WO2004082316A1 - Détermination de positions de terminaux de communication mobiles à l'aide de données de navigation d'origines différentes - Google Patents

Détermination de positions de terminaux de communication mobiles à l'aide de données de navigation d'origines différentes Download PDF

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WO2004082316A1
WO2004082316A1 PCT/FR2004/000515 FR2004000515W WO2004082316A1 WO 2004082316 A1 WO2004082316 A1 WO 2004082316A1 FR 2004000515 W FR2004000515 W FR 2004000515W WO 2004082316 A1 WO2004082316 A1 WO 2004082316A1
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WO
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navigation
data
frames
navigation data
communication
Prior art date
Application number
PCT/FR2004/000515
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Julien Michelon
Didier Flament
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Alcatel
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Definitions

  • the invention relates to the field of positioning mobile communication terminals within telecommunications installations.
  • telecommunications installation is understood here to mean an installation comprising in particular at least one broadcasting network, for example radio (and in particular digital), or satellite, or broadband multimedia, and / or a mobile telephone network.
  • broadcasting network for example radio (and in particular digital), or satellite, or broadband multimedia
  • telecommunications network all types of network, of a telecommunications installation according to the invention, capable of transmitting (frames of) communication data by waves, whatever in either form.
  • more and more mobile communication terminals are equipped with applications based at least in part on the determination of their respective positions.
  • more and more services, offered by operators of mobile telecommunications networks to their customers with mobile terminals are based, at least in part, on the knowledge of the positions of their mobile terminals.
  • the positions can be determined using two different techniques.
  • a first technique consists in determining the position of the mobile terminal by processing the signals (phase modulated and multiple access, of CDMA or FDMA type), and of the navigation data which they contain, supplied by at least four different satellites of a GNSS type positioning network (for “Global Navigation Satellite System”), such as the GPS network, or the GLONASS network, or even the future GALILEO network.
  • This first technique requires that the mobile terminal, the object of positioning, be equipped with a satellite positioning device.
  • a second technique consists in estimating the position of a terminal mobile at the level of base station systems (or BSS), which include certain cellular mobile telecommunications networks, such as the GSM / GPRS and UMTS networks.
  • BSS base station systems
  • this estimation requires an exchange of messages (of “paging message” type) between the mobile terminal and the BSS system, intended to allow the determination of the cell in which the mobile terminal is located and then its location within the cell by an analysis of the propagation time of messages.
  • the first technique offers positioning accuracy of the order of fifty to one hundred meters which is incompatible with certain applications or certain services linked to the immediate environment of mobile terminals.
  • this first technique can only be implemented if the mobile terminal can simultaneously receive the signals and acquire the navigation data from at least four satellites. However, it is frequent that this condition is not satisfied. This is particularly the case in certain urban or rugged environments (called “urban canyons”), such as mountainous areas, areas with high density of tall buildings, tunnels, and the interior of premises.
  • the second technique offers positioning accuracy of the order of a few hundred to a few thousand meters depending on the dimensions of the cells of the telecommunications network. It is therefore also incompatible with certain applications or certain services linked to the immediate environment of mobile terminals.
  • the invention therefore aims to improve the situation.
  • a mobile communication terminal for a telecommunications installation comprising at least one telecommunications network with terrestrial repeaters, at least one satellite positioning network capable of broadcasting signals containing navigation data, said mobile communication terminal comprising reception and calculation means capable of determining its position on the basis of the signals received, and of the navigation data which they contain, and communication means capable of receiving frames of communication data from the telecommunications network.
  • This mobile terminal is characterized by the fact that its reception means are capable of receiving from the telecommunications network so-called augmented frames, comprising communication data and complementary navigation data, and that it comprises extraction means responsible for '' extract additional navigation data from augmented frames received by its communication means and send them to its reception and calculation means so that they determine its position from the navigation data and additional navigation data received and extracted .
  • a terminal is not able to simultaneously receive the signals containing the navigation data from at least four satellites of the positioning network, it can receive from the telecommunications network, to which it is attached, the data from additional navigation which will allow him to determine his position, possibly with improved precision.
  • the mobile terminal according to the invention may include other characteristics which can be taken separately or in combination, and in particular:
  • extraction means capable of extracting augmented frames received from complementary navigation data arranged in the form of first navigation messages (for example of SBAS type "Satellite Based Augmentation System"),
  • extraction means capable of extracting increased frames received from the additional navigation data arranged under the form of second navigation messages, for example from repeaters of the telecommunications network,
  • extraction means capable of extracting increased frames received from complementary navigation data arranged in the form of first and second navigation messages
  • - communication means and extraction means arranged to receive and process increased frames transmitted in the form of frequency modulated signals, for example according to the so-called OFDM technique.
  • At least the second navigation messages are integrated into a cyclic frame preamble after a frequency conversion of the communication data
  • the communication means and the extraction means can be arranged so as to receive and process increased frames transmitted after encoding the first and / or second navigation messages using a sequence of pseudo-random codes chosen orthogonal, - communication means and extraction means arranged to receive and process augmented frames comprising identification data intended to differentiate the terrestrial repeaters from one another.
  • the identification data can be the pseudo-random codes used in a sequence
  • - reception and calculation means comprising signal reception means and calculation means arranged to jointly determine pseudo-distances at starting from the received signals and the navigation data which they contain, and communication means and extraction means arranged to jointly determine pseudoranges from the received increased frames and the navigation data contained in the second messages that 'they contain, these pseudo-distances as well as those determined by the reception means and the calculation means then being transmitted to the reception means and of calculation so that they determine the positions,
  • reception and calculation means comprising correction means coupled to the extraction means and arranged to determine, from the first navigation messages received, corrections to be applied to the navigation data received from the positioning network, before proceeding determining positions.
  • the invention also relates to a terrestrial repeater for a telecommunications network of a telecommunications installation also comprising at least one satellite positioning network capable of delivering signals containing navigation data, said telecommunications network comprising communication terminals. of the type presented above.
  • This terrestrial repeater is characterized in that it includes integration means responsible for integrating complementary navigation data at selected locations of at least some of the communication data frames of the telecommunications network, so as to constitute augmented frames, and transmission / reception means responsible for transmitting these augmented frames to the mobile terminals.
  • the terrestrial repeater according to the invention may include other characteristics which can be taken separately or in combination, and in particular:
  • transmission / reception means capable of receiving from the telecommunications network augmented frames comprising additional navigation data arranged in the form of first navigation messages, for example of the SBAS type, and of retransmitting these augmented frames received intended for communication terminals,
  • - integration means arranged to constitute augmented frames by integration of second navigation messages comprising complementary navigation data
  • - integration means arranged to integrate second navigation messages in augmented frames received from the telecommunications network and already containing first navigation messages
  • integration means capable of constituting augmented frames in the form of signals modulated in frequency according to the so-called OFDM technique.
  • the integration of the second navigation messages (at least) is preferably carried out in the cyclic preamble of the frame after frequency conversion of the communication data. This makes it possible, in fact, to ensure frequency synchronization with the extraction means of the mobile terminals.
  • the integration means can be configured so as to constitute the increased frames in the form of signals modulated in phase and with multiple access, for example according to the so-called W-CDMA technique.
  • the integration means can be configured so as to constitute the augmented frames after encoding the first and / or second navigation messages using a sequence of orthogonal pseudo-random codes chosen, so as to allow the mobile terminal to differentiate the terrestrial repeaters by a correlation processing similar to that carried out in the GPS terminals, - integration means arranged to integrate into the augmented frames identification data intended to differentiate the terrestrial repeaters from one another
  • the invention further relates to a flow server for a telecommunications network with terrestrial repeaters (RT) of the type presented above.
  • the flow server according to the invention is characterized in that it is capable of being supplied with communication data by a communication server and with additional navigation data, relating to the positioning network, by a navigation server, and to constitute so-called augmented frames, to be transmitted at least to land repeaters and to mobile terminals of the telecommunications network, from the communication data and additional navigation data received.
  • Such a server is preferably responsible for constituting augmented frames comprising additional navigation data in the form of first navigation messages, for example SBAS type. Furthermore, it can be arranged so as to integrate the same first navigation message into a chosen number of successive increased frames.
  • the invention further relates to a telecommunications network comprising at least one terrestrial repeater and at least one flow server of the type presented above.
  • a network can advantageously be chosen from terrestrial radio networks for mobile telephony, radio broadcasting networks, broadband multimedia data broadcasting networks, and hybrid broadcasting networks.
  • “Hybrid broadcasting network” (or hybrid network) is understood here to mean a satellite telecommunications network comprising a multiplicity of terrestrial repeaters.
  • the invention also relates to a telecommunications installation comprising at least one telecommunications network with terrestrial repeaters of the type presented above, at least one satellite positioning network capable of delivering signals containing navigation data, and at minus a mobile communication terminal of the type presented above.
  • the invention also relates to a method for determining positions of mobile communication terminals within a telecommunications installation comprising at least one telecommunications network with terrestrial repeaters, capable of transmitting frames of communication data, and at least one satellite positioning network capable of transmitting (or broadcasting) signals containing navigation data.
  • This process is characterized by the fact that it consists, firstly, in transmitting signals containing navigation data to the mobile terminals using the positioning network, secondly, in constituting augmented frames by integrating complementary navigation data at selected locations of communication data frames, then transmitting these augmented frames to the mobile terminals, and thirdly, determining, at the mobile terminals, their respective positions from the signals, and the navigation data they contain, received from the positioning network and additional navigation data contained in the augmented frames received from the telecommunications network.
  • the method according to the invention may include other characteristics which may be taken separately or in combination, and in particular: - certain additional navigation data may come from the positioning network.
  • this additional data is integrated into the augmented frames, upstream from the terrestrial repeaters, in the form of first navigation messages, for example of the SBAS type.
  • the augmented frames can be transmitted by the terrestrial repeaters in the form of signals modulated in phase and with multiple access, for example according to the so-called W-CDMA technique.
  • the transmission of the increased frames can be carried out after encoding the first and / or second navigation messages using a sequence of orthogonal pseudo-random codes chosen so as to allow the mobile terminal to differentiate the repeaters by processing. of correlation similar to that performed by GPS terminals, - it is possible to integrate into the augmented frames, at the level of terrestrial repeaters, identification data intended to differentiate them each others,
  • - pseudo-distances can be determined at the mobile terminals, on the one hand, from the signals received and the navigation data which they contain, and on the other hand, from the increased frames received and the data from navigation contained in the second messages they contain, these pseudo-distances then used to determine the positions,
  • FIG. 1 schematically illustrates an exemplary embodiment of a telecommunications installation according to the invention
  • FIG. 2 schematically illustrates an exemplary embodiment of a mobile communication terminal according to the invention
  • FIG. 3 schematically illustrates an example of arrangement of a navigation message integrated in a frame augmented by a terrestrial repeater
  • FIG. 4 schematically details part of the navigation message of FIG. 3, and
  • FIG. 5 schematically illustrates the arrangement of a OFDM type modulated frame.
  • the accompanying drawings may not only serve to complete the invention, but also contribute to its definition, if necessary.
  • the invention relates to determining the positioning of mobile communication terminals within a telecommunications installation.
  • telecommunications installation is understood here to mean an installation comprising at least one mobile telecommunications network with terrestrial repeaters, at least one satellite positioning network and mobile communication terminals.
  • the installation only comprises a single mobile telecommunications network, of the hybrid type, and a single positioning network by satellites (materialized by its constellation CS of satellites SN).
  • hybrid network is understood here to mean a satellite telecommunications network comprising a multiplicity of terrestrial repeaters.
  • the mobile telecommunications network comprises, in a simplified manner, one or more transmitting stations SE, one or more telecommunications satellites ST and a multiplicity of terrestrial repeaters RT located in selected locations of the network.
  • the satellite positioning network is of the GNSS type (for “Global Navigation Satellite System”). This is for example the GPS network. However, it could be any other type of GNSS network, such as for example the GLONASS network or the future GALILEO network, or else a combination of at least two of the three aforementioned networks.
  • This satellite positioning network can optionally be coupled to a so-called “augmentation” system, such as for example an SBAS system based on a distribution by geostationary satellites. However, any other type of augmentation system can be envisaged, whether local or accessible via the Internet.
  • the invention is not limited to only satellite, hybrid telecommunications networks. It also concerns, in particular, radio telecommunications networks, and in particular cellular networks of GSM / GPRS and UMTS type (and all their equivalents), comprising a multiplicity of terrestrial repeaters (or base stations) equipped according to the invention.
  • mobile communication terminal UE is meant here any type of communicating terminal capable of receiving, on the one hand, communications data, here broadcast by a hybrid satellite mobile telecommunications network (directly via one of its satellites telecommunications ST and indirectly via its terrestrial repeaters RT), and secondly, navigation data from the positioning network by satellites CS. It could therefore be mobile phones, assistants personal digital devices (or PDAs), portable computers, dedicated communicating devices, embedded in a land, sea or air vehicle and implementing at least one application linked to positioning.
  • communications data here broadcast by a hybrid satellite mobile telecommunications network (directly via one of its satellites telecommunications ST and indirectly via its terrestrial repeaters RT), and secondly, navigation data from the positioning network by satellites CS. It could therefore be mobile phones, assistants personal digital devices (or PDAs), portable computers, dedicated communicating devices, embedded in a land, sea or air vehicle and implementing at least one application linked to positioning.
  • PDAs personal digital devices
  • the mobile communication terminals UE are mobile telephones which can communicate with the mobile telecommunications network (hereinafter called hybrid network) by means of a hybrid receiver RH, and which can communicate with the satellite positioning network CS using a DPS satellite positioning device, for example of the GPS type, hereinafter called the DPS device.
  • hybrid network mobile telecommunications network
  • DPS satellite positioning device for example of the GPS type, hereinafter called the DPS device.
  • a DPS device can only correctly determine the position of the mobile terminal UE in which it is installed, provided that it receives the signals, and the navigation data that they contain, from at least four satellites SN of the CS constellation of the positioning network. This condition is frequently not satisfied, and the positioning accuracy is often insufficient with regard to the application which uses it, the invention proposes to use the "context" of communication offered by the hybrid network to supply the mobile phone EU in navigation data complementary to that provided by the CS constellation.
  • a first implementation consists in integrating into the communication frames transmitted by the transmitting stations SE of the hybrid network, intended for the mobile telephones UE, via the telecommunications satellites and the terrestrial repeaters RT, first navigation messages comprising data from additional navigation provided by an augmentation system.
  • a second implementation consists in integrating into the communication frames which are retransmitted by the terrestrial repeaters RT, intended for the mobile telephones UE, second navigation messages comprising complementary navigation data.
  • a third implementation consists of combining the first and second implementations.
  • a transmitting station SE of a hybrid network conventionally comprises a content distribution center or “content hub” CDC coupled to a terrestrial transmitter (or “up-link earth station”) AND , preferably via a GW access gateway.
  • the CDC content distribution center comprises a communication data supply channel and a complementary navigation data supply channel coupled to a stream server (or "streamer") SF, itself coupled to the GW access gateway.
  • the communication data supply channel here conventionally comprises a content server SC, supplied by different external sources with communication data, and a broadcast scheduling server SPD supplied by the content server SC and feeding the SF flow server.
  • the supply channel for complementary navigation data here comprises only a processing server ST supplied with complementary navigation data by a navigation server SEN of the augmentation system, and supplying the flow server SF.
  • the processing server ST is responsible for constituting first navigation messages from the complementary navigation data which it receives from the navigation server SEN.
  • the first navigation messages are arranged by the processing server ST in the form of augmented messages of SBAS type (for “Satellite Based Augmentation System”).
  • SBAS type for “Satellite Based Augmentation System”.
  • SBAS data contain data intended to correct the navigation data supplied by the ST satellites of the constellation CS, in order to improve the quality (precision, integrity, continuity and availability) of the positioning determined by a DPS device. within an EU mobile phone.
  • SBAS data generally make it possible to correct errors in time synchronization between navigation satellites SN and / or ephemeris errors and / or errors in spread. They may also contain information relating to the integrity of navigation data.
  • the flow server SF is preferably arranged to place the first navigation messages, here of the SBAS type, and the communication data in communication frames, called augmented.
  • These augmented frames are in fact similar to the communication frames which are transmitted to the telecommunications satellite ST in the absence of SBAS data.
  • each first navigation message constitutes what a person skilled in the art calls a NOF (for “Navigation Overlay Frame”).
  • NOF for “Navigation Overlay Frame”.
  • DO229 in its versions A, B, C and later and its revisions
  • the processing server ST can be arranged so as to add a time stamp to a first navigation message.
  • the first navigation messages being integrated into augmented frames being, here, the subject of a satellite broadcast SN, the time marking is only required in the presence of a broadcast whose time constraints are low. .
  • the flow server SF When the flow server SF is in possession of a first encapsulated navigation message, and of communication data to be broadcast, it generates an augmented frame which it transmits to the terrestrial transmitter ET, via the access gateway GW. The frame is then transmitted by waves to the relevant telecommunications satellite ST which will then retransmit it to the mobile telephones UE and the repeaters RT terrestrials of its hybrid network.
  • the flow server SF can be arranged so as to reiterate a number of times chosen the integration of this first navigation message in successive augmented frames.
  • the flow server SF includes a memory intended to store, provisionally, the first navigation messages so as to be able to integrate them each time it receives the order to broadcast new communication data.
  • each mobile telephone UE comprises a DPS device, capable of receiving the navigation data transmitted by the constellation CS of satellites SN, and a hybrid receiver RH capable of receiving the frames (increased) communications broadcast by the hybrid network (ST telecommunications satellite and RT terrestrial repeaters).
  • DPS device capable of receiving the navigation data transmitted by the constellation CS of satellites SN
  • hybrid receiver RH capable of receiving the frames (increased) communications broadcast by the hybrid network (ST telecommunications satellite and RT terrestrial repeaters).
  • the mobile telephone UE furthermore comprises a module for extracting complementary navigation data ME coupled to the hybrid receiver RH and supplying, on the one hand, the device DPS, and on the other hand, the processing module PM of said telephone UE, which notably manages the applications and services requiring position measurements.
  • the ME extraction module is responsible for discriminating among the increased frames received from the hybrid network the different types of complementary navigation data that they contain.
  • the hybrid network broadcasts, via its telecommunications satellites ST and its terrestrial repeaters RT, augmented frames containing first navigation messages.
  • the RT terrestrial repeaters can be arranged so as to insert into communication frames, in particular received from a telecommunications satellite ST of its hybrid network, second navigation messages, containing navigation data from which can be determined pseudo-distances (or "pseudoranges"), as we will see later.
  • pseudo-distances or "pseudoranges”
  • the terrestrial repeaters RT comprise, in addition to their usual elements, and in particular their transmission / reception module MER, an integration module MI responsible for integrating into the communication frames, to be transmitted to the mobile telephones UE , second navigation messages.
  • an integration module MI responsible for integrating into the communication frames, to be transmitted to the mobile telephones UE , second navigation messages.
  • the terrestrial repeater RT must retransmit an augmented frame already comprising a first navigation message
  • its integration module M1 integrates the second navigation message in said augmented frame.
  • the integration module M1 can also be arranged so as to repeat the same first message in successive communication frames (increased or not).
  • RT terrestrial repeaters are preferably synchronized with their hybrid network with respect to a time reference provided by the satellite positioning network CS, both for navigation data and for communication data. This synchronization, the precision of which is typically of the order of 10 ns (at a standard deviation), can be done on a standardized local frequency thanks to the local oscillators of the terrestrial repeaters RT.
  • the hybrid receiver RH and the extraction module ME are also responsible for determining, on reception of augmented frames containing a second message, pseudo-distances (or "pseudoranges"). More specifically, the hybrid receiver RH first determines the propagation time of the increased communication frame between the terrestrial repeater RT and the hybrid receiver RH. This determination is made by (auto-) correlation of the received message with a predictive replicate of the expected message. When the pseudo-distances have been determined and the navigation data extracted from a second message contained in an augmented frame received, the extraction module ME communicates them to the device DPS, as will be seen below. Communication data which accompanying these navigation messages are transmitted to the PM processing module of the mobile phone UE.
  • pseudo-distances or "pseudoranges”
  • the DPS device has, for example, the conventional structure of a positioning device capable of correcting navigation data using SBAS correction data.
  • the SBAS data usually comes from a geostationary satellite of the augmentation system coupled to the satellite positioning network CS. It therefore includes a receiver tuned to the transmission frequency of the geostationary satellite (this is generally the so-called L1 frequency of 1575 MHz which is the same as that of the constellation CS).
  • the reception CR card of the DPS device of the invention can be configured so as to receive the SBAS signals from the augmented system. However, this is not compulsory if all the SBAS data comes from the ME extraction module.
  • the DPS device of the invention comprises, firstly, a CR card dedicated to the reception of navigation data transmitted by the constellation CS, secondly, a correction module MC1 responsible for applying navigation data, supplied by the CR card, function corrections of the SBAS data supplied by the extraction module ME, and thirdly, a calculation module MC2 responsible for determining the position of the mobile telephone UE from, in particular, corrected navigation data delivered by the correction module MC1 and pseudo-distances delivered by the card CR and the extraction module ME, and supplying in positions the processing module PM of the mobile phone UE.
  • the mobile telephone UE is also capable of receiving complementary navigation data arranged in the form of second navigation messages and also originating from the hybrid network.
  • the extraction module ME has two outputs, one for supplying the correction module MC1 with data extracted from the first navigation messages (increase data, for example of type SBAS), and the other to supply the MC2 calculation module in navigation data and in pseudo-distances extracted and / or deduced from the second navigation messages.
  • the signals which contain the navigation data and which are transmitted to the DPS device by the constellation CS, are used by the CR card to first determine the propagation time between the EU mobile phone, in which it is installed, and the navigation satellites SN which emitted these signals, then pseudo-distances (or "pseudoranges") from the propagation times. It is from these pseudo-distances that the calculation module MC2 determines the position of the mobile telephone UE, at least by a quadrilateral, and more often by a digital resolution of the least squares method type with four unknowns and at least four measures.
  • the pseudo-distances and the associated navigation data, transmitted by the extraction module ME are substantially of the same type as those determined by the CR card.
  • Such a message comprises for example 450 bits, distributed in a first range P1 of 8 bits, forming a preamble for the data of the second message, a second range P2 of 206 bits for the data of the second message, a third range P3 of 6 bits, forming a message type identifier for the first message (here SBAS), a fourth range P4 of 212 bits for the SBAS data of the first message, and finally a fifth range P5 of 18 bits for the parity check.
  • SBAS message type identifier for the first message
  • fourth range P4 of 212 bits for the SBAS data of the first message
  • a fifth range P5 of 18 bits for the parity check.
  • the first P1 and second P2 ranges are arranged as a GPS type message.
  • a GPS type message Such an arrangement is illustrated in FIG. 4. It provides for example a first area P (equal to the range P1) of 8 bits chosen from 24 bits (and meeting the standard DO229 (in its versions A, B, C and later) and its revisions)), a second Z-Count zone of 29 bits (with the same definition as in a GPS message), a third zone H of 1 bit to define the status of the terrestrial repeater RT, a fourth zone IODC of 10 bits ("Issue Of Data Clock") for clock problems, fifth toc, sixth A f 2, seventh A i and eighth A "areas, respectively of 16 bits, 8 bits, 16 bits and 22 bits, to define the ephemeris of the terrestrial repeater clock which will allow the DPS device to determine the temporal offset of the terrestrial repeater relative to the reference time of the CS constellation of the positioning network (GPS), a ninth 8-bit IODE zone (“Issue
  • the third P3 and fourth P4 tracks preferably constitute a copy of the first message (SBAS NOF) received from a transmitting station SE via the telecommunications satellite ST.
  • This first message therefore preferably responds to standard RTCA DO229 in its versions A, B, C and later and its revisions.
  • the layout of the navigation message presented above is only an illustrative, non-limiting example.
  • the message may therefore include a number of bits greater than or less than 450.
  • the mode of integration of the navigation messages in the augmented frames, at the level of the terrestrial repeaters RT, depends on the transmission mode used.
  • the navigation messages are preferably inserted in the cyclic preamble PRC of the frame, which defines the time domain DT which is essential for the frequency synchronization (and therefore the time correlation) of the signals at the level of the mobile telephone UE.
  • the cyclic preamble is preferably inserted into the frame after the (useful) communications data has been converted into the chosen frequency domain DF.
  • a frame of N symbols (representative of communication data) comprises a cyclic preamble PRC, followed by a reserve range PLR, then by a range PL1 reserved for the useful part of the first symbol, then a new PLR reserve range, then a PL2 range reserved for the useful part of the second symbol, and so on until the Nth PLN range reserved for the useful part of the Nth symbol .
  • the signals defining the frames can be modulated and coded according to the so-called W-CDMA technique.
  • This type of modulation allows the transmission of complementary navigation data substantially identical to that used by the navigation satellites SN of the constellation CS.
  • This modulation technique like the previous one (OFDM), being well known to those skilled in the art, it will not be described in detail. It is simply remembered that the L-band carrier (or other) is modulated by spread spectrum (BPSK) using a binary code resulting from the sum (modulo 2) of a pseudo-random code (chosen from a list orthogonal codes between them) and additional navigation data to be transmitted.
  • BPSK spread spectrum
  • the RH hybrid receiver therefore includes, for this purpose, a demodulator either of the OFDM type or of the W-CDMA type, depending on the type of modulation carried out at the terrestrial repeaters RT of the hybrid network.
  • a demodulator either of the OFDM type or of the W-CDMA type, depending on the type of modulation carried out at the terrestrial repeaters RT of the hybrid network.
  • W-CDMA type modulation it can also be envisaged in the case of a W-CDMA type modulation that the demodulation takes place at the level of the RH hybrid receiver, for example with regard to “de-scrambling”, then at the level of the ME extraction, for example with regard to demultiplexing.
  • the frequency band used by the telecommunications networks of the installation according to the invention to transmit the complementary navigation data, covers the entire spectrum (L band, S band, etc.) at 1. exclusion of protected bands, such as bands L1 and L5.
  • the integration module M1 of the terrestrial repeater RT can also be arranged so as to integrate into the augmented frames to transmit identification data allowing a mobile telephone UE to differentiate the terrestrial repeaters RT that surround it. This is in particular necessary when the RT terrestrial repeaters are geographically uncorrelated (a EU mobile phone can in fact receive beacons) only from the cell in which it is located, or from the neighboring cell when it is near its border).
  • These identification data are, for example, the pseudo-random codes used for multiplexing. It is conceivable that a reserved family of these codes can be used for padding, the number of padding codes then depending on the local scope of the RT terrestrial repeaters or the number of terrestrial repeaters that a EU mobile phone can see. For example, it can have four codes or seven codes. These pseudo-random codes are chosen from the list of Gold Codes, and are preferably different from the 36 codes used by the GPS network.
  • the invention also provides a method for determining positions of mobile communication terminals UE within a telecommunications installation comprising at least one telecommunications network with terrestrial repeaters and at least one satellite positioning network. This can in particular be implemented using the telecommunications installation presented above.
  • the main and optional functions and sub-functions provided by the steps of this process being substantially identical to those provided by the various means constituting the installation, only the steps implementing the main functions of the process according to the following will be summarized below: invention.
  • This method consists, firstly, in transmitting signals to the mobile terminals UE containing navigation data using the positioning network CS, secondly, in forming augmented frames by integration of navigation data complementary to selected locations of communication data frames, then to transmit these augmented frames to the mobile terminals UE, and thirdly, to determine, at the level of the mobile terminals UE, their respective positions from the navigation data received the positioning network and additional navigation data contained in the augmented frames received from the telecommunications network.
  • the invention is not limited to the embodiments of telecommunications installation, mobile telecommunications network, terrestrial repeater, flow server, mobile communication terminal and method described above, only by way of example, but it encompasses all the variants that a person skilled in the art may envisage within the framework of the claims below.
  • first and second navigation messages were transmitted to the mobile communication terminals, via the telecommunications network.
  • the telecommunications network is of the hybrid satellite type.
  • the invention also relates to telecommunications radio networks, and in particular cellular networks of the GSM / GPRS and UMTS type.
  • mobile terminals have been described comprising a satellite positioning device (DPS) dissociated from the communication receiver (RH) and from the extraction module (ME).
  • DPS satellite positioning device
  • RH communication receiver
  • ME extraction module

Abstract

Une installation de télécommunications comprend un réseau de télécommunications à répéteurs terrestres (RT), un réseau de positionnement par satellites (CS) délivrant des signaux contenant des données de navigation, et.des terminaux de communication mobiles (UE) comprenant des moyens de réception et de calcul (DPS) capables de déterminer leurs positions respectives à partir desdits signaux, et des données de navigation qu'ils contiennent, et des moyens de communication (RH) capables de recevoir des trames de données de communication du réseau de télécommunications. Le réseau de télécommunications est chargé d'intégrer des données de navigation complémentaires en des endroits choisis de certaines au moins des trames, afin de constituer des trames augmentées. Par ailleurs, les terminaux mobiles (UE) comprennent des moyens d'extraction (ME) chargés d'extraire les données de navigation complémentaires contenues dans les trames augmentées reçues par les moyens de communication (RH) et de les adresser aux moyens de réception et de calcul (DPS) afin qu'ils déterminent les positions des terminaux (UE) associés à partir des données de navigation et des données de navigation complémentaires.

Description

DÉTERMINATION DE POSITIONS DE TERMINAUX DE COMMUNICATION MOBILES À L'AIDE DE DONNÉES DE NAVIGATION D'ORIGINES DIFFÉRENTES
L'invention concerne le domaine du positionnement de terminaux de communication mobiles au sein d'installations de télécommunications.
On entend ici par installation de télécommunications, une installation comportant notamment au moins un réseau de diffusion, par exemple radiophonique (et notamment numérique), ou satellitaire, ou multimédia large bande, et/ou un réseau de téléphonie mobile. Par ailleurs, on désigne dans ce qui suit par réseau de télécommunications tous les types de réseau, d'une installation de télécommunications selon l'invention, capables de transmettre par voie d'ondes des (trames de) données de communication, quelle qu'en soit la forme. Comme le sait l'homme de l'art, de plus en plus de terminaux de communication mobiles sont équipés d'applications reposant au moins en partie sur la détermination de leurs positions respectives. En outre, de plus en plus de services, offerts par les opérateurs des réseaux de télécommunications mobiles à leurs clients possesseurs de terminaux mobiles, reposent, au moins en partie, sur la connaissance des positions de leurs terminaux mobiles.
La détermination des positions peut s'effectuer selon deux techniques différentes. Une première technique consiste à déterminer la position du terminal mobile par traitement des signaux (modulés en phase et à accès multiple, de type CDMA ou FDMA), et des données de navigation qu'ils contiennent, fournis par au moins quatre satellites différents d'un réseau de positionnement de type GNSS (pour « Global Navigation Satellite System »), comme par exemple le réseau GPS, ou le réseau GLONASS, ou encore le futur réseau GALILEO. Cette première technique nécessite que le terminal mobile, objet du positionnement, soit équipé d'un dispositif de positionnement par satellite.
Une seconde technique consiste à estimer la position d'un terminal mobile au niveau des systèmes de stations de base (ou BSS), que comportent certains réseaux cellulaires de télécommunications mobiles, tels que les réseaux GSM/GPRS et UMTS. De façon simplifiée, cette estimation nécessite un échange de messages (de type « paging message ») entre le terminal mobile et le système BSS, destiné à permettre la détermination de la cellule dans laquelle est situé le terminal mobile puis sa localisation au sein de la cellule par une analyse du temps de propagation des messages.
La première technique offre une précision de positionnement de l'ordre de la cinquantaine à la centaine de mètres qui est incompatible avec certaines applications ou certains services liés à l'environnement immédiat des terminaux mobiles. De plus, cette première technique ne peut être mise en œuvre qu'à condition que le terminal mobile puisse recevoir simultanément les signaux et acquérir les données de navigation d'au moins quatre satellites. Or, il est fréquent que cette condition ne soit pas satisfaite. C'est notamment le cas dans certains environnements urbains ou accidentés (appelés « canyons urbains »), tels que les zones montagneuses, les zones à forte densité d'immeubles de grande hauteur, les tunnels, et l'intérieur des locaux.
La seconde technique offre une précision de positionnement de l'ordre de quelques centaines à quelques milliers de mètres selon les dimensions des cellules du réseau de télécommunications. Elle est donc également incompatible avec certaines applications ou certains services liés à l'environnement immédiat des terminaux mobiles.
Pour tenter d'améliorer la situation, il a été proposé de combiner la première technique avec une autre technique, comme par exemple une technique inertielle, ou bien de combiner les données de navigation provenant de réseaux de positionnement différents (y compris le réseau LORAN C). Mais, ces combinaisons sont onéreuses et ou n'offrent pas une précision de positionnement suffisamment satisfaisante et/ou ne peuvent pas être mises en œuvre dans les environnements de type canyons urbains et/ou ne peuvent pas fonctionner de façon continue et autonome sur des zones de grande étendue.
Aucune solution connue n'apportant une entière satisfaction, l'invention a donc pour but d'améliorer la situation. Elle propose à cet effet un terminal de communication mobile pour une installation de télécommunications comprenant au moins un réseau de télécommunications à répéteurs terrestres, au moins un réseau de positionnement par satellites pouvant diffuser des signaux contenant des données de navigation, ledit terminal de communication mobile comprenant des moyens de réception et de calcul capables de déterminer sa position à partir des signaux reçus, et des données de navigation qu'ils contiennent, et des moyens de communication capables de recevoir des trames de données de communication du réseau de télécommunications. Ce terminal mobile se caractérise par le fait que ses moyens de réception sont capables de recevoir du réseau de télécommunications des trames dites augmentées, comportant des données de communication et des données de navigation complémentaires, et qu'il comprend des moyens d'extraction chargés d'extraire des données de navigation complémentaires de trames augmentées reçues par ses moyens de communication et de les adresser à ses moyens de réception et de calcul afin qu'ils déterminent sa position à partir des données de navigation et des données de navigation complémentaires reçues et extraites.
De la sorte, si un terminal n'est pas en mesure de recevoir simultanément les signaux contenant les données de navigation d'au moins quatre satellites du réseau de positionnement, il peut recevoir du réseau de télécommunications, auquel il est rattaché, les données de navigation complémentaires qui vont lui permettre de déterminer sa position, éventuellement avec une précision améliorée. Le terminal mobile selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui pourront être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- des moyens d'extraction capables d'extraire des trames augmentées reçues des données de navigation complémentaires agencées sous la forme de premiers messages de navigation (par exemple de type SBAS pour « Satellite Based Augmentation System »),
- des moyens d'extraction (ME) capables d'extraire des trames augmentées reçues des données de navigation complémentaires agencées sous la forme de seconds messages de navigation, par exemple issus des répéteurs du réseau de télécommunications,
- des moyens d'extraction capables d'extraire des trames augmentées reçues des données de navigation complémentaires agencées sous la forme de premiers et de seconds messages de navigation,
- des moyens de communication et des moyens d'extraction agencés pour recevoir et traiter des trames augmentées transmises sous la forme de signaux modulés en fréquence, par exemple selon la technique dite OFDM.
Dans ce cas, au moins les seconds messages de navigation sont intégrés dans un préambule cyclique de trame après une conversion de fréquence des données de communication,
- des moyens de communication et des moyens d'extraction agencés pour recevoir et traiter des trames augmentées transmises sous forme de signaux modulés en phase et à accès multiple, par exemple selon la technique dite W-CDMA. Dans ce cas, les moyens de communication et les moyens d'extraction peuvent être agencés de manière à recevoir et traiter des trames augmentées transmises après un encodage des premiers et/ou seconds messages de navigation à l'aide d'une séquence de codes pseudoaléatoires orthogonaux choisie, - des moyens de communication et des moyens d'extraction agencés pour recevoir et traiter des trames augmentées comportant des données d'identification destinées à différencier les répéteurs terrestres les uns des autres. Dans ce cas, les données d'identification peuvent être les codes pseudo-aléatoires utilisés dans une séquence, - des moyens de réception et de calcul comprenant des moyens de réception de signaux et des moyens de calcul agencés pour déterminer conjointement des pseudo-distances à partir des signaux reçus et des données de navigation qu'ils contiennent, et des moyens de communication et des moyens d'extraction agencés pour déterminer conjointement des pseudo- distances à partir des trames augmentées reçues et des données de navigation contenues dans les seconds messages qu'elles contiennent, ces pseudo-distances ainsi que celles déterminées par les moyens de réception et les moyens de calcul étant alors transmises aux moyens de réception et de calcul de sorte qu'ils déterminent les positions,
- des moyens de réception et de calcul comprenant des moyens de correction couplés aux moyens d'extraction et agencés pour déterminer, à partir des premiers messages de navigation reçus, des corrections à appliquer aux données de navigation reçues du réseau de positionnement, avant de procéder à la détermination des positions.
L'invention porte également sur un répéteur terrestre pour un réseau de télécommunications d'une installation de télécommunications comprenant également au moins un réseau de positionnement par satellites capable de délivrer des signaux contenant des données de navigation, ledit réseau de télécommunications comprenant des terminaux de communication mobiles du type de ceux présentés ci-avant.
Ce répéteur terrestre se caractérise par le fait qu'il comprend des moyens d'intégration chargés d'intégrer des données de navigation complémentaires en des endroits choisis de certaines au moins des trames de données de communication du réseau de télécommunications, de manière à constituer des trames augmentées, et des moyens d'émission/réception chargés de transmettre aux terminaux mobiles ces trames augmentées.
Le répéteur terrestre selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui pourront être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- des moyens d'émission/réception capables de recevoir du réseau de télécommunications des trames augmentées comportant des données de navigation complémentaires agencées sous la forme de premiers messages de navigation, par exemple de type SBAS, et de retransmettre ces trames augmentées reçues à destination des terminaux de communication,
- des moyens d'intégration agencés pour constituer des trames augmentées par intégration de seconds messages de navigation comportant des données de navigation complémentaires, - des moyens d'intégration agencés pour intégrer des seconds messages de navigation dans des trames augmentées reçues du réseau de télécommunications et contenant déjà des premiers messages de navigation, - des moyens d'intégration capables de constituer des trames augmentées sous la forme de signaux modulés en fréquence selon la technique dite OFDM. Dans ce cas, l'intégration des seconds messages de navigation (au moins) s'effectue préférentiellement dans le préambule cyclique de la trame après conversion de fréquence des données de communication. Cela permet en effet, d'assurer la synchronisation de fréquence avec les moyens d'extraction des terminaux mobiles. En variante, les moyens d'intégration peuvent être configurés de manière à constituer les trames augmentées sous forme de signaux modulés en phase et à accès multiple, par exemple selon la technique dite W-CDMA. Dans ce cas, les moyens d'intégration peuvent être configurés de manière à constituer les trames augmentées après encodage des premiers et/ou seconds messages de navigation à l'aide d'une séquence de codes pseudo-aléatoires orthogonaux choisie, de manière à permettre au terminal mobile de différencier les répéteurs terrestres par un traitement de corrélation analogue à celui effectué dans les terminaux GPS, - des moyens d'intégration agencés pour intégrer dans les trames augmentées des données d'identification destinées à différencier les répéteurs terrestres les uns des autres, L'invention porte en outre sur un serveur de flux pour un réseau de télécommunications à répéteurs terrestres (RT) du type de ceux présentés ci- avant
Le serveur de flux selon l'invention se caractérise par le fait qu'il est capable d'être alimenté en données de communication par un serveur de communication et en données de navigation complémentaires, relatives au réseau de positionnement, par un serveur de navigation, et de constituer des trames dites augmentées, à transmettre au moins aux répéteurs terrestres et aux terminaux mobiles du réseau de télécommunications, à partir des données de communication et des données de navigation complémentaires reçues.
Un tel serveur est préférentiellement chargé de constituer des trames augmentées comportant des données de navigation complémentaires se présentant sous la forme de premiers messages de navigation, par exemple de type SBAS. Par ailleurs, il peut être agencé de manière à intégrer dans un nombre choisi de trames augmentées successives un même premier message de navigation.
L'invention porte en outre sur un réseau de télécommunications comportant au moins un répéteur terrestre et au moins un serveur de flux du type de ceux présentés ci-avant. Un tel réseau peut être avantageusement choisi parmi les réseaux radio terrestres de téléphonie mobile, les réseaux de diffusion radiophoniques, les réseaux de diffusion de données multimédia large bande, et les réseaux de diffusion hybrides. On entend ici par « réseau de diffusion hybride » (ou réseau hybride) un réseau de télécommunications par satellites comportant une multiplicité de répéteurs terrestres.
L'invention porte également sur une installation de télécommunications comprenant au moins un réseau de télécommunications à répéteurs terrestres du type de celui présenté ci-avant, au moins un réseau de positionnement par satellites capable de délivrer des signaux contenant des données de navigation, et au moins un terminal de communication mobile du type de celui présenté ci-avant.
L'invention porte également sur un procédé de détermination de positions de terminaux de communications mobiles au sein d'une installation de télécommunications comprenant au moins un réseau de télécommunications à répéteurs terrestres, capable de transmettre des trames de données de communication, et au moins un réseau de positionnement par satellites capable de transmettre (ou diffuser) des signaux contenant des données de navigation. Ce procédé se caractérise par le fait qu'il consiste, d'une première part, à transmettre aux terminaux mobiles des signaux contenant des données de navigation à l'aide du réseau de positionnement, d'une deuxième part, à constituer des trames augmentées par intégration de données de navigation complémentaires en des endroits choisis de trames de données de communication, puis à transmettre ces trames augmentées aux terminaux mobiles, et d'une troisième part, à déterminer, au niveau des terminaux mobiles, leurs positions respectives à partir des signaux, et des données de navigation qu'ils contiennent, reçus du réseau de positionnement et des données de navigation complémentaires contenues dans les trames augmentées reçues du réseau de télécommunications.
Le procédé selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui pourront être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - certaines données de navigation complémentaires peuvent provenir du réseau de positionnement. Dans ce cas, ces données complémentaires sont intégrées dans les trames augmentées, en amont des répéteurs terrestres, sous la forme de premiers messages de navigation, par exemple de type SBAS. On peut par ailleurs réitérer un nombre de fois choisi l'intégration d'un même premier message de navigation dans des trames augmentées successives, - certaines données de navigation complémentaires peuvent être intégrées dans les trames augmentées, au niveau des répéteurs terrestres, sous la forme de seconds messages de navigation, - certaines des données de navigation complémentaires peuvent être intégrées sous forme de seconds messages de navigation, au niveau des répéteurs terrestres, dans des trames augmentées reçues contenant déjà des premiers messages de navigation, - les trames augmentées peuvent être transmises par les répéteurs terrestres sous forme de signaux modulés en fréquence selon la technique dite OFDM. Dans ce cas, il est préférable d'intégrer au moins les seconds messages de navigation dans un préambule cyclique de trame après avoir effectué la conversion de fréquence des données de communication. En variante, les trames augmentées peuvent être transmises par les répéteurs terrestres sous forme de signaux modulés en phase et à accès multiple, par exemple selon la technique dite W-CDMA. Par ailleurs, la transmission des trames augmentées peut s'effectuer après encodage des premiers et/ou seconds messages de navigation à l'aide d'une séquence de codes pseudoaléatoires orthogonaux choisie de manière à permettre au terminal mobile de différencier les répéteurs par un traitement de corrélation analogue à celui effectué par les terminaux GPS, - on peut intégrer dans les trames augmentées, au niveau des répéteurs terrestres, des données d'identification destinées à les différencier les uns des autres,
- on peut déterminer au niveau des terminaux mobiles des pseudo-distances, d'une part, à partir des signaux reçus et des données de navigation qu'ils contiennent, et d'autre part, à partir des trames augmentées reçues et des données de navigation contenues dans les seconds messages qu'elles contiennent, ces pseudo-distances servant alors à déterminer les positions,
- on peut déterminer dans les terminaux mobiles, à partir des premiers messages de navigation reçus, des corrections à appliquer aux données de navigation reçues du réseau de positionnement, avant de procéder à la détermination des positions.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 illustre de façon schématique un exemple de réalisation d'une installation de télécommunications selon l'invention,
- la figure 2 illustre de façon schématique un exemple de réalisation d'un terminal de communication mobile selon l'invention,
- la figure 3 illustre de façon schématique un exemple d'agencement d'un message de navigation intégré dans une trame augmentée par un répéteur terrestre, et
- la figure 4 détaille schématiquement une partie du message de navigation de la figure 3, et
- la figure 5 illustre de façon schématique l'agencement d'une trame modulée de type OFDM. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
L'invention porte sur la détermination du positionnement de terminaux de communication mobiles au sein d'une installation de télécommunications.
On entend ici par « installation de télécommunications », une installation comportant au moins un réseau de télécommunications mobiles à répéteurs terrestres, au moins un réseau de positionnement par satellites et des terminaux de communication mobiles. Dans l'exemple illustré sur la figure 1 , l'installation ne comporte qu'un unique réseau de télécommunications mobile, de type hybride, et un unique réseau de positionnement par satellites (matérialisé par sa constellation CS de satellites SN). On entend ici par réseau hybride un réseau de télécommunications par satellites comportant une multiplicité de répéteurs terrestres.
Le réseau de télécommunications mobile comprend, de façon simplifiée, une ou plusieurs stations émettrices SE, un ou plusieurs satellites de télécommunications ST et une multiplicité de répéteurs terrestres RT implantés en des endroits choisis du réseau. Par ailleurs, le réseau de positionnement par satellites est de type GNSS (pour « Global Navigation Satellite System »). Il s'agit par exemple du réseau GPS. Mais, il pourrait s'agir de tout autre type de réseau GNSS, comme par exemple le réseau GLONASS ou le futur réseau GALILEO, ou bien d'une combinaison d'au moins deux des trois réseaux précités. Ce réseau de positionnement par satellites peut être éventuellement couplé à un système dit « d'augmentation », comme par exemple un système SBAS reposant sur une diffusion par satellites géostationnaires. Mais, tout autre type de système d'augmentation peut être envisagé qu'il soit local ou accessible via le réseau Internet.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux seuls réseaux de télécommunications satellitaires, hybrides. Elle concerne également, notamment, les réseaux de télécommunications radio, et notamment les réseaux cellulaires de type GSM/GPRS et UMTS (et tous leurs équivalents), comportant une multiplicité de répéteurs terrestres (ou de stations de base) équipé(e)s selon l'invention.
Par « terminal de communication mobile » UE, on entend ici tout type de terminal communicant capable de recevoir, d'une part, des données de communications, ici diffusées par un réseau de télécommunications mobile satellitaire hybride (directement via l'un de ses satellites de télécommunications ST et indirectement via ses répéteurs terrestres RT), et d'autre part, des données de navigation du réseau de positionnement par satellites CS. Il pourra donc s'agir de téléphones mobiles, d'assistants numériques personnels (ou PDA), d'ordinateurs portables, de dispositifs communicants dédiés, embarqués dans un véhicule terrestre, maritime ou aérien et implémentant au moins une application liée au positionnement.
Dans ce qui suit, on considère à titre d'exemple illustratif que les terminaux de communication mobiles UE sont des téléphones mobiles pouvant communiquer avec le réseau de télécommunications mobile (ci-après appelé réseau hybride) grâce à un récepteur hybride RH, et pouvant communiquer avec le réseau de positionnement par satellites CS grâce à un dispositif de positionnement par satellites DPS par exemple de type GPS, ci- après appelé dispositif DPS.
Comme indiqué précédemment, un dispositif DPS ne peut déterminer correctement la position du terminal mobile UE dans lequel il est implanté qu'à condition qu'il reçoive les signaux, et les données de navigation qu'ils contiennent, d'au moins quatre satellites SN de la constellation CS du réseau de positionnement. Cette condition étant fréquemment non satisfaite, et la précision du positionnement étant souvent insuffisante au regard de l'application qui l'utilise, l'invention propose d'utiliser le « contexte » de communication offert par le réseau hybride pour alimenter le téléphone mobile UE en données de navigation complémentaires de celles fournies par la constellation CS.
A cet effet, l'invention propose trois mises en œuvre différentes. Une première mise en œuvre consiste à intégrer dans les trames de communication émises par les stations émettrices SE du réseau hybride, à destination des téléphones mobiles UE, via les satellites de télécommunications et les répéteurs terrestres RT, des premiers messages de navigation comportant des données de navigation complémentaires fournies par un système d'augmentation. Une deuxième mise en œuvre consiste à intégrer dans les trames de communication qui sont réémises par les répéteurs terrestres RT, à destination des téléphones mobiles UE, des seconds messages de navigation comportant des données de navigation complémentaires. Une troisième mise en œuvre consiste à combiner les première et deuxième mises en œuvre.
Dans ce qui suit, seule la troisième mise en œuvre est décrite en détail, du fait qu'elle combine les deux autres.
Comme illustré sur la figure 1 , une station émettrice SE d'un réseau hybride selon l'invention comprend classiquement un centre de distribution de contenu ou « content hub » CDC couplé à un émetteur terrestre (ou « up-link earth station ») ET, de préférence via une passerelle d'accès (ou « gateway ») GW.
Dans l'exemple illustré, le centre de distribution de contenu CDC comprend une voie d'alimentation en données de communication et une voie d'alimentation en données de navigation complémentaires couplées à un serveur de flux (ou « streamer ») SF, lui même couplé à la passerelle d'accès GW. La voie d'alimentation en données de communication comprend ici classiquement un serveur de contenu SC, alimenté par différentes sources externes en données de communication, et un serveur de programmation de diffusion (ou « broadcast scheduler ») SPD alimenté par le serveur de contenu SC et alimentant le serveur de flux SF. La voie d'alimentation en données de navigation complémentaires ne comprend ici qu'un serveur de traitement ST alimenté en données de navigation complémentaires par un serveur de navigation SEN du système d'augmentation, et alimentant le serveur de flux SF. Le serveur de traitement ST est chargé de constituer des premiers messages de navigation à partir des données de navigation complémentaires qu'il reçoit du serveur de navigation SEN. Préférentiellement, les premiers messages de navigation sont agencés par le serveur de traitement ST sous la forme de messages augmentés de type SBAS (pour « Satellite Based Augmentation System »). Ces messages étant bien connus de l'homme de l'art, ils ne seront pas décrits en détail. Il est simplement rappelé que les messages SBAS contiennent des données destinées à corriger les données de navigation fournies par les satellites ST de la constellation CS, afin d'améliorer la qualité (précision, intégrité, continuité et disponibilité) du positionnement déterminé par un dispositif DPS au sein d'un téléphone mobile UE. Plus précisément, ces données SBAS permettent généralement de corriger des erreurs de synchronisation temporelle entre satellites de navigation SN et/ou des erreurs d'éphémérides et/ou des erreurs de propagation. Elles peuvent également contenir des informations relatives à l'intégrité des données de navigation.
Le serveur de flux SF est préférentiellement agencé pour placer les premiers messages de navigation, ici de type SBAS, et les données de communication dans des trames de communication, dites augmentées. Ces trames augmentées sont en fait similaires aux trames de communication qui sont transmises au satellite de télécommunications ST en l'absence de données SBAS. En d'autres termes, ce sont des trames de communication classiques qui comportent en plus un premier message de navigation. Chaque fois que la station émettrice SE veut transmettre aux téléphones mobiles UE des données SBAS relatives au réseau de positionnement par satellites CS, son serveur de traitement ST génère un premier message de navigation en « encapsulant » les données SBAS selon un format choisi (compatible avec les configurations des dispositifs DPS), puis le transmet au serveur de flux SF. De préférence, chaque premier message de navigation constitue ce que l'homme de l'art appelle une NOF (pour « Navigation Overlay Frame »). Une telle NOF satisfait au standard RTCA DO229 (dans ses versions A, B, C et ultérieures et ses révisions), et peut varier selon les régions (EGNOS / WAAS / MSAS, et analogues). II est important de noter que le premier message de navigation (NOF) n'est pas forcément synchronisé avec une référence temporelle choisie. Par conséquent, lorsqu'une telle synchronisation s'avère nécessaire, le serveur de traitement ST peut être agencé de manière à adjoindre un marquage temporel à un premier message de navigation. En fait, les premiers messages de navigation étant intégrés dans des trames augmentées faisant, ici, l'objet d'une diffusion par satellite SN, le marquage temporel n'est requis qu'en présence d'une diffusion dont les contraintes temporelles sont faibles.
Lorsque le serveur de flux SF est en possession d'un premier message de navigation encapsulé, et de données de communication à diffuser, il génère une trame augmentée qu'il transmet à l'émetteur terrestre ET, via la passerelle d'accès GW. La trame est alors transmise par voie d'ondes au satellite de télécommunications ST concerné qui va ensuite la retransmettre à destination des téléphones mobiles UE et des répéteurs terrestres RT de son réseau hybride.
Afin d'augmenter la probabilité qu'un téléphone mobile UE puisse effectivement recevoir le premier message de navigation contenu dans une trame augmentée diffusée, le serveur de flux SF peut être agencé de manière à réitérer un nombre de fois choisi l'intégration de ce premier message de navigation dans des trames augmentées successives. Dans ce cas, le serveur de flux SF comprend une mémoire destinée à stocker, de façon provisoire, les premiers messages de navigation de manière à pouvoir les intégrer chaque fois qu'il reçoit l'ordre de diffuser de nouvelles données de communication.
Comme cela est illustré sur la figure 2, chaque téléphone mobile UE, selon l'invention, comporte un dispositif DPS, capable de recevoir les données de navigation transmises par la constellation CS de satellites SN, et un récepteur hybride RH capable de recevoir les trames (augmentées) de communication diffusées par le réseau hybride (satellite de télécommunications ST et répéteurs terrestres RT).
Le téléphone mobile UE comprend en outre un module d'extraction de données de navigation complémentaires ME couplé au récepteur hybride RH et alimentant, d'une part, le dispositif DPS, et d'autre part, le module de traitement PM dudit téléphone UE, qui gère notamment les applications et services requérant les mesures de position.
Le module d'extraction ME est chargé de discriminer parmi les trames augmentées reçues du réseau hybride les différents types de données de navigation complémentaires qu'elles contiennent. Comme indiqué précédemment, le réseau hybride diffuse, par l'intermédiaire de ses satellites de télécommunications ST et de ses répéteurs terrestres RT, des trames augmentées contenant des premiers messages de navigation. Mais, les répéteurs terrestres RT peuvent être agencés de manière à insérer dans des trames de communication, notamment reçues d'un satellite de télécommunications ST de son réseau hybride, des seconds messages de navigation, contenant des données de navigation à partir desquelles pourront être déterminées des pseudo-distances (ou « pseudoranges »), comme on le verra plus loin. Ces répéteurs terrestres RT étant avantageusement placés en des endroits fixes, de positions connues, ils peuvent en effet être utilisés comme des pseudo-satellites (ou « pseudolites »), bien connus de l'homme de l'art.
Pour ce faire, les répéteurs terrestres RT comportent en complément de leurs éléments habituels, et notamment de leur module d'émission/réception MER, un module d'intégration MI chargé d'intégrer dans les trames de communication, à transmettre aux téléphones mobiles UE, des seconds messages de navigation. Bien entendu, lorsque le répéteur terrestre RT doit retransmettre une trame augmentée comportant déjà un premier message de navigation, son module d'intégration Ml intègre le second message de navigation dans ladite trame augmentée.
Le module d'intégration Ml peut être également agencé de manière à répéter un même premier message dans des trames de communication successives (augmentées ou non). Les répéteurs terrestres RT sont préférentiellement synchronisés avec leur réseau hybride par rapport à une référence temporelle fournie par le réseau de positionnement par satellites CS, tant pour les données de navigation que pour les données de communication. Cette synchronisation, dont la précision est typiquement de l'ordre de 10 ns (à un écart type), peut se faire sur une fréquence locale standardisée grâce aux oscillateurs locaux des répéteurs terrestres RT.
Le récepteur hybride RH et le module d'extraction ME sont par ailleurs chargés de déterminer, à réception de trames augmentées contenant un second message, des pseudo-distances (ou « pseudoranges »). Plus précisément, le récepteur hybride RH détermine tout d'abord le temps de propagation de la trame de communication augmentée entre le répéteur terrestre RT et le récepteur hybride RH. Cette détermination s'effectue par (auto-)corrélation du message reçu avec un réplicat prédictif du message attendu. Lorsque les pseudo-distances ont été déterminées et les données de navigation extraites d'un second message contenu dans une trame augmentée reçue, le module d'extraction ME les communique au dispositif DPS, comme on le verra plus loin. Les données de communication qui accompagnent ces messages de navigation sont transmises au module de traitement PM du téléphone mobile UE.
Le dispositif DPS possède, par exemple, la structure classique d'un dispositif de positionnement capable de corriger les données de navigation à l'aide de données de correction SBAS. Dans un tel dispositif classique, les données SBAS proviennent habituellement d'un satellite géostationnaire du système d'augmentation couplé au réseau de positionnement par satellites CS. Il comprend par conséquent un récepteur calé sur la fréquence d'émission du satellite géostationnaire (il s'agit généralement de la fréquence dite L1 de 1575 MHz qui est la même que celle de la constellation CS). La carte CR de réception du dispositif DPS de l'invention peut être configurée de manière à recevoir les signaux SBAS du système augmenté. Mais cela n'est pas obligatoire si toutes les données SBAS proviennent du module d'extraction ME. Plus précisément, le dispositif DPS de l'invention comprend, d'une première part, une carte CR dédiée à la réception des données de navigation transmises par la constellation CS, d'une deuxième part, un module de correction MC1 chargé d'appliquer aux données de navigation, fournies par la carte CR, des corrections fonctions des données SBAS fournies par le module d'extraction ME, et d'une troisième part, un module de calcul MC2 chargé de déterminer la position du téléphone mobile UE à partir, notamment, des données de navigation corrigées délivrées par le module de correction MC1 et des pseudo-distances délivrées par la carte CR et le module d'extraction ME, et d'alimenter en positions le module de traitement PM du téléphone mobile UE.
Comme indiqué précédemment, dans le mode de réalisation illustré, le téléphone mobile UE, selon l'invention, est également capable de recevoir des données de navigation complémentaires agencées sous la forme de seconds messages de navigation et provenant également du réseau hybride. C'est la raison pour laquelle, dans cet exemple, le module d'extraction ME comporte deux sorties, l'une pour alimenter le module de correction MC1 en données extraites des premiers messages de navigation (données d'augmentation, par exemple de type SBAS), et l'autre pour alimenter le module de calcul MC2 en données de navigation et en pseudo-distances extraites et/ou déduites des seconds messages de navigation.
Comme le sait l'homme de l'art, les signaux, qui contiennent les données de navigation et qui sont transmis au dispositif DPS par la constellation CS, sont utilisés par la carte CR pour déterminer tout d'abord le temps de propagation entre le téléphone mobile UE, dans lequel il est implanté, et les satellites de navigation SN qui ont émis ces signaux, puis des pseudo-distances (ou « pseudoranges ») à partir des temps de propagation. C'est à partir de ces pseudo-distances que le module de calcul MC2 détermine la position du téléphone mobile UE, au minimum par une quadrilatération, et plus souvent par une résolution numérique de type méthode des moindres carrés à quatre inconnues et au moins quatre mesures.
Les pseudo-distances et les données de navigation associées, transmises par le module d'extraction ME, sont sensiblement du même type que celles qui sont déterminées par la carte CR. Cependant, les pseudodistances, transmises par le module d'extraction ME, provenant de répéteurs terrestres RT de positions fixes et constantes, elles n'ont pas besoin de faire l'objet des mêmes corrections que celles appliquées par le module de correction MC1 aux pseudo-distances déterminées par la carte CR. C'est la raison pour laquelle, dans l'exemple illustré, la seconde sortie du module d'extraction ME alimente directement le module de calcul MC2. Ce dernier détermine donc la position du téléphone mobile UE à partir des pseudodistances déduites des données corrigées délivrées par le module de correction MC1 et des données non corrigées délivrées par le module d'extraction ME.
Lorsque la trame augmentée comporte un premier et un second messages de navigation, ces deux messages peuvent constituer un unique message de navigation du type de celui illustré sur la figure 3. Un tel message comporte par exemple 450 bits, répartis dans une première plage P1 de 8 bits, formant un préambule pour les données du second message, une deuxième plage P2 de 206 bits pour les données du second message, une troisième plage P3 de 6 bits, formant un identifiant de type de message pour le premier message (ici SBAS), une quatrième plage P4 de 212 bits pour les données SBAS du premier message, et enfin une cinquième plage P5 de 18 bits pour le contrôle de parité.
Préférentiellement, les première P1 et deuxième P2 plages sont agencées comme un message de type GPS. Un tel agencement est illustré sur la figure 4. Il prévoit par exemple une première zone P (égale à la plage P1) de 8 bits choisis parmi 24 bits (et répondant à la norme DO229 (dans ses versions A, B, C et ultérieures et ses révisions)), une deuxième zone Z-Count de 29 bits (présentant la même définition que dans un message GPS), une troisième zone H de 1 bit pour définir le statut du répéteur terrestre RT, une quatrième zone IODC de 10 bits (« Issue Of Data Clock ») pour les problèmes d'horloge, des cinquième toc, sixième Af2, septième A i et huitième A» zones, respectivement de 16bits, 8 bits, 16 bits et 22 bits, pour définir les éphémérides d'horloge du répéteur terrestre qui permettront au dispositif DPS de déterminer le décalage temporel du répéteur terrestre par rapport au temps de référence de la constellation CS du réseau de positionnement (GPS), une neuvième zone IODE de 8 bits (« Issue Of Data Ephemeris ») pour les problèmes d'éphémérides, et une dixième zone « Repeater position WGS-84 » de 96 bits (3x32 bits) pour définir la position géographique (en X, Y et Z) dans un référentiel ECEF (typiquement WGS-84, ou plus généralement le même référentiel que celui utilisé par la constellation CS).
Les troisième P3 et quatrième P4 plages constituent préférentiellement une copie du premier message (SBAS NOF) reçu d'une station émettrice SE via le satellite de télécommunications ST. Ce premier message répond donc préférentiellement à la norme RTCA DO229 dans ses versions A, B, C et ultérieures et ses révisions.
L'agencement du message de navigation présenté ci-avant, n'est qu'un exemple illustratif, non limitatif. Le message pourra par conséquent comporter un nombre de bits supérieur ou inférieur à 450. On peut notamment envisager une variante dans laquelle on se passe du champ IODE de la neuvième zone, du fait que le répéteur terrestre RT est implanté fixement sur le sol. Cela peut notamment permettre d'affecter ses 8 bits au contrôle de parité. On peut également envisager une variante dans laquelle on réduit à 4 le nombre de bits du champ IODC de la quatrième zone. Cela peut notamment permettre d'affecter 6 bits supplémentaires au contrôle de parité.
On pourrait omettre d'insérer le premier message dans la trame retransmise. Mais, il est malgré tout préférable de l'insérer car les téléphones mobiles UE ne peuvent pas toujours recevoir les trames augmentées (contenant les premiers messages) transmises par le satellite de télécommunications ST.
Le mode d'intégration des messages de navigation dans les trames augmentées, au niveau des répéteurs terrestres RT, dépend du mode de transmission utilisé.
Par exemple, lorsque les signaux définissant les trames sont modulés en fréquence selon la technique dite OFDM, les messages de navigation (premier et second) sont préférentiellement insérés dans le préambule cyclique PRC de la trame, lequel définit le domaine temporel DT qui est indispensable à la synchronisation fréquentielle (et donc à la corrélation temporelle) des signaux au niveau du téléphone mobile UE. Le préambule cyclique est préférentiellement inséré dans la trame après que les données de communications (utiles) aient fait l'objet d'une conversion dans le domaine fréquentiel choisi DF.
Un exemple de trame modulée en OFDM est illustré sur la figure 5. Une trame de N symboles (représentatifs de données de communication) comprend un préambule cyclique PRC, suivi d'une plage de réserve PLR, puis d'une plage PL1 réservée à la partie utile du premier symbole, puis d'une nouvelle plage de réserve PLR, puis d'une plage PL2 réservée à la partie utile du deuxième symbole, et ainsi de suite jusqu'à la Nième plage PLN réservée à la partie utile du Nième symbole.
En variante, les signaux définissant les trames peuvent être modulés et codés selon la technique dite W-CDMA. Ce type de modulation permet une transmission des données de navigation complémentaires sensiblement identique à celle utilisée par les satellites de navigation SN de la constellation CS. Cette technique de modulation, tout comme la précédente (OFDM), étant bien connue de l'homme de l'art, elle ne sera pas décrite en détail. Il est simplement rappelé que la porteuse en bande L (ou autre) est modulée par étalement de spectre (BPSK) à l'aide d'un code binaire résultant de la somme (modulo 2) d'un code pseudo-aléatoire (choisi parmi une liste de codes orthogonaux entre eux) et des données de navigation complémentaires à transmettre.
La démodulation peut s'effectuer au niveau du récepteur hybride RH du téléphone mobile UE, de la même façon que lorsqu'elle est faite par le démodulateur de la carte CR d'un dispositif DPS classique fonctionnant sur la fréquence L1 actuelle ou sur toute autre fréquence, comme par exemple la future fréquence L5. Le récepteur hybride RH comporte donc, à cet effet, un démodulateur soit de type OFDM, soit de type W-CDMA, selon le type de modulation effectué au niveau des répéteurs terrestres RT du réseau hybride. Mais, on peut également envisager dans le cas d'une modulation de type W- CDMA que la démodulation se fasse au niveau du récepteur hybride RH, par exemple pour ce qui concerne le « de-scrambling », puis au niveau du module d'extraction ME, par exemple pour ce qui concerne le démultiplexage.
Il est important de noter que la bande de fréquence, utilisée par les réseaux de télécommunications de l'installation selon l'invention pour transmettre les données de navigation complémentaires, couvre tout le spectre (bande L, bande S, etc..) à l'exclusion des bandes protégées, telles que les bandes L1 et L5.
Le module d'intégration Ml du répéteur terrestre RT peut également être agencé de manière à intégrer dans les trames augmentées à transmettre des données d'identification permettant à un téléphone mobile UE de différencier les répéteurs terrestres RT qui l'environnent. Cela est notamment nécessaire lorsque les répéteurs terrestres RT sont décorrélés géographiquement (un téléphone mobile UE ne peut en effet recevoir des balises (ou « beacon ») que de la cellule dans la quelle il est situé, ou de la cellule voisine lorsqu'il est proche de sa bordure). Ces données d'identification sont par exemple les codes pseudoaléatoires utilisés pour le multiplexage. On peut envisager qu'une famille réservée de ces codes serve à effectuer un bourrage (ou « padding »), le nombre de codes de bourrage dépendant alors de la portée locale des répéteurs terrestres RT ou du nombre de répéteurs terrestres qu'un téléphone mobile UE peut voir. Par exemple, il peut comporter quatre codes ou bien sept codes. Ces codes pseudo-aléatoires sont choisis dans la liste des Gold Codes, et sont de préférence différents des 36 codes utilisés par le réseau GPS.
L'invention offre également un procédé de détermination de positions de terminaux de communications mobiles UE au sein d'une installation de télécommunications comprenant au moins un réseau de télécommunications à répéteurs terrestres et au moins un réseau de positionnement par satellites. Celui-ci peut être notamment mis en œuvre à l'aide de l'installation de télécommunications présentée ci-avant. Les fonctions et sous-fonctions principales et optionnelles assurées par les étapes de ce procédé étant sensiblement identiques à celles assurées par les différents moyens constituant l'installation, seules seront résumées ci-après les étapes mettant en œuvre les fonctions principales du procédé selon l'invention.
Ce procédé consiste, d'une première part, à transmettre aux terminaux mobiles UE des signaux contenant des données de navigation à l'aide du réseau de positionnement CS, d'une deuxième part, à constituer des trames augmentées par intégration de données de navigation complémentaires en des endroits choisis de trames de données de communication, puis à transmettre ces trames augmentées aux terminaux mobiles UE, et d'une troisième part, à déterminer, au niveau des terminaux mobiles UE, leurs positions respectives à partir des données de navigation reçues du réseau de positionnement et des données de navigation complémentaires contenues dans les trames augmentées reçues du réseau de télécommunications.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation d'installation de télécommunications, de réseau de télécommunications mobile, de répéteur terrestre, de serveur de flux, de terminal de communication mobile et de procédé décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.
Ainsi, dans ce qui précède il a été décrit une installation dans laquelle on transmettait des premiers et seconds messages de navigation aux terminaux de communication mobiles, par l'intermédiaire du réseau de télécommunications. Mais, on peut envisager de ne transmettre auxdits terminaux mobiles que des premiers messages, ou que des seconds messages, par l'intermédiaire du réseau de télécommunications.
Par ailleurs, dans ce qui précède il a été décrit une installation dans laquelle le réseau de télécommunications est de type satellitaire hybride. Mais l'invention concerne également les réseaux radio de télécommunications, et en particulier les réseaux cellulaires de type GSM/GPRS et UMTS. En outre, dans ce qui précède on a décrit des terminaux mobiles comportant un dispositif de positionnement par satellites (DPS) dissocié du récepteur de communication (RH) et du module d'extraction (ME). Mais, on peut envisager qu'ils constituent un unique dispositif de communication et de positionnement, notamment lorsque la bande utilisée pour les communications est compatible avec celle utilisée pour le positionnement. Dans ce cas, une unique carte pourrait être dédiée à la fois à la réception des signaux de navigation et des trames de communication.

Claims

REVENDICATIONS
1. Terminal de communication mobile (UE) pour une installation de télécommunications comprenant au moins un réseau de télécommunications à répéteurs terrestres (RT) et au moins un réseau de positionnement par satellites (CS) propre à délivrer des signaux contenant des données de navigation, ledit terminal de communication mobile (UE) comprenant des moyens de réception et de calcul (DPS), propres à déterminer sa position à partir desdits signaux et données de navigation, et des moyens de communication (RH) propres à recevoir des trames de données de communication dudit réseau de télécommunications, caractérisé en ce que lesdits moyens de réception sont agencés de manière à recevoir dudit réseau de télécommunications des trames dites augmentées, comportant des données de communication et des données de navigation complémentaires, et en ce qu'il comprend des moyens d'extraction (ME) agencés pour extraire des données de navigation complémentaires de trames augmentées reçues par lesdits moyens de communication (RH) et pour les adresser auxdits moyens de réception et de calcul (DPS) afin qu'ils déterminent ladite position à partir desdites données de navigation et desdites données de navigation complémentaires.
2. Terminal selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'extraction (ME) sont propres à extraire desdites trames augmentées reçues des données de navigation complémentaires agencées sous forme de premiers messages de navigation.
3. Terminal selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premiers messages de navigation sont de type SBAS.
4. Terminal selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'extraction (ME) sont propres à extraire desdites trames augmentées reçues des données de navigation complémentaires agencées sous forme de seconds messages de navigation.
5. Terminal selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites trames augmentées comportant lesdits seconds messages de navigation sont issues desdits répéteurs dudit réseau de télécommunications.
6. Terminal selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'extraction (ME) sont propres à extraire desdites trames augmentées reçues des données de navigation complémentaires agencées sous forme de premiers et de seconds messages de navigation.
7. Terminal selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de communication (RH) et lesdits moyens d'extraction (ME) sont agencés pour recevoir et traiter des trames augmentées transmises sous forme de signaux modulés en fréquence selon la technique dite OFDM.
8. Terminal selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins lesdits seconds messages de navigation sont intégrés dans un préambule cyclique de trame après une conversion de fréquence des données de communication.
9. Terminal selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de communication (RH) et lesdits moyens d'extraction (ME) sont agencés pour recevoir et traiter des trames augmentées transmises sous forme de signaux modulés en phase et à accès multiple.
10. Terminal selon la revendication 9, caractérisé en ce que la modulation en phase et à accès multiple est selon la technique dite W-CDMA.
11. Terminal selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de communication (RH) et lesdits moyens d'extraction
(ME) sont agencés pour recevoir et traiter des trames augmentées transmises après encodage des premiers et/ou seconds messages de navigation à l'aide d'une séquence de codes pseudo-aléatoires orthogonaux choisie.
12. Terminal selon l'une des revendications 5 à 11 , caractérisé en ce que lesdits moyens de communication (RH) et lesdits moyens d'extraction
(ME) sont agencés pour recevoir et traiter des trames augmentées comportant des données d'identification destinées à différencier lesdits répéteurs terrestres (RT) les uns des autres.
13. Terminal selon la combinaison des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que lesdites données d'identification sont les codes pseudoaléatoires utilisés dans une séquence.
14. Terminal selon l'une des revendications 5 à 13, caractérisé en ce que lesdits moyens de réception et de calcul (DPS) comprennent des moyens de réception de signaux (CR) et des moyens de calcul (MC1) agencés pour déterminer conjointement des pseudo-distances à partir desdits signaux reçus et des données de navigation qu'ils contiennent, et en ce que lesdits moyens de communication (RH) et lesdits moyens d'extraction (ME) sont agencés pour déterminer conjointement des pseudo-distances à partir desdites trames augmentées reçues et des données de navigation contenues dans lesdits seconds messages qu'elles contiennent, ces pseudo-distances ainsi que celles déterminées par lesdits moyens de réception (CR) et lesdits moyens de calcul (MC1) étant alors transmises auxdits moyens de réception et de calcul (DPS) de sorte qu'ils déterminent lesdites positions.
15. Terminal selon l'une des revendications 2 à 14, caractérisé en ce que lesdits moyens de réception et de calcul (DPS) comprennent des moyens de correction (MC1) couplés auxdits moyens d'extraction (ME) et agencés pour déterminer, à partir des premiers messages de navigation reçus, des corrections à appliquer aux données de navigation reçues dudit réseau de positionnement (CS), avant de procéder à la détermination desdites positions.
16. Répéteur terrestre (RT) pour un réseau de télécommunications d'une installation de télécommunications comprenant également au moins un réseau de positionnement par satellites (CS) propre à délivrer des signaux contenant des données de navigation, ledit réseau de télécommunications comprenant des terminaux de communication mobile (UE) comportant des moyens de réception et de calcul (DPS), propres à déterminer leur position à partir desdits signaux et données de navigation, et des moyens de communication (RH) propres à recevoir des trames de données de communication dudit réseau de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'intégration (Ml) agencés pour intégrer des données de navigation complémentaires en des endroits choisis de certaines au moins desdites trames de données de communication, de manière à constituer des trames augmentées, et des moyens d'émission/réception (MER) agencés pour transmettre auxdits terminaux mobiles (UE) lesdites trames augmentées.
17. Répéteur terrestre selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits moyens d'émission/réception (MER) sont propres à recevoir dudit réseau de télécommunications des trames augmentées comportant des données de navigation complémentaires agencées sous forme de premiers messages de navigation, et à retransmettre lesdites trames augmentées reçues à destination desdits terminaux de communication (UE).
18. Répéteur terrestre selon la revendication 17, caractérisé en ce que s lesdits premiers messages de navigation sont de type SBAS.
19. Répéteur terrestre selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que lesdits moyens d'intégration (Ml) sont agencés pour constituer des trames augmentées par intégration de seconds messages de navigation comportant des données de navigation complémentaires. o
20. Répéteur terrestre selon la revendication 19 en combinaison avec l'une des revendications 17 et 18, caractérisé en ce que lesdits moyens d'intégration (Ml) sont agencés pour intégrer des seconds messages de navigation dans des trames augmentées reçues dudit réseau de télécommunications et contenant des premiers messages de navigation. 5
21. Répéteur terrestre selon l'une des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que lesdits moyens d'intégration (Ml) sont agencés pour constituer lesdites trames augmentées sous forme de signaux modulés en fréquence selon la technique dite OFDM.
22. Répéteur terrestre selon la revendication 21 , caractérisé en ce que 0 lesdits moyens d'intégration (Ml) sont agencés pour intégrer au moins lesdits seconds messages de navigation dans un préambule cyclique de trame après une conversion de fréquence des données de communication, de manière à assurer une synchronisation de fréquence avec lesdits moyens d'extraction (ME) des terminaux mobiles (UE). 5
23. Répéteur terrestre selon l'une des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que lesdits moyens d'intégration (Ml) sont agencés pour transmettre lesdites trames augmentées sous forme de signaux modulés en phase et à accès multiple.
24. Répéteur terrestre selon la revendication 23, caractérisé en ce que 0 la modulation en phase et à accès multiple s'effectue selon la technique dite
W-CDMA.
25. Répéteur terrestre selon l'une des revendications 23 et 24, caractérisé en ce que lesdits moyens d'intégration (Ml) sont agencés pour effectuer leurs transmissions après encodage des premiers et/ou seconds messages de navigation à l'aide d'une séquence de codes pseudo-aléatoires orthogonaux choisie.
26. Répéteur terrestre selon l'une des revendications 19 à 25, caractérisé en ce que lesdits moyens d'intégration (Ml) sont agencés pour intégrer dans lesdites trames augmentées des données d'identification destinées à les différencier les uns des autres.
27. Répéteur terrestre selon la combinaison des revendications 25 et 26, caractérisé en ce que lesdites données d'identification sont les codes pseudo-aléatoires utilisés dans une séquence.
28. Serveur de flux (SF) pour un réseau de télécommunications à répéteurs terrestres (RT) d'une installation de télécommunications comprenant également au moins un réseau de positionnement par satellites (CS) propre à délivrer des signaux contenant des données de navigation, ledit réseau de télécommunications comprenant des terminaux de communication (UE) comportant des moyens de réception et de calcul (DPS), propres à déterminer leurs positions à partir desdits signaux et données de navigation, et des moyens de communication (RH) propres à recevoir des trames de données de communication dudit réseau de télécommunications, caractérisé en ce qu'il est propre à être alimenté en données de communication par un serveur de communication (SC) et en données de navigation complémentaires par un serveur de navigation (SEN), et à constituer des trames dites augmentées à transmettre au moins auxdits répéteurs terrestres (RT) et auxdits terminaux mobiles (UE), à partir desdites données de communication et desdites données de navigation complémentaires.
29. Serveur selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il est agencé pour constituer des trames augmentées comportant des données de navigation complémentaires sous forme de premiers messages de navigation.
30. Serveur selon la revendication 29, caractérisé en ce que lesdits premiers messages de navigation sont de type SBAS.
31. Serveur selon l'une des revendications 28 à 30, caractérisé en ce qu'il est agencé pour intégrer dans un nombre choisi de trames augmentées successives un même premier message de navigation.
32. Réseau de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un répéteur terrestre (RT) selon l'une des revendications 16 à 27 et au moins un serveur de flux (SF) selon l'une des revendications 28 à 31.
33. Réseau selon la revendication 32, caractérisé en ce qu'il est choisi dans un groupe comprenant au moins les réseaux de diffusion radiophonique, les réseaux de diffusion satellitaire de type hybride, les réseaux de diffusion de données multimédia large bande et les réseaux radio terrestres de téléphonie mobile.
34. Installation de télécommunications, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un réseau de télécommunications à répéteurs terrestres
(RT) selon l'une des revendications 32 et 33, au moins un réseau de positionnement par satellites (CS) propre à délivrer des signaux contenant des données de navigation, et au moins un terminal de communication mobile (UE) selon l'une des revendications 1 à 15.
35. Procédé de détermination de positions de terminaux de communications mobiles (UE) au sein d'une installation de télécommunications comprenant au moins un réseau de télécommunications à répéteurs terrestres (RT), propre à transmettre des trames de données de communication, et au moins un réseau de positionnement par satellites (CS) propre à délivrer des signaux contenant des données de navigation, caractérisé en ce qu'il consiste i) à transmettre auxdits terminaux mobiles (UE) des signaux contenant des données de navigation à l'aide dudit réseau de positionnement (CS), ii) à constituer des trames augmentées par intégration de données de navigation complémentaires en des endroits choisis de trames de données de communication, puis à transmettre lesdites trames augmentées auxdits terminaux mobiles (UE), et iii) à déterminer au niveau desdits terminaux mobiles (UE) leurs positions respectives à partir desdites données de navigation reçues dudit réseau de positionnement (CS) et desdites données de navigation complémentaires contenues dans lesdites trames augmentées reçues dudit réseau de télécommunications.
36. Procédé selon la revendication 35, caractérisé en ce que certaines desdites données de navigation complémentaires proviennent dudit réseau de positionnement (CS) et sont intégrées dans lesdites trames augmentées, en amont desdits répéteurs terrestres (RT), sous forme de premiers messages de navigation.
37. Procédé selon la revendication 36, caractérisé en ce que lesdits premiers messages de navigation sont de type SBAS.
38. Procédé selon l'une des revendications 36 et 37, caractérisé en ce que l'on réitère un nombre de fois choisi l'intégration d'un même premier message de navigation dans des trames augmentées successives.
39. Procédé selon l'une des revendications 35 à 38, caractérisé en ce que certaines desdites données de navigation complémentaires sont intégrées dans lesdites trames augmentées, au niveau desdits répéteurs terrestres (RT), sous forme de seconds messages de navigation.
40. Procédé selon la revendication 39 en combinaison avec l'une des revendications 36 à 38, caractérisé en ce que certaines desdites données de navigation complémentaires sont intégrées sous forme de seconds messages de navigation, au niveau desdits répéteurs terrestres (RT), dans des trames augmentées reçues contenant des premiers messages de navigation.
41. Procédé selon l'une des revendications 39 et 40, caractérisé en ce que lesdites trames augmentées sont transmises par lesdits répéteurs terrestres (RT) sous forme de signaux modulés en fréquence selon la technique dite OFDM.
42. Procédé selon la revendication 41 , caractérisé en ce que l'on intègre au moins lesdits seconds messages de navigation dans un préambule cyclique de trame après une conversion de fréquence des données de communication, de manière à assurer une synchronisation de fréquence au niveau desdits terminaux mobiles (UE).
43. Procédé selon l'une des revendications 39 et 40, caractérisé en ce que lesdites trames augmentées sont transmises par lesdits répéteurs terrestres (RT) sous forme de signaux modulés en phase et à accès multiple.
44. Procédé selon la revendication 43, caractérisé en ce que la modulation en phase et à accès multiple s'effectue selon la technique dite W-
CDMA.
45. Procédé selon l'une des revendications 43 et 44, caractérisé en ce que lesdites trames augmentées sont transmises après encodage des premiers et/ou seconds messages de navigation à l'aide d'une séquence de codes pseudo-aléatoires orthogonaux choisie.
46. Procédé selon l'une des revendications 39 à 45, caractérisé en ce que l'on intègre dans lesdites trames augmentées, au niveau desdits répéteurs terrestres (RT), des données d'identification destinées à les différencier les uns des autres.
47. Procédé selon la combinaison des revendications 45 et 46, caractérisé en ce que lesdites données d'identification sont les codes pseudo- aléatoires utilisés dans une séquence.
48. Procédé selon l'une des revendications 39 à 47, caractérisé en ce que l'on détermine au niveau desdits terminaux mobiles (UE) des pseudodistances, d'une part, à partir desdits signaux reçus et des données de navigation qu'ils contiennent, et d'autre part, à partir des trames augmentées reçues et des données de navigation contenues dans lesdits seconds messages qu'elles contiennent, ces pseudo-distances servant alors à déterminer lesdites positions.
49. Procédé selon l'une des revendications 36 à 48, caractérisé en ce que l'on détermine dans lesdits terminaux mobiles (UE), à partir des premiers messages de navigation reçus, des corrections à appliquer aux données de navigation reçues dudit réseau de positionnement (CS), avant de procéder à la détermination desdites positions.
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