Система позиционирования для цифровых телефонных сетей

1 Настоящее изобретение относится к системе позиционирования для использования в цифровых телефонных сетях, таких как сеть стандарта GSM (глобальная сеть мобильной связи). В заявке на Европейский патент ЕР-А-0 303 371 описана система радионавигации и слежения, в которой используются независимые радиопередатчики, предназначенные для использования в других целях. Сигналы от каждого передатчика индивидуально принимаются двумя приемными станциями, одна из которых находится в стационарном известном местоположении, а другая установлена на мобильном объекте, положение которого необходимо определить. Представление сигналов, принятых на одной станции, передается по линии связи процессору в другой приемной станции, где принятые сигналы сравниваются для нахождения их разности фаз или временных задержек. Три таких измерения, выполненные тремя разнесенными независимыми передатчиками, достаточны для определения местоположения мобильного приемника в двухмерном пространстве, т.е. его местоположения на поверхности земли. Также определяется смещение по фазе или по времени между задающими генераторами в двух приемниках. В международной заявке WO-A-94-28432 показано, каким образом та же самая система может быть применена для радиопозиционирования внутри туннелей, подземных стоянок автомобилей и иных экранированных пространств. В международной заявке WO-A-97-11384 эти принципы получили дальнейшее развитие в применении конкретно к глобальной сети мобильной связи GSM и к другим цифровым телефонным сетям, например, системе множественного доступа с кодовым разделением каналов(МДКР), универсальной системе мобильной связи (UMTS) или к спутниковым системам (последние обеспечивают возможность измерения как высоты, так и местоположения на земле). Система, известная как CURSOR, использует сигналы от сетевых передатчиков в целях позиционирования (см. фиг. 1). Короткий пакет сигналов от одного из таких передатчиков, являющегося базовой приемопередающей станцией(БППС), принимаются мобильным устройством системы CURSOR, положение которого необходимо определить, где они преобразуются в полосу модулирующих сигналов, оцифровываются и сохраняются в памяти. Тот же пакет сигналов принимается другим приемником, представляющим собой базовый блок системы CURSOR,находящимся в стационарном известном положении, преобразуются аналогичным образом в полосу модулирующих сигналов, оцифровываются и сохраняются в памяти. Этот процесс выполняется для одной и той же краткой последовательности сигналов, по меньшей мере, от трех 2 пространственно разнесенных БППС в обоих приемниках, после чего сохраненные данные передаются в центральный процессор системыCURSOR по линиям связи L1 и L2. В центральном процессоре соответствующие наборы сигналов сравниваются, например с использованием процедуры определения взаимной корреляции, для нахождения временных задержек между ними. Три набора данных обеспечивают получение трех временных задержек, из которых может быть определено местоположение мобильного устройства системы CURSOR относительно известных положений ББПС и известного положения базового блока системы CURSOR. В практическом применении вышеуказанной системы к цифровой телефонной сети, такой как сеть GSM, для позиционирования используются сигналы широковещательного канала управления. Это объясняется тем, что постоянное наличие этих сигналов гарантировано,независимо от уровня остального трафика в сети. В системе, описанной в WO-A-97-11384,для каждого вычисления положения от каждого приемника к процессору вычисления положения должен передаваться большой объем данных. Передача от базового блока системы CURSOR обычно обеспечивается с использованием собственно сети, например средств передачи данных. В типовом применении системы GSM может оказаться необходимым сохранить 256 байтов для каждой из трех БППС, что приводит к общему объему передаваемых данных порядка 800 байтов. Это может быть реализовано путем установки вызова для передачи данных в режиме передачи данные над речью или с использованием пакетов службы передачи коротких сообщений, связанных один с другим. Однако эти решения имеют недостатки коммерческого плана. Например, пользователь, вызывающий оператора срочных вызовов, не может ждать,пока сначала будет установлен вызов для передачи данных, и затем он будет разъединен, прежде чем появится возможность говорить с оператором. Настоящее изобретение направлено на преодоление такого недостатка за счет осуществления записей сигналов иным способом и использования специальных характеристик цифровых телефонных сигналов. Объем данных,требуемый для передачи, может быть существенным образом снижен, обеспечивая возможность компоновки его в один пакет службы коротких сообщений (СКС). Кроме того, измерения, производимые мобильным устройством системы CURSOR, могут быть осуществлены полностью в течение времени дежурного режима телефона-трубки, так что, если пользователь желает осуществить вызов, не будет иметься никаких задержек, причем обеспечивается более эффективное решение задачи определения по 3 ложения на основе более продолжительного усреднения принимаемых сигналов. Принципы работы согласно настоящему изобретению можно лучше понять, рассмотрев сначала уравнения, лежащие в основе функционирования системы CURSOR, как пояснено в заявке WO-A-97-11384. Фиг. 2 иллюстрирует геометрию двухмерной системы CURSOR. Начало системы прямоугольных координат х и у соответствует точке О, в которой находится базовый блок системы CURSOR. Ориентация осей не имеет особого значения, но для удобства можно установить, что ось у проходит по сетке север-юг локальной карты. Мобильное устройство R характеризуется вектором r положения относительно положения О базового устройства. Базовая приемопередающая станция (БППС) А характеризуется вектором а положения. Рассмотрим сначала сигналы от БППС А. Разность ta по времени, измеренная для сигналов, принимаемых в точках О и R, определяется согласно выражениюta=(r-а-а)/+,где- скорость распространения радиоволн,смещение по времени между тактовыми сигналами в приемниках, находящихся в точках О иR. Аналогично можно записать для двух других БППС (например, В и С), характеризуемых векторами b и с положений (не показаны на фиг. 2):(1) причем ta, tb, tc измеряются методами, описанными в заявке WO-A-97-11384, а значения а,b, с иизвестны; следовательно, можно решить уравнения для определения местоположения мобильного телефона, т.е. вектора r. Рассмотрим соотношения между сигналами от любых двух БППС, например А и В, принимаемых мобильным устройством системыCURSOR. Во-первых, предполагаем, что мобильное устройство может принимать сигналы одновременно по двум каналам, причем один канал настроен на широковещательный канал управления от А, а другой - на широковещательный канал управления от В. Если А и В являются независимыми некогерентными передатчиками, то между их сигналами не будет иметься устойчивой связи, и взаимная корреляция, определяемая в мобильном телефоне, не даст заметного пика взаимно корреляционной функции. В сети GSM или иной цифровой телефонной сети, однако, сигналы от БППС А и В имеют существенную когерентность. Например,оба они имеют общую структуру кадра, синхронизированы с высококачественными опорными генераторами и передают существенные объемы общих данных. Поэтому при определении взаимной корреляции между ними будет найден пик взаимно корреляционной функции. Если бы сети были синхронизированными, т.е. если бы структуры кадров были синхронизированы друг 4 с другом, то временное смещение между пиками было бы равно разности расстояний от А и от В до мобильного устройства системы CURSOR,деленной на скоростьраспространения радиоволн. На практике еще имеется неизвестное медленно меняющееся смещение времени ab,иногда называемое смещением времени передачи или относительным смещением передачи или относительной задержкой передачи. Следовательно, можно записать:tab1=(r-а-r-b)/+ab,где ab1 - смещение времени принятых сигналов от БППС А и В, полученное путем определения взаимной корреляции. Также можно выполнить тот же самый анализ для сигналов, принятых одновременно от БППС В и С, что дает в результате(2) Те же самые пары сигналов могут быть также приняты мобильным устройством системы CURSOR, что дает соответствующие смещения времени tab2 и tbc2 в следующем виде:tbc1-tbc2=(r-b-b-r-с+c/ Значения tab1 и tbc1 измерены в мобильном устройстве системы CURSOR, а значенияCURSOR. Значения а, b, с иизвестны; следовательно, можно определить местоположение мобильного телефона, т.е. вектора r, с использованием стандартных математических методов. Заметим, что , ab и bc отсутствуют в уравнениях (4). Это явилось следствием допущения, что измерения, проводимые мобильным устройством и базовым блоком, выполняются одновременно или достаточно близко по времени друг к другу, так что между ними отсутствует существенный дрейф. На практике можно использовать характеристики сигналов БППС для синхронизации регистрируемых данных в обоих приемниках. Например, в системе GSM сигналы, передаваемые БППС, являются комплексными. Данные программируются в так называемые кадры режима множественного доступа с временным разделением сигналов(МДВР) длительностью 4,615 мс, далее подразделяемые на 8 временных интервалов. В каждом временном интервале передается 156,25 битов со скоростью примерно 271 кбит/с, которые могут представлять собой, например, обычный пакет данных и тестовые биты, пакет коррекции частоты (ПКЧ) фиксированной структуры, пакет синхронизации данных (ПСД) и тестовые биты или пакет доступа с последовательностью синхронизации и данными. Каждый из этих пакетов содержит заголовок, концевик и сторожевые биты. Количество временных интервалов, используемых в данный момент времени в данном 5 кадре, зависит от того, каким образом установлена система и от объема трафика в данный момент. Однако даже в нормальных условиях логический канал широковещательного канала управления будет осуществлять широковещательную передачу в течение одного пакета доступа в каждом кадре. Кроме того, эти кадры нумеруются с периодом повторения в несколько часов. Поэтому можно использовать поступление определенного номера кадра для синхронизации начала записи данных в базовом блоке и в мобильном устройстве системы CURSOR. Можно также предположить, что временные смещения между генераторами, управляющими передачами БППС, и временные смещения между генераторами в двух приемниках изменяются медленно во времени и, следовательно, их можно моделировать линейным приближением или полиномом низкого порядка на коротких интервалах времени. Большинство кварцевых генераторов имеют кратковременную стабильность порядка 10-6 и выше. Ошибка по положению, вводимая расхождением синхронизации в 1 мс, будет, вероятно, не более одного метра, т.е. не более чем 10-6 х 10-3 х= 0,3 м для= 3 х 108 м/с. В соответствии с настоящим изобретением поэтому предусматриваются, по меньшей мере,два приемника системы определения местоположения для цифровой телефонной сети, один из которых находится в известном местоположении, а второй находится на мобильном устройстве, местоположение которого должно определяться; эта система использует передаваемые сигналы, имеющие формат, по меньшей мере, часть которого имеет предварительно определенные значения, причем относительные смещения по времени передаваемых сигналов,принятых каждым приемником от ряда источников передач, измеряются относительно друг друга путем сравнения, например, путем определения взаимной корреляции принятых сигналов передач от различных источников передач,для определения их относительных смещений времени и тем самым определения местоположения второго приемника путем определения временной задержки между соответствующими сигналами, принятыми обеими приемными станциями. Изобретение включает в себя как систему,так и способ определения местоположения. В вышеизложенном обсуждении предполагалось, что как мобильное устройство, так и базовый блок системы CURSOR может принимать одновременно два канала. Хотя это можно реализовать для базового блока системы CURSOR, едва ли это возможно для мобильных телефонов. Поэтому можно предположить, что настоящее изобретение весьма в малой степени применимо в реальной системе. Однако здесь на помощь приходят специальные характеристики 6 цифровой телефонной системы. Обнаружено,что признаки сигналов повторяются и что существенная степень корреляции существует между сигналами от одной и той же БППС, смещенными на целое число периодов кадра. Например, заявителем было найдено, что, в случае нормальных условий для широковещательного канала управления, в каждом кадре передается пакет доступа. Также общей практикой является передача пакета коррекции частоты и пакета синхронизации с интервалами 10 или 11 кадров. Также была обнаружена корреляция, существующая между сигналами от различных БППС в одно и то же время, а также корреляция между сигналами от различных БППС в разные моменты времени. Например, заявитель обнаружил наличие существенной взаимной корреляции между сигналами широковещательного канала управления от БППС А и от БППС В; последние регистрировались, например, точно с периодом 1 кадр после соответствующих сигналов БППС А. Это обеспечивает достаточно времени для того, чтобы одноканальный приемник в мобильном телефоне возвращался к каналу БППС В после регистрации сигналов от БППС А. Однако теперь возникает необходимость в точном измерении смещения за более длительное время между двумя записями сигналов, причем смещение времени возрастает в течение периода повторения передаваемых сигналов. Это может быть сделано с использованием кварцевого генератора в мобильном телефоне, и вновь приводит к ошибке менее одного метра на каждую миллисекунду полного смещения. Таким образом, согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрены, по меньшей мере, два приемника системы определения местоположения, первый из которых находится в известном местоположении, а второй представляет собой мобильное устройство, местоположение которого необходимо определить; система использует сигналы передач,имеющие формат, по меньшей мере часть которого последовательно повторяется, причем относительные смещения времени сигналов передач, принятых в каждом приемнике от ряда источников передач, измеряются относительно друг друга путем сравнения, например путем определения взаимной корреляции, последовательно принимаемых сигналов от различных источников передач друг с другом для определения их относительных смещений времени и тем самым определения местоположения второго приемника путем определения временной задержки между соответствующими сигналами,принимаемыми в обеих приемных станциях. Предыдущее обсуждение показывает, каким образом частичная когерентность сигналов от соседних БППС в различных физических каналах может быть использована для измерения смещений времени. Настоящее изобретение на 7 правлено на дальнейшее развитие этих принципов. Согласно другому аспекту настоящего изобретения, заявлена система позиционирования, содержащая, по меньшей мере, два приемника цифровой телефонной сети, имеющей множество источников передач, первый из приемников находится в известном местоположении, а второй представляет собой мобильное устройство, местоположение которого необходимо определить, причем упомянутая система использует сигналы передач, имеющие формат,по меньшей мере, часть которого имеет предварительно определенные значения, или часть,которая повторяется, причем каждый приемник содержит опорный генератор тактового сигнала,средство для генерирования в каждом приемнике опорного сигнала, синхронизированного с опорным генератором тактового сигнала, причем опорный сигнал имеет формат, сходный с форматом сигналов передач и поэтому имеет часть, идентичную части принимаемого сигнала, которая имеет предварительно определенные значения или которая повторяется, и средство в каждом приемнике для сравнения, например путем определения взаимной корреляции, принятого сигнала передачи и опорного сигнала для определения их относительного смещения по времени, чтобы обеспечить возможность определения местоположения второго приемника путем определения временной задержки между соответствующими сигналами, принятыми в обоих приемниках. В цифровой телефонной сети, например в системе GSM, источники передач предпочтительно представляют собой базовые приемопередающие станции, а мобильный приемник может представлять собой цифровой мобильный телефон. Опорные сигналы обеспечивают в действительности шаблоны, с которыми может быть осуществлено согласование для сигналов передачи. Тот факт, что сигналы форматируются одним и тем же путем и, следовательно, имеют идентичные части, обеспечивает их согласованность (т.е. взаимную корреляцию), а величина времени, на которую запись одного из них должна быть смещена относительно другой для обеспечения их совпадения, дает оценку смещения по времени. Знание смещений по времени позволяет вычислить относительные смещения по времени приема между различными источниками передач, и, следовательно, положение мобильного устройства, как будет более подробно описано ниже. Смещения по времени могут быть измерены с использованием локально создаваемых шаблонов в телефонной системе GSM, например, следующим способом. Предположим, что мобильное устройство системы CURSOR осуществило запись короткого пакета сигналов от 8 БППС А. Эта запись содержит структуру кадра и другие заданные данные (или предварительно определенные данные), описанные выше, которые являются постоянным признаком таких передач. Процессор в мобильном устройстве системы CURSOR может создать шаблон соответствия на основе известной структуры сетевых сигналов и может игнорировать те части, где точная форма принимаемых данных не известна. Такой шаблон показан для примера на фиг. 3. Заштрихованные части сигналов передач, показанные на диаграмме (а), точно определены сетевым протоколом (структурой кадра и т.п.). Они могут сопоставляться с локально генерируемым шаблоном, показанным на диаграмме (b). Незаштрихованные части диаграммы (а) не могут прогнозироваться заранее и поэтому эти части не используются при определении корреляции. В корреляционной обработке принятых сигналов (а) с локально генерируемым шаблоном (b) только заштрихованные части систематическим образом вносят вклад в пик корреляции, а незаштрихованные части могут игнорироваться. Если шаблон совпадает с записанным сигналом, то пик корреляции соответствует смещению по времени, т.е. смещению между временем приема принимаемых сигналов локальным тактовым генератором в мобильном устройстве системы CURSOR. Смещение по времени ta1 определяется следующим образом:ta1=(r-а)/+a+1 где a - смещение по времени передач БППС и 1- смещение по времени внутреннего тактового генератора мобильного устройства системыCURSOR, оба относительно идеального универсального абсолютного опорного времени. Сигналы от БППС В и С могут также измеряться таким же путем, в результате получим:(5) Те же измерения можно осуществить в базовом устройстве системы CURSOR, которые дают следующее:(7) подобно выражению (1) и, следовательно,может решаться тем же путем для нахождения положения мобильного устройства системыCURSOR, определяемого вектором r. Таким образом, предлагается система CURSOR, которая работает точно таким же образом, как система, описанная в WO-A-97-11384, с теми же характеристиками точности, скорости и т.д. Разница состоит в способе, которым осуществ 9 ляются измерения, и в составе данных, передаваемых по линиям связи к процессору вычисления местоположения. В системе CURSOR, как описано в WO-A-97-11384, смещения по времени определяются процессором вычисления местоположения из исходных (необработанных) данных, принятых как мобильным устройством,так и базовым блоком системы CURSOR. В соответствии с заявленным изобретением, смещения по времени определяются локальным образом, требуя передачи меньшего объема данных. Заметим также, что в этой системе относительные задержки передач сигналов, передаваемых от различных БППС, не измеряются и не используются в вычислениях. Геометрические соотношения, используемые в вычислениях,основываются на пересечении окружности с центрами, совпадающими с местоположением БППС. Это кардинально отличается от других систем, в которых средство, эквивалентное базовому блоку, измеряет относительные задержки передач и передает их в блок обработки, который выполняет стандартные вычисления на основе пересечения гипербол. Вышеприведенное описание показывает,каким образом можно использовать один локально генерируемый шаблон для оценки смещений по времени. Шаблон может генерироваться из известных характеристик сетевых сигналов, как описано выше, или может быть измерен с использованием сигналов, например, из первого принимаемого канала, в качестве шаблона для коррелирования с другими каналами. Иногда может быть предпочтительным использование более чем одного шаблона в процедуре оценки, особенно если принимаемые сигналы искажены, например, вследствие эффектов многолучевого распространения. Наилучшим шаблоном с точки зрения максимизации корреляции является тот, который точно совпадает с принимаемыми сигналами. Однако оценка смещения по времени, полученная таким образом, может содержать систематическое смещение, которое может быть выявлено путем использования различных шаблонов. Это показано на фиг. 4, где показан профиль передаваемого сигнала (а) и несколько идеализированный профиль принимаемого сигнала (b). Набор шаблонов, соответствующих различной степени многолучевости(с 1, с 2 и т.д.), может сопоставляться с принимаемыми данными, и тот, который дает наилучшее совпадение, может использоваться для получения задержки многолучевого распространения. Система позиционированияCURSOR стандарта GSM, в соответствии с настоящим изобретением, имеет фиксированный базовый блок, непрерывно осуществляющий периодически повторяющийся прием широковещательных каналов управления от окружающих БППС и измеряющий смещения по времени между ними и шаблон, синхронизированный с внутренним 10 тактовым сигналом. Его локальный процессор обеспечивает аппроксимацию полиномом низкого порядка смещений по времени, так что для любого конкретного момента (например, для момента прихода заданного номера кадра) путем интерполяции может быть получено соответствующее значение. В процессор вычисления местоположения требуется передать по запросу только коэффициенты полиномов или интерполированные смещения по времени. Мобильный телефон системы CURSOR, находящийся в пределах ячейки, также может поддерживать аналогичный набор аппроксимирующих значений полинома. Это может быть осуществлено путем циклического приема всех широковещательных каналов управления в его диапазоне в течение времени дежурного режима, т.е. когда нет вызовов и процессор не имеет высокой нагрузки. Если требуется осуществить измерение местоположения, то коэффициенты полинома, интерполированные смещения по времени или точки в окрестности пика взаимно корреляционной функции передаются в пакете СКС в процессор системы CURSOR, предназначенный для вычисления местоположения (ПВМ), вместе с определением момента осуществления измерения,например по приходу конкретного номера кадра в заданном канале. Такое сообщение показано на фиг. 5. Четырехбайтовое представление числа в мс дает диапазон 128 мс с разрешением,эквивалентным ошибке положения примерно 2 см. Объем пакета СКС позволяет поэтому использовать намного больше, чем минимальное число 3 БППС для каждого определения местоположения, тем самым повышая робастность(ошибкоустойчивость) и надежность измерений. Настоящее изобретение может также обеспечить второе преимущество для оператора телефонной сети, помимо позиционирования с применением системы CURSOR, описанной выше. Хотя, как описано выше, не требуется,чтобы базовые устройства системы CURSOR измеряли относительные задержки передач сети БППС для определения местоположения мобильного устройства системы CURSOR, тем не менее они могут выполнять это. Эта информация может передаваться назад к региональным контроллерам для использования в целях синхронизации сети БППС. Изобретение поэтому также включает систему синхронизации сети GSM или иной телефонной сети с использованием смещений по времени, измеренных неподвижными приемниками, находящимися в известных местоположениях, в соответствии с любым из способов, определенных выше согласно изобретению, и с использованием полученных таким образом смещений по времени для синхронизации сети. Не является обязательно необходимым осуществлять физические изменения для снижения смещений до нуля, а достаточно только поддерживать карту смещений, позволяя сети, 11 использующей систему, делать поправки с учетом этих смещений в своих процедурах. Преимущества синхронизированной сети включают более быструю и более надежную процедуру переключения каналов связи между соседними ячейками в процессе миграции вызовов между ячейками. При реализации системы, соответствующей изобретению, в региональном или национальном масштабах будет использоваться сеть базовых блоков системы CURSOR, распределенных в зоне действия системы GSM или иной мобильной цифровой телефонной системы. Соседняя пара таких базовых блоков может обеспечивать прием сигналов передач от одной или более общих БППС, как показано на фиг. 6. В предварительно определенный момент времени,например при приеме конкретного номера кадра от одной из БППС, оба базовых блока осуществляют измерение смещения по времени прихода сигналов относительно их внутренних тактовых сигналов, как описано выше. Поскольку положения базовых блоков и БППС хорошо известны, первое из выражений (7) может быть использовано для вычисления значения , которое теперь представляет смещение по времени между внутренними тактовыми сигналами двух базовых блоков. Осуществляя подобные измерения между всеми соседними парами базовых блоков в сети, можно тем самым сформировать карту относительных смещений по времени их внутренних тактовых сигналов и, следовательно, синхронизировать сеть базовых блоков системы CURSOR. Синхронизация сети базовых блоков системы CURSOR таким образом дает ряд преимуществ, включая следующие. Во-первых, местоположения вновь устанавливаемых в сети базовых блоков системы CURSOR могут быть измерены относительно известных местоположений базовых блоков системы CURSOR с использованием пар базовых блоков, один из которых может рассматриваться как базовый блок с фиксированным, но неизвестным местоположением. Например, в первом из уравнений (7) все переменные кроме а известны, так что для определения его местоположения достаточно два измерения сигналов от нового базового блока. Это обеспечивает независимость оператора системы CURSOR от оператора сети БППС. Вовторых, ошибки в местоположениях отдельных БППС или в синхронизации соседних базовых блоков могут быть определены путем повторения измерений, описанных выше, по всем возможным комбинациям соседних пар базовых блоков и общей БППС. В-третьих, синхронизированная сеть базовых блоков системы CURSOR обеспечивает альтернативное средство формирования карты смещений по времени БППС, но это время определяется по отношению к общему системному времени базовых блоков, а не по отношению одного к другому. 12 Один из базовых блоков системы CURSOR в сети может быть снабжен высококачественным атомным стандартом времени, таким как водородный мазер или цезиевое оптическое устройство, используемым в качестве стандарта времени для всей сети. Сеть базовых блоков системы CURSOR,синхронизированная или нет, может также выполнять периодическое сканирование всей выделенной полосы частот для контроля появления новых БППС, а также изменений частотных каналов, используемых существующими устройствами. Поэтому для оператора системыCURSOR, после того как он установил свою региональную сеть базовых блоков системыCURSOR, существует возможность выполнять свои обязанности в большей степени независимо от оператора сети БППС. В документе ЕР-А-0 303 371 описано, каким образом местоположение мобильного приемника может отслеживаться с использованием измерений фазы, преимуществом чего является более высокая точность, чем та, которая может быть достигнута с использованием методов временных измерений, описанных здесь. Иногда может быть полезно измерять как фазу, так и время при практическом воплощении настоящего изобретения. Синфазная и квадратурная составляющие принимаемого сигнала могут быть получены в процессе измерения временного смещения. Они могут быть использованы для оценки фазы принятого сигнала. Как упомянуто выше, фазовые измерения являются намного более точными, чем измерения временного смещения. Поэтому может быть предпочтительным комбинировать измерения фазы и временных смещений при вычислении местоположения базовых блоков системы CURSOR или изменения их местоположения. Например, рассмотрим цифровую телефонную сеть стандарта GSM. В начале процедуры вычисления местоположения разности времени и фаз вычисляются, как описано в документе WO-A-97-11384 и как представлено выше. Измерения затем повторяются. Второе измерение фазы состоит в первом измерении фазы плюс изменение по фазе между первым и вторым измерениями. Разности фаз и времени могут рассматриваться как различные оценки одних и тех же неизвестных величин. Таким образом, когда измерения разностей фаз и времени выполняются для двух различных начал отсчета времени, изменения в этих измерениях отражают перемещение мобильного устройства. Так как разности фаз и времени измеряют одни и те же неизвестные, разность между двумя наборами измерений фазы должны быть тем же самым, что и разность между двумя наборами измерений разности времени при соответствующем масштабировании. Любые расхождения между этими двумя наборами обусловлены главным образом эффектами многолучевого 13 распространения радиосигналов и шумами измерений. В общем случае можно получить измерения с точностью 1 процент от длины волны сигнала, который измеряется. Это эквивалентно субсантиметровой точности для фазовых измерений по сравнению с точностью порядка 10 м для измерений разности времени. Оба метода подвержены влиянию многолучевости и шумов измерений, но результирующая ошибка может быть намного меньшей для фазовых данных. Может быть предпочтительным осуществить вычисления для второго измерения разности времени в виде суммы первого измерения разности времени и изменения в измеренном значении фазы (при надлежащем масштабировании) между началом времени отсчета для первого и второго измерений. Также можно использовать фазовые данные для вычисления улучшенного измеренного значения разности времени для первого начала времени отсчета. В соответствии с еще одним аспектом изобретения, система может измерять как разность фаз, так и временную задержку между приходом сигналов в каждый из приемников, при этом фазовые измерения используются в дополнение к временным измерениям для того, чтобы получить улучшенные оценки временных задержек, чтобы определить местоположение второго приемника. Изобретение также относится к мобильному телефону, содержащему опорный генератор тактового сигнала,средство для формирования опорного сигнала, синхронизированного с опорным генератором тактового сигнала, имеющим формат,подобный формату сигналов передачи, и, следовательно, часть, идентичную части принимаемого сигнала, которая имеет предварительно определенные значения или которая повторяется; средство для сравнения, например, путем определения взаимной корреляции, принятого сигнала передачи и опорного сигнала для определения их относительного смещения по времени; средство для передачи данных, представляющих упомянутое относительное смещение по времени, для обеспечения тем самым возможности определения местоположения мобильного телефона. На практике, как упомянуто выше, может иметь место ошибка, связанная с многолучевым распространением радиосигналов, из-за того,что точно не известны трассы, по которым сигналы приходят в приемник. Многолучевое распространение растягивает взаимно корреляционную функцию, затрудняя тем самым оценку положения ее пика. Это может также привести к многопиковой взаимно корреляционной функции, причем желательный пик может иметь меньшую амплитуду, чем другие пики. Если все сигналы приходят по трассам с переотражения 002006 14 ми, то может вообще не иметься пика, соответствующего трассе прямого прохождения сигналов. Следует отметить, однако, что многолучевое распространение всегда приводит к задержке сигналов по сравнению с трассой прямого прохождения. При условии, что антенна базовой станции находится в условиях, характеризуемых отсутствием затенений, выше мешающих отражений окружающей среды, так что она принимает только большую часть сигналов прямого прохождения, задержанные сигналы в мобильном устройстве всегда появляются на стороне запаздывания относительно пика взаимно корреляционной функции. Хотя эффекты многолучевого распространения могут быть относительно малыми во многих обстоятельствах и могут быть преодолены с использованием метода множества шаблонов,упомянутого выше, часто может быть желательным снизить их влияние простым способом. Авторы исходили из того, что эффекты многолучевого распространения можно минимизировать путем идентификации и измерения времени прихода сигнала, принимаемого от источника передачи, относительно опорного сигнала, синхронизированного с опорным генератором тактового сигнала, во временной области или эквивалентном преобразованном пространстве, путем определения автокорреляции измеренной части принятого сигнала,формирования шаблона, содержащего часть автокорреляционной функции ожидаемой части принятого сигнала и части автокорреляционной функции части от измеренной части принятого сигнала,определения взаимной корреляции ожидаемой части принятого сигнала с измеренной частью принятого сигнала и измерения смещения, при котором шаблон наилучшим образом совпадает с взаимно корреляционной функцией, в качестве времени прихода сигнала, передаваемого в широковещательном режиме источником передачи, относительно опорного сигнала. Изобретение поэтому также включает в себя мобильный приемник, т.е. мобильный телефон, содержащий средство для осуществления вышеописанного способа. Можно осуществить указанную обработку эквивалентным образом, например, в области преобразования Фурье, причем в этом случае автокорреляционная функция становится спектром мощности, а взаимно корреляционная функция становится спектром взаимной мощности. Сигнальные части, которые легко идентифицируются и известны заранее, в случае системы GSM могут представлять собой, например,расширенную тестовую последовательность. В случае системы МДКР части сигнала могут 15 представлять собой коды расширения спектра пилот-сигнала. Средство для формирования шаблона может содержать средство для комбинирования части автокорреляционной функции ожидаемой части принятого сигнала соответственно моментам времени смещения перед центральным пиком принятого сигнала с частью автокорреляционной функции части от измеренной части принятого сигнала соответственно моментам времени смещения после центрального пика. Пример конкретной реализации системы,соответствующей настоящему изобретению,будет описан со ссылками на чертежи, на которых показано следующее: фиг. 1 - схематичное представление сетиCURSOR; фиг. 2 - геометрия сети CURSOR; фиг. 3 - диаграммы частей сигнала стандарта GSM и шаблона, генерируемого в мобильном телефоне, для целей определения корреляции; фиг. 4 а-d - набор идеализированных профилей сигнала, иллюстрирующих использование множества шаблонов для уменьшения эффектов многолучевого распространения; фиг. 5 - пакет CMC, передаваемый мобильным телефоном; фиг. 6 - схематичное представление части сети базовых блоков системы CURSOR, используемой в системе, соответствующей изобретению; фиг. 7 - блок-схема части процедуры измерений, выполняемой в рассматриваемом примере; фиг. 8 А-8D - оцененная и измеренная автои взаимно корреляционные функции сигналов в системе, которая может использоваться для уменьшения эффектов многолучевого распространения; фиг. 9 - составные элементы системы позиционирования сети стандарта GSM и фиг. 10 - схематичное представление мобильного телефона для использования в системе и в способе, соответствующих изобретению. Ниже описано конкретное осуществления системы, соответствующей изобретению, в применении к цифровой мобильной телефонной системе стандарта GSM. Как описано выше и проиллюстрировано на фиг. 9, система CURSOR стандарта GSM содержит следующие элементы:(а) сеть базовых приемопередающих станций(БППС) 1 А, 1 В, 1 С и т.д., передающих сигналы,в частности, широковещательные сигналы управления, (b) сеть базовых блоков 2 А, 2 В и т.д. системы CURSOR, установленных в районе,обслуживаемом сетью БППС, принимающих широковещательные сигналы управления и находящихся в известных местоположениях; (с) блок 3 процессора системы CURSOR, с помощью которого вычисляются местоположения мобильных телефонов; и (d) множество мобиль 002006 16 ных телефонов 4, являющихся мобильными устройствами системы CURSOR, местоположения которых необходимо определить. Мобильный телефон 4 системы CURSOR большую часть своих функций выполняет в течение времени дежурного режима (ценой несколько увеличенного потребления тока батареи питания). Тем самым измерения в системеCURSOR уже оказываются выполненными к моменту времени, когда пользователь осуществляет свой вызов обычным путем. На фиг. 10 приведено упрощенное представление обычного сотового радиотелефона,адаптированного для работы в соответствии с изобретением. Мобильный телефон 4 содержит антенну 41, которая выдает сигнал в приемник 42, из которого принятый сигнал подается в цифровой процессор 43 сигналов. Цифровой процессор 43 сигналов имеет запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ) 44 и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 45 или иное средство для хранения программного обеспечения, используемого цифровым процессором сигналов (ЦПС) 43. Обычный микропроцессор или центральный контроллер (процессор вычисления местоположения системыCURSOR) 46 принимает сигналы, обработанные центральным процессором сигналов, а также использует связанные с ним ЗУПВ 47 и ПЗУ или иную подобную память 48 для хранения программного обеспечения. Другие обычные компоненты сотового мобильного телефона, в том числе батарея питания, кнопочная панель,экран на светодиодах и т.д., не показаны, поскольку они не относятся к изобретению. При использовании в соответствии с настоящим изобретением ЦПС 43 и связанное с ним ЗУПВ 47 обеспечивают измерение смещений по времени при управлении с помощью модифицированной программы, хранящейся в ПЗУ 48. Измерения в системе CURSOR стандартаGSM осуществляются с использованием синфазных (I) и квадратурных (Q) выборок исходных данных с аналого-цифрового преобразователя. Около 140 синфазных и квадратурных выборок регистрируются в мобильном телефоне с частотой дискретизации около 541000 выборок в секунду. Эти данные выделяются перед обработкой в ЦПС, в частности коррекции каналов,ввиду того, что временная задержка, вводимая обработкой, точно не известна. Синфазные (I) и квадратурные (Q) выборки обрабатываются в ЦПС 43 следующим образом. Для обнаружения маркерного сигнала (определение дано ниже), такого как пакет коррекции частоты, I и Q выходные сигналы сначала объединяются для получения стандартного выходного сигнала демодулятора частотно-модулированного (ЧМ) сигнала, содержащего разность между последовательными значениямиtan-1(Q/I), вычисленными в полном диапазоне от нуля до 360. Пакет коррекции частоты (ПКЧ) 17 затем представляется в виде набора выборок последовательных нулей или единиц, и может быть распознан как таковой. Взаимная корреляция между ожидаемым и зарегистрированным кодовым сигналом (определение дано ниже) может быть определена либо на этой демодулированной последовательности, или с использованием самих I и Q значений в качестве действительной и мнимой составляющих комплексной операции определения взаимной корреляции. По меньшей мере, три таких записи должны быть осуществлены на несущих широковещательного канала управления с геометрическим разнесением, хотя на практике производятся пять или шесть таких записей. Требование к памяти данных низкого уровня для этого соответствует около 140 х 2 = 280 байтов на канал. Для мобильного телефона является обычной поддержка списка соседних каналов, включающего в себя до шести соседних широковещательных каналов управления. Именно этот список используется для функционирования системы CURSOR. Номера кадров широковещательного канала управления для обслуживающей ячейки декодируются и используются в качестве временной метки для каждого набора результатов измерений в системе CURSOR. Полный набор записей, выполненных, например, для 6 каналов, выполняется синхронизированно с внутренним кварцевым генератором. Все зарегистрированные данные копируются в ЗУПВ контроллера для вторичной обработки. В случае мобильного телефона 4, представляющего собой мобильное устройство системы CURSOR, процедура измерений в системеCURSOR стандарта GSM выполняется в ЦПС 43 (см. фиг. 10) с регулярными интервалами от 10 до 60 с в процессе времени в дежурном режиме мобильного телефона и описано ниже со ссылками на фиг. 7. Каждая процедура занимает менее 1 с. Две повторяющиеся характеристики передачи широковещательного канала управления легко идентифицируются. Первую из них назовем маркерным сигналом, а вторую кодовым сигналом, который возникает спустя известный интервал времени после маркера. Маркерный сигнал может, например, представлять собой пакет коррекции частоты (ПКЧ), а кодовый сигнал может представлять собой пакет синхронизации (ПС). Имеются и другие возможности. Мобильный телефон ожидает прихода маркерного сигнала и регистрирует кодовый сигнал (см. фиг. 7). Процедура начинается на этапе 701, и список n каналов и их частот считывается на этапе 702 из списка соседних каналов мобильного телефона. Счетчик,синхронизированный с опорным генератором мобильного телефона, сбрасывается на этапе 703, и индекс i устанавливается в нуль. В основном цикле обработки 704-713 индекс i получает приращение на этапе 704, и мобильный телефон 18 на этапе 705 настраивается на первый широковещательный канал управления в списке и ожидает прихода следующего маркерного сигнала на этапе 706. Когда на этапе 708 отсчет тактового сигнала достиг числа, соответствующего приходу кодового сигнала, на этапе 709 осуществляется регистрация примерно 2 х 140 байтов и номер кадра фиксируется на этапе 711. Отсчет тактового сигнала затем регистрируется на этапе 712, и в зависимости от того, является ли номер канала меньшим, чем n (этап 713), процесс возвращается к этапу 704, и мобильный телефон возвращается к следующему широковещательному сигналу управления в списке и ожидает прихода следующего маркерного сигнала по данному каналу. Если маркерный сигнал обнаружен, то значение отсчета тактового сигнала регистрируется, и после соответствующего интервала ожидания кодового сигнала регистрируются другие 2 х 140 байтов. Этот процесс повторяется для всех каналов в списке путем циклической обработки до тех пор, пока на этапе 713 не будет определено, что запись осуществлена для всех п каналов. Записанные данные передаются в контроллер 46 процессора вычисления местоположения для сохранения в ЗУПВ 48. Контролер процессора вычисления местоположения мобильного телефона, т.е. микропроцессор 46, выполняет затем некоторый численный анализ данных, сохраняя результаты в циклическом буфере в ЗУПВ 48, в котором наиболее старые данные заменяются наиболее новыми. Этот анализ предусматривает определение взаимной корреляции для каждых из зарегистрированных данных с шаблоном на основе ожидаемого кодового сигнала (как упомянуто выше, пакета синхронизации ПС). Данные вокруг пика взаимно корреляционной функции идентифицируются и сохраняются в ЗУПВ 48 в сжатой форме, как описано ниже. Когда пользователь инициирует вызов, который требует использования функциональных возможностей системы CURSOR, значения, сохраненные в циклическом буфере, которые включают в себя соответствующие значения отсчетов системного времени, упаковываются в соответствующий пакет СКС, который пересылается процессору вычисления местоположения системы CURSOR,где определяется местоположение мобильного телефона. Данные, пересылаемые в процессор вычисления местоположения системы CURSOR,могут включать следующее:- полную идентификацию БППС для ячейки обслуживания,- набранный номер, соответствующий услуге, для которой было запрошено определение местоположения,- номер кадра пакета синхронизации, зарегистрированного из ячейки обслуживания, 19-значения счетчика отсчетов системного времени для каждого из каналов,- представления данных,- короткие идентификаторы БППС, для которых осуществляются измерения. Базовый блок системы CURSOR работает во многом подобно мобильному устройству системы CURSOR. Основное различие состоит в том, что (а) базовый блок системы CURSOR контролирует намного больший набор передач широковещательного канала управления (в типовом случае 15-20), (b) измерения осуществляются более часто, например, каждые 5 с, (с) данные пересылаются назад к процессору вычисления местоположения системы CURSOR с использованием любого пригодного средства,например, соединения цифровой сети с комплексными услугами (ISDN), (d) в некоторых режимах работы базовый блок системы CURSOR размещает вызов к процессору определения местоположения системы CURSOR, если он обнаруживает, что возник достаточно большой дрейф по времени, и (е) базовый блок системыCURSOR может работать в режимах контроля сети и синхронизации, как описано выше. Процессор вычисления местоположения системы CURSOR в типовом случае функционирует в режиме активизации мобильного устройства системы CURSOR. Приходящий пакет СКС системы CURSOR стимулирует запрос соответствующего мобильного устройства или устройств для выделения зарегистрированных данных соответственно моментам времени измерений для мобильного устройства системыCURSOR. Процессор вычисления местоположения системы CURSOR затем использует стандартные процедуры, как описано в предшествующих описаниях изобретений к патентам того же заявителя, упомянутых выше, для вычисления положения мобильного устройства системыCURSOR с использованием выражения (7). Процессор вычисления местоположения системы CURSOR может сначала обратиться к внутренней базе данных последних измерений базового устройства системы CURSOR для определения того, получена ли уже требуемая информация базового блока системы CURSOR, перед тем как запрашивать новые данные от какоголибо базового блока системы CURSOR. Процедура сжатия, на которую даны ссылки выше, состоит в следующем для каждого из ряда векторов взаимной корреляции:- значения, которые идентифицируются,представляют собой пиковое значение с взаимной корреляции и по два значения наиболее близкие к пику с обеих сторон от значения пика,соответственно b, а и d, е, что дает в порядке а,b, с, d, е;- значение а вычитается из остальных значений, в результате чего получаются значения: 0, b-а, с-а, d-a, е-а; 20 максимальным значением является с-а, и оно масштабируется с использованием коэффициента х для получения значения 33-битового числа, состоящего из 1 и последующих 32 0;- тот же самый коэффициент масштабирования х используется для умножения b-а, с-а, da, е-а, так что все они масштабируются эквивалентным образом;- младшие 24 бита этих значений удаляются с сохранением 8-битовых представлений в каждом случае;- так как первое и третье из исходных значений теперь содержат соответственно 0 и 256,которые известны, то в процессор вычисления местоположения системы CURSOR требуется переслать только второе, четвертое и пятое числа, и каждое из этих трех результирующих чисел может быть представлено в виде 8-битового представления (т.е. значения в диапазоне от 0 до 255), первые два являются положительными 8 битовыми целыми числами, а третье - знаковым 8-битовым целым числом, и каждое представляет собой, таким образом, один байт, форма всей кривой корреляционной функции может быть представлена в сообщении СКС только тремя байтами данных. Пример способа минимизации эффектов многолучевого распространения описан ниже со ссылками на фиг. 8 А-8D, которые иллюстрируют оцененные и измеренные авто- и взаимно корреляционные функции сигналов в системе,как описано ниже. Как упомянуто выше, измерение времени прихода самой первой приходящей копии такого многолучевого составного сигнала относительно внутреннего опорного сигнала мобильного приемника позволяет минимизировать эту ошибку. В этом примере осуществления настоящего изобретения используются легко идентифицируемые структуры сигнала, проектируемые для получения хороших автокорреляционных свойств, например, расширенные тестовые последовательности в цифровой сотовой сети стандарта GS, и показанные на фиг. 8 А - 8D. Автокорреляционная функция расширенной тестовой последовательности в сигнале GSM (показана на фиг. 8 А) хорошо известна. Левая ее сторона (соответствует отрицательной временной оси) используется в качестве левой стороны оцененной взаимно корреляционной (показана на фиг. 8 С) принятых сигналов и ожидаемой расширенной тестовой последовательности. Правая сторона автокорреляционной функции измеренной расширенной тестовой последовательности (показана на фиг. 8 В и соответствует положительной оси времени) используется в качестве правой стороны взаимно корреляционной функции (фиг. 8 С). Для принятых сигналов определяется их взаимно корреляционная функция с ожидаемой расширенной тестовой последовательностью, и результирующая измеренная взаимно корреляционная функ 21 ция (показана на фиг. 8D) сравнивается с оцененной взаимно корреляционной функцией(фиг. 8 С) для нахождения смещения по времени. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система позиционирования, содержащая, по меньшей мере, два приемника цифровой телефонной сети, имеющей множество источников передач, причем первый из приемников размещен в известном местоположении, а второй из приемников представляет собой мобильный приемник, местоположение которого необходимо определить, упомянутая система использует сигналы передач, имеющие формат, по меньшей мере, часть которого имеет предварительно определенные значения или часть которого повторяется, каждый приемник включает в себя опорный генератор тактового сигнала,средство для генерирования в каждом приемнике опорного сигнала, синхронизированного с опорным генератором, причем опорный сигнал имеет формат, подобный формату сигналов передач, и, следовательно, часть, идентичную части принимаемого сигнала, которая имеет предварительно определенные значения или которая повторяется,а также средство, в каждом приемнике, для сравнения принятого сигнала передачи с опорным сигналом для определения их относительного смещения по времени, чтобы обеспечить тем самым местоположение второго приемника путем определения временной задержки между соответствующими сигналами, принятыми в обоих приемниках. 2. Система позиционирования по п.1, отличающаяся тем, что опорный сигнал сформирован из известных характеристик сигналов передач. 3. Система позиционирования по п.2, отличающаяся тем, что опорный сигнал сформирован из первого принятого сигнала передачи. 4. Система позиционирования, содержащая, по меньшей мере, два приемника цифровой телефонной сети, имеющей множество источников передач, причем первый из приемников размещен в известном местоположении, а второй из приемников представляет собой мобильный приемник, местоположение которого необходимо определить, упомянутая система использует сигналы передач, имеющие формат, по меньшей мере, часть которого имеет предварительно определенные значения, при этом в упомянутых приемниках относительные смещения по времени сигналов передач, принятых в каждом приемнике от упомянутых источников передач, измеряются относительно друг друга с помощью средства для сравнения принятых сигналов передач от различных источников передач друг с другом для определения их относи 002006 22 тельного смещения по времени и, тем самым,местоположения второго приемника путем определения временной задержки между соответствующими сигналами, принятыми в обоих приемниках. 5. Система позиционирования, содержащая, по меньшей мере, два приемника цифровой телефонной сети, имеющей множество источников передач, причем первый из приемников размещен в известном местоположении, а второй из приемников представляет собой мобильный приемник, местоположение которого необходимо определить, упомянутая система использует сигналы передач, имеющие формат, по меньшей мере, часть которого последовательно повторяется, при этом в упомянутых приемниках относительные смещения по времени сигналов передач, принятых в каждом приемнике от упомянутых источников передач, измеряются относительно друг друга с помощью средства для сравнения последовательно принятых сигналов передач от различных источников передач друг с другом для определения их относительного смещения по времени и, тем самым,местоположения второго приемника путем определения временной задержки между соответствующими сигналами, принятыми в обоих приемниках. 6. Система позиционирования по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит центральный процессор, принимающий от приемников данные, представляющие относительные смещения по времени сигналов передач, принятых в каждом приемнике от источников передач, для определения местоположения второго приемника путем определения временной задержки между соответствующими сигналами, принятыми в обоих приемниках, из упомянутых относительных смещений по времени. 7. Система позиционирования по п.6, отличающаяся тем, что центральный процессор получает данные от приемников посредством одного или более пакетов средства обслуживания данных в глобальной мобильной сети связи(GSM). 8. Система позиционирования по п.6 или 7,отличающаяся тем, что данные, представляющие местоположение мобильного приемника,передаются от центрального процессора. 9. Система позиционирования по п.8, отличающаяся тем, что данные, представляющие местоположение мобильного приемника, передаются от центрального процессора к мобильному приемнику. 10. Система позиционирования по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что сигналы передач представляют собой сигналы канала управления. 11. Система позиционирования по п.10,отличающаяся тем, что сигналы передач содер 23 жат сигналы широковещательного канала управления сети GSM. 12. Система позиционирования по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что сигналы передач содержат пронумерованные кадры режима множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР), повторяемые с предварительно определенными интервалами, причем упомянутые приемники выполнены с возможностью осуществления записи сигналов передач от источников передач относительно времени прихода заданного пронумерованного кадра,чтобы тем самым синхронизировать начало упомянутых записей. 13. Система позиционирования по любому из пп.1-12, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью определения временной задержки между соответствующими сигналами, принятыми в обоих приемниках в течение времени,когда упомянутый мобильный приемник не работает в ином режиме. 14. Система позиционирования по любому из пп.1-13, отличающаяся тем, что приемники выполнены в виде многоканальных приемников. 15. Система позиционирования по любому из пп.1-14, отличающаяся тем, что определяются измерения разности фаз и временной задержки между приходом сигналов в каждом из приемников, причем фазовые измерения используются дополнительно к измерениям времени,чтобы улучшить оценки временных задержек для определения местоположения второго приемника. 16. Система позиционирования по любому из пп.1-15, отличающаяся тем, что содержит средство для минимизации эффектов многолучевого распространения путем идентификации и измерения времени прихода сигнала, принимаемого от источника передачи, относительно опорного сигнала, синхронизированного с внутренним опорным тактовым генератором, во временной области или эквивалентно преобразованном пространстве, причем упомянутое средство определяет автокорреляционной функции измеренной части принятого сигнала,формирует шаблон, содержащий часть автокорреляционной функции ожидаемой части принятого сигнала и часть автокорреляционной функции части от измеренной части принятого сигнала,определяет взаимно корреляционную функцию ожидаемой части принятого сигнала с измеренной частью принятого сигнала и измеряет смещение, при котором шаблон наилучшим образом совпадает с взаимно корреляционной функцией, в качестве времени прихода сигнала, передаваемого в широковещательном режиме источником передачи, относительно упомянутого опорного сигнала. 17. Система позиционирования по п.16,отличающаяся тем, что средство для формиро 002006 24 вания шаблона содержит средство для объединения части автокорреляционной функции ожидаемой части принятого сигнала соответственно значениям смещения по времени перед временем центрального пика принятого сигнала, с частью автокорреляционной функции части от измеренной части принятого сигнала соответственно значениям смещения по времени после времени центрального пика. 18. Цифровая телефонная сеть, включающая в себя систему позиционирования по любому из пп.1-17. 19. Цифровая телефонная сеть по п.18, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя множество фиксированных приемников с известными местоположениями; и средство для синхронизации сети путем установления смещений по времени, измеряемых упомянутым множеством фиксированных приемников. 20. Цифровая телефонная сеть по п.18, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя множество фиксированных приемников с известными местоположениями, каждый из которых имеет внутренний генератор тактового сигнала, и средство для синхронизации упомянутых фиксированных приемников путем установления смещений по времени соответствующих внутренних генераторов тактового сигнала. 21. Цифровая телефонная сеть по п.20, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя средство для синхронизации сети путем установления смещений по времени передач упомянутых источников передач от фиксированных приемников. 22. Цифровая телефонная сеть по п.20, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя средство для установления местоположения источника передачи от фиксированных приемников. 23. Мобильный телефон для цифровой телефонной сети, включающей систему позиционирования по п.4 или 5, или зависящему от них любому из пп.6-17, отличающийся тем, что мобильный телефон включает в себя средство для измерения относительных смещений по времени сигналов передач, принимаемых в мобильном телефоне от ряда источников передач, путем сравнения принятых сигналов передач от различных источников передач друг с другом; и средство для передачи данных, представляющих упомянутые относительные смещения по времени, для определения местоположения мобильного телефона. 24. Мобильный телефон для цифровой телефонной сети, включающей систему позиционирования по любому из пп.1-3 или зависящему от них любому из пп.6-17, отличающийся тем,что мобильный телефон включает в себя опорный генератор тактового сигнала,средство для генерирования опорного сигнала, синхронизированного с опорным генератором, причем опорный сигнал имеет формат, 25 подобный формату сигналов передач и, следовательно, часть, идентичную части принимаемого сигнала, которая имеет предварительно определенные значения или которая повторяется,средство для сравнения принятого сигнала передачи и опорного сигнала для определения их относительного смещения по времени,средство для передачи данных, представляющих упомянутое относительное смещение по времени, для обеспечения возможности определения положения мобильного телефона. 25. Способ определения местоположения мобильного приемника в системе позиционирования цифровой телефонной сети, имеющей, по меньшей мере, два приемника, первый из которых находится в известном местоположении, а второй является мобильным, включающий передачу сигналов от множества источников, причем сигналы передач имеют формат, по меньшей мере, часть которого имеет предварительно определенные значения или часть которого повторяется,определение смещения по времени сигналов передач, принятых в каждом приемнике от источника передачи, относительно сигнала опорного генератора каждого приемника, путем генерирования опорного сигнала, синхронизированного с опорным генератором, причем опорный сигнал имеет формат, сходный с форматом сигналов передач, и включает часть,идентичную предварительно определенным значениям, или определение временной задержки между соответствующими сигналами, принимаемыми в обоих приемниках, путем определения их относительного смещения по времени для определения тем самым положения второго приемника. 26. Способ по п.25, отличающийся тем, что опорный сигнал формируют из известных характеристик сигналов передач. 27. Способ по п.25, отличающийся тем, что опорный сигнал формируют из первого принятого сигнала передачи. 28. Способ определения местоположения мобильного приемника в системе позиционирования цифровой телефонной сети, имеющей, по меньшей мере, два приемника, первый из которых находится в известном местоположении, а второй является мобильным, включающий передачу сигналов от множества источников, причем сигналы передач имеют формат, по меньшей мере, часть которого имеет предварительно определенные значения,измерение относительных смещений по времени сигналов передач, принимаемых в каждом приемнике от множества источников передач, друг относительно друга, путем сравнения друг с другом принятых сигналов передач от различных источников передач и определение временной задержки между соответствующими сигналами, принимаемыми в 26 обоих приемниках, для определения тем самым положения второго приемника. 29. Способ определения положения мобильного приемника в системе позиционирования цифровой телефонной сети, имеющей, по меньшей мере, два приемника, первый из которых находится в известном местоположении, а второй является мобильным, включающий передачу сигналов от множества источников, причем сигналы передач имеют формат, по меньшей мере, часть которого последовательно повторяется,измерение относительных смещений по времени сигналов передач, принимаемых в каждом приемнике от множества источников передач, друг относительно друга, путем сравнения друг с другом последовательно принятых сигналов передач от различных источников передач и определение временной задержки между соответствующими сигналами, принимаемыми в обоих приемниках, для определения тем самым положения второго приемника. 30. Способ по любому из пп.25-29, отличающийся тем, что данные, представляющие относительные смещения по времени сигналов передач, принимаемых в каждом приемнике от источников передач, принимают от приемников в центральном процессоре, и положение второго приемника вычисляют путем определения временной задержки между соответствующими сигналами, принятыми в обоих приемниках, из упомянутых относительных смещений по времени. 31. Способ по п.30, отличающийся тем, что данные от приемников принимают в центральном процессоре в одном или нескольких пакетах средства обслуживания данных в сети GSM. 32. Способ по п.30 или 31, отличающийся тем, что данные, представляющие местоположение мобильного приемника, передают от центрального процессора. 33. Способ по п.32, отличающийся тем, что данные, представляющие местоположение мобильного приемника, передают от центрального процессора к мобильному приемнику. 34. Способ по любому из пп.25-33, отличающийся тем, что сигналы передач представляют собой сигналы канала управления. 35. Способ по п.34, отличающийся тем, что сигналы передач содержат сигналы широковещательного канала управления сети GSM. 36. Способ по любому из пп.25-33, отличающийся тем, что сигналы передач включают в себя пронумерованные кадры режима множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР), повторяемые с предварительно определенными интервалами, причем упомянутые приемники осуществляют запись сигналов передач от источников передач относительно времени прихода кадра с заданным номером, 27 для синхронизации тем самым начала упомянутых записей. 37. Способ по любому из пп.25-36, отличающийся тем, что временная задержка между соответствующими сигналами, принятыми обоими приемниками, определяется в течение времени, когда мобильный приемник не передает речевые данные. 38. Способ по любому из пп.25-37, отличающийся тем, что определяют измеренные значения разности фаз и времени задержки между моментами прихода сигналов в каждый из упомянутых приемников, причем фазовые измерения используют в дополнение к измерениям времени, чтобы получить улучшенные оценки временных задержек, для определения местоположения второго приемника. 39. Способ по любому из пп.25-38, отличающийся тем, что минимизируют эффекты многолучевого распространения сигналов путем идентификации и измерения времени прихода сигнала, принятого от источника передачи, относительно опорного сигнала, синхронизированного с внутренним опорным генератором тактового сигнала, во временной области или эквивалентно преобразованном пространстве,путем определения автокорреляционной функции измеренной части принятого сигнала,формирования шаблона, содержащего часть автокорреляционной функции ожидаемой части принятого сигнала и часть автокорреляционной функции части от измеренной части принятого сигнала,определения взаимно корреляционной функции ожидаемой части принятого сигнала с измеренной частью принятого сигнала и 28 измерения смещения, при котором шаблон наилучшим образом совпадает с взаимно корреляционной функцией, в качестве времени прихода сигнала, передаваемого в широковещательном режиме источником передачи относительно опорного сигнала. 40. Способ по п.39, отличающийся тем, что шаблон формируют путем комбинирования части автокорреляционной функции ожидаемой части принятого сигнала соответственно значениям смещения по времени перед центральным пиком принятого сигнала, с частью автокорреляционной функции части от измеренной части принятого сигнала соответственно значениям смещений по времени после центрального пика. 41. Способ по любому из пп.25-40, отличающийся тем, что значения, полученные в результате сравнения, сжимают способом, при котором идентифицируют максимальное значение и значения, непосредственно рядом и с каждой стороны от максимального значения,наименьшее значение с одной стороны вычитают из других значений для получения набора результирующих значений,максимальное результирующее значение масштабируют выбранным коэффициентом для получения известного значения,другие результирующие значения масштабируют тем же самым коэффициентом,младшие биты в каждом случае затем исключают для сохранения старших битов в качестве представления в каждом случае,самое низшее и самое высшее представления исключают, поскольку они известны, и для представления результатов сравнения используют только оставшиеся представления.