FR2772927A1 - Procede de localisation d'un telephone mobile et equipement pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de localisation d'un téléphone mobile en communication par exploitation des signaux de services échangés entre ledit téléphone mobile et le réseau cellulaire de radiocommunication mobile, caractérisé en ce que l'on enregistre les informations de signalisation au niveau de l'interface entre la station de base du réseau, et le contrôleur de stations de bases, en ce que l'on procède à un filtrage desdites informations à partir de critères prédéterminés, et en ce que l'on transmette les informations filtrées et un descriptif à une station de supervision, et en ce que l'on procède au niveau de la station de supervision à la construction et à la présentation des informations recherchées.

Description

PROCÉDÉ DE LOCALISATION D'UN TÉLÉPHONE
MOBILE ET ÉQUIPEMENT POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE
PROCÉDÉ.

La présente invention concerne le domaine de la localisation d'une personne ou d'un matériel par analyse des signaux radiofréquences transmis entre un téléphone cellulaire équipant ladite personne ou le matériel, et les stations émettrice/réceptrice de base du réseau cellulaire de radiotéléphonie mobile, stations désignées par le terme "BTS".

En particulier, l'invention se rapporte à la localisation de téléphones mobiles appartenant à un réseau cellulaire de radiotéléphonie mobile tels les réseaux de type GSM, DCS ou PCS.

Il est connu dans l'état de la technique d'exploiter certains signaux de service pour procéder à la localisation d'un téléphone portable.

Le brevet européen EP0800319 divulgue un procédé de localisation par analyse des signaux reçus par deux stations de bases différentes au moins, par mesure du décalage temporel ou "Timing Advance", et par triangulation.

En principe, ce procédé permet une localisation précise du téléphone portable. Dans la réalité, la précision de la localisation est fortement compromise par les perturbations hertziennes, liées au relief et aux spécificités de propagation des ondes dues à des artefacts tels que la présence de bâtiments ou d'autres éléments perturbateurs. Par ailleurs, ce procédé nécessite un changement de station émettrice/réceptrice en cours de communication, ce qui impose des contraintes peu satisfaisantes avec un usage normal du téléphone mobile et/ou l'exploitation normale du réseau de téléphonie cellulaire numérique.

Un autre procédé, divulgué par le brevet PCT WO97/17623, propose de procéder à une triangulation des signaux radiofréquences échangés entre le téléphone portable et les stations de base. Les moyens mis en oeuvre pour l'exploitation des signaux radiofréquences ne sont pas décrits dans ce document, et il semble difficile de réaliser effectivement une localisation avec le procédé tel qu'il est décrit dans ce brevet. Ce procédé met nécessairement en oeuvre des équipement de radio-détection autres que ceux assurant le fonctionnement normal du réseau de radiocommunications, à la différence du procédé selon 1' invention.

Le but de l'invention est de proposer un procédé de localisation efficace et précis, évitant toute modification des protocoles de communication et de l'installation matérielle du réseau cellulaire. Un résultat annexe important recherché par l'invention est l'optimisation des coûts d'exploitation du procédé de localisation, en minimisant les coûts des transmissions de données nécessaires à la mise en oeuvre du procédé, tout en autorisant une couverture géographique étendue.

A cet effet, l'invention concerne dans son acception la plus générale un procédé de localisation d'un téléphone mobile en communication par exploitation des signaux de services échangés entre ledit téléphone mobile et le réseau cellulaire de radiotéléphonie mobile, caractérisé en ce que l'on enregistre les informations de signalisation au niveau de l'interface (nommée A-bis dans la norme GSM) entre la station de base du réseau, et le contrôleur de stations de bases désigné habituellement par "ESC", en ce que l'on procède à un filtrage desdites informations à partir de critères prédéterminés, et en ce que l'on transmette les informations ainsi filtrées à une station de supervision, et en ce que l'on procède au niveau de la station de supervision au traitement des informations recherchées.

L'invention concerne également un équipement de localisation pour la mise en oeuvre du procédé, mettant en oeuvre un moyen de capture de la signalisation tel qu'un analyseur de protocole, ou une carte de capture implantée dans le BSC, dont la fonction est d'acquérir les signaux de signalisation associés aux communications acheminées par les stations de base auxquelles le contrôleur de stations de base est raccordé, d'enregistrer la signalisation correspondant aux communications destinées à ou provenant des téléphones mobiles en liaison avec le BSC et de transmettre à l'équipement de localisation les informations non décodées captées par l'analyseur de signaux.

Le système de localisation d'un téléphone mobile de type cellulaire selon l'invention exploite exclusivement les informations échangées sur un réseau cellulaire de radiotéléphonie mobile pour garantir la qualité du lien radio. Il ne nécessite que d'enregistrer la signalisation employée pour garantir l'établissement, le maintien et la qualité du lien radio, et n'interfère en rien avec le réseau opérateur. En particulier, il ne nécessite aucune modification matérielle ou logicielle de ce réseau. De même, il n'insère aucun message dans la signalisation échangée sur le réseau.

Il permet la localisation précise d'un téléphone mobile en communication et le suivi de celui-ci s'il se déplace en cours de communication. Pour garantir cette précision, il emploie des techniques redondantes de localisation, dont les résultats sont fusionnés pour obtenir la position du téléphone mobile. La zone géographique surveillée est définie indépendamment des caractéristiques du réseau.

Les conditions requises pour sa mise en place sont les suivantes
- Un nombre donné de cellules à surveiller, ces cellules ayant des cellules voisines
- La localisation d'une communication et non d'un mobile.

La précision finale de la localisation dépend de la qualité de la cartographie du terrain, des caractéristiques des communications établies ou reçues par le ou les mobiles (nombre, duré et qualité).

Le système fournit un cliché d'une communication précisant les caractéristiques extrinsèques de celle-ci dont les coordonnées géographiques du lieu où elle a été échangée. Il ne fournit pas d'éléments sur les données intrinsèques à celle-ci (écoute de la parole, ou des données échangées par l'abonné).

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant à un exemple de réalisation non limitatif décrit en relation avec les figures annexées où
- la figure 1 représente une vue schématique
d'une installation de localisation conforme à I'invention ;
- la figure 2 représente une vue schématique
des équipements constitutifs du système de
localisation selon I'invention ;
- la figure 3 représente une vue schématique
des points d'appui
- la figure 4 schématise un cas type de
regroupement de stations émettrice/réceptrice
de base suite à des "atténuations locales".

L'invention concerne d'une part le procédé de "capture" des informations permettant l'extraction de la signalisation correspondant aux communications, de prélocalisation sommaire et de localisation plus fine, et d'autre part l'équipement pour la mise en oeuvre de ce procéder.

La localisation fine est réalisée grâce à une cartographie des perturbations de la propagation hertzienne dans la zone où la localisation doit être possible, par différentes méthodes qui seront décrites. Cette cartographie est faite initialement, avant la mise en route de l'installation de localisation, et est ensuite régulièrement réactualisée pour tenir compte des modifications du réseau de radiotéléphonie, et des modifications de la propagation hertzienne.

L'équipement de localisation met en oeuvre principalement trois composants, à savoir un centre de supervision, n stations locales ou modules de calculs , et n analyseurs ou les cartes de capture. Les deux premiers composants cités sont reliés par des liaisons de télécommunication, dont l'exploitation est organisée pour minimiser les coûts.

Les analyseurs de protocole ou cartes de capture sont implantées physiquement au niveau des contrôleurs de stations de base. Ils réalisent l'acquisition et l'enregistrement de la signalisation associée aux communications transitant par les stations de base auxquelles le contrôleur de stations de base est raccordé.

Ce premier composant transmet à l'équipement de prélocalisation local les informations non décodées correspondant aux communications.

Selon une variante, le système d'acquisition de la signalisation est intégrée au BSC sous forme d'une carte de capture ainsi qu'un module de traitement. Ce module interne au BSC dispose de capacités de calcul et joue le rôle de station locale, les informations étant remontées via le réseau fixe (NSS) du GSM.

L'équipement de pré-localisation local est relié directement à l'analyseur de protocole ou à un moyen d'acquisition de la signalisation. La fonction de cet équipement de pré-localisation est
de procéder à un pré-traitement pour extraire les informations de signalisation permettant de déterminer grossièrement la localisation des téléphones mobiles à partir des signaux exposés par la suite
d'extraire les caractéristiques de la communication, d'en construire le descriptif
de sélectionner les communications pour le centre de supervision
de transmettre ces données filtrées à l'équipement de localisation fine.

Les équipements de localisation fine sont reliés à un ou plusieurs équipements de pré-localisation ou stations locales par une liaison téléphonique RTC, NUMERIS, ou par liaison hertzienne (satellite, GSM, etc.). Leur fonction est
d'extraire l'identité de l'abonné et éventuellement l'identifiant du téléphone mobile
d'interroger des entités du réseau de radiotéléphonie pour établir les correspondances entre les différents identifiants d'un même abonné
de calculer les coordonnées géographiques précises selon des méthodes détaillées dans la suite de la description
d'établir un cliché de communication
de permettre l'établissement de requêtes.

La figure 1 représente une vue schématique d'un exemple d'installation pour la mise en oeuvre de l'invention.

De façon connue, le réseau de téléphonie cellulaire met en oeuvre une pluralité de stations de base (BTS1 à BTS4) répartie sur le territoire pour former un maillage plus ou moins régulier, en fonction des spécificités du terrain. Ces stations de base BTSi communiquent chacune avec un contrôleur de stations de base BSC. Chaque contrôleur de station de base contrôle donc un ensemble de stations de base qui lui sont affectées. Lors d'une communication ou d'une recherche d'abonné, le téléphone mobile MS échange des signaux de service de façon bidirectionnelle avec la BTS de service, et de façon unidirectionnelle avec les autres BTS, selon un protocole normalisé, par exemple selon la norme
GSM. L'invention n'est toutefois pas limitée à une norme spécifique, mais peut être adaptée à toute norme dédiée à la gestion d'un réseau de radiotéléphonie cellulaire.

La figure 2 représente le schéma de principe d'une installation conforme à l'invention. La communication entre le téléphone portable et la station de base BTSi sélectionnée en application de la norme GSM s'effectue par une liaison hertzienne. Les signaux échangés entre le téléphone mobile MS et la station de base BTSi comprennent des signaux de service spécifiques à la norme mise en oeuvre, en particulier des paramètres, tels qu'un identifiant du téléphone mobile MS, un identifiant de l'abonné et les mesures effectuées par le téléphone mobile (niveau et qualité de réception des BTS) . Les signaux de services comprennent en particulier, dans le cas de la norme GSM ou des normes DCS et PCS qui sont des adaptations à d'autres fréquences de cette norme
- le type de communication (appel à partir du mobile, ou au contraire reçu par le mobile)
- communication avec ou sans décroché du correspondant
- nature de la communication (voix ou données)
- classe du mobile (puissance du mobile)
- identité de l'abonne : IMSI-identité internationale d'un abonné à un réseau GSM, DCS ou PCS -,
TMSI - identité temporaire d'un abonné
- l'identifiant du téléphone mobile (IMEI - nO de série)
- le numéro du canal et sous-canal
- des informations temporelles telles que le décalage temporel d'émission
- des informations relatives aux signaux reçus par la station de base
- la puissance moyenne à laquelle le signal du téléphone mobile est reçu par la station de base, sur l'ensemble de la période écoulée depuis la dernière valeur de puissance fournie
la puissance moyenne à laquelle le signal du téléphone mobile est reçu par la station de base, sur un sous-ensemble de la période écoulée depuis la dernière valeur de puissance fournie
- la qualité moyenne au sens de la norme CSM ou de ses dérivées avec laquelle le signal du téléphone mobile est reçu par la station de base, sur l'ensemble de la période écoulée depuis la dernière valeur de qualité fournie
- la qualité moyenne au sens de la norme GSM ou de ses dérivées avec laquelle le signal du téléphone mobile est reçu par la station de base, sur un sous-ensemble de la période écoulée depuis la dernière valeur de qualité fournie
- l'emploi ou non du DTX (suppression des périodes sans voix au cours d'une communication) pour les échanges dans le sens BTS vers MS
- des informations relatives aux signaux reçus
par le téléphone mobile, telles que
- la puissance moyenne à laquelle le signal de la station de base est reçu par le téléphone mobile, sur l'ensemble de la période écoulée depuis la dernière valeur de puissance fournie
- la puissance moyenne à laquelle le signal de la station de base est reçu par le téléphone mobile, sur un sous-ensemble de la période écoulée depuis la dernière valeur de puissance fournie
- la qualité moyenne avec laquelle le signal de la station de base est reçu par le téléphone mobile, sur l'ensemble de la période écoulée depuis la dernière valeur de qualité fournie
- la qualité moyenne avec laquelle le signal de la station de base est reçu par le téléphone mobile, sur un sous-ensemble de la période écoulée depuis la dernière valeur de qualité fournie
- les mesures relatives aux BTS voisines, c'està-dire la puissance moyenne reçue sur l'ensemble de la période écoulée pour les 6 BTS voisines les plus puissantes
- les informations relatives aux signaux reçus peuvent être conditionnées sous la forme d'un unique message éventuellement propriétaire
- les informations réseaux telles que Handover, coupures de communications sur problèmes, etc.

Ces informations forment le descriptif d'une communication. Ces données sont extraites de la signalisation par la station de travail locale. La signalisation est acquise par un système de capture de signalisation ou par un analyseur de protocole implanté physiquement dans le même lieu que la BSC, et branché en parallèle sur l'interface A-bis reliant les stations de base du réseau et le contrôleur de stations de base.

Les messages échangés sur l'interface A-bis sont normalisés. Dans le cas d'un réseau GSM, ces messages sont répertoriés dans les spécifications ETSI " Mobile Radio
Interface Layer 3 specification GSM 04.08 ", " BSC-BTS Layer 3 specification GSM 08.58 ", " Radio Subsystem Link Control
GSM 05.08 ", " Radio Transmission and reception GSM 05.05
L'information temporelle dite "Timing Advance" représente le décalage temporel de l'instant d'émission du téléphone mobile. Il s'agit d'une avance de l'instant d'émission du téléphone mobile afin de compenser le temps de propagation radio et/ou d'éventuels retards liés au mobile.

Ces derniers peuvent être négligés, ou pris en compte à l'aide du paramètre "MS Timing Offset", si ce dernier est implanté. On peut donc théoriquement déduire de l'information "Timing Advance" une distance entre le téléphone mobile et la station de base avec laquelle il est en communication, par la relation suivante
1 bit = 3,692 ps sur un aller-retour.

Une unité de l'information "Timing Advance" vaut en conséquence 1/2 x 3.692.ï06 x 3.10H = 553,8 mètres.

Cette relation n'est vraie que dans la situation de visibilité directe entre le téléphone mobile et la station de base avec laquelle il est en communication. Dans les autres situations, où le chemin radio est différent d'une ligne droite, il convient de compenser les artefacts de propagation, par des méthodes cartographiques identiques à celles décrites par la suite.

Les informations relatives à la puissance et à la qualité indiquent la puissance d'émission du signal de la station de base de service et du téléphone mobile, les puissances reçues par le téléphone mobile et la station de base, les puissances reçues des stations de base voisines par le téléphone mobile. Lorsque l'émetteur et le récepteur sont en visibilité directe, la puissance reçue est théoriquement inversement proportionnelle au carré de la distance entre l'émetteur et le récepteur. Elle fournit donc théoriquement une indication sur cette distance, si on néglige les artefacts liés à la propagation radio.

Le procédé de localisation comporte une étape de filtrage des communications incluant un traitement des informations en vue de la pré-localisation, puis de la localisation fine.

L'étape de filtrage consiste à isoler, au niveau de l'interface entre les stations de base et le contrôleur de stations de base, les communications devant être localisées. Ce filtrage est réalisé à l'aide d'une station de travail locale ou d'un module local pilotant un analyseur de protocole ou tout système d'acquisition de la signalisation.

L'analyseur de protocole ou la carte de capture acquière la signalisation, la met en forme en vue de son décodage par la station de travail ou le module local, l'enregistre et la communique à cette dernière.

Ces informations contiennent entre autre les identifiants du téléphone mobile, les paramètres radio dont 1 information de localisation sera dérivée, le numéro appelé,
En cas de détection de l'élément recherché, la station de travail ou le module dédié sélectionne I'ensemble des informations relatives au lien radio correspondant à cette communication. Ces informations sont mémorisées dans une mémoire de masse locale, ou transmise en temps réel à un équipement pour l'exploitation de ces informations.

Ce filtrage permet de répartir le coût des traitements et de réduire le coût des liaisons entre les stations ou les modules locaux, et les équipements d'exploitation implantés au niveau d'un centre de supervision. En effet, ces informations peuvent être transmises périodiquement, par exemple toutes les heures ou une fois par jour ou sur des critères déclenchants en fonction des besoins. Pour des applications de suivi du mouvement au cours de la communication, la périodicité de transmissions des informations sera bien entendu plus courte que pour des applications de vérification d'implantations.

L'exploitation des informations pour obtenir une localisation grossière et les identifiants associés à la communication s'effectue au niveau de la station locale ou du module équivalent. Celle-ci sélectionne les communications en fonction de critères fournis par le centre de supervision.

Les informations relatives à ces communications sont transmises sous forme brute et avec le descriptif établi par la station locale au centre de supervision. Ce dernier réalise le filtrage final et construit un cliché de la communication contenant la position géographique précise.

L'exploitation de ces informations nécessite une prise en compte préalable des artefacts liés au terrain, afin de permettre la compensation des inhomogénéités de la transmission hertzienne. Ces données sont régulièrement actualisées, afin de tenir compte des modifications du réseau cellulaire (changement de plan de fréquence, implantation de nouvelles stations de base, changement de saison,...) ou de l'apparition de nouvelles constructions.

Ce travail préparatoire consiste en une cartographie des paramètres de transmission hertzienne par des méthodes de
modélisation logicielle permettant théoriquement de déterminer en tout point de la zone à surveiller les paramètres caractéristiques d'un lien radio.

On extrait alors ces paramètres pour les points de référence ou d'appui.

- modélisation par intelligence artificielle, consistant à enregistrer toute la signalisation associée au trafic émis par les abonnés pour en déduire les points d'appui. Les paramètres radio sont extraits de la signalisation enregistrée. La localisation de ces communications est obtenue par un système d'intelligence artificielle fonctionnant avec des modèles comportementaux.

Ces modèles tiennent par exemple compte du tracé des axes routiers, ou des points de concentration d'utilisateurs de téléphones portables, afin d'en déduire des données statistiques permettant de corréler les données résultant du trafic analysé, avec le modèle comportemental pris en compte.

- modélisation par relevé de terrain : on établit des communications en des lieux précis de la zone à modéliser et la signalisation associée à ces communications de calibrage est enregistrée.

On constitue ainsi des séries de couples {points géographiques ; paramètres du lien radio Y permettant de construire une matrice de compensation des informations issus de la signalisation.

La phase de pré-localisation consiste à déterminer l'écart entre les paramètres caractéristiques du lien radio (PCLR) en un point d'appui, et les PCLR de la communication i à localiser, dont les paramètres ont été extraits de la signalisation.

Cette mesure est répétée avec tous les points d'appui afin d'extraire le ou les points présentant un écart minimal. Ces points définissent une zone de localisation grossière.

Les principaux paramètres sont les suivants (ils peuvent être déduits de messages propriétaires)
Niveaux de la réception
- de la station de base du réseau (BTS de
service) (RXLEV~FULL~SERVING~CELL et RXLEV SUB~SERVING~CELL)
- du téléphone mobile (RXLEV~FULL~up et RXLEV~SUB~up)
- des stations de base voisines (RXLEV~NCELLi)
Puissance d'émission par rapport au maximum
possible
- de la station de base de service (BS POWER)
- du téléphone mobile (MS POWER)
Qualité de réception du signal
- de la station de base (BTS de service)
(RXQUAL FULL SERVING CELL,
RXQUAL SUB~SERVING CELL)
- du téléphone mobile (RXQUAL~FULLup, RXQUAL~SUB~up)
Identifiants du téléphone mobile et des
cellules.

Ces mesures peuvent être affectées par des phénomènes "d'atténuation locale".

Pour remédier à ce problème, plusieurs solutions sont proposées par l'invention.

La première consiste à rechercher des points d'appui présentant un écart minimal tout en effectuant une simulation de "l'atténuation locale".

La recherche des points d'appui présentant un écart minimal est effectuée en simulant des "atténuations locales" isotropes: on modifie les paramètres du lien radio de la communication i en les corrigeant avec une atténuation aO, puis on sélectionne le ou les couples (mesure de l'écart, point d'appui) présentant un écart minimal avec le
PCLR de i. On répète ensuite l'opération, aO décrivant un ensemble de valeurs données. On sélectionne alors les valeurs minimales de l'écart parmi les couples précédents après correction. Le ou les points d'appui trouvés à cette étape sont les points les plus "proches" géographiquement de
I (lieu de i) et la valeur aO correspondante est une valeur estimée de "l'atténuation locale" isotrope notée ATo.

La seconde méthode consiste à éliminer "l'atténuation locale" de la cartographie.

Pour tous les points d'appui, le niveau de réception de la BTS p est soustrait du niveau de réception des autres BTSs. Si on fait l'hypothèse que deux niveaux de réception sont affectés de la même "atténuation locale", celle-ci est donc éliminée. La valeur résultante est utilisée pour établir une cartographie indépendante de "l'atténuation locale". La BTS p peut être n'importe quelle
BTS dont le mobile reçoit des signaux.

Les paramètres radio de la communication i sont pré-traités comme décrit au paragraphe précédent ; on recherche ensuite le ou les points d'appui dont les PCLR présentent un écart minimal avec les PCLR de la communication i. Cette technique permet alors de déduire une estimation de "l'atténuation locale", notée ATo.

Les deux méthodes sont de préférence employées conjointement afin d'être redondantes et d'obtenir des confirmations.

A l'issue de la pré-localisation, on dispose d'un ensemble de points d'appui "proches" du lieu I de la communication i, et d'une valeur approchée de "l'atténuation locale"
L'invention propose différentes méthodes qui sont employées conjointement pour obtenir une localisation précise du lieu I.

"Atténuation locale" nulle.

A partir des valeurs (10,15,5,10) d'un même paramètre du PCLR des points d'appui sélectionnés (respectivement A,B,C,D), on extrapole au voisinage de ces points des zones géographiques (5 à 15) correspondant aux valeurs intermédiaires de ce paramètre. La valeur correspondantes du PCLR de i indique un niveau de réception.

Ce niveau correspond à une zone géographique, comme représenté en figure 3.

Dans cet exemple, le niveau de la communication i présente une valeur "8" et on en déduit que le téléphone mobile est dans la zone grisée.

On répète ensuite cette évaluation pour chacune des stations de base en liaison uni- ou bidirectionnelle avec le téléphone mobile. On peut ainsi déterminer précisément la position du téléphone mobile, qui correspond à l'intersection des zones ainsi déterminées.

Atténuation locale non nulle : première méthode.

On utilise les niveaux de réception des BTS après le pré-traitement suivant
Soient Rxlev h le niveau théorique de réception de la BTS k en I, AT "l'atténuation locale" réelle et ATo l'atténuation isotrope estimée par la phase 1. Le niveau réel de réception de la BTS X est de : RR~L= RxLev~-
AT
Pour toutes les BTS reçues, on détermine les intersections des zones de niveau RR~+ a, a décrivant un intervalle centré sur ATo. Lorsque la valeur de a correspond à AT, il existe une unique intersection des zones équiniveaux : elle indique la position du mobile.

En pratique, "l'atténuation locale" n'est pas isotrope. L'intersection des zones équi-niveaux n'est donc pas unique : il faut raisonner en maximum de vraisemblance.

On établit une cartographie des intersections et on recherche les lieux présentant des nombres maximaux d'intersections pour déterminer la position du mobile.

Une alternative à cette technique consiste à déterminer la courbe à "égale distance" de deux zones de niveaux correspondant à deux RR~k différents faisant partie du même PCLR . Toutes les courbes ainsi construites se coupent en un point unique si 1 'atténuation est effectivement isotrope. Ce point est la position du mobile.

Si ces courbes ne présentent pas un point commun, on peut retenir, par exemple, comme position la plus probable du mobile le lieu géographique du maximum d'intersections.

La description de ces techniques souligne l'intérêt de disposer d'un nombre important de BTS voisines.

En effet, l'hypothèse "d'atténuation locale" isotrope n'est pas toujours vérifiée. Le raisonnement est alors mené avec une atténuation locale spécifique pour chaque groupe de
BTS : l'hypothèse est plus réaliste pour ces groupes restreints de BTS.

Ainsi, une ou plusieurs BTS (BTS4, BTS5) et (BTS1, BTS2, BTS3) dans la figure 4 peuvent présenter une atténuation particulière liée à la configuration du terrain et/ou à la position du mobile. Dans ce cas, ces BTS sont regroupées. Le raisonnement est alors mené avec plusieurs atténuations locales différentes.

Atténuation locale non nulle : deuxième méthode.

Comme pour la méthode de localisation grossière, on du fait que la puissance du mobile peut être commandée par la BTS.

Pour améliorer la résistance au bruit et diminuer l'importance de l'hypothèse isotrope de "l'atténuation locale", les niveaux de toutes les BTS sont employés successivement comme niveau à soustraire et les résultats des différentes localisations sont fusionnés.

Technique spécifique.

La cartographie du décalage temporel d'émission réalisée aux m points d'appui peut permettre une localisation du MS. Si un événement de type "handover", c'est-à-dire un changement de BTS de service au cours de la communication se produit, une nouvelle valeur de TA caractérise cette même communication. Ces deux TA correspondent à deux zones cartographiques différentes par rapport à deux BTS elles aussi différentes. Le mobile se trouve à l'intersection de ces zones. Cependant, le TA n'indique pas la distance à vol d'oiseaux entre MS et BTS, mais mesure la longueur du chemin ou des chemins employés au cours de la communication par les ondes radio (phénomènes de réflexions multiples, contournement d'un obstacle,...). Le
TA n'est donc pas une mesure de distance géographique. Sa conversion directe en une distance ne fournit au mieux qu'une borne supérieure de la distance entre la BTS de service et le MS. Ceci montre l'intérêt de cartographier le
TA pour obtenir une bonne précision et non de raisonner directement par triangulation.

La conversion directe du TA en une distance ne fournit de bons résultats que dans le cas de zones peu urbanisées et présentant relativement peu d'obstacles à la propagation des ondes radio.

La limite majeure de cette technique est la nécessité de disposer d'un handover en cours de communication. Or, cette configuration se rencontre peu souvent en pratique.

Cette technique peut apporter un élément supplémentaire au système de localisation dans l'optique d'une confirmation mais ne permet pas la localisation en soi, sauf à perturber de manière importante le réseau opérateur (génération volontaire de "handover").

En fonction des informations disponibles, ces différentes techniques sont employées. Les résultats obtenus sont ensuite fusionnés pour améliorer la précision de localisation. La fusion est paramétrée de manière à accorder une confiance importante à des localisations concordantes et obtenues à partir de paramètres initiaux distincts.

L'invention s'étend à toute variante que l'homme du métier pourrait apporter au procédé susvisé. En particulier, toute la localisation peut être réalisée au niveau de la station locale, le centre de supervision ne faisant que collecter, filtrer et présenter les résultats.

Cette variante permet de limiter encore la charge du centre de supervision et les échanges d'informations, mais il faut alors crypter les données directement exploitables transitant entre station locale et centre de supervision.

Par ailleurs, le centre de supervision peut être confondu avec une des stations locales. Cette variante permet d'être plus proche du terrain pour être plus réactif.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1 Procédé de localisation d'un téléphone mobile en communication par exploitation des signaux de services échangés entre ledit téléphone mobile et le réseau cellulaire de radiocommunication mobile, caractérisé en ce que l'on enregistre les informations de signalisation au niveau de l'interface entre la station de base du réseau, et le contrôleur de stations de bases, en ce que l'on procède à un filtrage desdites informations à partir de critères prédéterminés, et en ce que l'on transmette les informations filtrées et un descriptif à une station de supervision, et en ce que l'on procède au niveau de la station de supervision à la construction et à la présentation des informations recherchées.

2 procédé de localisation d'un téléphone mobile selon la revendication 1 caractérisé en ce que les informations de signalisation enregistrées au niveau de l'interface entre la station de base du réseau et le contrôleur de stations de base comporte une partie au moins des informations suivantes

- la puissance d'émission du mobile commandée

par la station de base

- la puissance d'émission de la station de

base

- l'avance temporelle des signaux du téléphone

mobile

- le niveau de réception ou puissance reçue par

le téléphone mobile du signal d'émission de

la station de base

- la qualité du signal d'émission de la station

de base reçue par le téléphone mobile

- le niveau de réception ou puissance reçue par

la station de base du signal d'émission du

téléphone mobile

la qualité du signal d'émission du téléphone

mobile reçue par la station de base;

le niveau de réception ou puissance reçue par

le téléphone mobile des signaux émis par les

autres stations de base.

3 Procédé de localisation d'un téléphone mobile selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que lon procède à une première étape de pré-localisation grossière, et à une deuxième étape de localisation précise.

4 Procédé de localisation d'un téléphone mobile selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'étape de pré-localisation grossière consiste à déterminer pour une pluralité de points d'appui l'écart entre les paramètres choisis caractérisant le lien radio en chacun point d'appui, et le lien radio de la communication à identifier, et à extraire le ou les points présentant un écart minimal.

5 procédé de localisation d'un téléphone mobile selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que l'étape de pré-localisation et de localisation comporte une compensation cartographique de "l'atténuation locale".

6 Procédé de localisation d'un téléphone mobile selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'étape de localisation précise comporte une extrapolation des données.

7 procédé de localisation d'un téléphone mobile selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les informations de pré-localisation sont compensées par les données résultant de la détermination en une pluralité de points de la zone à surveiller des paramètres caractéristiques d'un lien radio et de l'extraction de ces paramètres pour les points de référence ou d'appui.

8 Procédé de localisation d'un téléphone mobile selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les informations de pré-localisation sont compensées par les données issues d'une modélisation par intelligence artificielle, consistant à enregistrer le trafic émis par les abonnées pour obtenir les points d'appui.

9 procédé de localisation d'un téléphone mobile selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les informations de localisation sont compensées par les données résultant d'une modélisation par relevé terrain consistant à établir des communications en des lieux précis de la zone à modéliser et à enregistrer la signalisation associée à ces communications de calibrage.

10 - Équipement de localisation pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un moyen d'acquisition de signalisation tel qu'un analyseur de protocole ou une carte de capture de signalisation dont la fonction est d'acquérir la signalisation des communications acheminées par les stations de base aux quelles le contrôleur de stations de base est raccordé, de la mettre en forme et d'enregistrer cette signalisation pour la station locale et de transmettre à cet équipement de localisation les informations non décodées captées correspondant à toutes les communications.

11 - Équipement de localisation selon la revendication 10 caractérisé en ce que le moyen d'acquisition de signalisation est implanté physiquement au niveau des contrôleurs de stations de base.

NUMERIS, ou par liaison hertzienne (satellite, GSM,....) aux stations de supervision, soit de façon permanente, soit de façon intermittente.

12 - Équipement de localisation selon la revendication 10 ou 11 caractérisé en ce que l'équipement de pré-localisation, constitué soit par la station locale, soit par le module dédié, associé au moyen d'acquisition de signalisation, est relié par une liaison téléphonique RTC,

13 Équipement de localisation selon la revendication 12 caractérisé en ce que l'équipement permet de procéder à un pré-filtrage pour extraire les informations de signalisation permettant de déterminer grossièrement la localisation des téléphones mobiles à partir des signaux exposées précédemment et de transmettre ces données filtrées à l'équipement de localisation fine.

14 - Equipement de localisation selon la revendication 13 caractérisé en ce que la fonction de l'équipement de localisation fine, relié à un ou plusieurs équipements de pré-localisation est de permettre un filtrage des communications à localiser, de calculer les coordonnées géographiques précises en fonction d'une cartographie des perturbations de la propagation des ondes hertziennes, de construire un cliché de ces communications contenant notamment outre la localisation l'identifiant de l'abonné et/ou ou de l'équipement associé.