DE102009003540B4 - Method for determining the location of a femtocell - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Standortbestimmung einer Femtozelle (10), bei dem – von einer Mobilfunkstation (12) ein Pilotfunksignal (14) in einem unterhalb von für Mobilfunk genutzten Frequenzbereichen liegenden Frequenzbereich abgestrahlt wird, – von einer Femtozelle (10) das Pilotfunksignal (14) empfangen und zur Standortbestimmung der Femtozelle von dieser ausgewertet wird, und – von der Femtozelle (10) die ermittelte Lokation der Femtozelle über einen Anschluss der Femtozelle an ein Kommunikationsnetzwerk (16) an Steuer- und Kontrollinstanzen (18) eines Mobilfunkanbieter übertragen wird.The invention relates to a method for determining the location of a femto cell (10), in which - a pilot radio signal (14) is emitted from a mobile radio station (12) in a frequency range below the frequency range used for mobile radio, - the pilot radio signal from a femto cell (10) 14) received and evaluated to determine the location of the femto cell, and - the determined location of the femto cell is transmitted from the femto cell (10) via a connection of the femto cell to a communication network (16) to control and monitoring entities (18) of a mobile radio provider.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Standortbestimmung einer Femtozelle gemäß Anspruch 1The invention relates to a method for determining the location of a femtocell according to claim 1

In Mobilfunknetzen der zweiten (GSM) und der dritten Generation (UMTS) sowie von nachfolgen Generationen sind Funkzellen klassischerweise funktionale Einheiten, welche durch einen Anbieter von Mobilfunkleistungen betrieben werden.In mobile radio networks of the second (GSM) and third generation (UMTS) and of subsequent generations, radio cells are conventionally functional units which are operated by a provider of mobile radio services.

Neue Betreiberkonzepte ändern dieses Paradigma. Durch die Einführung von Kleinst-Funkzellen, den so genannten Femtozellen, ist es denkbar, dass eine private Funkzelle durch den Kunden des Mobilfunkanbieters betrieben wird. Die Femtozelle wird durch eine kleine Sende- und Empfangsanlage bereitgestellt, welche Mobilfunkverbindungen in der Femtozelle ermöglicht. Im Folgenden wird der Begriff Femtozelle mit einer Sende- und Empfangsanlage gleichgesetzt.New operator concepts change this paradigm. Through the introduction of micro-cells, the so-called femto cells, it is conceivable that a private radio cell is operated by the customer of the mobile operator. The femtocell is provided by a small transceiver that allows cellular connections in the femtocell. In the following, the term femtocell is equated with a transmitting and receiving system.

Eine charakteristische Eigenschaft einer Femtozelle wird in erster Linie durch die abgegebene Sendeleistung bestimmt, welche die Größe der mit Mobilfunk versorgten Zelle maßgeblich beeinflusst. Einschränkungen hinsichtlich der erlaubten Nutzer in der Zelle sind ebenfalls möglich.A characteristic feature of a femtocell is determined primarily by the emitted transmission power, which significantly influences the size of the mobile-supplied cell. Restrictions on the allowed users in the cell are also possible.

Eine Femtozelle wird ergänzend in ein öffentliches Mobilfunknetz eingebunden. Die Anbindung an das Netzwerk eines Mobilfunkanbieters erfolgt insbesondere über einen Breitbandnetzanschluss mit den entsprechenden Kontroll- und Steuerinstanzen des Mobilfunkbetreibers, so dass der Nutzer von Mobilfunkdiensten die gleiche Netzqualität im Bereich der Femtozellenversorgung erfährt, wie er sie aus dem übergeordnetem „Makronetz” des Anbieters gewohnt ist.A femtocell is additionally integrated into a public mobile network. The connection to the network of a mobile operator takes place, in particular, via a broadband network connection with the corresponding control and control entities of the mobile operator so that the user of mobile services experiences the same network quality in the field of femtocell care, as he is used to from the superordinate "macro network" of the provider ,

Sowohl aus regulatorischen Gründen als auch aus Netzökonomie- und Sicherheitsgründen ist es zwingend notwendig, dass der Mobilfunkbetreiber genaue Kenntnis über den Standort der Femtozelle hat. Weiterhin ist es beispielsweise bei Notrufen notwendig, den Aufenthaltsort des Anrufers einzugrenzen.For regulatory reasons as well as for network economy and security reasons, it is imperative that the mobile network operator has precise knowledge of the location of the femtocell. Furthermore, it is necessary, for example, in emergency calls to limit the whereabouts of the caller.

Eine Möglichkeit, den Standort einer Femtozelle zu bestimmen, besteht in der Detektion umliegender Makrozellen des Mobilfunkbetreibers, an deren Kennung eine ungefähre Positionsbestimmung angelehnt werden könnte. Dieses Verfahren kann jedoch nur in Bereichen angewandt werde, in denen eine Funkversorgung über das Makronetz gegeben ist. Eine Versorgung von derzeit unversorgten Bereichen ist somit nicht möglich. WO 2008/051124 A1 , US 2008/0211431 A1 und US 200/0293433 A1 beschreiben die Standortbestimmung einer Femtozelle anhand von Funksignalen von Basisstationen der Makrozellen eines Mobilfunknetzes.One way to determine the location of a femtocell is to detect surrounding macrocells of the mobile operator, whose identifier could approximate an approximate position determination. However, this procedure can only be applied in areas where radio coverage is provided via the macro network. A supply of currently unavailable areas is therefore not possible. WO 2008/051124 A1 . US 2008/0211431 A1 and US 200/0293433 A1 describe the location of a femtocell based on radio signals from base stations of the macrocells of a mobile network.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, über die Bestimmung des physikalischen Breitbandanschlusses des Nutzers bzw. Betreibers einer Femtozelle den Standort der Femtozelle zu bestimmen. Dies kann jedoch einfach umgangen werden, indem der Nutzer die Datenströme aus der Femtozelle zunächst zu seinem Heimnetz leitet und von dort aus weiter ins Internet. Da der Verbindungsaufbau zu den Steuer- und Kontrollinstanzen des Mobilfunkanbieters dann über die IP Adresse des Breitbandanschlusses läuft, erhält dieser eine falsche oder ungenaue Ortsinformation.Another possibility is to determine the location of the femtocell by determining the physical broadband connection of the user or operator of a femtocell. However, this can be easily circumvented by the user first directing the data streams from the femtocell to his home network and from there to the Internet. Since the establishment of a connection to the control and monitoring bodies of the mobile service provider then runs on the IP address of the broadband connection, this receives a false or inaccurate location information.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Standortbestimmung einer Femtozelle insbesondere in Bereichen zu verbessern, in denen die Funkversorgung durch Makrozellen eines Mobilfunknetzes schlecht oder gar nicht vorhanden ist, und daher eine Standortbestimmung durch Detektion umliegender Makrozellen zu ungenau oder überhaupt nicht möglich ist.Object of the present invention is therefore to improve the location of a femtocell especially in areas where the radio coverage by macro cells of a mobile network is poor or not available, and therefore a location determination by detection of surrounding macrocells too inaccurate or not at all possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Standortbestimmung einer Femtozelle mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a method for determining the location of a femtocell having the features of claim 1. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, ein Pilotfunksignal, welches in einem unteren Frequenzband liegt, um eine möglichst hohe Reichweite und gute Durchdringung von Gebäuden sicherzustellen, zur Standortbestimmung von Femtozellen einzuführen. Der Frequenzbereich, in dem das Pilotfunksignal abgestrahlt wird, ist hierbei derart gewählt, dass das Pilotfunksignal eine höhere Reichweite als herkömmliche Mobilfunksignale, also beispielsweise GSM-Mobilfunksignale aufweist, und auch in Gebäuden besser als Mobilfunksignale empfangen werden kann. Insbesondere liegt der Frequenzbereich des Pilotfunksignals unterhalb des Frequenzbereichs von GSM850 oder GSM900. Das Pilotfunksignal kann von vorhandenen Mobilfunkstationen abgestrahlt und von einer Femtozelle empfangen und ausgewertet werden.An essential idea of the invention is to introduce a pilot radio signal, which lies in a lower frequency band, in order to ensure the highest possible range and good penetration of buildings, for determining the location of femtocells. The frequency range in which the pilot radio signal is emitted is selected such that the pilot radio signal has a higher range than conventional mobile radio signals, for example GSM mobile radio signals, and can also be better received in buildings than mobile radio signals. In particular, the frequency range of the pilot radio signal is below the frequency range of GSM850 or GSM900. The pilot radio signal can be emitted by existing mobile radio stations and received by a femtocell and evaluated.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Standortbestimmung einer Femtozelle, bei dem

  • – von einer Mobilfunkstation ein Pilotfunksignal in einem unterhalb von für Mobilfunk genutzten Frequenzbereichen liegenden Frequenzbereich abgestrahlt wird,
  • – von einer Femtozelle das Pilotfunksignal empfangen und zur Standortbestimmung der Femtozelle von dieser ausgewertet wird, und
  • – von der Femtozelle die ermittelte Lokation der Femtozelle über einen Anschluss der Femtozelle an ein Kommunikationsnetzwerk an Steuer- und Kontrollinstanzen eines Mobilfunkanbieter übertragen wird. Der Anschluss an das Kommunikationsnetzwerk kann insbesondere ein Breitbandnetzanschluss sein.
An embodiment of the invention now relates to a method for determining the location of a femtocell, in which
  • A pilot radio signal is emitted by a mobile radio station in a frequency range lying below mobile frequency ranges,
  • The pilot radio signal is received by a femtocell and evaluated by the femtocell, and
  • - From the femtocell the determined location of the femtocell is transmitted via a connection of the femtocell to a communication network to control and monitoring bodies of a mobile operator. The connection to the communication network can in particular be a broadband network connection.

Die Mobilfunkstation kann in das abgestrahlte Pilotfunksignal Informationen über die das Pilotfunksignal abstrahlende Mobilfunkstation kodieren. Die Granularität der Information, welche im Pilotfunksignal enthalten ist kann insbesondere je nach Anforderung variieren. So ist es z. B. denkbar, das lediglich eine Länderkennung, eine Länderkennung und die Kennung des Betreibers oder die genauen Koordinaten der sendenden Zelle inklusive Länder- und Betreiberkennung, übertragen werden. Insbesondere können die Informationen eine oder mehrere der folgenden Informationen aufweisen:

  • – eine Kennung der Mobilfunkstation;
  • – eine Lokation der Mobilfunkstation;
  • – eine Länderkennung der Mobilfunkstation;
  • – eine Kennung des Betreibers der Mobilfunkstation;
  • – genaue Koordinaten der Mobilfunkstation.
The mobile radio station can encode information about the mobile radio station radiating the pilot radio signal into the radiated pilot radio signal. The granularity of the information contained in the pilot radio signal may in particular vary depending on the requirement. So it is z. B. conceivable that only a country code, a country code and the identifier of the operator or the exact coordinates of the sending cell including country and operator identifier, transmitted. In particular, the information may include one or more of the following information:
  • An identifier of the mobile station;
  • A location of the mobile station;
  • A country code of the mobile station;
  • An identifier of the operator of the mobile station;
  • - exact coordinates of the mobile station.

Die Mobilfunkstation kann ferner Informationen kryptographisch verschlüsselt in das Pilotfunksignal kodieren, so dass nur berechtgte Empfänger die im Pilotfunksignal enthaltenen Information entschlüsseln können, beispielsweise Kunden des Mobilfunkanbieters. Eine Femtozelle, welche das Pilotfunksignal empfängt, kann es entschlüsseln und die mit dem Pilotfunksignal empfangenen Informationen über ihre Anbindung an das Netzwerk des Mobilfunkanbieters, insbesondere über einen vorhandenen Breitbandanschluss an die Steuer- und Kontrollinstanzen des Mobilfunkanbieters übertragen.The mobile station can also encode cryptographically encoded information in the pilot radio signal, so that only authorized receiver can decrypt the information contained in the pilot radio signal, for example, customers of the mobile operator. A femtocell, which receives the pilot radio signal, can decrypt it and transmit the information received by the pilot radio signal via its connection to the network of the mobile service provider, in particular via an existing broadband connection to the control and monitoring bodies of the mobile service provider.

Beim Mobilfunkanbieter kann die aus dem Pilotfunksignal durch die Femtozelle gewonnene und an die Steuer- und Kontrollinstanzen des Mobilfunkanbieters übertragene Lokation ggf. noch mit weiteren Daten korreliert werden, um eine bessere Ortsauflösungen zu erreichen.In the case of the mobile service provider, the location obtained from the pilot radio signal by the femtocell and transmitted to the control and monitoring bodies of the mobile radio service provider may possibly be correlated with further data in order to achieve a better spatial resolution.

Die Steuer- und Kontrollinstanzen des Mobilfunkanbieters können die von der Femtozelle übertragene Lokation mit einer beim Mobilfunkanbieter hinterlegten Lokation der Femtozelle vergleichen und abhängig vom Vergleich die Übertragung eines Freigabesignals an die Femtozelle veranlassen, und die Femtozelle kann beim Empfang des Freigabesignals die Mobilfunkversorgung innerhalb des von der Femtozelle abgedeckten Bereichs aktivieren. Beispielsweise kann überprüft werden, ob die für die entsprechende Femtozelle beim Mobilfunkanbieter hinterlegte Lokation mit der von der Femtozelle übertragenen übereinstimmt. Liegt eine Übereinstimmung vor, kann von den entsprechenden Steuer- und Kontrollinstanzen des Mobilfunkanbieters an die Femtozelle die Erlaubnis übertragen werden, als aktive Mobilfunkzelle zu agieren, beispielsweise indem der aktive Funkteil der Femtozelle erst nach Erhalt dieser Erlaubnis eingeschaltet wird, und die Zelle erst dann ein aktiver Teil der Mobilfunkversorgung werden kann. Ist die Quittung der Steuer- und Kontrollinstanzen des Mobilfunkanbieters negativ, beispielsweise, weil eine Rückmeldung einer Femtozelle ausbleibt oder von einer Femtozelle kein Pilotfunksignal empfangen werden kann, kann dagegen vorgesehen sein, dass die Femtozelle überhaupt nicht aktiviert werden kann.The control and monitoring bodies of the mobile operator can compare the transmitted from the femtocell location with a deposited with the mobile operator location of the femtocell and cause the comparison of the transmission of a release signal to the femtocell, and the femtocell can receive the mobile phone within the supplied by the Activate femtocell covered area. For example, it can be checked whether the location stored for the corresponding femtocell with the mobile service provider matches the location transmitted by the femtocell. If there is a match, the authorization may be transmitted by the corresponding control and monitoring bodies of the mobile service provider to the femtocell to act as an active mobile radio cell, for example by the active radio part of the femtocell being switched on only after receiving this permission, and then only then be active part of the mobile service. If the acknowledgment of the control and monitoring bodies of the mobile service provider negative, for example, because a feedback from a femtocell fails or from a femtocell no pilot radio signal can be received, however, can be provided that the femtocell can not be activated at all.

Um zu gewährleisten, dass eine aktive Femtozelle ihre Lokation verändern kann, kann vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Verfahren zur Ortsbestimmung zyklisch wiederholt wird, also insbesondere eine Femtozelle zyklisch ein empfangenes Pilotfunksignal auswerten, und die mit dem empfangenen Pilotfunksignal erhaltenen Informationen zyklisch an die Steuer- und Kontrollinstanzen des Mobilfunkanbieters übermitteln kann.In order to ensure that an active femtocell can change its location, it can be provided that the method according to the invention for determining the position is cyclically repeated, ie in particular a femtocell cyclically evaluates a received pilot radio signal, and the information obtained with the received pilot radio signal is sent cyclically to the control unit. and control bodies of the mobile operator can transmit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Femtozelle vorgesehen, die zum Einsatz mit einem Verfahren nach der Erfindung ausgebildet ist und ferner ausgebildet ist

  • – zum Empfangen eines Pilotfunksignals, das von einer Mobilfunkstation in einem unterhalb von für Mobilfunk genutzten Frequenzbereichen liegenden Frequenzbereich abgestrahlt wird,
  • – zum Auswerten des empfangenen Pilotfunksignals zur Standortbestimmung der Femtozelle, und
  • – zum Übertragen ihrer ermittelten Lokation über einen Anschluss an ein Kommunikationsnetzwerk an Steuer- und Kontrollinstanzen eines Mobilfunkanbieter.
According to a further embodiment of the invention, a femtocell is provided, which is designed for use with a method according to the invention and is further formed
  • For receiving a pilot radio signal which is radiated by a mobile radio station in a frequency range lying below mobile frequency ranges,
  • - To evaluate the received pilot radio signal to determine the location of the femtocell, and
  • - For transmitting their determined location via a connection to a communication network to control and monitoring bodies of a mobile operator.

Weiterhin betrifft eine Ausführungsform der Erfindung eine Mobilfunkstation, die zum Einsatz mit einem Verfahren nach der Erfindung ausgebildet ist und ferner ausgebildet ist zum Abstrahlen eines Pilotfunksignals in einem unterhalb von für Mobilfunk genutzten Frequenzbereichen liegenden Frequenzbereich.Furthermore, an embodiment of the invention relates to a mobile radio station, which is designed for use with a method according to the invention and is further configured for emitting a pilot radio signal in a frequency range lying below mobile frequency ranges.

Die Mobilfunkstation kann ferner ausgebildet sein zum Kodieren von Informationen in das abgestrahlte Pilotfunksignal, wobei die Informationen insbesondere eine oder mehrere der folgenden Informationen aufweisen:

  • – eine Kennung der Mobilfunkstation;
  • – eine Lokation der Mobilfunkstation;
  • – eine Länderkennung der Mobilfunkstation;
  • – eine Kennung des Betreibers der Mobilfunkstation;
  • – genaue Koordinaten der Mobilfunkstation.
The mobile radio station may further be configured to encode information in the radiated pilot radio signal, the information in particular having one or more of the following information:
  • An identifier of the mobile station;
  • A location of the mobile station;
  • A country code of the mobile station;
  • An identifier of the operator of the mobile station;
  • - exact coordinates of the mobile station.

Weiterhin kann die Mobilfunkstation ausgebildet sein, Informationen kryptographisch verschlüsselt in das Pilotfunksignal zu kodieren. Furthermore, the mobile station can be configured to encode cryptographically encrypted information in the pilot radio signal.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiment shown in the drawing.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims, in the abstract and in the drawing, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals recited below are used.

Die Zeichnungen zeigt in der einzigen Fig. ein Mobilfunksystem mit einer Femtozelle, das zur Standortbestimmung der Femtozelle gemäß der Erfindung eingerichtet ist.The drawings show in the only figure a mobile radio system with a femtocell, which is set up to determine the location of the femtocell according to the invention.

In der Fig. ist eine Femtozelle 10 beispielsweise in einem Privathaus angeordnet und über einen Breitbandanschluss an das Kommunikationsnetz 18 eines Telekommunikationsnetzbetreibers angeschlossen. Das Kommunikationsnetz 18 weist Steuer- und Kontrollinstanzen 18 eines Mobilfunkanbieters auf, der ein Mobilfunknetz betreibt. Das Mobilfunknetz stellt mittels Mobilfunkstationen 12 eine Mobilfunkversorgung für Kunden des Mobilfunkanbieters zur Verfügung. Hierzu weist jede Mobilfunkstation 12 eine zellenförmige Funkabdeckung 20 auf, innerhalb der ein Mobilfunkempfang, d. h. eine Mobilfunkkommunikation zwischen beispielsweise einem Mobiltelefon und der Mobilfunkstation gewährleistet ist. Die Ausdehnung der Funkabdeckung hängt von verschiedenen Parametern wie der maximalen Sendeleistung eines Mobiltelefons und der Mobilfunkstation 12 sowie des für die Mobilfunkkommunikation genutzten Frequenzbereiches ab. Da insbesondere bei den herkömmlichen Mobilfunkstandards wie GSM und UMTS die genutzten Frequenzbereiche in oberen Bereichen des zur Mobilfunkkommunikation vorgesehenen Funkspektrums liegen, ist die Reichweite begrenzt. Außerdem tritt eine größere Dämpfung insbesondere durch Stahlbeton und sonstige Funk dämpfende Hindernisse auf, je höher die genutzten Frequenzbereiche sind. Der für UMTS genutzte und oberhalb des für GSM liegende Frequenzbereich unterliegt daher einer stärkeren Dämpfung als GSM-Mobilfunksignale. UMTS-Mobilfunk ist daher in Gebäuden tendenziell schwächer zu empfangen als GSM-Mobilfunk. Um diesen Nachteil auszugleichen, können insbesondere in Gebäuden Femtozellen eingesetzt werden, die eine Mobilfunkversorgung in einem im Vergleich zur Funkabdeckung einer Mobilfunkstation kleinen und beschränkten Bereich gewährleisten können. In der Fig. ist die Funkabdeckung der Femtozelle 10 mit als kleiner und mit dem Bezugszeichen 24 versehener Kreis beispielhaft dargestellt.In the figure is a femtocell 10 for example, arranged in a private home and via a broadband connection to the communication network 18 connected to a telecommunications network operator. The communication network 18 has control and monitoring bodies 18 of a mobile service provider operating a mobile network. The mobile network provides by means of mobile stations 12 a mobile service for customers of the mobile operator available. For this purpose, each mobile station 12 a cellular radio cover 20 on, within a mobile reception, ie a mobile communication between, for example, a mobile phone and the mobile station is guaranteed. The extent of radio coverage depends on various parameters such as the maximum transmit power of a mobile phone and the mobile station 12 and the frequency range used for mobile communication. Since in particular in the conventional mobile radio standards such as GSM and UMTS, the frequency ranges used are in upper ranges of the radio spectrum intended for mobile radio communication, the range is limited. In addition, a greater attenuation occurs in particular by reinforced concrete and other radio-damping obstacles, the higher the frequency ranges used. The frequency range used for UMTS and above the frequency range for GSM is therefore subject to greater attenuation than GSM mobile radio signals. UMTS mobile is therefore tends to receive less in buildings than GSM mobile. To compensate for this disadvantage, femtocells can be used, in particular, in buildings, which can ensure a mobile radio coverage in a small and limited area compared to the radio coverage of a mobile radio station. In the figure, the radio coverage of the femtocell is 10 with as smaller and with the reference numeral 24 provided circle exemplified.

Die Inbetriebnahme der Mobilfunkversorgung durch die Femtozelle 10 ist aus den eingangs erwähnten Gründen nur bei genauer Kenntnis der Lokation der Femtozelle 10 erlaubt und wird daher über die Steuer- und Kontrollinstanzen 16 des Mobilfunkanbieters kontrolliert und gesteuert. In dem in der Fig. dargestellten Fall befindet sich die Femtozelle 10 außerhalb der Funkabdeckung 20 durch die Mobilfunkstation 12, so dass eine Ortung durch die Mobilfunksignale der Mobilfunkstation 12 nicht möglich ist. Daher strahlt die Mobilfunkstation 12 ein Pilotfunksignal 14 mit einer größeren Reichweite als die Mobilfunksignale ab. Um dies zu ermöglichen liegt das Pilotfunksignal 14 unterhalb von den für Mobilfunk durch die Mobilfunkstation 12 genutzten Frequenzbereichen. Mit anderen Worten ist das Pilotfunksignal 14 langwelliger als die Mobilfunksignale und weist daher eine größere Reichweite und höhere Durchdringung von Gebäuden auf, so dass es auch von der Femtozelle 10 empfangen werden kann, die innerhalb der Funkreichweite 22 des Pilotfunksignals 14 liegt.The commissioning of the mobile phone supply by the femtocell 10 For the reasons mentioned above, this is only possible with a precise knowledge of the location of the femtocell 10 allowed and therefore is over the control and monitoring bodies 16 controlled and controlled by the mobile operator. In the case shown in the figure, the femtocell is located 10 outside the radio coverage 20 through the mobile station 12 , so that a location by the mobile signals of the mobile station 12 not possible. Therefore, the mobile station radiates 12 a pilot radio signal 14 with a greater range than the mobile signals. To enable this lies the pilot radio signal 14 below that for mobile by the mobile station 12 used frequency ranges. In other words, the pilot radio signal 14 longer wavelength than the mobile signals and therefore has a greater range and higher penetration of buildings, making it even from the femtocell 10 can be received within the radio range 22 of the pilot radio signal 14 lies.

In das Pilotfunksignal 14 kodiert die abstrahlende Mobilfunkstation 12 eine Kennung des betreibenden Mobilfunkanbieters, eine Länderkennung und ihre genauen Koordinaten in verschlüsselter Form. Die Femtozelle entschlüsselt und dekodiert die im empfangenen Pilotfunksignal 14 enthaltenen Informationen und wertete die Informationen zur Ortsbestimmung aus. Die Auswertung kann in einer einfachen Weiterleitung der dekodierten Informationen an die Steuer- und Kontrollinstanzen 16 des Mobilfunkanbieters umfassen, kann aber auch weitergehen. Beispielsweise kann die Femtozelle anhand der Empfangsfeldstärke des Pilotfunksignals 14 und den empfangenen Koordinaten Mobilfunkstation 12 eine erste gröbere Ortsbestimmung durchführen. Die so ermittelte Lokation kann die Femtozelle 10 dann insbesondere zusammen mit einer eindeutigen Kennung der Femtozelle und ggf. weiteren Daten wie beispielsweise der Empfangsfeldstärke und Empfangszeitpunkt über ihren Breitbandanschluss und das Kommunikationsnetz 18 an die Steuer- und Kontrollinstanzen 16 des Mobilfunkanbieters übertragen.In the pilot radio signal 14 encodes the radiating mobile station 12 an identifier of the operating mobile service provider, a country code and their exact coordinates in encrypted form. The femto cell decrypts and decodes those in the received pilot radio signal 14 contained information and evaluated the location information. The evaluation can be done in a simple forwarding of the decoded information to the control and monitoring bodies 16 of the mobile service provider, but may continue. For example, the femtocell can be based on the reception field strength of the pilot radio signal 14 and the received coordinates mobile station 12 perform a first coarser location determination. The location thus determined can be the femtocell 10 in particular, together with a unique identification of the femtocell and possibly further data such as, for example, the reception field strength and reception time via its broadband connection and the communication network 18 to the tax and supervisory authorities 16 of the mobile operator.

Die Steuer- und Kontrollinstanzen 18 des Mobilfunkanbieters korrelieren die von der Femtozelle 10 empfangene Lokation mit weiteren Daten zur Verbesserung der Ortsauflösung der Femtozelle 10 und werten ggf. noch die weiteren empfangen Daten aus, um eine genauere Ortsbestimmung zu erzielen. Die empfangene und ggf. verbesserte Lokation der Femtozelle 10 kann dann von den Steuer- und Kontrollinstanzen 16 in einer Datenbank mit Standorten von aktiven Femtozellen beim Mobilfunkanbieter hinterlegt werden. Anschließend können die Steuer- und Kontrollinstanzen 16 den Betrieb der Femtozelle freigeben, indem sie die Übertragung eines Freigabesignals an die Femtozelle 10 veranlassen, beispielsweise über das Kommunikationsnetz 18 oder kodiert und verschlüsselt im Pilotfunksignal 14, das von der Mobilfunkstation 12 abgestrahlt wird. Beim Empfang des Freigabesignals kann die Femtozelle 10 dann die Mobilfunkversorgung innerhalb des von der Femtozelle abgedeckten Bereichs 24, d. h. im Privathaus aktivieren.The controlling and controlling bodies 18 of the mobile service provider correlate with those of the femtocell 10 received location with additional data to improve the spatial resolution of the femtocell 10 and possibly evaluate the other received data in order to achieve a more accurate location. The received and possibly improved location of the femtocell 10 can then by the control and monitoring bodies 16 stored in a database of locations of active femtocells with the mobile service provider. Subsequently, the control and monitoring bodies 16 Enable the operation of the femtocell by sending a release signal to the femtocell 10 cause, for example via the communication network 18 or encodes and encodes in the pilot radio signal 14 that from the mobile station 12 is emitted. Upon receipt of the enable signal, the femto cell 10 then the mobile coverage within the area covered by the femtocell 24 , ie activate in the private house.

Wenn der Betrieb der Femtozelle nur in einem bestimmten Bereich erlaubt sein soll, kann die empfangene und ggf. verbesserte Lokation der Femtozelle 10 ferner von den Steuer- und Kontrollinstanzen 16 mit einer beim Mobilfunkanbieter hinterlegten Lokation der Femtozelle 10 verglichen werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Femtozelle nur im Privathaus oder im engeren Umfeld des Privathauses des Besitzers der Femtozelle betrieben werden darf. Um diese Betriebseinschränkung zu gewährleisten sind daher die Koordinaten des Privathauses in einer Datenbank des Mobilfunkanbieters hinterlegt. Ergibt nun der Vergleich, dass die von der Femtozelle 10 empfangene und ggf. verbesserte Lokation etwa der Lokation entspricht, die beim Mobilfunkanbieter hinterlegt ist, können die Steuer- und Kontrollinstanzen 16 die Übertragung des Freigabesignals an die Femtozelle 10 veranlassen, so dass die Femtozelle die Mobilfunkversorgung aufnehmen kann.If the operation of the femtocell is to be allowed only in a certain area, the received and possibly improved location of the femtocell can 10 also by the tax and supervisory authorities 16 with a location of the femtocell deposited with the mobile operator 10 be compared. For example, it may be provided that the femtocell may only be operated in the private home or in the immediate vicinity of the private home of the owner of the femtocell. In order to ensure this operational limitation, therefore, the coordinates of the private house are stored in a database of the mobile operator. Now the comparison shows that of the femtocell 10 received and possibly improved location corresponds approximately to the location that is deposited with the mobile operator, the control and monitoring bodies 16 the transmission of the enable signal to the femtocell 10 so that the femtocell can pick up the mobile phone coverage.

Mit der Erfindung kann die Standortbestimmung einer Femtozelle und insbesondere die Freigabe des Betriebs einer Femtozelle durch einen Mobilfunkanbieter verbessert werden, insbesondere in Bereichen, die mit Mobilfunk unterversorgt sind.With the invention, the location of a femtocell and in particular the release of the operation of a femtocell can be improved by a mobile operator, especially in areas that are undersupplied with mobile.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Femtozellefemtocell
1212
Mobilfunkstationmobile station
1414
PilotfunksignalPilot radio signal
1616
Steuer- und Kontrollinstanzen des MobilfunkanbietersControl and monitoring bodies of the mobile service provider
1818
Kommunikationsnetzcommunication network
2020
Funkabdeckung der Mobilfunkstation mit MobilfunksignalenRadio coverage of the mobile station with mobile signals
2222
Funkreichweite von PilotfunksignalenRadio range of pilot radio signals
2424
Funkabdeckung der Femtozelle 10 mit MobilfunksignalenRadio coverage of the femtocell 10 with mobile radio signals

Claims (11)

Verfahren zur Standortbestimmung einer Femtozelle (10), bei dem – von einer Mobilfunkstation (12) ein Pilotfunksignal (14) in einem unterhalb von für Mobilfunk genutzten Frequenzbereichen liegenden Frequenzbereich abgestrahlt wird, – von einer Femtozelle (10) das Pilotfunksignal (14) empfangen und zur Standortbestimmung der Femtozelle von dieser ausgewertet wird, und – von der Femtozelle (10) die ermittelte Lokation der Femtozelle über einen Anschluss der Femtozelle an ein Kommunikationsnetzwerk (16) an Steuer- und Kontrollinstanzen (18) eines Mobilfunkanbieter übertragen wird.Method for determining the location of a femtocell ( 10 ), in which - by a mobile radio station ( 12 ) a pilot radio signal ( 14 ) is emitted in a frequency range lying below mobile frequency ranges, - by a femtocell ( 10 ) the pilot radio signal ( 14 ) and is evaluated by the femtocell to determine its position, and - by the femtocell ( 10 ) the determined location of the femtocell via a connection of the femtocell to a communication network ( 16 ) to tax and supervisory authorities ( 18 ) is transmitted to a mobile operator. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilfunkstation (12) in das abgestrahlte Pilotfunksignal (14) Informationen über die das Pilotfunksignal abstrahlende Mobilfunkstation kodiert.Method according to Claim 1, characterized in that the mobile radio station ( 12 ) into the radiated pilot radio signal ( 14 ) Encodes information about the mobile radio station radiating the pilot radio signal. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen eine oder mehrere der folgenden Informationen aufweisen: – eine Kennung der Mobilfunkstation; – eine Lokation der Mobilfunkstation; – eine Länderkennung der Mobilfunkstation; – eine Kennung des Betreibers der Mobilfunkstation; – genaue Koordinaten der Mobilfunkstation.Method according to claim 2, characterized in that the information has one or more of the following information: An identifier of the mobile station; A location of the mobile station; A country code of the mobile station; An identifier of the operator of the mobile station; - exact coordinates of the mobile station. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilfunkstation Informationen kryptographisch verschlüsselt in das Pilotfunksignal kodiert.Method according to Claim 2 or 3, characterized in that the mobile radio station encodes information cryptographically encrypted into the pilot radio signal. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Kontrollinstanzen (18) des Mobilfunkanbieters die von der Femtozelle (10) übertragene Lokation mit weiteren Daten zur Verbesserung der Ortsauflösung korrelieren.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the control and monitoring bodies ( 18 ) of the mobile service provider from the femtocell ( 10 ) correlated location with other data to improve the spatial resolution. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Kontrollinstanzen (18) des Mobilfunkanbieters die von der Femtozelle (10) übertragene Lokation mit einer beim Mobilfunkanbieter hinterlegten Lokation der Femtozelle vergleichen und abhängig vom Vergleich die Übertragung eines Freigabesignals an die Femtozelle veranlassen, und die Femtozelle beim Empfang des Freigabesignals die Mobilfunkversorgung innerhalb des von der Femtozelle abgedeckten Bereichs aktiviert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control and monitoring bodies ( 18 ) of the mobile service provider from the femtocell ( 10 ), and depending on the comparison, cause the transmission of a release signal to the femtocell, and the femtocell, upon receiving the release signal, activates the mobile coverage within the range covered by the femtocell. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zyklisch wiederholt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is repeated cyclically. Femtozelle (10), die zum Einsatz mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist und ferner ausgebildet ist – zum Empfangen eines Pilotfunksignals, das von einer Mobilfunkstation in einem unterhalb von für Mobilfunk genutzten Frequenzbereichen liegenden Frequenzbereich abgestrahlt wird, – zum Auswerten des empfangenen Pilotfunksignals zur Standortbestimmung der Femtozelle, und – zum Übertragen ihrer ermittelten Lokation über einen Anschluss an ein Kommunikationsnetzwerk an Steuer- und Kontrollinstanzen eines Mobilfunkanbieter.Femtocell ( 10 ), which is designed for use with a method according to one of the preceding claims and is further configured - for receiving a pilot radio signal which is emitted by a mobile radio station in a frequency range lying below mobile frequency ranges, - To evaluate the received pilot radio signal to determine the position of the femtocell, and - To transmit their determined location via a connection to a communication network to control and monitoring bodies of a mobile operator. Mobilfunkstation (10), die zum Einsatz mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist und ferner ausgebildet ist zum Abstrahlen eines Pilotfunksignals in einem unterhalb von für Mobilfunk genutzten Frequenzbereichen liegenden Frequenzbereich.Mobile radio station ( 10 ), which is designed for use with a method according to one of claims 1 to 7 and is further configured for emitting a pilot radio signal in a frequency range lying below mobile frequency ranges. Mobilfunkstation nach Anspruch 9, die ferner ausgebildet ist zum Kodieren von Informationen in das abgestrahlte Pilotfunksignal, wobei die Informationen insbesondere eine oder mehrere der folgenden Informationen aufweisen: – eine Kennung der Mobilfunkstation; – eine Lokation der Mobilfunkstation; – eine Länderkennung der Mobilfunkstation; – eine Kennung des Betreibers der Mobilfunkstation; – genaue Koordinaten der Mobilfunkstation.The mobile station of claim 9, further configured to encode information into the radiated pilot radio signal, the information including, in particular, one or more of the following information: An identifier of the mobile station; A location of the mobile station; A country code of the mobile station; An identifier of the operator of the mobile station; - exact coordinates of the mobile station. Mobilfunkstation nach Anspruch 9 oder 10, die ferner ausgebildet ist, Informationen kryptographisch verschlüsselt in das Pilotfunksignal zu kodieren.Mobile radio station according to claim 9 or 10, which is further adapted to encrypt information cryptographically encrypted in the pilot radio signal.
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