專(zhuān)利名稱：用于使用無(wú)線電廣播發(fā)射機(jī)或?qū)ьl無(wú)線電信號(hào)發(fā)射機(jī)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置的方法
用于使用無(wú)線電廣播發(fā)射機(jī)或?qū)ьl無(wú)線電信號(hào)發(fā)射機(jī)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置的方法本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的一種用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置的方法。在第二代(GSM)和第三代(UMTS)以及后續(xù)各代的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線電蜂窩小區(qū)是由移動(dòng)通信服務(wù)的供應(yīng)商操作的經(jīng)典功能單元。新的運(yùn)營(yíng)商概念正改變這種范例。通過(guò)引入被稱為毫微微蜂窩小區(qū)的非常小的無(wú)線電蜂窩小區(qū)，可以構(gòu)想私有的無(wú)線電蜂窩小區(qū)由移動(dòng)通信供應(yīng)商的客戶來(lái)操作。毫微微蜂窩小區(qū)由較小的傳送和接收系統(tǒng)提供，該系統(tǒng)使得毫微微蜂窩小區(qū)中的移動(dòng)通信連接成為可能。以下，術(shù)語(yǔ)“毫微微蜂窩小區(qū)”等效于傳送和接收系統(tǒng)或毫微微基站(類(lèi)似于移動(dòng)通信基站)。毫微微蜂窩小區(qū)的表征性特性主要由所發(fā)射的發(fā)射機(jī)功率確定，該發(fā)射機(jī)功率決定性地影響提供有移動(dòng)通信的蜂窩小區(qū)的大小。關(guān)于蜂窩小區(qū)中經(jīng)準(zhǔn)許用戶的限制也是可能的。作為補(bǔ)充，毫微微蜂窩小區(qū)被整合到公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中。具體而言，毫微微蜂窩小區(qū)經(jīng)由至移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的相應(yīng)監(jiān)視和控制實(shí)體的寬帶網(wǎng)絡(luò)連接而連接至移動(dòng)通信供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)，以使得移動(dòng)通信服務(wù)的用戶在由毫微微蜂窩小區(qū)提供的區(qū)域中體驗(yàn)到與其所習(xí)慣的來(lái)自供應(yīng)商的較高級(jí)“宏網(wǎng)絡(luò)”的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量相同的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。出于管理原因和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)性與安全性的原因，移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商具有關(guān)于毫微微蜂窩小區(qū)的位置的精確知識(shí)是至關(guān)重要的。例如，在緊急呼叫的情形中，定位呼叫者在哪里也是必需的。用于確定毫微微蜂窩小區(qū)的位置的一種可能性是檢測(cè)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商周?chē)暮攴涓C小區(qū)，近似的位置確定可以基于這些宏蜂窩小區(qū)的標(biāo)識(shí)。DE 103 14 169A1公開(kāi)了一種用于基于來(lái)自基站的信號(hào)來(lái)確定移動(dòng)站的位置的方法。然而，該方法僅能在經(jīng)由宏網(wǎng)絡(luò)存在無(wú)線電供應(yīng)的區(qū)域中使用。供應(yīng)當(dāng)前未被供應(yīng)的區(qū)域因此是不可能的。另一種可能性是通過(guò)確定毫微微蜂窩小區(qū)用戶和運(yùn)營(yíng)商的物理寬帶連接來(lái)確定毫微微蜂窩小區(qū)的位置。然而，這可能由于用戶首先將數(shù)據(jù)流從毫微微蜂窩小區(qū)指引到其家庭網(wǎng)絡(luò)并從家庭網(wǎng)絡(luò)向前指引到因特網(wǎng)中而容易無(wú)效。由于至移動(dòng)通信供應(yīng)商的控制和監(jiān)視實(shí)體的連接建立隨后是經(jīng)由寬帶連接的IP地址運(yùn)行的，因而后者接收到錯(cuò)誤的或不精確的位置信息。因此，本發(fā)明的目的在于改進(jìn)毫微微蜂窩小區(qū)的位置檢查。該目的是通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置的方法來(lái)達(dá)成的。在從屬權(quán)利要求中給出本發(fā)明的其他版本。本發(fā)明的重要思想在于，為了檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置，確定和評(píng)估已知位置處的任意發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異，在毫微微蜂窩小區(qū)的位置處和在參考接收機(jī)的已知位置處接收所述無(wú)線電信號(hào)是可能的。發(fā)射機(jī)可以是為位置檢查廣播具有遠(yuǎn)射程的專(zhuān)用導(dǎo)頻無(wú)線電信號(hào)的廣播發(fā)射機(jī)或無(wú)線電發(fā)射機(jī)。廣播專(zhuān)用導(dǎo)頻無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電發(fā)射機(jī)可以是專(zhuān)門(mén)被提供用于廣播這些信號(hào)的發(fā)射機(jī)，或者是除了廣播傳統(tǒng)的廣播信號(hào)之外還廣播導(dǎo)頻無(wú)線電信號(hào)的廣播發(fā)射機(jī)。適于本發(fā)明的目的的廣播發(fā)射機(jī)可以例如是廣播模擬和/或數(shù)字廣播信號(hào)(例如DVB-T或具有嵌入式數(shù)字RDS(無(wú)線電數(shù)據(jù)系統(tǒng))數(shù)據(jù)的模擬廣播信號(hào))的發(fā)射機(jī)。以此方式，可以尤其在較差地提供有移動(dòng)通信的區(qū)域中，特別是在供應(yīng)較差的區(qū)域中(諸如建筑物中)，以相對(duì)較高的精度來(lái)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置，并且該位置可被用于為無(wú)線電覆蓋而激活毫微微蜂窩小區(qū)的無(wú)線電部分。本發(fā)明的一實(shí)施例涉及一種用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置的方法，該方法具有以下步驟-由該毫微微蜂窩小區(qū)和已知位置處的參考接收機(jī)接收來(lái)自已知位置處的至少三個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)，-基于由該毫微微蜂窩小區(qū)和該參考接收機(jī)接收到的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間來(lái)確定來(lái)自該至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異，以及根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置。發(fā)射機(jī)可以是在用于移動(dòng)通信的頻率范圍之外的頻率范圍中廣播用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置的導(dǎo)頻無(wú)線電信號(hào)的廣播發(fā)射機(jī)或?qū)ьl無(wú)線電信號(hào)發(fā)射機(jī)。確定無(wú)線電信號(hào)的延遲差異可包括以下步驟-確定由毫微微蜂窩小區(qū)和參考接收機(jī)接收到的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間，-基于接收時(shí)間來(lái)計(jì)算時(shí)間區(qū)別，-基于時(shí)間區(qū)別來(lái)計(jì)算時(shí)間差，以及-基于時(shí)間差和無(wú)線電信號(hào)從無(wú)線電發(fā)射機(jī)至參考接收機(jī)的信號(hào)延遲來(lái)確定無(wú)線電信號(hào)從無(wú)線電發(fā)射機(jī)至毫微微蜂窩小區(qū)的延遲差異，所述信號(hào)延遲是基于參考接收機(jī)的已知位置和無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射機(jī)的已知位置來(lái)確定的。根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置可尤其包括以下步驟-基于來(lái)自所確定的時(shí)間區(qū)別的集合的時(shí)間區(qū)別形成時(shí)間差，被用于形成時(shí)間差的兩個(gè)時(shí)間區(qū)別是由該至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中相同的兩個(gè)發(fā)射機(jī)廣播并由毫微微蜂窩小區(qū)一次接收和參考接收機(jī)一次接收的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間的時(shí)間區(qū)別，以及-為每個(gè)所形成的時(shí)間差確定與所形成的時(shí)間差相關(guān)聯(lián)的至其無(wú)線電信號(hào)被用于形成該時(shí)間差的發(fā)射機(jī)的距離范圍，以及-基于所確定的距離范圍來(lái)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置?；谒_定的距離范圍來(lái)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置可具有以下步驟-將所確定的距離范圍的交疊區(qū)域確定為毫微微蜂窩小區(qū)的可能位置的區(qū)域，以及-基于該交疊區(qū)域來(lái)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置。確定來(lái)自該至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異和根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置是由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體達(dá)成的，基于由毫微微蜂窩小區(qū)和參考接收機(jī)接收到的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間確定的時(shí)間區(qū)別由毫微微蜂窩小區(qū)和參考接收機(jī)傳達(dá)給控制和監(jiān)視實(shí)體以檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置，和 /或無(wú)線電信號(hào)的本地接收時(shí)間由毫微微蜂窩小區(qū)和參考接收機(jī)傳達(dá)給控制和監(jiān)視實(shí)體。 控制和監(jiān)視實(shí)體可按防篡改的安全方式由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商操作，例如以專(zhuān)用的啟用毫微微蜂窩小區(qū)的服務(wù)器的形式。此外，毫微微蜂窩小區(qū)自身不必執(zhí)行資源密集的位置檢查。
確定來(lái)自該至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異和根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置也可由毫微微蜂窩小區(qū)自身進(jìn)行，基于由參考接收機(jī)接收到的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間確定的時(shí)間區(qū)別由參考接收機(jī)傳達(dá)給毫微微蜂窩小區(qū)以檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置，和/或由參考接收機(jī)接收到的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間被傳達(dá)給毫微微蜂窩小區(qū)以檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置，所述參考時(shí)間是由參考接收機(jī)確定的。在此情形中，毫微微蜂窩小區(qū)可以說(shuō)自主地接管無(wú)線電覆蓋，以使得除了必要時(shí)需要的參考接收機(jī)之外，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商不必使任何其他基礎(chǔ)設(shè)施保持可用。例如，毫微微蜂窩小區(qū)的固件可被配置成執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的位置檢查。最后，確定來(lái)自該至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異和根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置也可由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體進(jìn)行，無(wú)線電信號(hào)的本地接收時(shí)間由毫微微蜂窩小區(qū)和參考接收機(jī)傳達(dá)給控制和監(jiān)視實(shí)體。在此情形中，在毫微微蜂窩小區(qū)中實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的技術(shù)成本非常小，因?yàn)閮H必須提供接收發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)和測(cè)量接收時(shí)間的可能性以及向控制和監(jiān)視實(shí)體傳達(dá)這些數(shù)據(jù)的可能性。該方法還可通過(guò)以下步驟來(lái)表征_確定毫微微蜂窩小區(qū)的位置是否對(duì)應(yīng)于毫微微蜂窩小區(qū)的一個(gè)或多個(gè)計(jì)劃位置，以及-根據(jù)該確定，在由毫微微蜂窩小區(qū)覆蓋的區(qū)域內(nèi)激活由毫微微蜂窩小區(qū)作出的移動(dòng)通信提供。以此方式，使得根據(jù)毫微微蜂窩小區(qū)的位置來(lái)監(jiān)視毫微微蜂窩小區(qū)的操作成為可能，從而如引言中所提及的那樣可以使篡改變得困難(如果未能在很大程度上予以避免的話)。例如，尤其是在該位置對(duì)應(yīng)于毫微微蜂窩小區(qū)的計(jì)劃位置的情況下，移動(dòng)通信提供可由毫微微蜂窩小區(qū)激活。該過(guò)程可被周期性地重復(fù)，以使得計(jì)及毫微微蜂窩小區(qū)的位置變化成為可能。參考接收機(jī)可以是位置已知的參考毫微微蜂窩小區(qū)的形式。特別地，參考毫微微蜂窩小區(qū)可以位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的宏基站處，尤其是安裝在該宏基站處。本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種毫微微蜂窩小區(qū)，其被配置成與根據(jù)本發(fā)明的如以上所描述的方法聯(lián)用，并且還被配置成接收來(lái)自已知位置處的至少三個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)。毫微微蜂窩小區(qū)還可被配置成確定來(lái)自該至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異。毫微微蜂窩小區(qū)還可被配置成-根據(jù)基于收到無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間之間的時(shí)間區(qū)別所確定的延遲差異來(lái)向移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體傳送這些時(shí)間區(qū)別，和/或-根據(jù)基于接收時(shí)間的時(shí)間區(qū)別所確定的延遲差異來(lái)向移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體傳送無(wú)線電信號(hào)的本地接收時(shí)間。此外，毫微微蜂窩小區(qū)還可被配置成-接收無(wú)線電信號(hào)的由參考接收機(jī)測(cè)量的接收時(shí)間以檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置或者接收從這些接收時(shí)間確定的時(shí)間區(qū)別，-根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查自己的位置。最后，毫微微蜂窩小區(qū)還可被配置成-確定自己的位置是否對(duì)應(yīng)于該毫微微蜂窩小區(qū)的一個(gè)或多個(gè)計(jì)劃位置，以及-根據(jù)該確定，在由該毫微微蜂窩小區(qū)覆蓋的區(qū)域內(nèi)激活由該毫微微蜂窩小區(qū)所進(jìn)行的移動(dòng)通信提供。此外，本發(fā)明的一實(shí)施例涉及一種移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體，其被配置成與根據(jù)本發(fā)明的如以上所描述的方法聯(lián)用，尤其用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置和根據(jù)位置檢查來(lái)向毫微微蜂窩小區(qū)傳達(dá)啟用碼以激活毫微微蜂窩小區(qū)的無(wú)線電部分。在以下與附圖中所示的實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的描述中給出本發(fā)明其他的優(yōu)點(diǎn)和可能的應(yīng)用。在后面的參考標(biāo)記列表中給出的術(shù)語(yǔ)和相關(guān)聯(lián)的參考標(biāo)記將在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、摘要和附圖中使用。附圖示出

圖1 固定的已知位置處的三個(gè)發(fā)射機(jī)、參考接收機(jī)和其位置將要根據(jù)本發(fā)明來(lái)確定的毫微微蜂窩小區(qū)的布置；圖2和圖3 具有雙曲線的圖示，這些雙曲線是根據(jù)本發(fā)明通過(guò)評(píng)估延遲和延遲差異來(lái)確定的以檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置，圖4 根據(jù)本發(fā)明的用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置的方法的一實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下基于圖1中所示的具有三個(gè)固定的無(wú)線電發(fā)射機(jī)的實(shí)施例來(lái)解釋本發(fā)明。圖 1示出了其位置待確定的毫微微基站或毫微微蜂窩小區(qū)10，和參考接收機(jī)12，它們均接收來(lái)自從不同地理位置進(jìn)行傳送的三個(gè)無(wú)線電發(fā)射機(jī)14、16和18的無(wú)線電信號(hào)。這三個(gè)無(wú)線電發(fā)射機(jī)14、16和18的地理位置原則上是已知的。參考接收機(jī)12的位置也是已知的。 無(wú)線電發(fā)射機(jī)可以是為位置檢查而廣播具有遠(yuǎn)射程的專(zhuān)用導(dǎo)頻無(wú)線電信號(hào)的且被提供用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置的廣播發(fā)射機(jī)或?qū)ьl無(wú)線電信號(hào)發(fā)射機(jī)。毫微微蜂窩小區(qū) 10還例如經(jīng)由有線寬帶因特網(wǎng)連接連接至移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的控制和監(jiān)視實(shí)體20以進(jìn)行通信。經(jīng)由此連接，毫微微蜂窩小區(qū)10可與控制和監(jiān)視實(shí)體20交換數(shù)據(jù)，并且尤其從控制和監(jiān)視實(shí)體20接收使其能激活自己的移動(dòng)通信提供的啟用碼。參考接收機(jī)12還可連接至移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的控制和監(jiān)視實(shí)體20和/或毫微微蜂窩小區(qū)10 (虛線連接)以進(jìn)行通信。毫微微蜂窩小區(qū)10、參考接收機(jī)12和控制和監(jiān)視實(shí)體20之間的數(shù)據(jù)通信被加密以避免可能的誤用，尤其是防止竊聽(tīng)該啟用碼。毫微微蜂窩小區(qū)或毫微微基站10和參考接收機(jī)12兩者均如以下所描述的那樣確定由無(wú)線電發(fā)射機(jī)14、16和18尤其是周期性地或連續(xù)地廣播的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間。在由無(wú)線電發(fā)射機(jī)進(jìn)行的信號(hào)廣播中，發(fā)射機(jī)標(biāo)識(shí)符和傳輸時(shí)間例如可被編碼，以使得接收機(jī)能夠確定收到信號(hào)來(lái)自哪個(gè)無(wú)線電發(fā)射機(jī)以及該信號(hào)是何時(shí)廣播的。取代編碼無(wú)線電信號(hào)中的傳輸時(shí)間或者除了編碼無(wú)線電信號(hào)中的傳輸時(shí)間之外，可以提供固定的傳輸時(shí)間，
8例如，數(shù)字傳輸信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)。可以通過(guò)將信號(hào)的傳輸時(shí)間定義為幀結(jié)構(gòu)中指定幀的開(kāi)始， 例如，數(shù)字信號(hào)(諸如嵌入在模擬聲音無(wú)線電信號(hào)中的DVB-T或數(shù)字RDS數(shù)據(jù))中的傳輸幀的開(kāi)始，來(lái)使用數(shù)字信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)。由于信號(hào)的接收機(jī)必須將自己同步到幀結(jié)構(gòu)上，因而該接收機(jī)也可檢測(cè)傳輸幀的開(kāi)始和定義傳輸時(shí)間的指定幀的開(kāi)始，并且通過(guò)讀取自己的時(shí)鐘來(lái)確定接收時(shí)間?？衫鐚⑼綆米鞫x傳輸時(shí)間的指定幀。對(duì)于同步過(guò)程，在DVB-T 信號(hào)中提供可被評(píng)估以確定接收時(shí)間的所謂的“傳輸參數(shù)信令(TPS)導(dǎo)頻”。對(duì)于RDS數(shù)據(jù)的情形中的同步，在EP 0 652 660B1中描述了一種方法。指定傳輸時(shí)間的時(shí)間間隔可被計(jì)算，以使得最長(zhǎng)的無(wú)線電信號(hào)延遲短于最短的指定傳輸時(shí)間間隔。為了確定無(wú)線電信號(hào)從無(wú)線電發(fā)射機(jī)到毫微微基站10和參考接收機(jī)12的延遲， 毫微微基站10和參考接收機(jī)12具有時(shí)鐘，該時(shí)鐘理想情況下與用于在無(wú)線電信號(hào)中編碼的傳輸時(shí)間的無(wú)線電發(fā)射機(jī)時(shí)鐘幾乎同步。例如，這些時(shí)鐘可由無(wú)線電時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)，和/或經(jīng)由至控制和監(jiān)視實(shí)體的通信連接與發(fā)射機(jī)14、16和18的時(shí)鐘同步。然而，發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的時(shí)鐘同步在本發(fā)明中不是必需的，因?yàn)橄藗鬏敃r(shí)間(如以下所示的)。以下，基于一實(shí)施例，參照用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的算法的圖4中所示的流程圖來(lái)詳細(xì)解釋根據(jù)本發(fā)明的方法。發(fā)射機(jī)14在時(shí)間T1廣播的無(wú)線電信號(hào)Sl在信號(hào)延遲、之后抵達(dá)毫微微基站 10，并在信號(hào)延遲t/之后抵達(dá)參考接收機(jī)12。通常，毫微微基站10和參考接收機(jī)12的時(shí)鐘并不彼此同步，而分別具有偏移ΔΤ和ΔΤ'。因此，毫微微基站10和參考接收機(jī) 12的時(shí)鐘分別示出接收到發(fā)射機(jī)14在T1廣播的信號(hào)的時(shí)間Tle = Ti+ti+AT和Tle‘= Vt1' +ΔΤ'(索引e表示接收時(shí)間，并且索引1、2、3分別標(biāo)識(shí)由發(fā)射機(jī)14、16和18廣播的信號(hào)Si、S2和S3)。類(lèi)似地，毫微微基站10和參考接收機(jī)12的時(shí)鐘分別示出接收到發(fā)射機(jī)16在時(shí)間T2廣播的信號(hào)S2的時(shí)間T2e = T2+t2+A T和T2e' = T2+t2' +ΔΤ'。在發(fā)射機(jī)18在時(shí)間T3廣播的信號(hào)S3的情形中，毫微微基站10和參考接收機(jī)12的時(shí)鐘分別示出時(shí)間T3e = T3+t3+AT和T3e‘ = T3+t3' +ΔΤ'。因此，綜上所述，毫微微基站10和參考接收機(jī)兩者均在它們接收來(lái)自三個(gè)發(fā)射機(jī)14、16和18的無(wú)線電信號(hào)S1、S2和S3時(shí)分別捕捉三個(gè)接收時(shí)間Tle和Tle'、T2e和T2e'、T3e和T3e'。毫微微基站10和參考接收機(jī)12彼此減去由發(fā)射機(jī)14、16和18廣播的信號(hào)的所捕捉接收時(shí)間，以計(jì)算接收信號(hào)之間的時(shí)間區(qū)別，即不同發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)分別至毫微微基站10和參考接收機(jī)12的時(shí)間區(qū)別(步驟S12)。這導(dǎo)致毫微微基站10中的以下時(shí)間區(qū)別T-T = 1 IeΔ T12 = T^t1+ Δ T- (T2+t2+ Δ Τ)=Vt1_丁2_亡2
T-T = 1 Ie 13eΔ T13 = W Δ T- (T3+t3+ ΔΤ)=Vt1
T-T = 13eΔ T23 = T2+t2+ Δ T- (T3+t3+ ΔΤ)=T2+t2—T3-13
在參考接收機(jī)12中，計(jì)算以下時(shí)間區(qū)別
τ ‘ 一τ 1 丄Ie 丄2e= AT12' =T1'+V +ΔΤ' -(T2'+V+ ΔΤ')=T1' +ν-T '-ν
rP ！ iTl / 1Ie [3e= AT13' =T1'+V +ΔΤ' -(T3'+V+ ΔΤ')=T1' +V-T ‘-ν
τ ‘ 一τ 1 丄 2e l3e=Δ T23' =T2'+t2' +ΔΤ' -(T3'+V+ ΔΤ')=T2' +V-T3'-ν
以此方式計(jì)算的時(shí)間區(qū)另Ij Δ T12, Δ T12' 、ΔΤ13、Δ T13'、Δ T23禾口 AT23'由;■微微
基站10和參考接收機(jī)12傳送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的控制和監(jiān)視實(shí)體20以供進(jìn)一步處理。在這些時(shí)間區(qū)別中消除了時(shí)鐘偏移ΔΤ和ΔΤ'的影響。還可由控制和監(jiān)視實(shí)體20計(jì)算這些時(shí)間區(qū)別，以使得毫微微蜂窩小區(qū)12和參考接收機(jī)僅必須向控制和監(jiān)視實(shí)體傳送針對(duì)由發(fā)射機(jī)14、16和18廣播的信號(hào)的所捕捉接收時(shí)間。無(wú)線電發(fā)射機(jī)和參考接收機(jī)的位置對(duì)于控制和監(jiān)視實(shí)體20而言是已知的。可從這些位置計(jì)算信號(hào)延遲t/、t2‘和t3'。通過(guò)減去時(shí)間區(qū)別ΔΤ12 Π AT12'、八1\3和 ΔΤ13'、ΔΤ23 ΠΔΤ23'并使用信號(hào)延遲t/、t2‘和t3'，計(jì)算以下時(shí)間差(步驟S14)ΔΤ12 = AT12-AT12' = T^t1-Tft2-(L+t/ _T2_t2' ) = tl-t2-(t/ -t2')A113= δ T13-δ T13' =T1+t1-T3-t3-(T1+t1' _T3_t3' ) = Vt3-U1' -t3')ΔΤ23 = Δ T23-Δ T23' = T2+t2-T3-t3-(T2+t3' -T3_t3' )=t2_t3-(t2' -t3')時(shí)間差ΔΤ12、ΔΤ13和Δ Τ23僅取決于無(wú)線電發(fā)射機(jī)的信號(hào)至毫微微基站或至參考接收機(jī)的延遲差異t「t2 (或t「t3或t2-t3)，并且與傳輸時(shí)間T1J1和T3以及時(shí)鐘偏移Δ T和 ΔΤ'無(wú)關(guān)。無(wú)線電發(fā)射機(jī)的信號(hào)至毫微微基站10的延遲差異、-t2 (或、-、或、_、)可以因此基于時(shí)間差ΔΤ12、ΔΤ13和Δ Τ23和無(wú)線電信號(hào)從無(wú)線電發(fā)射機(jī)至參考接收機(jī)的信號(hào)延遲t/、t2‘和t3'來(lái)確定，所述信號(hào)延遲是基于參考接收機(jī)12的已知位置和無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射機(jī)的已知位置來(lái)確定的(步驟S16)。假定無(wú)線電信號(hào)是在直接路徑(“視線”)上傳播的，具有相同延遲差異、-t2 (或、_、或、_、)的所有地理位置形成雙曲線。S卩，毫微微基站10的位置在由延遲差異、-t2(或、-、或、_、)唯一確定的雙曲線上。實(shí)際上，沿多條路徑的反射和傳播將導(dǎo)致與此理想雙曲線的偏離，并且因此導(dǎo)致降低的位置精度。毫微微基站的尋找到的位置被給定為所有三條雙曲線的交點(diǎn)，如圖2中所示。控制和監(jiān)視實(shí)體20檢查毫微微基站10的對(duì)應(yīng)于毫微微基站10的測(cè)量值的實(shí)際位置是否充分精確地與計(jì)劃位置(或若干準(zhǔn)許位置之一)一致。如果通過(guò)該比較確定毫微微基站10在計(jì)劃位置處，則移動(dòng)通信供應(yīng)商的控制和監(jiān)視實(shí)體20通過(guò)向毫微微基站10傳送以上提及的經(jīng)加密啟用碼來(lái)授予毫微微基站10充當(dāng)活動(dòng)移動(dòng)通信蜂窩小區(qū)的準(zhǔn)許。僅在接收到此準(zhǔn)許之后，才開(kāi)啟毫微微基站10的活動(dòng)的無(wú)線電部分，并且該毫微微蜂窩小區(qū)因此成為移動(dòng)通信提供的活動(dòng)部分。如果由移動(dòng)通信供應(yīng)商的控制和監(jiān)視實(shí)體 20作出的確認(rèn)是否定的，則此確認(rèn)不會(huì)發(fā)生，或者毫微微基站10不能接收任何合適的無(wú)線電發(fā)射機(jī)并因此無(wú)法計(jì)算時(shí)間區(qū)別和將這些時(shí)間區(qū)別傳送給控制和監(jiān)視實(shí)體20，毫微微基站就不能被激活。為了確?；顒?dòng)的毫微微基站保留在其預(yù)期位置處并且不能離開(kāi)該預(yù)期位置，以任意間隔重復(fù)所描述的用于位置檢查的方法。例如，根據(jù)本發(fā)明的位置檢查可以每天、每小時(shí)進(jìn)行多次，例如每10分鐘進(jìn)行一次。例如，控制和監(jiān)視實(shí)體20傳送的啟用碼可具有受時(shí)間限制的有效性，以使得在啟用碼的有效期期滿之后，毫微微蜂窩小區(qū)10必須再次發(fā)起通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法的位置檢查，以獲得新的用于激活其無(wú)線電部分的啟用碼。還可以構(gòu)想毫微微蜂窩小區(qū)以任意的時(shí)間間隔重復(fù)通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法的位置檢查，并且如果所確定的位置與毫微微蜂窩小區(qū)的預(yù)期位置相差太遠(yuǎn)，則通過(guò)控制和監(jiān)視實(shí)體傳送恰適的停用碼來(lái)自動(dòng)地關(guān)閉毫微微蜂窩小區(qū)的無(wú)線電部分。根據(jù)本發(fā)明的方法的精度主要取決于能夠如何精確地測(cè)量延遲差異、-t2、trt3 和、-、。例如，如果這些測(cè)量的公差范圍為士 0. 5118，那么結(jié)果是至少3*108111/8\1118 = 300m(因?yàn)闊o(wú)線電信號(hào)是以光速傳播的，即3 · 108m/s)的雙曲線條帶而不是雙曲線。隨著與無(wú)線電發(fā)射機(jī)的距離的增大，此條帶寬度變得更大。圖3是來(lái)自圖2的一部分，并示出這些條帶的不同寬度。時(shí)間差Δ T12禾口 Δ T12'、Δ T13禾口 Δ T13'、Δ T23禾口 Δ T23'可以在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的控制和監(jiān)視實(shí)體20而不是毫微微基站10和參考接收機(jī)12中計(jì)算。在這種情形中，毫微微基站10和參考接收機(jī)12必須報(bào)告它們已接收到發(fā)射機(jī)14、16和18在時(shí)間1\、T2和T3向控制和監(jiān)視實(shí)體20廣播的信號(hào)的本地時(shí)間。隨后如以上所描述的那樣進(jìn)行。還可以不使用控制和監(jiān)視實(shí)體20來(lái)進(jìn)行操作，以使得毫微微蜂窩小區(qū)自主地激活其無(wú)線電部分。為此目的，參考接收機(jī)12的測(cè)量值被發(fā)送給要被定位的毫微微基站10， 如圖1中由虛線指示的。隨后，可以在毫微微基站10中通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法來(lái)執(zhí)行以上所描述的所有步驟。在此實(shí)現(xiàn)中，僅當(dāng)毫微微基站10自己確定在計(jì)劃(或準(zhǔn)許的)位置時(shí)， 才準(zhǔn)許毫微微基站10激活其無(wú)線電部分。根據(jù)本發(fā)明的用于處理測(cè)量值的方法和取決于該方法的位置檢查可以例如被實(shí)現(xiàn)為毫微微蜂窩小區(qū)的固件的一部分。毫微微基站也可被用作參考接收機(jī)。為此目的，此參考毫微微基站可被安裝在已知位置處，例如，宏基站處。參考毫微微基站使用與要被定位的毫微微基站相同的方法。然而，參考毫微微基站不必為此目的而被控制和監(jiān)視實(shí)體激活。如果評(píng)估來(lái)自三個(gè)以上無(wú)線電發(fā)射機(jī)的信號(hào)，則進(jìn)一步提高位置檢查的精度是可能的。根據(jù)本發(fā)明的方法也可與根據(jù)引言中所描述的現(xiàn)有技術(shù)的用于確定位置的其他方法相組合。例如，如果毫微微基站能夠接收到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的宏蜂窩小區(qū)，則該毫微微基站可首先將自己定向到這些宏蜂窩小區(qū)，因?yàn)檫@些宏蜂窩小區(qū)可靠地確保較高的位置精度。如果不能從宏基站接收到無(wú)線電信號(hào)，則毫微微基站可例如根據(jù)本文中所描述的方法將自己定向到可自由接收的廣播發(fā)射機(jī)。最后，還可通過(guò)確定毫微微基站所連接的物理寬度連接來(lái)確定位置。與先前的基于宏基站和其他無(wú)線電發(fā)射機(jī)的位置確定相比，如引言中所描述的篡改的可能性具有很低的成功前景并且因此對(duì)于借助寬度連接的定位而言沒(méi)有吸引力。在此組合方法的一變型中，能以足夠的精度通過(guò)接收來(lái)自一個(gè)或多個(gè)宏基站的無(wú)線電信號(hào)來(lái)確定其自己的位置的毫微微基站可附加地充當(dāng)用于通過(guò)以上所描述的根據(jù)本發(fā)明的方法來(lái)檢查其他毫微微基站的位置的參考接收機(jī)。此毫微微基站自己的位置可基于宏基站來(lái)確定，并且結(jié)果被傳達(dá)給控制和監(jiān)視實(shí)體。另外，此毫微微基站可確定該毫微微蜂窩小區(qū)能接收的廣播或電視發(fā)射機(jī)的身份和時(shí)間區(qū)別，并還向控制和監(jiān)視實(shí)體報(bào)告這些數(shù)據(jù)?？刂坪捅O(jiān)視實(shí)體可將與毫微微基站的已知位置相關(guān)聯(lián)的這些時(shí)間區(qū)別用作用于檢查其他毫微微基站的位置的參考。以此方式，由移動(dòng)通信客戶操作的毫微微基站也可充當(dāng)參考接收機(jī)，并且移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可不使用其自己的參考接收機(jī)或參考毫微微基站。在本發(fā)明中，移動(dòng)通信供應(yīng)商可以尤其在移動(dòng)通信提供較差的區(qū)域中改進(jìn)對(duì)毫微微蜂窩小區(qū)的位置的檢查，尤其是對(duì)毫微微蜂窩小區(qū)的操作的啟用。參考標(biāo)記10毫微微基站或毫微微蜂窩小區(qū)12參考接收機(jī)14、16、18用于無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射機(jī)20移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體
權(quán)利要求
1.一種用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)(10)的位置的方法，具有以下步驟由所述毫微微蜂窩小區(qū)(10)和已知位置處的參考接收機(jī)(12)接收來(lái)自已知位置處的至少三個(gè)發(fā)射機(jī)(14、16、18)的無(wú)線電信號(hào)(S1、S2、S3)，基于由所述毫微微蜂窩小區(qū)和所述參考接收機(jī)接收到的所述無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間來(lái)確定來(lái)自所述至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異，以及根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置，其中所述發(fā)射機(jī)(14、16、18)是在用于移動(dòng)通信的頻率范圍之外的頻率范圍中廣播用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置的導(dǎo)頻無(wú)線電信號(hào)的廣播發(fā)射機(jī)或?qū)ьl無(wú)線電信號(hào)發(fā)射機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述無(wú)線電信號(hào)的所述延遲差異包括以下步驟確定由所述毫微微蜂窩小區(qū)和所述參考接收機(jī)接收到的所述無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間 (SlO)，基于所述接收時(shí)間來(lái)計(jì)算時(shí)間區(qū)別(S12)， 基于所述時(shí)間區(qū)別來(lái)計(jì)算時(shí)間差(S14)，以及基于所述時(shí)間差和所述無(wú)線電信號(hào)從所述無(wú)線電發(fā)射機(jī)至所述參考接收機(jī)的所述信號(hào)延遲來(lái)確定所述無(wú)線電信號(hào)從所述無(wú)線電發(fā)射機(jī)至所述毫微微蜂窩小區(qū)(10)的延遲差異，所述信號(hào)延遲是基于所述參考接收機(jī)(12)的已知位置和所述無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射機(jī)的已知位置來(lái)確定的(S16)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置包括以下步驟 基于來(lái)自所確定的時(shí)間區(qū)別的集合的時(shí)間區(qū)別形成時(shí)間差，被用于形成時(shí)間差的兩個(gè)時(shí)間區(qū)別是由所述至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中相同的兩個(gè)發(fā)射機(jī)廣播并由所述毫微微蜂窩小區(qū)一次接收和所述參考接收機(jī)一次接收的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間的時(shí)間區(qū)別，以及為每個(gè)所形成的時(shí)間差確定與所形成的時(shí)間差相關(guān)聯(lián)的至其無(wú)線電信號(hào)被用于形成所述時(shí)間差的發(fā)射機(jī)的距離范圍，以及基于所確定的距離范圍來(lái)檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，基于所確定的距離范圍來(lái)檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置具有以下步驟 將所確定的距離范圍的交疊區(qū)域確定為所述毫微微蜂窩小區(qū)的可能位置的區(qū)域，以及基于所述交疊區(qū)域來(lái)檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置。
5.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定來(lái)自所述至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異和根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置是由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體達(dá)成的，基于由所述毫微微蜂窩小區(qū)和所述參考接收機(jī)接收到的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間確定的時(shí)間區(qū)別由所述毫微微蜂窩小區(qū)和所述參考接收機(jī)傳達(dá)給所述控制和監(jiān)視實(shí)體以檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置，和/或無(wú)線電信號(hào)的本地接收時(shí)間由所述毫微微蜂窩小區(qū)和所述參考接收機(jī)傳達(dá)給所述控制和監(jiān)視實(shí)體。
6.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定來(lái)自所述至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異和根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置由所述毫微微蜂窩小區(qū)達(dá)成，基于由所述參考接收機(jī)接收到的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間確定的時(shí)間區(qū)別由所述參考接收機(jī)傳達(dá)給所述毫微微蜂窩小區(qū)以檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置，和/或由所述參考接收機(jī)接收到的無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間被傳達(dá)給所述毫微微蜂窩小區(qū)以檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置， 所述參考時(shí)間是由所述參考接收機(jī)確定的。
7.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定來(lái)自所述至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異和根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體達(dá)成， 無(wú)線電信號(hào)的本地接收時(shí)間由所述毫微微蜂窩小區(qū)和所述參考接收機(jī)傳達(dá)給所述控制和監(jiān)視實(shí)體。
8.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于以下步驟確定所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置是否對(duì)應(yīng)于所述毫微微蜂窩小區(qū)的一個(gè)或多個(gè)計(jì)劃位置，以及根據(jù)所述確定，在由所述毫微微蜂窩小區(qū)覆蓋的區(qū)域內(nèi)激活由所述毫微微蜂窩作出的移動(dòng)通信提供。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，如果所述位置例如對(duì)應(yīng)于所述毫微微蜂窩小區(qū)的計(jì)劃位置，則所述移動(dòng)通信提供由所述毫微微蜂窩小區(qū)激活。
10.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，周期性地重復(fù)所述方法。
11.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述參考接收機(jī)(12)是位置已知的參考毫微微蜂窩小區(qū)的形式。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述參考毫微微蜂窩小區(qū)位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的宏基站處，尤其安裝在所述宏基站處。
13.—種毫微微蜂窩小區(qū)(10)，配置成與根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法聯(lián)用，并且還配置成接收來(lái)自已知位置處的至少三個(gè)發(fā)射機(jī)(14、16、18)的無(wú)線電信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的毫微微蜂窩小區(qū)，其特征在于，所述毫微微蜂窩小區(qū)還被配置成確定來(lái)自所述至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線信號(hào)的延遲差異。
15.如權(quán)利要求13或14所述的毫微微蜂窩小區(qū)，其特征在于，所述毫微微蜂窩小區(qū)還被配置成_向移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體傳送接收到的無(wú)線信號(hào)的接收時(shí)間之間的時(shí)間區(qū)別，和/或-向移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體傳送無(wú)線電信號(hào)的本地接收時(shí)間。
16.如權(quán)利要求13、14或15所述的毫微微蜂窩小區(qū)，其特征在于，所述毫微微蜂窩小區(qū)還被配置成_接收無(wú)線電信號(hào)的由參考接收機(jī)測(cè)量的接收時(shí)間，或者接收從所述接收時(shí)間確定的時(shí)間區(qū)別，-根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置。
17.如權(quán)利要求16所述的毫微微蜂窩小區(qū)，其特征在于， 所述毫微微蜂窩小區(qū)還被配置成_確定所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置是否對(duì)應(yīng)于所述毫微微蜂窩小區(qū)的一個(gè)或多個(gè)計(jì)劃位置，以及_根據(jù)所述確定，在由所述毫微微蜂窩小區(qū)覆蓋的區(qū)域內(nèi)激活由所述毫微微蜂窩小區(qū)作出的移動(dòng)通信提供。
18.—種移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的控制和監(jiān)視實(shí)體(20)，配置成與根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的方法聯(lián)用，尤其用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)的位置以及根據(jù)所述位置檢查來(lái)向所述毫微微蜂窩小區(qū)傳達(dá)用以激活所述毫微微蜂窩小區(qū)的無(wú)線電部分的啟用碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢查毫微微蜂窩小區(qū)(10)的位置的方法，具有以下步驟由所述毫微微蜂窩小區(qū)(10)和由已知位置處的參考接收機(jī)(12)接收來(lái)自已知位置處的至少三個(gè)發(fā)射機(jī)(14、16、18)的無(wú)線電信號(hào)(S1、S2、S3)，基于由所述毫微微蜂窩小區(qū)和所述參考接收機(jī)接收到的所述無(wú)線電信號(hào)的接收時(shí)間來(lái)確定來(lái)自所述至少三個(gè)發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)發(fā)射機(jī)的無(wú)線電信號(hào)的延遲差異，以及根據(jù)所確定的延遲差異來(lái)檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置，其中所述發(fā)射機(jī)(14、16、18)是在用于移動(dòng)通信的頻率范圍之外的頻率范圍中廣播用于檢查所述毫微微蜂窩小區(qū)的位置的導(dǎo)頻無(wú)線電信號(hào)的廣播發(fā)射機(jī)或?qū)ьl無(wú)線電信號(hào)發(fā)射機(jī)。
文檔編號(hào)G01S5/02GK102440044SQ201080022497
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者M·布雷特巴切, M·羅伯科 申請(qǐng)人:德國(guó)電信股份有限公司