SE526741C2 - Positionsbestämning av mobilstationer - Google Patents

Description

20 25 30 I , 526 741 2 terminalens position genom att använda t.ex. tidsskillnad (TD, eng. Time Difference) .

För att kunna ansluta sig till ett mobilt nät eller för att utföra handover när den år ansluten, mäter en mobil terminal typiskt sett konstant tillgängliga signaler, inte endast från den egna basstationen, utan även från andra basstationer. Dessa signaler är typiskt sett styrsignaler avsedda för mätning av radioförhållanden för överföringar, vilka styrsignaler innehåller, bland annat data, information om hur man kan upprätta en förbindelse till den sändande basstationen. I synnerhet innefattar styrsignalerna data, vilket i sig självt eller i kombination med bärarens frekvens på vilken styrsignalen sändes utgör basstationsidentiñeringsdata. En mobil terminal kan alltså erhålla en identitet för den såndande basstationen och en uppskattning av radioförhållandena. Mobilterminalen sammanställer typiskt sett denna information, i GSM (eng. Global System for Mobile communications) i en grannlista, vilken överförs till nätet som information.

Positionsuppskattning kan grundas på mätningar i grannlistan. Man använder då sambandet mellan avståndet från radiobasstationen och radioförhållandet i kombination med kunskap om basstationens exakta position. Basstationspositionema år kända inom kommunikationsnätet.

Detta betyder att grannlistan lätt kan användas för positionsuppskattning enligt olika algoritmer. Positionsuppskattningens noggrannhet är i allmänhet proportionell mot cellens storlek.

Trianguleringar, eller tidsskillnads-metoder (TD, eng. Time Difference), använder signaler som associeras med två eller fler olika basstationer. Dessa signaler används för att beräkna positionen eller på vilket avstånd från basstationen en mobilterminal är belägen. Beräkningarna grundar sig på den relativa eller absoluta skillnaden i den tid det tar signalen att fortplanta sig mellan terminalen och de olika basstationema. Den uppnåbara noggrannheten för TD-metoder beror på systemarkitektur, fysiska förhållanden och radioförhållanden. Typiskt sett, är noggrannheten för en 10 15 20 25 30 -f _ . 526 74-1 TD-metod i ett mobiltelefonisystem 50 till 150 meter. TD-metoder är även relativt tids- och resurskrävande.

Fingeravtrycksmetoder använder det faktum att alla platser har en mer eller mindre unik kännetecknande signatur i de mottagna radiosignalerna. Detta är resultatet av multi-vägbildning och reflektioner i byggnaderna och hindren. Genom att lagra de kännetecknande radiosignaturema för olika platser i en databas, är det möjligt att bestämma platsen för en anordning genom att jämföra den mottagna signaturen för en signal med signaturer lagrade i databasen. Fingeravtrycksmetoder fordrar en databas som alltid är uppdaterad. Ett gott resultat förlitar sig alltså typiskt sett på att klara av att passa ihop signaler från flera olika källor eller basstationer.

En terminal som befinner sig inomhus has typiskt sett en förbindelse till en basstation som täcker den omgivande utomhusarealen som år av en lägre kvalitet än om terminalen skulle ha varit belägen utomhus. För att förbättra täckningssituationen inomhus är många större byggnader utrustade med inomhusmobiltelefonisystem. Inomhussystemet består oftast av en basstation och ett distribuerat antennsystem eller en läckande-kabel- antenn. För en byggnad som är spridd över stora ytor används typiskt sett repeterare. Detta resulterar i att hela byggnaden uppträder som en stor radiocell och att det är omöjligt att bestämma var terminalen är belägen inuti byggnaden. Vidare, på grund av svaga signaler från basstationer belägna utomhus, är mer sofistikerade metoder som använder t.ex. triangulering normalt sett omöjliga att tillämpa.

En rättfram lösning är att använda ett tillkommande system för positionering, ett system som inte grundar sig på något mobiltelefonisystem.

Detta kan vara ett inomhus-GPS-system, ett WLAN (trådlöst lokalareanät, eng. Wireless Local Area Network) eller ett Blåtands-baserat system eller någon annan sensorlösning. Sådana system fordrar emellertid tillkommande komplex utrustning och även terminalerna måste utrustas med speciell maskinvara och/ eller programvara, vilket gör lösningen dyr. 10 15 20 25 30 (n PO (gm \'| 4> ...in En annan rättfram lösning är att öka antalet inomhusbasstationer, vilket alltså minskar cellemas storlek. En basstation är emellertid en dyr komponent och en sådan lösning skulle därför bli mycket kostsam.

I den publicerade amerikanska patentansökningen US 2003 / 0008664 A1, förevisas ett förfarande och en apparat för uppskattning av en terminals position inom ett radiosystem som har en repeterare. En dedikerad identitetskod sänds ut för varje repeterare. Terminalen är försedd med maskinvara och / eller programvara för mottagning och tolkning av dessa koder. I en föredragen utföringsfonn av ett CDMA-system kan identitets- kodema realiseras med pseudo-brus-sekvenser vid definierade offsets, speciellt reserverade för repeteraridentifiering. Repeteraridentiteten kan då användas för att ge en förbättrad positionsuppskattning. En sådan lösning har nackdelen att den typiskt sett behöver såväl tillkommande programvara i tenninalema för att möjliggöra identifiering av de dedikerade identitets- koderna som tillägg i olika kommunikationsstandarder, även om vissa speciella lösningar kan vara möjliga inom befintliga standardramar.

SAMMANFATTNING I lösningar enligt teknikens ståndpunkt förknippas en förbättrad noggrannhet i positionsuppskattning med stora investeringar i dyr tillkommande utrustning. Vidare fordrar vissa lösningar att speciell maskinvara eller programvara tillförs mobilterminalerna, vilket betyder att alla terminaler som redan fmns på marknaden antingen inte kommer att kunna positioneras eller att de måste uppgraderas. Dessutom, lösningar som kan köras inom nuvarande standarder eller standarder inom en nära framtid år att föredra.

Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är alltså att möjliggöra positionsuppskattning av mobila terminaler med förbättrad noggrannhet som inbegriper begränsade investeringar i tillkommande utrustning. Ett lO 15 20 25 30 , 526 741 s ytterligare syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla förfaranden och anordningar som inte fordrar några ändringar i existerande cellulära standarder och utan behov av nya eller uppdaterade mobilterminaler. Ett annat syfte med den föreliggande uppfinningen är att möjliggöra förbättrad positionsuppskattning lämpad att innefattas i system som inbegriper distribuerade antennsystem, läckande-kabel-antenner och/ eller system som innefattar repeterare. Ytterligare ett annat syfte med den föreliggande uppfinningen är att möjliggöra positionsuppskattning för inomhussystem. Ytterligare ett vidare syfte med den föreliggande uppfinningen är att möjliggöra positionsuppskattning som ger ett snabbt SVaf.

De ovanstående syftena åstadkoms med anordningar och förfaranden enligt de bifogade patentkraven. I allmänna ordalag, tillkommande styrsignaler som innefattar identifieringsdata för virtuella basstationer distribueras i radiosystemet från välbestämda platser. Det finns en koppling mellan vaije identiñeringsdata för virtuella basstationer och den plats från vilken det sänds ut, och en mobilterrninal kan använda informationen för att förbättra sin positionsuppskattning enligt konventionella tillvägagångssätt. Eftersom identifieringsdatat för virtuella basstationer tillhandahålls i samma format som identifieringsdata för normala basstationer behövs inte några ändringar av mobilterminalema alls. Mobilterminalen kan emellertid inte ansluta sig till kommunikationssystemet genom att använda en cell som är associerad med identifieringsdatat för virtuella basstationer, eftersom detta data endast är avsett för positionsuppskattningsändamål. På ett sådant sätt kan de anordningar för att tillhandahålla den tillkommande informationen som är nödvändiga för den förbättrade positionsuppskattningen göras mycket enkla och billiga.

Mobilterminalen kan inte a priori skilja mellan identiñeringsdata för virtuella basstationer och identifieringsdata för riktiga basstationer. I föredragna utföringsformer av den föreliggande uppfinningen förhindras därför mobilen till och med att försöka ansluta sig till kommunikationssystemet genom att 10 15 20 25 30 , 526 741 6 använda en cell som associeras med identifieringsdatat för virtuella basstationer, eller sannolikheten för att mobilen ska vilja ansluta sig åtminstone reduceras. Data som explicit uttrycker sådant förhindrande överföras tillsammans med identifieringsdatat för virtuella basstationer. En annan möjlighet att minska sannolikheten för att försöka ansluta sig är att styra effekten och / eller kvaliteten för de styrsignaler som bär identifierings- datat för virtuella basstationer på ett sådant sätt att de mobila terminalema helt enkelt inte väljer identifieringsdatat för virtuella basstationer för anslutningsåndamål.

Den föreliggande uppfinningen kan tillämpas på vilka eellulära kommunikationssystem som helst, men år särskilt lämpliga att tillämpas på inomhussystem, speciellt system som använder distribuerade antennsystem, läckande-kabel-antenner och/ eller repeterare.

Den föreliggande uppfinningen har många fördelar jämfört med lösningar enligt teknikens ståndpunkt. Eftersom den föreliggande uppfinningen använder sig av redan existerande typer av rundsånt data, men på ett nytt sätt, är de föreslagna utföringsformerna lätta och billiga att introducera i redan befintliga system eftersom komplexiteten för tillkommande funktionalitet eller anordningar är liten. Vidare kan mobilterminaler som redan finns på marknaden användas av det föreslagna systemet utan några som helst modiñeringar. Fördröjningen mellan förfrågan om att göra en positionsuppskattning och erhållandet av resultatet därav är också mycket liten, eftersom terrninalen i vissa utföringsformer kan bestämma sin egen position utan att sända en förfrågan till systemet.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppñnningen, tillsammans med ytterligare syften och fördelar därav, förstås bäst genom hänvisning till den följande beskrivningen gjord tillsammans med de medföljande ritningarna, i vilka: 10 15 20 25 30 «, . 526 741 7 FIG. 1 är en schematisk illustration av ett cellulårt kommunikationssystem; FIG. 2 är en illustration av det typiska innehållet i en grannlista; FIG. 3 är en schematisk illustration av ett distribuerat antennsystem enligt teknikens ståndpunkt; FIG. 4 är en schematisk illustration av ett distribuerat antennsystem enligt en utföringsform av den föreliggande uppñnningen; FIG. 5 är en schematisk illustration av ett allmänt cellulärt kommunikationssystem enligt en utföringsform av den föreliggande uppñnningen; FIG. 6 är en schematisk illustration av ett antennsystem med läckande-kabel enligt en utföringsform av den föreliggande uppñnningen; FIG. 7 är en schematisk illustrering av ett distribuerat antennsystem enligt en annan utföringsform av den föreliggande uppñnningen; FIG. 8 är en schematisk illustration av ett antennsystem med läckande-kabel enligt en annan utföringsform av den föreliggande uppñnningen; FIG. 9 är en schematisk illustration av ett kommunikationssystem som använder repeterare enligt en utföringsform av den föreliggande uppñnningen; FIG. 10 är en schematisk illustration av ett distribuerat antennsystem enligt ytterligare en annan utföringsform av den föreliggande uppñnningen; FIG. 11 är en schematisk illustration av ett antennsystem med läckande-kabel enligt ytterligare en annan utföringsform av den föreliggande uppñnningen; FIG. 12A och 12B är ett blockdiagram av utföringsformer av en mobil terminal användbar med den föreliggande uppñnningen; FIG. 13 år ett blockdiagram av en utföringsform av en basstation användbar med den föreliggande uppñnningen; samt FIG. 14 är ett flödesschema som illustrerar huvudstegen för en utföringsfonn av ett förfarande enligt den föreliggande uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING 10 15 20 25 30 526 741 För att helt förstå verkan av den föreliggande uppfinningen ges först en kort översikt över allmänna positionsuppskattningar i cellulära nät.

Grundiclén med cellulära nåt 10, av vilka ett schematiskt illustreras i Fig. 1, är att strukturera nätet som ett gitter av celler 4A-J, där varje cell 4A-J är den yta som täcks av en radiobasstation 2A-J. Kommunikationen sker via olika radioresurser. För att undvika interferens mellan mobiltelefoner 6 och radiobasstationer 2A-J i grannceller, använder kommunikationen mellan mobiltelefonen 6 och basstationen 2A-J olika resurser, dvs. något olika konfigureringar eller inställningar, t.ex. av frekvenser eller koder. Antalet sådana resurser eller "konñgurationer" år begränsat. I GSM-system, bildas resurserna av ett begränsat antal tillåtna bärfrekvenser, och de används för att särskilja kommunikation i olika celler. I WCDMA-system (bredbandig multipelaccess med koddelning, eng. Wideband Code Division Multiple Access), kännetecknas resurserna av ett begränsat antal olika koder.

Resultatet av det begränsade antalet radioresurser betyder att det är viktigt att planera nätet 10 ordentligt.

Mobil station (MS), mobil telefon, mobil terminal och telefonlur hänvisar alla till den anordning som ska positioneras. Dessa termer kommer att användas i den föreliggande presentationen såsom ekvivalenta uttryck. Denna anordning är typiskt sett en mobiltelefon, handhållen dator, så kallad Personlig Digital Assistent (PDA) eller annan anordning eller apparat utrustad med en radiomottagare för cellulära eller mobila nåt.

I de flesta cellulära nåt 10 mäter mobilterminalen 6 kontinuerligt radiosignalernas mottagningsförhållanden. Orsakerna är flera. En är att kunna modifiera såndningseffekten för att undvika att sända med onödigt höga sändningseffekter. I allmänhet, men inte nödvändigtvis, är den radiobasstation med de bästa radioförhållandena den som används för anslutning till det cellulära nätet. Basstationen med de bästa radioförhållandena år i de flesta fall även den som år belägen närmast 10 15 20 25 30 . 526 741 9 mobiltelefonen 6. I fig. 1 är mobiltelefonen 6 ansluten via basstation 2F.

Mobiltelefonen 6 finns alltså inuti cellen 4F för den särskilda basstationen 2F. Radiocellen definieras som den yta som omger en basstation, i vilken basstationen är den basstation med den bästa radioförbindelsen till en mobiltelefon. Eftersom positionerna för de såndningspunkter som associeras med basstationerna är kända genom det cellulära nätet, ger identiteten för basstationen med de bästa radioförbindelsema alltså även en ungefärlig uppskattning av mobiltelefonens plats. En cells storlek är proportionell mot tätheten av basstationer. I fig. 1 kan man därför dra slutsatsen att mobiltelefonen 6 finns inom cell 4F.

För att veta vilken basstation de ska ansluta sig till mäter mobiltelefonerna hela tiden även signaler som sänds från andra basstationer. Dessa signaler är speciella styrsignaler avsedda för mätning av radioförhållandena mellan mobiltelefonen och basstationerna. Signalema innehåller, bland annat data, information om hur en förbindelse till den basstation som sänder signalen kan etableras. Såsom nämndes ovan sker kommunikationerna i grannceller över länkar med någon annorlunda konfigureringar för att undvika interferens. Styrsignalema sänds typiskt sett genom att använda dessa olika konfigurationen Som ett exempel, i GSM, styrsignalen från en basstation sänds på en annan frekvens än den styrsignal som sänds från grannbasstationen. Basstationer längre bort kan emellertid använda samma frekvens i ett äteranvändningsmönster. För att kunna separera de basstationer som associeras med olika celler, men som sänder styrsignaler på samma frekvens, från varandra, innehåller styrsignalerna även annan information som gör det möjligt att särskilja en styrsignal från en basstation från den andra. Denna information, ensam eller i kombination med styrsignalens frekvens ger en möjlighet att identifiera en särskild basstation.

Med andra ord, styrsignalerna innefattar identifieringsdata för basstationer.

I GSM används så kallade färgkoder för att särskilja olika basstationer från varandra. 10 15 20 25 30 526 741 10 Nätet informerar typiskt sett mobilterminalen om vilka basstationer som finns i närheten. Mobiltelefonen vet sedan vilka styrsignaler som finns att hålla utkik efter. Mobiltelefonen kan också mäta signaler från varandras basstationer om informationen som ska mätas inte är åtkomlig. Detta kan vara fallet t.ex. i områden där en användares operatör inte har någon täckning men andra operatörer har. Resultatet av mätningarna av styrsignalerna som sänts från basstationerna lagras typiskt sett i mobilterminalen på ett sammanställt sätt. En sådan lista av grannbasstationer eller åtminstone data som motsvarar en sådan lista hålls uppdaterad i mobilterminalen och hänvisas ofta till såsom grannlistan.

Ett exempel på en sådan grannlista för situationen i fig. 1 illustreras i ñg. 2.

Listan är sorterad grundat på radioförhållandenas kvalitet, med de basstationer som har de bästa radioförhållandena i listans topp. Varje rad 100 i listan hänför sig till en särskild basstation. I detta exempel innefattar den första kolumnen 102 en identitet för basstationen. En andra del 104 innefattar tillkommande information. I den föreliggande utföringsformen innefattar en andra kolumn 105 allmän information. De tredje till femte kolumnerna 106-108 innefattar data som associeras med t.ex. mätningar av radioförhållandenas kvalitet till varje basstation, signalkvalitet, spärrflaggor eller liknande data som är viktigt för handover-beslut.

Mätningarna i en sådan lista överförs kontinuerligt till basstationen för att hålla nätet uppdaterat avseende radioförhållanden. Basstationen eller vilken nätserver som helst ansluten till den kan därmed återkalla innehållet i en grannlista för vilken ansluten mobilterminal som helst.

I den föreliggande presentationen kommer uttrycken "position" och "plats" att användas. Position är avsedd att betyda en geografisk position angiven som koordinater eller grader (t.ex. WGS-84-datum). Den kan även innehålla orientering och/ eller riktning, hastighet, acceleration etc. En position kan även anges som ett relativt mått. Platsen är en mer subjektiv position definierad av typen av (eller relationen till) anläggning eller läge. Exempel på 10 15 20 25 30 526 741 11 platser är "militärt område/anläggning", "sjukhus", "kontor", "teater", "nära nödutgång". Uttrycket "plats" antas innefatta även vad som innefattas av "position".

Den mest triviala positionsuppskattningen är att bestämma den ungefärliga positionen såsom inuti cellen för den basstation som har bäst radioförbindelse med mobilterminalen, dvs. basstationen i toppen av grannlistan. I ñg. 1 betyder detta att det är möjligt att med en viss sannolikhet dra slutsatsen att mobiltelefonen 6 är belägen inuti cell 4F.

Användning av flera poster i grannlistan för olika algoritmer betyder att en bättre noggrannhet än den cell där mobiltelefonen kamperar kan beräknas. I ñg. 2 kan man se att basstation 2G har den andra positionen i grannlistan.

Det är då mycket troligt att mobiltelefonen är belägen i en 60°-sektor som är vänd mot cell 4G, markerad med streckade linjer i fig. 1. Vidare, eftersom station 21 är den tredje posten i grannlistan är det också troligt att mobilterminalen 6 är belägen i den halva av sektorn som är närmast cell 41.

Ytterligare noggrannhet kan vidare åstadkommas genom att beakta t.ex. signalstyrkeförhållanden etc. Översättningen eller beräkningen som översätter grannlistan till en positions- och/ eller platsuppskattning kan antingen ske i det cellulära systemet eller i terminalen. Om positionsuppskattningen sker i systemet, t.ex. i en nätserver, måste mobilterminalen sända grannlistan eller mätningar som motsvarar den till radiobasstationen. Om mobilterminalen själv utför uppskattningen kan uppskattningen i ett grundkoncept t.ex. innefatta en bestämning av en närmaste basstation i form av t.ex. en cell-ID.

Sådan positionsinformation kan i vissa fall vara tillräcklig för att stödja många av de tjänster som grundar sig på positionsbestämning. Om emellertid den faktiska geografiska positionen måste uppskattas behöver mobilterminalen först information om de särskilda omgivningarna. Sådan information bör innehålla åtminstone de kända positionema för de olika basstationerna och skulle t.ex. kunna härledas från instruktioner avseende basstationer som ska mätas in. Annan information som kan vara specifik för 10 15 20 25 30 . 526 741 12 platsen, byggnaden eller omgivningarna kan också vara användbar. Sådan specifik information om tex. en specifik byggnad skulle kunna innefatta kartinformation, från vilken det är möjligt att exkludera vissa områden där en mobil inte kan befinna sig från positionsbestämningen. Det år t.ex. uppenbarligen mycket troligt att en mobilterminal inte är belägen inuti en vägg i en byggnad eller svävar i luften 10 meter ovanför golvet.

Inomhustâckning i cellulära system är ofta av en lägre kvalitet än utomhus.

Därför har många större byggnader sin egen lokala cell eller celler. Ett typiskt system enligt teknikens ståndpunkt illustreras i fig. 3. En enda basstation 8 betjänar ett distribuerat antennsystem innefattande ett antal antenner 14 fördelade över inomhusområdet. En repeterare kan finnas för att förstärka signalerna under distribueringen. Eftersom alla antenner tillhandahåller samma information upplever en mobilterminal 6 alla antenner tillsammans som ett sändande system, vilket associeras med en enda cell 4. Vidare, eftersom mobilterminalen 6 är omedveten om vilken antenn den kommunicerar med är det mindre troligt att Fórfinad positionsuppskattning såsom beskriven ovan fungerar bra. Ett sätt att förbättra noggrannheten för positionsuppskattning är att tillhandahålla mindre celler.

I den föreliggande uppfinningen antas det att såväl distribuerade antennsystem som läckande-kabel-system och undersystem som matas av en repeterare eller annan aktiv komponent år särskilt väl lämpade för att realisera den föreliggande uppfinningen. Termen "antenn" används normalt både för en antenn i ett distribuerat antennsystem, men även för en sektion av en läckande-kabel på en läckande-kabel-antenn.

De typiskt sett dåliga förbindelsema till basstationerna för utomhus- täckningen gör det även svårt eller till och med omöjligt att använda basstationer belägna utomhus för trianguleringsändamål. Eftersom ofta endast en basstation används för inomhustäckningen är det omöjligt att använda intern inomhustriangulering för positionsbestämning. l vissa 10 15 20 25 30 526 741 13 byggnader som âr spridda över stora områden (t.ex. flygplatser) används repeterare. Cellen blir då ännu större vilket resulterar i att arean inom vilken mobiltelefonen finns när den är ansluten till den cellen är mycket stor, dvs. noggrannheten för positionsuppskattning är låg.

Noggrannheten för positionsuppskattning som grundar sig på grannlistor är i grunden proportionell mot cellstorleken. Mindre celler kommer allmänt sett att ge en bättre positionsuppskattning. Celler styrs emellertid av en basstation och basstationer är allmänt sett mycket dyra. De funktionaliteter hos en basstation som används för positionsuppskattning är emellertid mycket begränsade. Faktum är att om endast styrsignaler som innefattar identiñeringsdata för basstationer sänds ut från väldefinierade positioner, är detta tillräckligt för att utföra positioneringsrutinerna. Den föreliggande uppfinningen grundar sig på denna förståelse och inför därför "virtuella" basstationer eller åtminstone möjliggör sändning av identifieringsdata för "virtuella" basstationer.

Den föreliggande uppfinningen är tillämpbar på de flesta cellulära kommunikationsnät. Det anses emellertid för närvarande att den är särskilt fördelaktig när den tillämpas på positionsuppskattning för mobilterminaler belägna i ett distribuerat antennsystem, ett läckande-kabel-system eller ett undersystem matat av en repeterare. Noggrannheten för positions- bestämningsförfarandet enligt uppfinningen beror såväl på t.ex. fastighetema eller omgivningen där uppfinningen ska realiseras och andra förutsättningar som på olika kundkrav. En positionsnoggrannhet på 20-50 meter tros emellertid vara realistisk. Den föreliggande uppfinningen skulle med fördel kunna användas för positionering av mobilterminaler belägna i inomhussystem, underjordiska tågsystem (tunnelbanor) och undersystem anslutna till cellulära makrosystem, t.ex. tunnlar anslutna till en makroradiocell som använder en repeterare.

Positioneringsmetoden enligt den föreliggande uppfinningen riktar sig primärt till positionering i cellulära mobilradiosystem. GSM är den 10 15 20 25 30 . 526 741 14 mobilradiotelefonistandard som används i de exemplifierande utförings- formerna i denna presentation. Den föreliggande uppfinningen är emellertid även tillämplig på andra cellulära mobilradiosystem och deras relaterade standarder, såsom t.ex. andra radiostandarder grundade på TDMA- (multipelaccess med tidsdelning, eng. Time Division Multiple Access), CDMA- (multipelaccess med koddelning, eng. Code Division Multiple Access), bredbands-CDMA- (WCDMA) och TDD-teknik (tidsdelad duplex, eng. Time Division Duplex).

Uppflnningens grundläggande koncept är att dela in en större cell i flera mindre virtuella celler som inte är riktiga radioceller i den bemärkelsen att var och en av nämnda särskilda virtuella celler inte hanteras och styrs av en viss radiobasstation. De virtuella cellema är istället definierade såsom varande associerade med ett visst identifieringsdata för en virtuell basstation i sin tur associerat med en viss position. Identifieringsdatat för virtuella basstationer tillhandahålls in till radiogränssnittet genom olika styrsignaler sända från de associerade positionerna. Den virtuella cellen uppträder som resultatet av tillkommande styrsignalering, men av en redan existerande typ, som sänds med det enda syftet att användas för positionsuppskattning.

Allmänt används "virtuell" för att beskriva att en signal eller en anordning verkar vara en riktig signal eller anordning endast i vissa aspekter. I denna framställning är en sådan aspekt ändamålet att bestämma en mobilterminals position. I andra aspekter verkar den "virtuella" anordningen eller signalen inte som en riktig signal eller anordning av den sorten. Som ett exempel, en signal som endast sänds ut för att användas för positions- uppskattning. På liknande sätt, en "virtuell" styrsignal är inte en signal som motsvarar en riktig cell och basstation, utan en "virtuell" basstation, som kan vara den som sänder den "virtuella" styrsignalen, kan t.ex. vara en enkel sändare som sänder styrdata och inte kan användas för anslutning av mobilterminalen till kommunikationsnätet. Identifieringsdata för virtuella basstationer är emellertid som sådant inte möjligt att särskilja från identiñeringsdata för riktiga basstationer. 10 15 20 25 30 . 526 741 15 I en byggnad eller annat område förberett med den utrustning och konfiguration som beskrivs i de exemplifierande utföringsformerna i denna framställning, utförs positionsuppskattningen genom att använda standard- funktionaliteter. I synnerhet kan de mätfunktionaliteter för mobilterminalen som normalt används fór uppsättning och konfigurering när mobilterminalen ansluter sig till radionätet användas. Man kan emellertid notera att virtuella basstationer typiskt sett är belägna i den nedre delen av en grannlista och algoritrnerna för positionsbestämning kan därför behöva modifieras något för att uppmärksamma den information som inhämtas genom den virtuella styrsígnaleringen mer.

Fig. 4 visar en utföringsform av ett distribuerat antennsystem enligt den föreliggande uppfinningen. Förutom de delar och anordningar som fmns i system enligt teknikens ståndpunkt innefattar systemet i fig. 4 dessutom ett antal sändare 7A-G, fördelade över samma område som täcks av de distribuerade antennema 14. Från varje sändare 7A-G sänds identifieringsdata för en virtuell basstation som är specifikt för varje sändare 7A-G ut. På grund av detta kommer en mobilterminal 6 som finns i cellen 4 även att erfara styrsignaler som innefattar identifieringsdatat för virtuella basstationer. Eftersom det inte finns någon a priori-kunskap om ifall identiñeringsdatat för basstationer är av en virtuell typ eller inte, tolkar mobilterminalen 6 sändarna 7A-G såsom antenner för äkta basstationer och får alltså intrycket att sju ytterligare mikroceller 5A-G finns närvarande. En nätserver som innefattar organ för positionsbestämning förses med information om positionen för var och en av dessa tillkommande sändare 7A4 G via basstationen 8 och en positionsbestâmning kan utföras enligt normala rutiner. Mobilterminalen 6 som visas i fig. 4 kommer att skapa en grannlista grundad på mätningar, där sändaren 7A är placerad högst av alla sändare 7A-G. Mobilterminalen 6 kan därigenom lokaliseras till att vara närvarande inuti den virtuella cellen 5A. Vidare förfiningar i positionsnoggrannhet kan åstadkommas genom att även bearbeta information från de andra sändarna 7A-G. 10 15 20 25 30 526 741 16 Sändarna 7A-G i den föreliggande utföringsformen är företrädesvis små radiosändare i byggnadens tak eller väggar som inte nödvändigtvis är direkt anslutna till mobiltelefoninätet som normala kommunikationsnoder.

Sändarna 7A-G klarar inte av att hantera något upplänksdata från en mobilterminal som är avsett att kommuniceras vidare via kommunikations- nätet. Sändarna 7A-G kan ha mottagarorgan, men dessa organ är endast avsedda för kommunikation mellan nätet och sändaren 7A-G, t.ex. för att styra såndarfrekvenser eller -effekten I denna mening verkar sändarna 7A-G mer som en användarutrustning. Precisionen beror på sändarnas täthet och fördelningsmönster och anpassas därför enkelt till de specifika lokala behoven. Telefonisystemets faktiska utformning själv begränsar inte sändarkonñguratíonen. Tätheten kan också variera mellan olika platser i byggnaden. Notera emellertid att för WCDMA måste man beakta interferensproblem av nära-långt borta-typ (eng. near-far-interference). En separat sändare placerad långt från en av de verkliga antennerna kan orsaka kommunikationsproblem för en användare belägen nära en virtuell sändare.

De allmänna positioneringsändamål kan även användas i allmänna cellulära system. I fig. idéema att introducera virtuella celler för 5 visas en cell i ett allmänt cellulärt trådlöst kommunikationssystem. En basstation 2 sänder styrsignaler innefattande identifieringsdata för basstationer associerat med basstationen 2, och en cell 4 associeras med basstationen 2. Genom att introducera tillkommande sändare 7 A-G vid olika positioner inuti cellen 4 definieras virtuella celler 5A-G. Sändaren 7G är placerad på samma ställe som basstationen 2. Från mobilterminalens 6 synvinkel ser detta system ut som ett makro-mikro-cell-system, där den verkliga cellen 4 är en makrocell och de virtuella cellerna 5A-G motsvarar mikrocellema. Noggrannheten i positionsbestärnningen ökas avsevärt genom tillägget av de relativt billiga sändaranordningarna. 10 15 20 25 30 17 Fig. 6 visar en liknande utföringsform som i fig. 4, men för ett system som använder en läckande-kabel-antenn 13. Alla principer från fig. 4 är emellertid desamma.

Fig. 7 visar en annan exemplifierande utföringsform av den föreliggande uppfinningen. Denna utföringsform skiljer sig från utföringsforrnen i fig. 4 på så sätt att sändarna 7 här är integrerade med kommunikationssystemet självt, t.ex. med antennema 14. Sändarna 7 kan då lätt utnyttja samma antennkabel för eventuell nödvändig kommunikation med t.ex. en styrenhet.

Sändarna 7 kan ha sina egna antenner (ej visat) eller kan dela de antenner 14 som används av kommunikationssystemet. Detta kommer att resultera i färre anordningar i innertaket och möjligheten att styra sändama 7 och mata den med kraft genom att använda antennkabeln.

Många system med distribuerade antenner och läckande-kablar använder också olika aktiva komponenter för att öka prestandan och / eller täckningen.

En av de vanligast använda aktiva komponenterna är repeteraren. Ytterligare en annan exemplifierande utföringsform av den föreliggande uppfinningen visas i fig. 8. Här är en styrsignalsändare 7 integrerad i repeteraren 12 i ett läckande-kabel-system. Den styrsignal som innefattar identifieringsdata för en virtuell basstation sänds endast från den del 13B av läckande-kabel- systemet som befinner sig efter repeteraren. En virtuell cell 5 kännetecknar alltså området runt del 13B. Signaler som kommer från delen 13A innefattar inte detta virtuella data. Ãven om endast en del av området med den "virtuella" signalen illustreras såsom en virtuell cell är det förstås möjligt att bestämma om en mobiltelefon 6 är belägen i de andra delama av den verkliga cellen 4 grundat på det faktum att den "virtuella" signalen inte tas emot eller att den mottagna signalstyrkan är lägre än ett fördeñnierat tröskelvärde. Detta är situationen för mobilterminalen i fig. 8.

I byggnader som använder ett inomhussystem med repeterare och där det inte finns några mycket höga krav på positionens noggrannhet kan en lösning med styrsignalsändare integrerade i t.ex. en repeterare vara 10 15 20 25 30 (51 i J -<| 4.:» ..._\ 18 tillräckligt bra. Detta är ett bra sätt att optimera användningen av en basstation. På samma gång som den täcker ett stort geografiskt område klarar den också av att bestämma ifall en mobilterminal är positionerad i ett särskilt under-område eller inte.

Exempel på en tillämpning är i anläggningar med begränsningar för mobiltelefonanvändning. En användare ska t.ex. inte kunna använda telefonen i vissa delar av en stor anläggning, t.ex. på vissa våningar eller inuti en sjukhusbyggnad. En annan tillämpning är i ett undezjordiskt tàgsystem (tunnelbana), där det kan vara möjligt att bestämma mellan vilka stationer en mobiltelefon för närvarande är belägen.

Repeterare används vanligen också för att ansluta en utomhusmakrocell med ett område med dålig radiotäckning t.ex. en tunnel, en byggnad eller ett fordon. En sådan situation illustreras i fig. 9. En basstation 8 har en antenn 16 för utomhusmakrocellen 4. Den repeterarbaserade tillämpningen är lämplig här, eftersom det gör det möjligt att bestämma om en mobiltelefon som använder makrocellbasstationen befinner sig inuti byggnaden eller inte.

En mottagare 18 tar emot signalerna och en repeterare 12 matar ett inomhussystem av t.ex. distribuerade antenner 14. Organ 7 för att lägga till styrsignaler som innefattar identifieringsdata för virtuella basstationer är integrerat tillsammans med repeteraren och en virtuell mikrocell 5 har skapats.

Såsom nämnts ovan ökar noggrannheten för positioneringen i cellulära nät om basstationstätheten ökar. Genom att introducera virtuella radiobasstationer kommer mobiltelefonen i nätet att uppleva detta som ett nät med små celler. Nätet själv kommer emellertid inte alls beakta de virtuella radiobasstationerna. De virtuella cellerna är typiskt sett planerade och ordnade såsom riktiga celler i ett cellulärt nät, vilket betyder att grannceller använder något olika konfigurationen De virtuella cellerna introduceras i nätet såsom det upplevs från mobilterminalen genom att använda extra styrsignaler. l t.ex. GSM och WCDMA, används BCCH 10 15 20 25 30 526 741 19 (rundsända styrkanaler, eng. Broadcast Control Channels) för dessa extra styrsignaler, vilka sänds förutom de normala styrsignalerna som sänds från radiobasstationen. Olika styrsignaler associeras med olika sändarpositioner.

I mobiltelefonen kommer styrsignalen att tas emot och tolkas såsom en styrsignal från en ordinarie basstation.

Eftersom sändarna för identiñeringsdata för virtuella basstationer inte är riktiga basstationer som kan ta emot något som sänts från mobiltelefonerna kan mobiltelefonera inte ansluta sig till det cellulära nätet genom användning av en cell associerad med identifieringsdatat för en virtuell basstation. Utan några ytterligare arrangemang kan en virtuell basstation placeras högst upp i en grannlista och mobiltelefonen kan därför försöka att ansluta sig till den virtuella basstationen i tron att den är en riktig basstation. Ingen kommunikation kan emellertid upprättas och slutligen kommer mobiltelefonen att ge upp sina försök och flytta vidare till nästa post i grannlistan. Sådana anslutningsförsök kommer att kosta såväl mycket batterieffekt som långa tider för anslutning och handover. Det är därför att föredra att tillämpa en funktionalitet som minskar sannolikheten för, eller till och med förhindrar, mobiltelefonen från att försöka ansluta.

Ett första angreppssätt att förhindra eller förbjuda en mobilterminal från att försöka ansluta sig till en virtuell basstation är att införliva tillkommande information i de virtuella styrsignalerna som indikerar att anslutning inte är möjlig genom användning av detta identitetsdata för basstationer. Detta kan göras genom att använda data eller flaggor som talar om att basstationen, "verklig" eller "virtuell", inte klarar av att ta emot någon trafik. I GSM- och WCDMA-system kan detta åstadkommas genom att använda "cellblockering" (eng. cell ban-ing). I GSM kan .biten Ce11_Bar_Access i Styrparametrarna för informationselementet RACH sättas lika med 1. Styrparametrarna RACH ingår i meddelanden enligt systeminforrnationstyp 1, 2, 2bis, 2ter, 3, 4 och 9 som rundsänds på BCCl-I till alla mobiler inom en cell. I WCDMA ingår den motsvarande parametern "cell blockerad" i informationselementet för 10 15 20 25 30 . 526 741 20 cellåtkomstrestriktíoner som ingår i systeminformationsblocktypema 15.3 och 15.4 och som också rundsänds på BCCH.

Ett annat sätt att undvika att mobilterminalen försöker att ansluta till den "virtuella" basstationen är att tillförsäkra att mobiltelefonen aldrig eller osannolikt vill ansluta till den. Orsaken till att mobilterminalen inte vill ansluta sig till basstationen år att radioförbindelsen till den "virtuella" basstationen aldrig tillåts uppträda såsom det bästa valet eller ens tillräckligt bra för att använda. Ett sätt att minska sannolikheten att mobilen försöker ansluta sig är att konfigurera mobilterminalen med avsikt på ett sådant sätt att mobilterminalen troligen inte försöker ansluta sig. Sådan konfiguration rundsänds typiskt sett som cellvals- eller cellåtervalsdata.

Detta kan åstadkommas genom att omsorgsfullt styra transmissionseffekten för den styrsignal som sänds från den virtuella sändaren så att den aldrig rankas högt i grannlistan.

Detta är verkligen möjligt att implementera i WCDMA-system. Först kan den virtuella styrsignalen sändas på samma frekvens som den riktiga styrsignalen, men med en annan förvrängningskod (eng. scrambling code). I detta scenario kan de relativa effekterna styras om de virtuella och reella signalema delar samma antenn, såsom i fig. 7. Eftersom utbredningskanalen mellan antenn och användare då kommer att vara identisk för både reella och virtuella styrsignaler och det inte finns något spörsmål om frekvensselektiv fädning, kommer en effektskillnad vid antennen att resultera i samma effektskillnad vid den mottagande mobilterminalen. För GSM kan det emellertid inte vara okomplicerat att styra de relativa effektnivåerna vid användarplatsen. Detta beror på att de virtuella styrsignalerna sänds på en annan frekvens än de riktiga styrsignalerna. Detta betyder att frekvensselektiv fädning kan få den riktiga styrsignalen att bli svagare än den virtuella signalen. För att tillförsäkra att en virtuell signal inte kommer att sluta på den högsta positionen i en grannlista måste mycket stora effektmarginaler användas. 10 15 20 25 30 526 741 21 Det kan också vara möjligt att tillämpa någon sorts distorsion av den virtuella styrsignalen så att mobiltelefonen tror att förbindelsen är dålig.

Detta är även möjligt att utföra inom ramen för WCDMA, eftersom WCDMA också använder signalkvalitet, uttryckt som uppskattad Ec/NO, som ett av cellvalskriterierna. I GSM används emellertid endast signalstyrka som kriterium för cellval, inte signalkvalitet, vilket betyder att distorsion inte kommer att ha någon effekt.

I en för tillfället föredragen utföringsform av den föreliggande uppfinningen integreras de virtuella sändama med det cellulära systemet. Fig. 10 illustrerar ett distribuerat antennsystem konfigurerat enligt en sådan utföringsform. Flera styrsignaler injiceras av en styrsignalsinjektor 21 vid en viss punkt i nätet, t.ex. vid basstationen 8. Signalema separeras genom användning av t.ex. frekvensskift, koddelning eller någon annan metod för att sprida signalerna. Signalerna överförs över antennkabeln tillsammans med de riktiga signalerna. Vid den position där signalen ska användas, väljer en signalväljare 22 ut den motsvarande styrsignalen och omvandlar den till en signal som kan tas emot av mobilterminalen 6.

Styrsignalsinjektorn 21 är den apparat som skapar nedlänksstyrsignalen (t.ex. BCCH i GSM) och injicerar dem in i systemet. Styrsignalsinjektorn 21 skapar ett antal (lika många som antalet virtuella celler i systemet) "virtuella" styrsignaler, var och en med unikt innehåll, dvs. identifieringsdata för virtuella basstationer, som kommer att användas för att bestämma i vilket område en mobiltelefon befinner sig. Identifieringsdatat för virtuella innefattar typiskt sett olika cell-ID, olika basstationsidentitetskoder (BSICS, eng. Base Station Identity Codes) eller basstationer annan information som gör en styrsignal olik de andra. Styrsignalsinjektom 21 omvandlar och sänder signalerna på ett sätt som gör det möjligt att separera ut en signal från de andra. Detta görs typiskt sett genom att använda t.ex. frekvens-, kod- eller tidsdelning, såsom diskuteras nedan. Vid 10 15 20 25 30 5.9.6 741 22 signalväljaren 22 omvandlas signalerna tillbaka till det ursprungliga signalformatet.

Signalväljaren 22 har två huvudfunktioner. Den första är att separera ut de rätta styrsignaler som ska användas och den andra är att omvandla de separerade signalerna tillbaka till det korrekta ursprungliga signalformat som ska tas emot av mobiltelefonen 6. Signalväljaren 22 påverkar endast de styrsignaler som används för att bestämma mobiltelefonernas 6 platser. Alla andra signaler, t.ex. trafikdata, påverkas inte.

Signalväljaren 22 för ett WCDMA-system är en ganska komplex anordning.

Här används koder för att separera de olika styrsignalerna. Signalväljarcn 22 för WCDMA arbetar som en interferenseliminerare som måste veta vilka koder den ska låta passera och vilka den ska eliminera. En enklare lösning som tar upp mer bandbredd är att sprida de olika styrsignalerna för de olika antennema genom att använda frekvensskift, såsom föreslagits för GSM.

Det är också möjligt att använda en multiplexeringsteknik mellan de verkiga styrsignalerna, den verkliga datatrafiken och de virtuella styrsignalerna på antennkabeln, och en annan i radiogränssnittet. Om t.ex. WCDMA används över luftgränssnittet kan de virtuella styrsignalerna i alla fall vara frekvensmultiplexerade i signalen på antennkabeln. Signalväljaren 22 kommer i ett sådant fall att vara ansvarig för omvandlingen.

En liknande implementering är även möjlig i lâckande-kabel-system. Fig. ll illustrerar ett sådant system. Styrsignalsinjektorn 21 arbetar i grunden såsom beskrivits tidigare. Dock är emellertid signalväljarens 22 komplexitet något högre. I ett läckande-kabel-system måste signalväljaren inte bara välja ut den signal som ska sändas såsom en styrsignal, den måste även låta alla styrsignaler som ska användas vid en senare punkt i systemet att passera. I den första delen av antennkabeln, finns verkliga styrsignaler, datatrafik och alla virtuella styrsignaler närvarande. I delen 13A av läckande-kabeln har en av de virtuella styrsignalema filtrerats bort. I delen 13B av läckande-kabeln 10 15 20 25 30 526 741 23 har en annan av de virtuella styrsignalema filtrerats bort. I delen 13C av läckande-kabeln finns endast de verkliga styrsignalerna kvar. Identifieringen av positionen måste då grundas på vilken kombination av styrsignaler som är möjlig att detektera. Mobilterminalen 6 i fig. 11 upplever den verkliga styrsignal som motsvarar den verkliga cellen 4, men endast en enda virtuell styrsignal. En trolig position är därför i ett område som endast täcks av en virtuell cell.

De följande styckena beskriver mer i detalj grannlistan och positionsuppskattningen med virtuell cell-ID i GSM enligt den ovan presenterade föredragna injektorrelaterade utföringsformen av den föreliggande uppfinningen tillsammans med fig. 10.

Styrsignalsinjektorn 21 inbegriper en GSM-sändare som genererar N nätkonfigurerbara BCCl-l-bårare (f_l, ..., f_N) som innehåller en frekvenskorrigeringsskur och en synkroniseringsskur (inbegripande en nätkonfigurerbar BSIC_1, ..., BSIC_N) men som annars endast innehåller slumpmässigt GMSK-modulerat data (Gaussiskt minsta-skift-kodat, eng.

Gaussian Minimum Shift Keying). Styrsignalsinjektorns 21 utsignal adderas (kombineras) till BTS-signalutgången (bastransceiverstationen, eng. Base Transceiver Station) (vilken innehåller BCCH-bärare f_O och trafikkanaler f_TCH1, ..., f_TCHn) och sänds på det distribuerade antennsystemet.

Handovergrannlistan i BCCH-bäraren f_O innehåller frekvensema f_1, ..., f_N, så att mobilterminalen 6 instrueras att mäta signalstyrkan för dessa frekvenser.

Vid antenn nummer k finns en signalväljare 22 som innefattar ett bandpassfilter med ett bandpass som täcker frekvenserna f_O, f_TCH1, ..., f_TCHn som används av BTS och frekvensen f_k, där f_k år en frekvens i uppsättningen av f_1, ..., f_N, som används av styrsignalinjektorn 21.

Mobilterminalen 6 nära antenn nummer k kommer då typiskt sett att ta emot de vanliga BTS-frekvenserna f_O, f_TCH1, ..., f_TCHn samt f_k. 10 15 20 25 30 526 74-1 24 Det finns två föredragna sätt att överföra signalstyrkemätningar till en server som utför positionsuppskattningen. 1. BSC vet att f_1, ..., f_N inte är riktiga handoverkandidater och kastar bort eventuella mätningar för detta ändamål. Den kan sedan vidarebefordra de mätta signalstyrkoma till positioneringsservern. 2. BSC är inte medveten om att f_l, ..., f_N är virtuella bärare men f__1, ..., f_N utgör fortfarande en del av grannlistan genom OSS. För att undvika handoverförsök till dessa virtuella frekvenser kan BSCen lagra en BSIC_k2 för f_k, där BSIC_k==BSCI_k2. När måtrapporten tas emot kan BSCen avgöra att fel cell har mätts. I denna implementering måste mobilterminalen ha andra organ för överföring av mätrapporten, t.ex. via SIM Application Toolkit.

Den faktiska positionsuppskattningen kan utföras vid en nod i huvudkommunikationsnätet, t.ex. en basstation, i mobilterminalen själv eller på ett distribuerat sätt. Det finns ofta en önskan att fördröjningen mellan förfrågan om att bli positionerad och att ha den slutliga positionsuppskattningen ska vara så lite som möjligt. I sådana fall år en lösning där terrninalen kan bestämma sin egen position utan att sända en förfrågan till systemet en fördel.

I ñg. 12A visas ett blockdiagram av en utföringsform av en mobilterminal 6.

Mobilterminalen 6 innefattar en mottagare 40, vilken ansvarar för mottagning av både styrsignaler och datatrafik. En positionsestimator 42 är ansluten till mottagaren 40 för överföring av information avseende mottagna styrsignaler. Positionsestimatom innefattar en grannlista 44, i vilken förhållanden avseende omgivande basstationer, riktiga eller virtuella, är sammanställda. Positionsestimatorn innefattar vidare en databas 46 som har relationer mellan identitetsdata för basstationer och associerade positioner. En sådan databas laddas företrädesvis ned från det cellulära nätet vid en ursprunglig uppkoppling till nätet. Med användning av grannlistan 44 och databasen 46 kan positionsestimatom 42 utföra en 10 15 20 25 30 526 74-1 25 bestämning av en trolig position för mobilterminalen 6 enligt konventionella principer. l fig. l2B visas ett blockdiagram av en annan utföringsform av en mobilterminal 6. I detta fall utförs den faktiska positionsuppskattningen vid basstationen. Här innefattar mobilterminalen 6 en mottagare 40 och en grannlista 44. Innehållet i grannlistan 44 utvärderas inte lokalt i mobilterminalen 6 utan istället överförs innehållet i grannlistan 44 via sändare 46 till basstationen.

I lig. 13 illustreras ett blockdiagram för en motsvarande basstation.

Basstationen 8 innefattar en mottagare 40, ansluten till en positionsestimator 42. Positionsestimatorn 42 innefattar eller har åtminstone tillgång till en databas 46 som lagrar relationer mellan cell-ID och positioner. En kopia 44' av grannlistan för mobilterminalen finns också tillgänglig i positionsestimatom. Med användning av grannlistkopian 44' och databasen 46 kan positionsestimatom 42 utföra en bestämning av en trolig position för mobilterminalen enligt konventionella principer.

Fig. 14 illustrerar ett flödesdiagram över huvudstegen i en utföringsfoim av en metod enligt den föreliggande uppfinningen. Proceduren börjar i steg 200.

I steg 202 överförs BSIC eller annat identifieringsdata för basstationer, för basstationer och virtuella basstationer i styrsignaler. De överförda styrsignalerna tas emot av en mobilterminal i steg 204. I steg 206 tillämpas organ för att förbjuda eller förhindra mobilterminalen att ansluta sig till den(de) virtuella basstationen(basstationerna). Slutligen i steg 208 bestäms en position för mobilterminalen grundat på mottagna styrsignaler för såväl basstationer som virtuella basstationer. Proceduren avslutas i steg 210. Än så länge har endast positionsuppskattningsmetoder grundade på cell-ID diskuterats. För att öka positionsbestämningens noggrannhet är det också möjligt att kombinera den föreliggande uppfinningen med mer avancerade 10 15 526 741 26 positioneringsmetoder, såsom t.ex. tidsskillnadsmetoder eller fingeravtrycks- metoder.

De exempliñerande utföringsforrnerna i denna framställning riktar sig först och främst till områden utrustade med ett distribuerat antennsystem, läckande-kabel-system ooh/ eller system som innefattar antenner matade genom en repeterare. Denna uppfinning kan emellertid utföras i många olika former och bör inte anses vara begränsad till utföringsformerna som beskrivs håri; utan dessa utföringsformer tillhandahålls snarare så att denna framställning ska vara grundlig och komplett, och ska helt framvisa uppfinningens omfattning för fackrnannen.

Det kommer att inses av fackmannen att olika modifieringar och ändringar kan göras i den föreliggande uppfinningen utan att lämna dess omfång, vilket endast begränsas av de bifogade patentkraven. I synnerhet inses att delsystem av olika utföringsformer kan vara möjliga att kombinera i vilka kombinationer som helst så länge som detta år tekniskt möjligt.

Claims (23)

10 15 20 25 30 526 741 27 PATENTKRAV

1. Metod för positionsbeståmning av en mobilstation (6) i ett mobilkommunikationsnât (10), innefattande stegen: - sändning av styrsignaler i mobilkommunikationsnâtet, vilka styrsignaler innefattar identifieringsdata för basstationer, vilket identifieringsdata för basstationer är associerat med en sändningsplats (2; 2A-J; 7; 7A-G; 13, 13A-C; 14; 16; 22) för den styrsignal som innefattar identiñeringsdatat för basstationer; - mottagning av sända styrsignaler i mobilstationen (6); samt - bestämning av en uppskattning av en position för mobilstationen (6) grundad på karakteristik för de mottagna styrsignalerna och identifieringsdatat för basstationer, kännetecknad av att åtminstone en av styrsignalerna innefattar identifieringsdata för en virtuell basstation; vilket identifieringsdata för virtuella basstationer âr som sådant inte möjligt att för mobilstationen (6) särskilja från identiñeringsdata för riktiga basstationer; vilken mobilstation (6) är oförmögen att ansluta sig till mobilkommunilcationsnâtet (lO) genom användning av en virtuell cell associerad med identifieringsdatat för den virtuella basstationen; samt varvid bestämningssteget utförs åtminstone grundat på sändningsplatsen (7 ; 7A-G; 22) associerad med identifieringsdatat för den virtuella basstationen.

2. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknar! av det ytterligare steget: - reducering av sannolikheten för mobilstationen (6) att försöka ansluta sig till mobilkommunikationsnåtet (10) genom användning av den virtuella cellen associerad med identifieringsdatat för den virtuella basstaüonen.

3. Metod enligt patentkrav 2, kännetecknas! av det ytterligare steget: 10 15 20 25 30 5 IX) 6 741 28 - förhindrande av mobilstationen (6) att försöka ansluta sig till mobilkommunilcationsnâtet (10) genom användning av den virtuella cellen associerad med identifieringsdatat för den virtuella basstationen.

4. Metod enligt patentkrav 3, kännetecknar! av att förhindrandesteget innefattar steget att införliva information som indikerar otillgänglighet för identifieringsdatat för den virtuella basstationen i nämnda åtminstone en av de styrsignaler som innefattar identifieringsdatat för virtuella basstationer.

5. Metod enligt patentkrav 4, kännetecknar! av att informationen som indikerar otillgånglighet är en flagga i styrsignalerna.

6. Metod enligt patentkrav 2, kännetecknar! av att steget reducering av sannolikheten innefattar steget att styra sändareffekt för nämnda åtminstone en av de styrsignaler som innefattar identifieringsdatat för virtuella basstationer.

7. Metod enligt patentkrav 6, kännetecknar! av att sändareffekten för nämnda åtminstone en av de styrsignaler som innefattar identifieringsdatat för virtuella basstationer styrs att ge en mottagen effekt vid en mobilstation (6) positionerad var som helst i ett täckningsornråde för mobilkommunikations- nätet (10) som är signifikant lägre än en mottagen effekt för åtminstone en styrsignal som innefattar identifieringsdata för en riktig basstation.

8. Metod enligt patentkrav 7, kännetecknad av att nämnda åtminstone en av de styrsignaler som innefattar identifieringsdatat för virtuella basstationer sänds från samma positioner som åtminstone en styrsignal som innefattar identifieringsdata fór en riktig basstation, varvid sändareffekten för nämnda åtminstone en av de styrsignaler som innefattar identiñeringsdatat för virtuella basstationer styrs till att vara mindre än såndareffekten för nämnda åtminstone en styrsignal som innefattar identiñeringsdatat för en riktig basstation sänd från samma position. 10 15 20 25 30 526 74-1 29

9. Metod enligt patentkrav 2, kännetecknad av att steget att reducera sannolikheten innefattar steget att styra signal-till-brus-förhållandet för nämnda åtminstone en styrsignal som innefattar identifieringsdatat för virtuella basstationer.

10. Metod enligt patentkrav 9, kännetecknad av att steget att styra signal-till-brus-förhållandet innefattar tilläggande av brus till styrsignalema som innefattar identifieringsdatat fór virtuella basstationer.

11. Metod enligt något av patentkraven 1 till 10, kännetecknad av att steget att bestämma en uppskattning av en position för mobilstationen (6) grundar sig på en grannlista (44, 44') för mobilstationen (6).

12. Metod enligt något av patentkraven 1 till 11, kännetecknad av att anordningar (7; 7A-G; 22) associerade med identifieringsdatat för virtuella basstationer är placerade inom ett område som täcks av ett antennsystem valt från listan: distribuerat antennsystem, läckande-kabel-system, samt kombinationer därav.

13. Metod enligt något av patentkraven 1 till 12, kännetecknad av att anordningar (7; 7A-G; 22) associerade med identifieringsdatat för virtuella basstationer är placerade inom ett område som täcks av ett system som är utrustat med repeterare.

14. Metod enligt patentkrav 12 eller 13, kännetecknad av stegen: - tillhandahållande, i en basstation (8) för antennsystemet, av styrsignaler som innefattar identifieringsdata för virtuella basstationer; - distribuering av styrsignalema som innefattar identifieringsdatat för virtuella basstationer på en gemensam antennanslutning; samt - utväljande av respektive styrsignaler ur styrsignalerna som innefattar identifieringsdatat för virtuella basstationer vid olika positioner i 10 15 20 25 30 526 741 so antennsystemet, för sändning av de utvalda styrsignalema på ett radiogränssnitt.

15. Radionät i ett mobilkommunikationsnät (10), innefattande: - sändare (2; 2A-J; 7; 7A-G; 13, 13A-C; 14; 16) anordnade för att sända styrsigrialer till en mobilstation (6), vilka styrsignaler innefattar identiñeringsdata för basstationer; vilket identifieringsdata för basstationer är associerat med en plats (2; 2A-J; 7; 7A-G; 13, 13A-C; 14; 16; 22) för den sändare som sänder identifieringsdatat för basstationer; - mottagarorgan (40) anordnat för insamling av information associerad med karakteristik för styrsignalema när de tas emot vid mobilstationen (6) och för extrahering av identifieringsdatat för basstationer; samt - positioneringsorgan (42) anordnat för att bestämma en positíonsuppskattning för mobilstationen (6) grundad på karakteristik för de mottagna styrsignalema och identifieringsdatat för basstationer, kännetecknat av att åtminstone en av styrsignalema innefattar identifieringsdata för en virtuell basstation; vilket identifieringsdata för virtuella basstationer är som sådant inte möjligt att för mobilstationen (6) särskilja från identifieringsdata för riktiga basstationer; vilken mobilstation (6) är oförmögen att ansluta sig till mobilkommunikationsnätet (10) genom användning av en virtuell cell' associerad med identifieringsdatat för den virtuella basstationen; samt vilket positioneringsorgan är anordnat för att bestämma positionsuppskattningen åtminstone grundat på sändarplatsen (7; 7A-G; 22) associerad med identifieringsdatat för den virtuella basstationen.

16. Radionät enligt patentkrav 15, kännetecknat av åtminstone en anordning (7 ; 7A-G; 22) associerad med varje identifieringsdata för en virtuell basstation, 10 15 20 25 30 526 741 31 varvid mobilstationen (6) är oförmögen att ansluta till mobilkommunikationsnätet 10 via nämnda åtminstone en anordning (7; 7A- G; 22).

17. Radionät enligt patentkrav 15 eller 16, kännetecknat av en basstation (8) samt ett antennsystem valt från listan: distribuerat antennsystem, läckande-kabel-system, och en kombination därav.

18. Radionät enligt något av patentkraven 15 till 17, kännetecknat av en repeterare i antennsystemet.

19. Radionät enligt något av patentkraven 16 till 18, känneteclmat av att åtminstone en av nämnda åtminstone en anordning är en sändare (7; 7A- G).

20. Radionät enligt patentkrav 16, kännetecknat av att åtminstone en av nämnda åtminstone en anordning är ett väljarorgan (22) anslutet till en sändare (l3; 13A-C; 14) för styrsignaler innefattande identifieringsdata för verkliga basstationer.

21. Radionät enligt patentkrav 20, kännetecknat av att väljarorganet (22) är anordnat för att undertrycka alla styrsignaler som innefattar identifieringsdata för virtuella basstationer utom en.

22. Radionät enligt patentkrav 20 eller 21, kännetecknat av att basstationen (8) innefattar organ (21) flår tillhandahållande av styrsignaler som innefattar identifieringsdata för virtuella basstationer.

23. Mobilkommunikationsnåt (10), innefattande: - sändare (2; 2A-J; 7; 7A-G; 13, 13A-C; 14; 16) anordnade för sändning av styrsignaler till en mobilstation (6), 10 15 20 25 ' 526 741 32 vilka styrsignaler innefattar identifieringsdata för basstationer; vilket identiñeringsdata för basstationer år associerat med en plats (2; 2A-J; 7; 7A-G; 13, 13A-C; 14; 16; 22) för den sändare som sänder identifieringsdatat för basstationer; - mottagarorgan (40) anordnat för insamling av information associerad med karakteristik för styrsigrialerna när de tas emot vid mobilstationen (6) och för extrahering av identifieringsdatat fór basstationer; samt - positioneringsorgan (42), anordnat för att bestämma en positionsuppskattning för mobilstationen (6) grundad på karakteristik för de mottagna styrsignalerna och identifieringsdatat fór basstationer, kännetecknat av att åtminstone en av styrsignalema innefattar identifieringsdata för en virtuell basstation; vilket identifieringsdata för virtuella basstationer är som sådant inte möjligt att för mobilstationen (6) särskilja från identiñeringsdata för riktiga basstationer; vilken mobilstation (6) är oförmögen att ansluta sig till mobilkommunikationsnâtet (10) genom användning av en virtuell cell associerad med identiñeringsdatat för den virtuella basstationen; samt vilket positioneringsorgan (42) är anordnat för att bestämma positionsuppskattningen åtminstone grundad på den sändarplats (7 ; 7A-G; 22) som associeras med identifieringsdatat för den virtuella basstationen.