерных погрешностей (неоднозначности) одной системы в другой системе.When determining the location using radio navigation systems, there is an error and ambiguity in determining the location associated with various factors, in particular with the propagation of radio waves in different ranges - diffraction and interference, as well as the type of rangefinder codes used. The reduction of errors and the elimination of ambiguity is possible as a result of determining the location as a result of sharing data from several different radio navigation systems due to the fundamental absence of characteristic errors (ambiguity) of one system in another system.

Определение местоположения в сетях связи дает возможность предоставлять операторам сетей связи, например, следующие дополнительные услуги, связанные с определением местоположения: определение местоположения абонента с привязкой его к цифровой карте местности; определение ближайших к абоненту участков инфраструктуры города; предоставление информации о загруженности транспортом дорожной сети; передачу координат пользователя оперативным службам при совершении экстренного вызова; определение местоположения других абонентов; установление индивидуальных и групповых зон тарификации; приоритет доступа к различным услугам сети и т.п.Positioning in communication networks makes it possible to provide operators of communication networks, for example, the following additional services related to determining the location: determining the location of the subscriber by linking it to a digital map of the area; determination of the infrastructure sections of the city closest to the subscriber; providing information on traffic congestion in the road network; transfer of user coordinates to operational services when making an emergency call; determining the location of other subscribers; establishment of individual and group tariffication zones; access priority to various network services, etc.

Основным недостатком способов определения местоположения силами сети подвижной радиосвязи является необходимость использования дополнительного оборудования в виде измерительных модулей, центров определения местоположения, дополнительных каналов связи и вычислительных ресурсов, что увеличивает стоимость оборудования сети и предоставляемых услуг, а также создает дополнительную нагрузку на каналы связи.The main drawback of the location methods by the mobile radio network is the need to use additional equipment in the form of measuring modules, location centers, additional communication channels and computing resources, which increases the cost of network equipment and the services provided, as well as creates an additional load on the communication channels.

В настоящее время, в действующих сетях связи, сигналы радионавигационных систем для управления сетями связи GSM/UMTS, в частности для реализации процедуры передачи обслуживания (handover), не используются.Currently, in existing communication networks, signals from radio navigation systems for managing GSM / UMTS communication networks, in particular for implementing a handover procedure, are not used.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ сотовой связи, выбранный в качестве прототипа [6]. Указанный способ сводится к формированию конфигурации сот базовых станций, границами которых является совокупность географических координат, обеспечению процедуры перехода из соты в соту при пересечении указанных границ сот и определению местоположения подвижной станции на основе координат, получаемых от спутниковой системы местоопределения, например GPS. При этом осуществляют передачу от подвижных станций, содержащих приемник спутниковой системы определения местоположения, текущих данных о местоположении подвижных станций через базовые станции системы сотовой связи в центр управления системой сотовой связи, который формирует фрагменты географической карты в электронной (цифровой) форме, включающей координаты границ соты данной базовой станции и сот соседних базовых станций, их рабочих параметров каналов связи (частот, кодов и т.п.), и передает подвижным станциям указанные фрагменты географических карт для запоминания их и последующего сравнения на подвижной станции с текущими данными спутникового определения местоположения с целью определения рабочих параметров каналов связи и обеспечения процедуры перехода подвижной станции из одной соты в другую или из одной сети в другую при роуминге или при смене одного вида радиодоступа или сети связи на другой. Помимо сказанного, данные о местоположении используют для обеспечения необходимой диаграммы направленности антенн базовых станций, определения периодичности определения местоположения и размера пересылаемого фрагмента электронной карты местности. В изобретении обеспечивается совместная работа глобальных радионавигационных систем и систем сотовой связи.By technical nature, the closest to the proposed invention is a cellular communication method, selected as a prototype [6]. The specified method boils down to the formation of the configuration of the cells of the base stations, the boundaries of which are a set of geographical coordinates, providing a procedure for switching from cell to cell when crossing the specified cell boundaries and determining the location of the mobile station based on coordinates received from a satellite positioning system, for example GPS. At the same time, they transmit from mobile stations containing a receiver of a satellite positioning system current data on the location of mobile stations through base stations of a cellular communication system to a control center of a cellular communication system, which forms fragments of a geographical map in electronic (digital) form, including coordinates of cell boundaries a given base station and hundreds of neighboring base stations, their operating parameters of communication channels (frequencies, codes, etc.), and transmits the indicated fragments of ge graphic cards for storing them and then comparing them at the mobile station with the current satellite positioning data in order to determine the operating parameters of the communication channels and to ensure the procedure for moving the mobile station from one cell to another or from one network to another when roaming or when changing one type of radio access or communication network to another. In addition, the location data is used to provide the necessary radiation patterns of the antennas of the base stations, determine the frequency of determining the location and size of the transmitted fragment of the electronic map of the area. The invention provides for the collaboration of global radio navigation systems and cellular communication systems.

Недостатки известного способа заключаются в том, что определение местоположения по сигналам спутниковых радионавигационных систем затруднено, а в некоторых случаях невозможно, в условиях городской застройки, в подземных сооружениях, зданиях и т.д. в структуру подвижной станции необходимо дополнительно вводить радионавигационный приемник, система сотовой связи неработоспособна в зонах отсутствия сигналов спутниковых радионавигационных систем, в случае отсутствия дополнительно распространяемых сигналов поправок время до получения первого значения координат местоположения подвижной станции составляет несколько минут, сигналы спутниковой радионавигационной системы имеют низкие энергетические характеристики, необходимо формировать и обеспечивать передачу из центра управления фрагментов электронной карты местности для каждой подвижной станции сети подвижной радиосвязи.The disadvantages of this method are that the location based on the signals of satellite radio navigation systems is difficult, and in some cases impossible, in urban areas, in underground structures, buildings, etc. it is necessary to additionally introduce a radio navigation receiver into the structure of the mobile station, the cellular communication system is inoperative in areas where there are no signals from satellite radio navigation systems, in the absence of additionally distributed correction signals, the time until the first value of the location coordinates of the mobile station is received is a few minutes, the signals of the satellite radio navigation system have low energy characteristics , it is necessary to form and ensure the transfer from the control center fragments of an electronic map of the area for each mobile station of a mobile radio communication network.

Технической задачей данного изобретения является создание способа определения местоположения и управления в сетях подвижной связи, обеспечивающего повышение эффективности системы подвижной радиосвязи за счет снижения нагрузки на оборудование сети подвижной радиосвязи, снижения нагрузки сетевых интерфейсов (линий связи), вовлеченного в выполнение процедуры передачи обслуживания (базовых станций, контроллеров базовых станций, центров коммутаций различных сетей и т.п.), сокращения состава оборудования сети, ответственного за осуществление определения местоположения подвижных станций (например LMU, SMLC, GMLC и др.) для оказания услуг, связанных с определением местоположения подвижных станций, повышение точности определения местоположения подвижных станций относительно существующих способов и снижения объема вычислений, производимых в подвижной станции, уменьшения потребляемой мощности подвижной станции, доступности и высоких энергетических характеристиках сигналов радионавигационного поля в зоне действия сети подвижной радиосвязи, малого времени до получения первоначальных координат местоположения, осуществления точной процедуры роуминга, т.е. передачи обслуживания в другую географическую зону (внутрисетевой роуминг) или на территорию другого государства (международный роуминг) и хендовера (в т.ч. и вертикального) по установленным географическим границам, а также возможности перераспределения освободившихся вычислительных мощностей оборудования и полосы пропускания (кодовых последовательностей) каналов связи для решения других задач, отсутствие необходимости определения сетью размера и периодичности передаваемого в подвижную станцию фрагмента электронной карты местности; возможность коммерческого использования сигналов сформированного радионавигационного поля; предоставление услуг, связанных с определением местоположения с использованием сигналов сформированного радионавигационного поля внешним или внутренним пользователям сети подвижной радиосвязи; исключение отказов в обслуживании при осуществлении процесса передачи обслуживания; возможности оптимизации (перераспределения) нагрузок базовых станций; определение индивидуальной тарификации оказанных услуг и приоритета к их доступу в сети подвижной радиосвязи; минимизация эффекта «пинг-понга»; уменьшение вероятности отказа обслуживания абонента и предоставление ему дополнительного спектра услуг; перенаправление потока информации, необходимой пользователю, в соответствии с изменением его местоположения, уменьшение вероятности отказа обслуживания абонента, снижение вычислительных затрат на обслуживания абонентов, уменьшение вероятности разрыва соединения в процессе передачи обслуживания.An object of the present invention is to provide a method for determining the location and control in mobile communication networks, which improves the efficiency of the mobile radio communication system by reducing the load on the equipment of the mobile radio communication network, reducing the load of network interfaces (communication lines) involved in performing the handover procedure (base stations) , base station controllers, switching centers of various networks, etc.), reduction of the network equipment responsible for the implementation of location of mobile stations (for example, LMU, SMLC, GMLC, etc.) for the provision of services related to the location of mobile stations, improving the accuracy of determining the location of mobile stations relative to existing methods and reducing the amount of calculations performed in the mobile station, reducing the power consumption of the mobile station, availability and high energy characteristics of the signals of the radio navigation field in the coverage area of the mobile radio communications network, short time to receive the first the initial coordinates of the location, the implementation of the exact roaming procedure, i.e. transferring services to another geographical area (intranet roaming) or to the territory of another state (international roaming) and handover (including vertical) along established geographical boundaries, as well as the possibility of redistributing the freed up computing power of equipment and bandwidth (code sequences) communication channels for solving other problems, there is no need for the network to determine the size and frequency of the fragment of the electronic map of the area transmitted to the mobile station and; the possibility of commercial use of signals generated radionavigation field; the provision of location-related services using the generated radio navigation field signals to external or internal users of the mobile radio communication network; the exclusion of denial of service in the implementation of the process of transfer of service; opportunities for optimization (redistribution) of base station loads; determination of individual tariffication of the rendered services and priority to their access in the mobile radio communication network; minimization of the effect of "ping pong"; reducing the likelihood of a subscriber's service failure and providing him with an additional range of services; redirecting the flow of information necessary for the user in accordance with a change in his location, reducing the likelihood of a failure to service a subscriber, reducing the computational cost of servicing subscribers, reducing the likelihood of a disconnect during a handover.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения местоположения в сетях подвижной радиосвязи, характеризующемся тем, что в подвижной станции сети подвижной радиосвязи по радионавигационным сигналам радионавигационного поля определяют местоположение, направление движения и скорость перемещения подвижной станции, согласно изобретению радионавигационное поле формируют на территории зоны покрытия сети подвижной радиосвязи с помощью сигналов базовых станций сети подвижной радиосвязи, при этом в структуру сигналов, формируемых и передаваемых базовыми станциями сети подвижной радиосвязи, вводят радионавигационную информацию.The problem is achieved in that in a method for determining a location in mobile radio communication networks, characterized in that in a mobile station, mobile radio communication networks determine the location, direction of movement and speed of movement of the mobile station from the radio navigation signals of the radio navigation field, according to the invention, the radio navigation field is formed in the coverage area mobile radio networks using the signals of the base stations of the mobile radio network, while in the signal structure, forming mobile radio communication networks transmitted and transmitted by base stations enter radio navigation information.

При этом, сформированное радионавигационное поле может быть использовано для управления сетью подвижной радиосвязи с помощью информации о местоположении подвижной станции, которое заключается в том, что в подвижной станции сети подвижной радиосвязи по сигналам сформированного радионавигационного поля производят сравнение координат границ зоны обслуживания текущей базовой станции и координат текущего местоположения подвижной станции, при пересечении границы зоны обслуживания текущей базовой станции в подвижной станции производят выбор новой базовой станции и затем передают в сеть подвижной радиосвязи информацию о новой выбранной базовой станции, включающую координаты текущего местоположения подвижной станции, скорость и направление движения.At the same time, the generated radio navigation field can be used to control the mobile radio communication network using information about the location of the mobile station, which consists in the fact that in the mobile station of the mobile radio communication network, based on the signals of the generated radio navigation field, the coordinates of the boundaries of the service area of the current base station are compared and the coordinates the current location of the mobile station, when crossing the border of the service area of the current base station in the mobile station selecting a new base station and then transmitting information about the newly selected base station including the coordinates of the current location of the mobile station, speed and direction of movement to the mobile radio network.

Кроме того, сформированное радионавигационное поле может быть использовано для предоставления услуг определения местоположения внешним, по отношению к сети подвижной радиосвязи, пользователям.In addition, the generated radio navigation field can be used to provide location services to external users in relation to the mobile radio communication network.

Таким образом, поставленные задачи решаются за счет формирования сетью связи собственного радионавигационного поля с высокими энергетическими характеристиками и использования его для определения координат подвижной станции.Thus, the tasks set are solved by forming a communication network of its own radio navigation field with high energy characteristics and using it to determine the coordinates of a mobile station.

Повышение эффективности системы подвижной радиосвязи обеспечивается за счет снижения нагрузки на оборудование сети подвижной радиосвязи путем исключения необходимости проведения анализа сетью уровня сигнала подвижной станции при выполнении процедуры передачи обслуживания и, как следствие, снижения нагрузки сетевых интерфейсов (линий связи), вовлеченного в выполнение процедуры передачи обслуживания (базовых станций, контроллеров базовых станций, центров коммутаций различных сетей и т.п.), сокращения состава оборудования сети ответственного за осуществление определения местоположения подвижных станций (например LMU, SMLC, GMLC и др.) для оказания услуг, связанных с определением местоположения подвижных станций, повышения точности определения местоположения подвижных станций относительно существующих способов и снижения объема вычислений, производимых в подвижной станции, за счет стационарного размещения базовых станций, а следовательно, и уменьшения потребляемой мощности подвижной станции, доступности и высоких энергетических характеристиках сигналов радионавигационного поля в зоне действия сети подвижной радиосвязи, малого времени до получения первоначальных координат местоположения, минимизации эффекта «пинг-понга» на границах зон обслуживания БС, осуществления точной процедуры роуминга, т.е. передачи обслуживания в другую географическую зону (внутрисетевой роуминг) или на территорию другого государства (международный роуминг) и хендовера (в т.ч. и вертикального) по установленным географическим (пространственным) границам, а также возможности перераспределения освободившихся вычислительных мощностей оборудования и полосы пропускания (кодовых последовательностей) каналов связи для решения других задач, отсутствие необходимости определения сетью размера и периодичности передаваемого в подвижную станцию фрагмента электронной карты местности.Improving the efficiency of the mobile radio communication system is achieved by reducing the load on the equipment of the mobile radio communication network by eliminating the need for the network to analyze the signal level of the mobile station during the handover procedure and, as a result, reducing the load on the network interfaces (communication lines) involved in the handover (base stations, base station controllers, switching centers of various networks, etc.), reduction of the equipment network response for the implementation of positioning of mobile stations (for example, LMU, SMLC, GMLC, etc.) for the provision of services related to the location of mobile stations, improving the accuracy of determining the location of mobile stations relative to existing methods and reducing the amount of computation performed in the mobile station due to the stationary placement of base stations, and consequently, the reduction of power consumption of the mobile station, the availability and high energy characteristics of the radio navigation signals ion field in the coverage area of a mobile radio network, short time to obtain the initial location coordinates, minimizing the “ping-pong” effect at the boundaries of BS service areas, performing an accurate roaming procedure, i.e. transferring services to another geographical area (intranet roaming) or to the territory of another state (international roaming) and handover (including vertical) along established geographical (spatial) boundaries, as well as the possibility of redistributing the freed up computing power of equipment and bandwidth ( code sequences) of communication channels for solving other problems, there is no need for the network to determine the size and frequency of the electric fragment transmitted to the mobile station Noah maps.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1. приведена общая схема организации сети подвижной радиосвязи; на фиг.2 - структура сети подвижной радиосвязи GSM; на фиг.3 - структура сети подвижной радиосвязи UMTS (realise 4); на фиг.4 - структура сети подвижной радиосвязи с использование сигналов сформированного радионавигационного поля; на фиг.5 - гистерезис зон обслуживания базовых станций; на фиг.6 - схема функционирования сети подвижной радиосвязи с использованием сигналов сформированного радионавигационного поля при предоставлении дополнительной услуги высокоточного определения местоположения; на фиг.7 - схема функционирования сети подвижной радиосвязи с использованием сигналов сформированного радионавигационного поля при предоставлении дополнительной услуги высокоточного определения местоположения и управления сетью подвижной радиосвязи.In figure 1. the general scheme of organization of a mobile radio communication network is given; figure 2 - network structure of a mobile radio GSM; figure 3 - network structure of a mobile radio UMTS (realise 4); figure 4 - network structure of a mobile radio using signals generated radionavigation field; figure 5 - hysteresis of the service areas of base stations; figure 6 is a diagram of the functioning of a mobile radio communication network using the signals of the generated radio navigation field when providing additional services of high-precision location; 7 is a diagram of the functioning of a mobile radio communication network using the generated radio navigation field signals while providing the additional services of high-precision location and control of the mobile radio communication network.

Предлагаемый способ определения местоположения, а также и управления в сетях подвижной радиосвязи, заключается в следующем.The proposed method for determining the location, as well as control in mobile radio networks, is as follows.

В зоне действия сети подвижной радиосвязи формируют радионавигационное поле (фиг.4). Для этого в существующие сигналы, передаваемые базовыми станциями системы подвижной радиосвязи, вводят дополнительную радионавигационную информацию, представляющую собой, например, дальномерные коды или другие заранее установленные сигналы. Указанные сигналы, например, могут находиться в таймслотах, формируемых сетью последовательностей, или быть представлены в виде элементарного информационного символа системы и т.д. Подвижная станция, находясь в зоне действия сформированного радионавигационного поля, принимает радионавигационные сигналы необходимого, для обеспечения определения местоположения, количества базовых станций. Базовые станции непрерывно в открытом или зашифрованном виде передают радионавигационную информацию, анализируя которую подвижная станция производит определение своего местоположения, скорости и направления перемещения и другие необходимые характеристики, при этом работа базовой сети подвижной радиосвязи остается неизменной.In the coverage area of the mobile radio communications network form a radio navigation field (figure 4). To this end, additional radio navigation information is introduced into existing signals transmitted by the base stations of the mobile radio communication system, which is, for example, rangefinding codes or other predefined signals. These signals, for example, can be in timeslots formed by a network of sequences, or can be represented as an elementary information symbol of the system, etc. The mobile station, being in the coverage area of the generated radio navigation field, receives the radio navigation signals necessary to ensure the location, the number of base stations. Base stations continuously in open or encrypted form transmit radio navigation information, analyzing which the mobile station determines its location, speed and direction of movement and other necessary characteristics, while the operation of the core mobile radio network remains unchanged.

Модификацией указанного выше способа является способ определения местоположения и управления в сетях подвижной радиосвязи, заключающийся в том, что в зоне действия сети подвижной радиосвязи формируют радионавигационное поле. Для этого в существующие сигналы, передаваемые базовыми станциями системы подвижной радиосвязи, вводят дополнительную радионавигационную информацию. Подвижная станция, находясь в зоне действия радионавигационного поля, принимает сигналы необходимого для обеспечения определения местоположения количества базовых станций. Базовые станции непрерывно в открытом или зашифрованном виде передают радионавигационную информацию, анализируя которую подвижная станция производит определение своего местоположения, скорости и направления перемещения и другие необходимые характеристики. Также в подвижную станцию доступными для сети подвижной радиосвязи способами передается информация, содержащая электронную карту местности или ее фрагмент с границами зон обслуживания базовых станций и координатами базовых станций, координаты объектов, существенных с точки зрения распространения радиоволн, текущую нагрузку сети, перечень предоставляемых услуг, координаты зон обслуживания близлежащих базовых станций, например координаты микро-, макро- и пикосот, границы зон тарификаций и т.п.A modification of the above method is a method for determining location and control in mobile radio communication networks, which consists in the formation of a radio navigation field in the coverage area of a mobile radio communication network. To this end, additional radio navigation information is introduced into existing signals transmitted by the base stations of the mobile radio communication system. The mobile station, being in the coverage area of the radio navigation field, receives the signals necessary to determine the location of the number of base stations. Base stations continuously in open or encrypted form transmit radio navigation information, analyzing which the mobile station determines its location, speed and direction of movement, and other necessary characteristics. Also, information containing an electronic map of the area or its fragment with the boundaries of the service areas of the base stations and the coordinates of the base stations, the coordinates of objects significant from the point of view of radio wave propagation, the current network load, the list of services provided, coordinates is transmitted to the mobile station in ways accessible to the mobile radio communication network service areas of nearby base stations, for example, coordinates of micro-, macro- and picocells, borders of tariffication zones, etc.

При первоначальной регистрации в сети подвижная станция, по сигналам сформированного радионавигационного поля, определяет свое местоположение и, используя полученную цифровую карту местности или ее фрагмент, обслуживающую базовую станцию, координаты соседних с обслуживающей базовых станций, границы зон обслуживания базовых станций. Подвижная станция сообщает сети свое местоположение, и осуществляется процедура регистрации подвижной станции в сети подвижной радиосвязи.Upon initial registration in the network, the mobile station, based on the signals of the generated radio navigation field, determines its location and, using the received digital map of the area or its fragment serving the base station, coordinates of the base stations adjacent to the serving base stations, boundaries of service areas of base stations. The mobile station informs the network of its location, and the registration procedure of the mobile station in the mobile radio communication network is carried out.

При перемещении подвижной станции в режиме ожидания подвижная станция по сигналам сформированного радионавигационного поля осуществляет определение своего местоположения, скорости и направления движения, и, при пересечении зоны обслуживания текущей базовой станции, осуществляет выбор и передает в сеть информацию о выбранной новой обслуживающей базовой станции. Далее осуществляется необходимая регистрация подвижной станции в зоне действия новой базовой станции сетью подвижной радиосвязи.When moving the mobile station in standby mode, the mobile station determines the location, speed and direction of movement by the signals of the generated radio navigation field, and, when crossing the coverage area of the current base station, selects and transmits information about the selected new serving base station to the network. Next, the necessary registration of the mobile station in the coverage area of the new base station by the mobile radio network is carried out.

При перемещении подвижной станции в режиме установленного соединения подвижная станция по сигналам сформированного радионавигационного поля осуществляет определение своего местоположения, скорости и направления движения и при пересечении зоны обслуживания текущей базовой станции (процесс передачи обслуживания, т.н. хендовер) осуществляет выбор новой базовой станции, передает в сеть информацию своем местоположении и необходимости коммутации сетью установленного соединения с текущей базовой станции на новую базовую станцию, после чего сеть подвижной радиосвязи осуществляет необходимые переключения. Таким образом, подвижная станция принимает решение о необходимости передачи обслуживания и осуществляет выбор новой обслуживающей базовой станции.When moving the mobile station in the established connection mode, the mobile station determines its location, speed and direction of movement by the signals of the generated radionavigation field and when crossing the coverage area of the current base station (handover process, the so-called handover) selects a new base station, transmits to the network, information about its location and the need for the network to connect the established connection from the current base station to the new base station, after hours his mobile radio network carries out the necessary switching. Thus, the mobile station decides on the need for handover and selects a new serving base station.

Вычисление скорости перемещения подвижной станции осуществляется, в частности, для адаптации частоты определения местоположения подвижной станции с целью минимизации погрешности пересечения установленной цифровой картой местности границ, а направление перемещения подвижной станции может использоваться для изменения архитектуры или алгоритмов работы сети подвижной радиосвязи с целью снижения вероятности отказа в обслуживании абонентов.The calculation of the moving speed of the mobile station is carried out, in particular, to adapt the frequency of determining the location of the mobile station in order to minimize the error of crossing the boundaries set by the digital map of the terrain, and the direction of movement of the mobile station can be used to change the architecture or algorithms of the mobile radio network to reduce the likelihood of failure customer service.

Для исключения эффекта многократной поочередной смены обслуживающей базовой станции, при нахождении на границе зон обслуживания двух или более базовых станций (эффект пинг-понга), подвижная станция рассчитывает (или использует полученный от базовой станции) географический гистерезис зоны обслуживания (фиг.5). Смысл географического гистерезиса заключается в том, что, находясь в зоне действия одной базовой станции, подвижная станция после пересечения границы зоны обслуживания (непрерывная линия) текущей базовой станции производит выбор новой базовой станции, а при возврате из зоны действия новой базовой станции в зону действия предыдущей базовой станции осуществляет выбор новой базовой станции после пересечения некоторой границы зоны обслуживания, не совпадающей с пересеченной ранее зоной обслуживания базовой станции (пунктирная линия).To eliminate the effect of multiple alternate changes of the serving base station when two or more base stations are located at the border of service areas (ping-pong effect), the mobile station calculates (or uses the geographical hysteresis of the service area received from the base station (Fig. 5). The meaning of geographical hysteresis is that, being in the coverage area of one base station, the mobile station, after crossing the service area border (continuous line) of the current base station, selects a new base station, and when a new base station returns from the coverage area to the coverage area of the previous the base station selects a new base station after crossing some boundary of the service area that does not coincide with the previously crossed service area of the base station (dashed line).

Сформированное радионавигационное поле на территории сети подвижной радиосвязи может использоваться для определения местоположения не только подвижными станциями сети подвижной радиосвязи, но и внешними, по отношению к сети подвижной радиосвязи, абонентами. Для этого внешние абоненты используют стандартное абонентское оборудование системы подвижной радиосвязи, осуществляющее только анализ сформированного радионавигационного поля для определения местоположения. Для повышения точности определения местоположения данное оборудование может содержать специализированное аппаратное и программное обеспечение. Для исключения возможности несанкционированного определения местоположения внешними абонентами сигналы сформированного радионавигационного поля могут передаваться в закрытом (зашифрованном) виде. В этом случае для доступа внешних и внутренних абонентов к сформированному радионавигационному полю используют криптографические ключи.The generated radio navigation field on the territory of the mobile radio communication network can be used to determine the location not only by the mobile stations of the mobile radio communication network, but also by external subscribers to the mobile radio communication network. For this, external subscribers use standard subscriber equipment of the mobile radio communication system, which only analyzes the generated radio navigation field to determine the location. To increase the accuracy of positioning, this equipment may contain specialized hardware and software. To exclude the possibility of unauthorized location determination by external subscribers, the signals of the generated radio navigation field can be transmitted in a closed (encrypted) form. In this case, cryptographic keys are used to access external and internal subscribers to the generated radio navigation field.

Определение местоположения абонентов по сигналам сформированного радионавигационного поля дает возможность установить для некоторой группы абонентов сети или каждого абонента в отдельности некоторую географическую (пространственную) зону тарификации или некоторый географический (пространственный) приоритет обслуживания. Подобный подход позволяет создавать индивидуальные зоны тарификации и рационально использовать ресурсы сети.Determining the location of subscribers by the signals of the generated radio navigation field makes it possible to establish for a certain group of network subscribers or each subscriber individually a certain geographical (spatial) charging zone or some geographical (spatial) service priority. Such an approach allows you to create individual tariffication zones and rational use of network resources.

Таким образом, в результате введения дополнительной радионавигационной информации в структуру сигнала излучаемой базовыми станциями системы подвижной радиосвязи, вид классической системы сотовой связи, показанной на фиг.1, преобразуется в структуру сети подвижной радиосвязи (фиг.6), где пользователи системы получают дополнительную услугу точного определения местоположения подвижной станцией по сигналам сформированного радионавигационного поля, а функционирование сети подвижной радиосвязи остается неизменным, и в дальнейшем - в структуру сети подвижной радиосвязи (фиг.7), где определение местоположения производится подвижной станцией по сигналам сформированного радионавигационного поля, с предоставлением пользователям услуг точного определения местоположения, при этом подвижная станция участвует в процессе управления сетью подвижной радиосвязи, в частности принимает решение о выборе новой обслуживающей базовой станции при реализации процедуры передачи обслуживания (handover), снижая вычислительную нагрузку сети.Thus, as a result of introducing additional radio navigation information into the signal structure of the mobile radio communication system emitted by base stations, the view of the classical cellular communication system shown in FIG. 1 is converted to the mobile radio communication network structure (FIG. 6), where users of the system receive the additional exact service determining the location of a mobile station using the signals of the generated radio navigation field, and the functioning of the mobile radio communication network remains unchanged, and in the future - in the stream the structure of the mobile radio communication network (Fig. 7), where the location is determined by the mobile station using the signals of the generated radio navigation field, providing users with accurate location services, while the mobile station participates in the process of managing the mobile radio communication network, in particular, decides on the choice of a new one the base station during the implementation of the handover procedure, reducing the computing load of the network.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности системы подвижной радиосвязи за счет предоставления новой услуги точного определения местоположения, снижения нагрузки на оборудование сети подвижной радиосвязи путем исключения необходимости проведения анализа сетью уровня сигнала подвижной станции при выполнении процедуры передачи обслуживания и, как следствие, снижения нагрузки сетевых интерфейсов (линий связи) и оборудования, вовлеченного в выполнение процедуры передачи обслуживания (базовых станций, контроллеров базовых станций, центров коммутаций различных сетей и т.п.), сокращения состава оборудования сети, ответственного за осуществление определения местоположения подвижных станций (например, LMU, SMLC, GMLC и др.) для оказания услуг, связанных с определением местоположения подвижных станций, повышение точности определения местоположения относительно существующих способов и снижение объема вычислений, производимых в подвижной станции, за счет стационарного размещения базовых станций, формирующих радионавигационные сигналы, а следовательно, уменьшение потребляемой мощности подвижной станции, доступности и высоких энергетических характеристиках сигналов сформированного радионавигационного поля в зоне действия сети подвижной радиосвязи, малого времени до получения первоначальных координат местоположения, минимизации эффекта «пинг-понга» на границах зон обслуживания базовых станций, осуществления точной процедуры роуминга, т.е. передачи обслуживания в другую географическую зону (внутрисетевой роуминг) или на территорию другого государства (международный роуминг) и хендовера (в т.ч. и вертикального) по установленным географическим (пространственным) границам, а также возможности перераспределения освободившихся вычислительных мощностей оборудования и полосы пропускания (кодовых последовательностей) каналов связи для решения других задач.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the mobile radio communication system by providing a new exact location service, reducing the load on the mobile radio network equipment by eliminating the need for the network to analyze the signal level of the mobile station when performing the handover procedure and, as a result, reducing the load on the network interfaces (communication lines) and equipment involved in the implementation of the handover procedure (basic stations, base station controllers, switching centers of various networks, etc.), reducing the network equipment responsible for determining the location of mobile stations (for example, LMU, SMLC, GMLC, etc.) to provide services related to determining the location of mobile stations, improving the accuracy of determining the location relative to existing methods and reducing the amount of calculations performed in the mobile station, due to the stationary placement of base stations that form a radio navigation signal and, consequently, reducing the power consumption of the mobile station, the availability and high energy characteristics of the generated radionavigation field signals in the coverage area of the mobile radio communication network, short time to obtain the initial location coordinates, minimizing the “ping-pong” effect at the borders of the base station service areas, making accurate roaming procedures, i.e. transferring services to another geographical area (intranet roaming) or to the territory of another state (international roaming) and handover (including vertical) along established geographical (spatial) boundaries, as well as the possibility of redistributing the freed up computing power of equipment and bandwidth ( code sequences) communication channels to solve other problems.

Дополнительным техническим результатом является: возможность осуществления процедуры вертикальной передачи обслуживания, организации сот или зон обслуживания (тарификации) произвольной конфигурации, в том числе и для некоторой группы абонентов, предоставления дополнительных услуг как абонентам сети подвижной радиосвязи, так и внешним пользователям, например доступа к сформированному радионавигационному полю внешним пользователям с целью определения своего местоположения, использование данных о местоположении подвижной станции для управления антенными системами с изменяемой диаграммой направленности базовых станций.An additional technical result is: the possibility of carrying out a vertical handover procedure, organizing cells or service areas (billing) of arbitrary configuration, including for a certain group of subscribers, providing additional services to both mobile radio subscribers and external users, for example, access to the formed radio navigation field to external users in order to determine their location, the use of mobile station location data for To control antenna systems with a variable radiation pattern of base stations.

Таким образом, сущность изобретения заключается в формировании на территории зоны покрытия системы подвижной радиосвязи, с помощью радионавигационной информации, вводимой в сигнал, излучаемый базовыми станциями, радионавигационного поля, формировании конфигурации зон обслуживания базовых станций с границами, представленными географическими (пространственными) координатами, передаче в подвижную станцию сетью подвижной радиосвязи границ зон обслуживания базовых станций, координат местоположения базовых станций и других значимых объектов совместно с другой дополнительной информацией, например о границах зон различных тарификаций. Подвижная станция по сигналам сформированного радионавигационного поля определяет свое местоположение и направление движения, передает полученные координаты и направление движения в сеть подвижной радиосвязи, при пересечении границ зон обслуживания и/или в других случаях (например, низкий уровень сигнала базовой станции) производит выбор оптимальной обслуживающей базовой станции при необходимости осуществления процедуры роуминга и/или хендовера (в т.ч. и вертикального) или при нахождении в режиме ожидания.Thus, the essence of the invention lies in the formation in the coverage area of a mobile radio communication system using radio navigation information inputted into the signal emitted by the base stations, the radio navigation field, the configuration of the service areas of base stations with boundaries represented by geographical (spatial) coordinates, transmission to a mobile station with a mobile radio network, the boundaries of the service areas of base stations, the coordinates of the location of base stations and other significant objects together with other additional information, for example, about the boundaries of zones of different tariffing. Using the generated radio navigation field signals, the mobile station determines its location and direction of movement, transfers the received coordinates and direction of movement to the mobile radio communication network, when crossing the boundaries of service areas and / or in other cases (for example, a low signal level of the base station) selects the optimal serving base stations if it is necessary to carry out the roaming and / or handover procedure (including vertical) or when in standby mode.

Кроме того, подвижная станция использует сигналы сформированного радионавигационного поля для определения скорости своего перемещения, в частности для определения периодичности вычисления координат своего местоположения. Кроме того, данные о местоположении подвижной станции и сигналы сформированного радионавигационного поля используются для уменьшения эффекта «пинг-понга», управления диаграммой направленности антенн базовых станций с целью увеличения дальности связи и снижения уровня помех, повышения качества связи, емкости сети, оказания абонентам и внешним пользователям дополнительных услуг, связанных с точным определением местоположения.In addition, the mobile station uses the signals of the generated radionavigation field to determine the speed of its movement, in particular to determine the frequency of calculating the coordinates of its location. In addition, the data on the location of the mobile station and the signals of the generated radionavigation field are used to reduce the “ping-pong” effect, control the antenna pattern of base stations in order to increase the communication range and reduce the level of interference, improve communication quality, network capacity, provide subscribers and external users of additional services related to accurate location.

Первоначальная загрузка информации, необходимой для работоспособности системы, в подвижные станции абонентов (электронная карта местности, границы зоны обслуживания базовых станций, текущая степень загрузки базовых станций и т.д.) может осуществляться посредством системы GPRS/EDGE или иными доступными для системы подвижной радиосвязи способами (используя предварительно загружаемое в подвижную станцию специализированное программное обеспечение, сеть Интернет или другие сети связи).The initial loading of the information necessary for the system’s operability to the mobile stations of subscribers (electronic map of the area, the boundaries of the coverage area of base stations, the current degree of loading of base stations, etc.) can be carried out using the GPRS / EDGE system or other methods available for the mobile radio communication system (using specialized software pre-loaded into the mobile station, the Internet or other communication networks).

Источники информацииInformation sources

1. Asha Mehrotra. Cellular Radio. Analog and Digital Systems. Artech House, Inc. 1994, 460 p.1. Asha Mehrotra. Cellular Radio. Analog and Digital Systems. Artech House, Inc. 1994, 460 p.

2. Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM. Экотрендз, Москва, 2005, стр.17.2. Popov V.I. The basics of cellular communications standard GSM. Ecotrends, Moscow, 2005, p. 17.

3. R.Kreher, J.Placht, T.Ruedebusch. UMTS UTRAN Signaling. Network Diagnostics, Academy Tektronix, 2003, p.19.3. R. Kreher, J. Placht, T. Ruedebusch. UMTS UTRAN Signaling. Network Diagnostics, Academy Tektronix, 2003, p. 19.

4. Ю.А.Громаков, А.В.Северин, В.А.Шевцов. Технологии определения местоположения в GSM и UMTS. Экотрендз, Москва, 2005 г., стр.39.4. Yu.A. Gromakov, A.V. Severin, V.A. Shevtsov. Location technologies in GSM and UMTS. Ecotrends, Moscow, 2005, p. 39.

5. К.Одуан, Б.Гино. Измерение времни. Основы GPS (с дополнениями М.Б.Кауфмана), Техносфера, Москва, 2002, стр.365.5. K. Oduan, B. Gino. Time measurement. GPS Basics (with additions of M.B. Kaufman), Technosphere, Moscow, 2002, p. 365.

6. Патент RU №2227373 Ю.А.Громаков, В.А.Шевцов (прототип).6. Patent RU No. 2227373 Yu.A. Gromakov, V. A. Shevtsov (prototype).

Claims (3)

1. Способ определения местоположения в сетях подвижной радиосвязи, характеризующийся тем, что в подвижной станции сети подвижной радиосвязи по радионавигационным сигналам радионавигационного поля определяют местоположение, направление движения и скорость перемещения подвижной станции, отличающийся тем, что радионавигационное поле формируют на территории зоны покрытия сети подвижной радиосвязи с помощью сигналов базовых станций сети подвижной радиосвязи, при этом в структуру сигналов, формируемых и передаваемых базовыми станциями сети подвижной радиосвязи, вводят радионавигационную информацию.1. The method of determining the location in mobile radio networks, characterized in that in a mobile station mobile radio networks using radio navigation signals of the radio navigation field determine the location, direction of movement and speed of movement of the mobile station, characterized in that the radio navigation field is formed on the territory of the coverage area of the mobile radio network using the signals of the base stations of the mobile radio network, while in the structure of the signals generated and transmitted by the base stations eti mobile radio, radio navigation information is introduced. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сформированное радионавигационное поле используют для управления сетью подвижной радиосвязи с помощью информации о местоположении подвижной станции, которое заключается в том, что в подвижной станции сети подвижной радиосвязи по сигналам сформированного радионавигационного поля производят сравнение координат границ зоны обслуживания текущей базовой станции и координат текущего местоположения подвижной станции, при пересечении границы зоны обслуживания текущей базовой станции в подвижной станции производят выбор новой базовой станции и затем передают в сеть подвижной радиосвязи информацию о новой выбранной базовой станции, включающую координаты текущего местоположения подвижной станции, скорость и направление движения.2. The method according to claim 1, characterized in that the generated radio navigation field is used to control the mobile radio communication network using the location information of the mobile station, which consists in the fact that in the mobile station the mobile radio communication network uses the generated radio navigation field to compare the coordinates of the boundaries the coverage area of the current base station and the coordinates of the current location of the mobile station, when crossing the border of the coverage area of the current base station in the mobile station uu produce new selection of the base station and then transmitted to the mobile radio network information about the new selected base station, comprising the coordinates of the current location of the mobile station, the speed and direction of movement. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что сформированное радионавигационное поле используют для предоставления услуг определения местоположения внешним по отношению к сети подвижной радиосвязи пользователям. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the generated radio navigation field is used to provide location services to users external to the mobile radio communication network.
RU2010150854/07A 2010-12-13 2010-12-13 Method to detect location in mobile radio communication networks RU2458464C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010150854/07A RU2458464C1 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Method to detect location in mobile radio communication networks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010150854/07A RU2458464C1 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Method to detect location in mobile radio communication networks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2458464C1 true RU2458464C1 (en) 2012-08-10

Family

ID=46849756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010150854/07A RU2458464C1 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Method to detect location in mobile radio communication networks

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2458464C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756916C2 (en) * 2017-04-11 2021-10-07 Керлинк Method, device and computer software product for determining geographical location of radio transmitter

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2227373C1 (en) * 2003-08-12 2004-04-20 Громаков Юрий Алексеевич Cellular communications process
RU2263412C2 (en) * 2000-01-11 2005-10-27 Нокиа Корпорейшн Method for determining position of mobile station in communication system
RU2007141297A (en) * 2005-04-08 2009-05-20 Сикер Уайрлесс Пти Лимитед (Au) IMPROVED DEFINITION OF THE LAND LOCATION OF MOBILE DEVICES
EP2112858A1 (en) * 2008-04-25 2009-10-28 Nokia Siemens Networks Oy Method for access selection of a multi-access mobile terminal device based on device velocity
WO2010079138A1 (en) * 2009-01-09 2010-07-15 Alcatel Lucent Method and apparatus for use in performing a handover function in a cellular wireless network
EP2239913A1 (en) * 2008-01-29 2010-10-13 Lucent Technologies INC. Method and apparatus of mobile device location
RU2403685C1 (en) * 2006-08-17 2010-11-10 Нокиа Корпорейшн Method of providing mobility control information during handover in cellular communication system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2263412C2 (en) * 2000-01-11 2005-10-27 Нокиа Корпорейшн Method for determining position of mobile station in communication system
RU2227373C1 (en) * 2003-08-12 2004-04-20 Громаков Юрий Алексеевич Cellular communications process
RU2007141297A (en) * 2005-04-08 2009-05-20 Сикер Уайрлесс Пти Лимитед (Au) IMPROVED DEFINITION OF THE LAND LOCATION OF MOBILE DEVICES
RU2403685C1 (en) * 2006-08-17 2010-11-10 Нокиа Корпорейшн Method of providing mobility control information during handover in cellular communication system
EP2239913A1 (en) * 2008-01-29 2010-10-13 Lucent Technologies INC. Method and apparatus of mobile device location
EP2112858A1 (en) * 2008-04-25 2009-10-28 Nokia Siemens Networks Oy Method for access selection of a multi-access mobile terminal device based on device velocity
WO2010079138A1 (en) * 2009-01-09 2010-07-15 Alcatel Lucent Method and apparatus for use in performing a handover function in a cellular wireless network

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756916C2 (en) * 2017-04-11 2021-10-07 Керлинк Method, device and computer software product for determining geographical location of radio transmitter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100660257B1 (en) System and method for determining the position of a wireless cdma transceiver
US7280831B2 (en) Method for identification of base stations and for checking measurement values of an observed time difference between transmissions from base stations
US8655377B2 (en) Time and power based wireless location and method of selecting location estimate solution
EP1380184B1 (en) Location method and system
CN101631349B (en) Method, device and wireless operation maintenance center for positioning terminal
EP2422213B1 (en) A method of improved positioning
US20110312339A1 (en) Methods and Arrangements in a Wireless Communication System
Kos et al. Mobile user positioning in GSM/UMTS cellular networks
US8135416B2 (en) Method and arrangement for determining terminal position
CN103476112B (en) A kind of mobile terminal locating method and base station
KR20040077552A (en) System for measuring a position
CN103283273A (en) Time and power based wireless location system
US20220377698A1 (en) Methods for communication, terminal device, network device, and computer readable media
CN104813187A (en) Time and power based wireless location and method of selecting location estimate solution
RU2227373C1 (en) Cellular communications process
KR20170020015A (en) Apparatus and method for estimating location of terminal in wireless communication system
KR20180025854A (en) Positioning method and apparatus
Deligiannis et al. Hybrid TOA–AOA location positioning techniques in GSM networks
Lopes et al. GSM standards activity on location
US20050003842A1 (en) Network survey in radio telecommunications network
JP2022551503A (en) Terminal network access method, device, electronic device and storage medium
RU2458464C1 (en) Method to detect location in mobile radio communication networks
KR100625431B1 (en) Apparatus and method for position location in wireless communication network
RU2474052C2 (en) Mobile radio communication method
US20220022182A1 (en) Apparatus and method to estimate ue position