RU2667390C1 - Способ сотовой связи - Google Patents

Способ сотовой связи Download PDF

Info

Publication number
RU2667390C1
RU2667390C1 RU2017133610A RU2017133610A RU2667390C1 RU 2667390 C1 RU2667390 C1 RU 2667390C1 RU 2017133610 A RU2017133610 A RU 2017133610A RU 2017133610 A RU2017133610 A RU 2017133610A RU 2667390 C1 RU2667390 C1 RU 2667390C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mobile station
base station
distance
station
mobile
Prior art date
Application number
RU2017133610A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Сергеевич Лохвицкий
Александр Олегович Шорин
Original Assignee
Акционерное Общество "Национальный институт радио и инфокоммуникационных технологий" (АО "НИРИТ")
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 Акционерное Общество "Национальный институт радио и инфокоммуникационных технологий" (АО "НИРИТ") filed Critical Акционерное Общество "Национальный институт радио и инфокоммуникационных технологий" (АО "НИРИТ")
Priority to RU2017133610A priority Critical patent/RU2667390C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2667390C1 publication Critical patent/RU2667390C1/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • 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

Abstract

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат заключается в повышении скорости передачи сигнала за счет сокращения управляющей информации, поступающей с базовой станции на мобильную станцию, и сокращения длины защитного интервала в пакете доступа, а также увеличения радиуса соты. Для этого определяют с помощью встроенного в мобильную станцию приемника спутниковой системы определения местоположения данные о местоположении соответствующей мобильной станции, координаты базовой станции вычисляют заранее и передают на мобильную станцию по широковещательному каналу управления передачей вместе с информацией, содержащей характеристики базовой станции той соты, где находится данная мобильная станция, при этом, используя формулу расстояния между двумя точками на сфере, определяют расстояние от мобильной станции до базовой станции, зная это расстояние, на мобильной станции определяют время упреждения и уровень сигнала и вырабатывают соответствующие данные об изменении рабочих параметров каналов связи. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к сотовой связи, и может быть использовано в мобильных терминалах.
Известен способ сотовой связи [1], в котором синхронизация работы происходит во время обмена информацией между базовой станцией и мобильным терминалом. При удалении мобильной станции от базовой необходимо увеличивать мощность сигнала и изменять время упреждения при передаче сигнала. Во время сеанса связи базовая станция производит измерение уровня приходящего сигнала и время запаздывания в приходе сигнала от мобильной станции и дает соответствующие команды на корректировку. Эти команды поступают с базовой станции по специальным выделенным каналам управления. Однако, в условиях большой мобильности эти команды нужно передавать чаще, и тогда даже часть каналов трафика заменяется на каналы управления. Так, в GSM используется канал FACCH - быстрый совмещенный (ассоциированный) канал управления. Для этих действий используется специальный термин «Stealing flag» (флаг украденных из трафика бит). Такой «флаг» показывает наличие замены трафика на управление ([1], стр. 92). Это снижает скорость передачи. Кроме того, из-за того, что в момент, когда мобильная станция запрашивает доступ к сети, отсутствует информация о величине расстояния от мобильной станции до базовой, соответственно, отсутствует и информация о времени упреждения передачи сигнала от мобильной станции. В этих условиях необходимо применять специальный пакет доступа с большим защитным интервалом (так в GSM длина такого интервала составляет 68,25 длительности бита, в сравнении со стандартным пакетом, в котором длина защитного интервала составляет всего -8,25 длительности бита). Такая величина защитного интервала позволяет не допустить «наползания» пакета доступа на следующий временной интервал, даже если мобильная станция находится на границе соты, однако снижает скорость передачи полезной информации. Одновременно, такая величина защитного интервала в пакете доступа вводит ограничения на величину максимального радиуса соты (в GSM - максимальный радиус равен 35 км).
Таким образом, недостатками известного способа являются низкая скорость передачи полезной информации из-за передачи дополнительной управляющей информации по каналам трафика, а также наличие ограничений на величину максимального радиуса сот.
Известен способ сотовой связи [2], являющийся наиболее близким к предлагаемому техническому решению, согласно которому в процессе радиосвязи определяют с помощью встроенного в мобильную станцию приемника спутниковой системы определения местоположения данные о местоположении соответствующей мобильной станции, с базовой станции передают на мобильную станцию информацию, содержащую координаты и характеристики базовой станции той соты, где находится данная мобильная станция, и далее вырабатывают данные об изменении рабочих параметров каналов связи, при этом в центр управления системы сотовой связи предварительно вводят файл в электронном виде с фрагментами цифровой географической карты местности, содержащей координаты и характеристики базовых станций, установленных в сотах, и географические координаты границ сот, а из центра управления системы сотовой связи через соответствующую базовую станцию передают на мобильную станцию файл фрагмента цифровой географической карты, содержащей координаты и характеристики базовой станции той соты, где находится данная мобильная станция и соседних сот с координатами их границ, и далее производят в мобильной станции сравнение текущих данных ее местоположения с координатами границ сот.
Недостатком известного способа является необходимость передачи в центр управления системы сотовой связи и на мобильную станцию файлов с фрагментами цифровой географической карты местности, что существенно снижает скорость передачи полезной информации, особенно в условиях высокой подвижности мобильных станций, так как эти файлы нужно передавать часто.
К тому же из-за того, что не известно время упреждения на начальном этапе работы мобильной станции, в пакетах доступа используется большой защитный интервал, что также снижает скорость передачи полезной информации и ограничивает размер соты.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение скорости передачи сигнала за счет сокращения управляющей информации, поступающей с базовой станции на мобильную станцию, и сокращения длины защитного интервала в пакете доступа, а также увеличение радиуса соты.
Технический результат достигается тем, что в способе сотовой связи, согласно которому в процессе радиосвязи определяют с помощью встроенного в мобильную станцию приемника спутниковой системы определения местоположения данные о местоположении соответствующей мобильной станции, с базовой станции передают на мобильную станцию информацию, содержащую координаты и характеристики базовой станции той соты, где находится данная мобильная станция, и далее вырабатывают данные об изменении рабочих параметров каналов связи, согласно изобретению, координаты базовой станции вычисляют заранее и передают по широковещательному каналу, при этом, используя формулу расстояния между двумя точками на сфере, определяют расстояние от мобильной станции до базовой станции, зная это расстояние, на мобильной станции определяют время упреждения и уровень сигнала и вырабатывают соответствующие данные об изменении рабочих параметров каналов связи.
Схема организации сотовой связи, реализующая заявленный способ, представлена на чертеже.
Система сотовой связи включает базовую станцию 1, множество мобильных станций 2, одна из которых представлена на чертеже, и спутниковую систему 3 определения местоположения. Мобильная станция 2 содержит приемник 4 спутниковой системы определения местоположения, блок 5 вычисления расстояния до базовой станции и последовательно соединенные блок 6 вычисления времени упреждения и уровня сигнала и передатчик 7. Выход приемника 4 спутниковой системы определения местоположения соединен с первым входом блока 5 вычисления расстояния до базовой станции, на второй вход которого поступает информация о координатах базовой станции 1, а выход соединен с входом блока 6 вычисления времени упреждения и уровня сигнала.
Спутниковая система 3 определения местоположения типа GPS, GLONASS, GALILEO или других аналогичных спутниковых систем включает в себя совокупность спутников (более трех), что позволяет мобильной станции осуществлять определение местоположения не только в плоскости поверхности земли, но и в пространстве, а также осуществляет временную синхронизацию работы мобильных и базовых станций.
Приемник 4 спутниковой системы определения местоположения может быть выполнен аналогично [2].
Способ реализуется следующим образом.
Встроенный в мобильную станцию 2 приемник 4 спутниковой системы определения местоположения, на который поступает сигнал от спутниковой системы 3 определения местоположения, определяет свои координаты и передает данные о местоположении мобильной станции 2 на первый вход блока 5 вычисления расстояния до базовой станции.
Для синхронизации по времени и частоте работы передающей и приемной аппаратуры всей системы сотовой связи на базовой станции 1 используется широковещательный канал управления. Этот канал логически разбивают на несколько широковещательных каналов. По широковещательному каналу управления передачей на второй вход блока 5 вычисления расстояния до базовой станции вместе с информацией о сети, соте, соседних сотах (идентификационные номера и частоты) поступают заранее вычисленные координаты базовой станции 1.
В блоке 5 вычисления расстояния до базовой станции, выполненном на основе ПЭВМ типа PC, сначала, согласно [3], определяют угловую разницу Δσ между точками на сфере по формуле гаверсинусов
Figure 00000001
.
где Ф1 λ1; Ф2, λ2 - широта и долгота соответственно двух точек на сфере в радианах;
Δλ - разница координат по долготе;
затем для вычисления расстояния S до базовой станции 1 угловую разницу Δσ умножают на величину радиуса Земли.
С выхода блока 5 вычисления расстояния до базовой станции информация о расстоянии до базовой станции 1 передается на вход блока 6 вычисления времени упреждения и уровня сигнала, также выполненного на основе ПЭВМ типа PC, в котором производится вычисление величины времени Т упреждения, соответствующей расстоянию до базовой станции 1:
T=S/V,
где S - расстояние до базовой станции; V=3⋅108 м/с - скорость распространения сигнала по радиоканалу.
Уровень сигнала определяют, например, по формуле, предложенной в [1, с. 17]:
Figure 00000002
где Рв точке приема - мощность принятого сигнала;
Pпередатчик - мощность принятого сигнала;
К - коэффициент пропорциональности;
f - частота сигнала;
d - расстояние между приемником и передатчиком.
Полученные данные поступают на вход передатчика 7.
Таким образом, зная расстояние S до базовой станции 1, на мобильной станции 2 определяют время упреждения и уровень сигнала и вырабатывают соответствующие данные об изменении рабочих параметров каналов связи.
Благодаря тому, что вычисление времени упреждения и уровня сигнала производится на самой мобильной станции, сокращается количество управляющей информации, поступающей с базовой станции и, соответственно, возрастает скорость передачи полезной информации.
Кроме того, так как известна величина расстояния от мобильной станции до базовой и, соответственно, время упреждения передачи сигнала, отсутствует необходимость использовать большой защитный интервал, что также увеличивает скорость передачи полезной информации. Одновременно, уменьшение величины защитного интервала в пакете доступа позволяет увеличить радиус соты.
Таким образом, за счет того, что, согласно предлагаемому техническому решению отпадает необходимость в передаче в центр управления системы сотовой связи и на мобильную станцию файлов с фрагментами цифровой географической карты местности, и за счет сокращения управляющей информации, поступающей с базовой станции на мобильную станцию, увеличивается скорость передачи полезной информации. Это особенно заметно в условиях высокой подвижности мобильных станций.
Одновременно сокращается длина защитного интервала в пакете доступа, что можно использовать для передачи дополнительной информации с мобильной станции. Кроме того, это позволяет увеличить радиус соты в GSM, что особенно важно, когда базовые станции находятся на берегу, а абонентские терминалы на судах.
Источники информации
[1] М.С. Лохвицкий, Н.С. Mapдер Сотовая связь: от поколения к поколению - М.: Издательство ИКАР, 2014, стр. 112.
[2] Патент RU 2227373, МПК Н04 В 7/26, приоритет 12.08.2003.
[3] http://gis-lab.info/qa/great-circles.html.

Claims (1)

  1. Способ сотовой связи, согласно которому в процессе радиосвязи определяют с помощью встроенного в мобильную станцию приемника спутниковой системы определения местоположения данные о местоположении соответствующей мобильной станции, с базовой станции передают на мобильную станцию информацию, содержащую координаты и характеристики базовой станции той соты, где находится данная мобильная станция, и далее вырабатывают данные об изменении рабочих параметров каналов связи, отличающийся тем, что координаты базовой станции вычисляют заранее и передают по широковещательному каналу управления передачей в блок вычисления расстояния до базовой станции, встроенный в мобильную станцию, при этом, используя формулу расстояния между двумя точками на сфере, определяют расстояние от мобильной станции до базовой станции, зная это расстояние, на мобильной станции определяют время упреждения и уровень сигнала и вырабатывают соответствующие данные об изменении рабочих параметров каналов связи.
RU2017133610A 2017-09-27 2017-09-27 Способ сотовой связи RU2667390C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133610A RU2667390C1 (ru) 2017-09-27 2017-09-27 Способ сотовой связи

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133610A RU2667390C1 (ru) 2017-09-27 2017-09-27 Способ сотовой связи

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2667390C1 true RU2667390C1 (ru) 2018-09-19

Family

ID=63580408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017133610A RU2667390C1 (ru) 2017-09-27 2017-09-27 Способ сотовой связи

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2667390C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798502C1 (ru) * 2022-10-05 2023-06-23 Акционерное Общество "Национальный институт радио и инфокоммуникационных технологий" (АО "НИРИТ") Способ организации сотовой связи с использованием мобильного ретранслятора

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6701132B1 (en) * 1999-07-30 2004-03-02 Hitachi, Ltd. Mobile communication system, mobile station, and base station that calculates distance from mobile station
RU2227373C1 (ru) * 2003-08-12 2004-04-20 Громаков Юрий Алексеевич Способ сотовой связи
US7715849B2 (en) * 2001-02-28 2010-05-11 Nokia Corporation User positioning
US8195201B2 (en) * 2008-11-19 2012-06-05 Panasonic Corporation Radio positioning system and coordinate configuring method
RU2516704C2 (ru) * 2012-05-29 2014-05-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Система радиосвязи с подвижными объектами

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6701132B1 (en) * 1999-07-30 2004-03-02 Hitachi, Ltd. Mobile communication system, mobile station, and base station that calculates distance from mobile station
US7715849B2 (en) * 2001-02-28 2010-05-11 Nokia Corporation User positioning
RU2227373C1 (ru) * 2003-08-12 2004-04-20 Громаков Юрий Алексеевич Способ сотовой связи
US8195201B2 (en) * 2008-11-19 2012-06-05 Panasonic Corporation Radio positioning system and coordinate configuring method
RU2516704C2 (ru) * 2012-05-29 2014-05-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Система радиосвязи с подвижными объектами

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798502C1 (ru) * 2022-10-05 2023-06-23 Акционерное Общество "Национальный институт радио и инфокоммуникационных технологий" (АО "НИРИТ") Способ организации сотовой связи с использованием мобильного ретранслятора

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108351422B (zh) 移动网络中的定位方法、基站和移动终端
US10871578B2 (en) Differential correction map for GNSS
CN107197517A (zh) 基于ta分组的lte卫星上行链路同步方法
KR101322561B1 (ko) 기지국 위성력을 이동국에 제공하기
KR101651049B1 (ko) 미래의 내비게이션 동작에 대한 예상된 기여도에 기초한 이동국으로의 무선 송신기 얼머낵 정보의 제공
US20110021209A1 (en) Positioning systems utilizing mobile telephone system for correction signals
WO2017070909A1 (zh) 移动网络中的定位方法、基站和移动终端
US8265650B2 (en) GPS data management module for use in location-based service systems
US11096129B2 (en) Method and signaling for optimized cell switch in earth fixed cells NTN configuration
KR20140046049A (ko) 예상되는 루트에 기초한 모바일 디바이스로의 무선 송신기 알마낙 정보 제공
US20230010343A1 (en) Ta determination method and apparatus, and terminal device
WO2021088740A1 (zh) 适用于卫星网络的随机接入前导配置方法及装置
US20200174135A1 (en) Positioning Method, Device, and System
WO2021233059A1 (zh) 卫星网络中定位的方法和通信装置
CA2931043A1 (en) Method and system for estimating a topology of a network and its use in a mobile ad hoc radio network
CN114900882A (zh) 一种更新定时提前的方法、终端及网络设备
US9081078B2 (en) Technique for effectively communicating location information in a wireless communication service
US20240089998A1 (en) Messaging from an Orbital Base Station to Cellular User Equipment Applications with Message Processing Via a Card Operating System
RU2667390C1 (ru) Способ сотовой связи
GB2383215A (en) Location of a mobile terminal
JP2016504578A (ja) 疑似衛星システムのメッセージ送信方法、疑似衛星測位システム及び関連装置
US20240049219A1 (en) Cross-carrier data transmission method, terminal, and storage medium
CN104469933B (zh) 一种基于tdd蜂窝移动通信系统中特殊子帧的定位方法
JPH0972951A (ja) Ｄｇｐｓデ−タ送信システム
Kurahashi et al. GPS Signal Transmission Interval Optimization in Relay-Type GPS