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EP0700525B1

Cellular telephone location system

Abstract

A cellular telephone location system for automatically recording the location of one or more mobile cellular telephones comprises three or more cell site systems 12. Each cell site system is located at a cell site of a cellular telephone system. Each cell site system includes an antenna that may be mounted on the same tower or building as the antenna employed by the cellular telephone system and equipment that may be housed in the equipment enclosure of the corresponding cell site. The cell site systems are coupled via T1 communication links 14 to a central site 16. The central site may be collocated with the cellular telephone system's MTSO. The central site 16 is further coupled to a database 20, which may be remotely located from the central site and made available to subscribers.

EP0700525B1, drawing sheet 1
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Expired 19 January 2014, 12.7 years ago.

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36 claims: 36 independent, 0 dependent

  1. 1
    A ground-based cellular telephone location system serving a plurality of subscribers possessing mobile cellular telephones, comprising :(a) at least three cell sites (12) equipped to receive signals sent by multiple mobile cellular telephones each initiating periodic signal transmissions over one of a prescribed set of reverse control channels;and characterised by : (b) locating means (16) for automatically determining the locations of said cellular telephones by receiving and processing signals emitted during said periodic reverse control channel transmissions;and(c) database means (20) for storing location data identifying the cellular telephones and their respective locations, and for providing access to said database to subscribers at remote locations. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, das eine Vielzahl von Teilnehmern versorgt, die ein mobiles Zellulartelefon besitzen, aufweisend:    (a) mindestens drei Zellenstandorte (12), die ausgerüstet sind, um Signale zu empfangen, die von mehreren mobilen Zellulartelefonen ausgesendet werden, von denen jedes periodische Signalübertragungen über einen Kanal eines vorgeschriebenen Satzes von Steuerrückkanälen initiiert;und gekennzeichnet durch: (b) Positionsbestimmungsmittel (16), um die Positionen der Zellulartelefone automatisch zu bestimmen, wozu die während der periodischen Steuerrückkanalübertragungen ausgesendeten Signale empfangen und verarbeitet werden;und(c) Datenbankmittel (20), um die Positionsdaten, mittels der die Zellulartelefone und ihre respektiven Positionen identifiziert werden, zu speichern, und um den Teilnehmern bei fernen Positionen Zugriff auf die Datenbank zu geben. Système terrestre de localisation de téléphones cellulaires desservant plusieurs abonnés possédant des téléphones cellulaires mobiles, comprenant :    (a) au moins trois sites de cellules (12) équipés pour recevoir des signaux transmis par des téléphones cellulaires mobiles multiples, chacun étant à l'origine de transmissions périodiques de signaux par l'intermédiaire d'une voie d'un groupe spécifié de voies de commande de retour;et caractérisé par : (b) un moyen de localisation (16) pour déterminer automatiquement les positions desdits téléphones cellulaires en recevant et en traitant des signaux transmis pendant lesdites émissions périodiques sur les voies de commande de retour;et(c) un moyen de base de données (20) pour stocker des données de localisation identifiant les téléphones cellulaires et leur positions respectives, et pour permettre l'accès à ladite base de données aux abonnés à des positions distantes.
  2. 2
    A ground-based cellular telephone system as recited in claim 1, further comprising means (26, 10b) for providing location data to a specific one of said cellular telephones upon request by the specific telephone. Bodengestütztes System von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 1, das weiterhin Mittel (26, 10b) aufweist, um bei Anforderung durch ein spezifisches Telefon der Zellulartelefone Positionsdaten zu diesem Telefon zu übermitteln. Système terrestre de téléphones cellulaires selon la revendication 1, comprenant en outre des moyens (26, 10b) pour fournir des données de localisation à un téléphone spécifique desdits téléphones cellulaires sur demande du téléphone spécifique.
  3. 3
    A ground-based cellular telephone system as recited in claim 1 or 2, further comprising means for merging said location data with billing data for said cellular telephones and generating modified billing data, wherein said billing data indicates the cost for each telephone call made by said cellular telephones within a certain time period, said cost being based upon one or more predetermined billing rates, and said modified billing data is based upon a different rate for calls made from one or more prescribed locations. Bodengestütztes System von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 1 oder 2, das weiterhin Mittel aufweist, um die Positionsdaten mit Fakturierungsdaten für die Zellulartelefone zu kombinieren, und modifizierte Fakturierungsdaten zu erzeugen, wobei die Fakturierungsdaten die Kosten für jedes Telefongespräch angeben, das von den Zellulartelefonen aus innerhalb einer bestimmten Zeitperiode geführt wurde, wobei die Kosten auf einem oder mehreren, vorher festgelegten Fakturierungstarifen basieren, und die modifizierten Fakturierungsdaten auf einem verschiedenen Tarif für Telefongespräche, die von einer oder mehreren, vorgeschriebenen Positionen aus geführt werden, basieren. Système terrestre de téléphones cellulaires selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre des moyens pour fusionner lesdites données de localisation avec des données de facturation pour lesdits téléphones cellulaires et générant des données de facturation modifiées, dans lesquelles lesdites données de facturation indiquent le coût de chaque appel téléphonique réalisé par lesdits téléphones cellulaires dans une certaine période de temps, ledit coût étant basé sur un ou plusieurs tarifs de facturation prédéterminés, et lesdites données de facturation modifiées sont basées sur un taux différent pour les appels effectués à partir d'une ou de plusieurs positions spécifiées.
  4. 4
    A ground-based cellular telephone system as recited in any of claims 1-3, further comprising means for transmitting a signal to a selected cellular telephone to cause said selected telephone to transmit a signal over a control channel. Bodengestütztes System von Zellulartelefonen, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-3;das weiterhin Mittel aufweist, um ein Signal zu einem ausgewählten Zellulartelefon zu übertragen, um dieses Telefon zu veranlassen, ein Signal über einen Steuerkanal zu übertragen. Système terrestre de téléphones cellulaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre des moyens pour transmettre un signal à un téléphone cellulaire sélectionné pour provoquer l'émission d'un signal sur une voie de commande par ledit téléphone sélectionné.
  5. 5
    A ground-based cellular telephone system as recited in any of claims 1-4, further comprising means for automatically sending location information to a prescribed receiving station in response to receiving a distress signal from a cellular telephone, whereby emergency assistance may be provided to a subscriber in distress. Bodengestütztes System von Zellulartelefonen, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-4, das weiterhin Mittel aufweist, um beim Empfang eines Notsignals von einem Zellulartelefon die Positionsinformation automatisch zu einer vorgeschriebenen Empfangsstation zu senden, wodurch einem in Not geratenen Teilnehmer sofortige Hilfe geleistet werden kann. Système terrestre de téléphones cellulaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre des moyens pour transmettre automatiquement des informations de localisation à une station de réception spécifiée en réponse à la réception d'un signal de détresse d'un téléphone cellulaire, au moyen duquel une assistance d'urgence peut être fournie à un abonné en détresse.
  6. 6
    A ground-based cellular telephone system as recited in any of claims 1-5, further comprising means for comparing the current location of a given telephone with a prescribed range of locations and indicating an alarm condition when said current location is not within said prescribed range. Bodengestütztes System von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 1-5, das weiterhin Mittel aufweist, um die gegenwärtige Position eines bestimmten Telefons mit einem vorgeschriebenen Bereich von Positionen zu vergleichen, und um einen Alarmzustand anzuzeigen, wenn die gegenwärtige Position nicht innerhalb des vorgeschriebenen Bereichs liegt. Système terrestre de téléphones cellulaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre des moyens pour comparer la position actuelle d'un téléphone donné avec une plage spécifiée de positions et pour signaler une condition d'alarme lorsque ladite position actuelle n'est pas à l'intérieur de ladite plage spécifiée.
  7. 7
    A ground-based cellular telephone system as recited in any of claims 1-6, further comprising means for detecting a lack of signal transmissions by a given telephone and in response thereto automatically paging said given telephone to cause said given telephone to initiate a signal transmission. Bodengestütztes System von Zellulartelefonen, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-6, das weiterhin Mittel aufweist, um das Fehlen von Signalübertragungen von einem bestimmten Telefon festzustellen, und daraufhin dieses Telefon automatisch aufzurufen, um dieses Telefon zu veranlassen, eine Signalübertragung zu initiieren. Système terrestre de téléphones cellulaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre des moyens pour détecter une absence de transmission de signaux par un téléphone donné et en réponse à ceci appeler automatiquement ledit téléphone donné pour provoquer ledit téléphone donné à débuter la transmission d'un signal.
  8. 8
    A ground-based cellular telephone system as recited in any of claims 1-7, further comprising means for estimating a time of arrival of a given telephone at a prespecified location. Bodengestütztes System von Zellulartelefonen, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-7, das weiterhin Mittel aufweist, um eine Zeit für die Ankunft eines bestimmten Telefons bei einer vorher spezifizierten Position abzuschätzen. Système terrestre de téléphones cellulaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre des moyens pour estimer une heure de réception d'un téléphone donné à une position préalablement spécifiée.
  9. 9
    A ground-based cellular telephone system as recited in any of claims 1-8, further comprising means for tracking a given telephone by receiving voice signals transmitted by said given telephone over a voice channel and determining the location of said given telephone on the basis of said voice signals. Bodengestütztes System von Zellulartelefonen, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-8, das weiterhin Mittel aufweist, um ein bestimmtes Telefon zu verfolgen, wozu die von einem bestimmten Telefon über einen Sprachkanal übertragenen Sprachsignale empfangen werden, und die Position dieses Telefons auf der Grundlage der Sprachsignale bestimmt wird. Système terrestre de téléphones cellulaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre des moyens pour suivre un téléphone donné en recevant des signaux vocaux émis par ledit téléphone donné sur une voie vocale et déterminer la position dudit téléphone donné sur la base desdits signaux vocaux.
  10. 10
    A cellular telephone location system as recited in any of claims 1-9, characterized in that:(1) each of said at least three cell sites comprise: an elevated ground-based antenna (12-1);a baseband convertor (12-3) operatively coupled to said antenna for receiving cellular telephone signals transmitted over the reverse control channel by said cellular telephones and providing baseband signals derived from the cellular telephone signals;a timing signal receiver (12-8) for receiving a timing signal common to all cell sites;and a sampling subsystem (12-4) operatively coupled to said timing signal receiver and said baseband convertor for sampling said baseband signal at a prescribed sampling frequency and formatting (12-5) the sampled signal into frames of digital data, each frame comprising a prescribed number of data bits and time stamp bits, said time stamp bits representing the time at which said cellular telephone signals were received;and(2) said locating means comprises a central site system (16-1 thru 16-8) operatively coupled to said cell sites, said central site system comprising: means for processing said frames of data from said cell site systems to generate a table identifying individual cellular telephone signals and the differences in times of arrival of said cellular telephone signals among said cell site systems;and means for determining, on the basis of said times of arrival differences, the locations of the cellular telephones responsible for said cellular telephone signals. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß: (1) jeder der mindestens drei Zellenstandorte aufweist: eine bodengestützte Hochantenne (12-1);einen mit der Antenne funktionsfähig verbundenen Basisbandumsetzer (12-3), um Zellulartelefon-Signale zu empfangen, die von den Zellulartelefonen über Steuerrückkanäle übertragen werden, und um von den Zellulartelefon-Signalen abgeleitete Basisbandsignale zu erzeugen;einen Zeitsteuersignal-Empfänger (12-8), um ein für alle Zellenstandorte gemeinsames Zeitsteuersignal zu empfangen;und ein mit dem Zeitsteuersignal-Empfänger und dem Basisbandumsetzer funktionsfähig verbundenes Abtast-Teilsystem (12-4), um das Basisbandsignal mit einer vorgeschriebenen Abtastfrequenz abzutasten, und das abgetastete Signal zu Rahmen aus digitalen Daten zu formatieren (12-5), wobei jeder Rahmen eine vorgeschriebene Anzahl von Datenbits und Zeitmarkierbits aufweist, wobei die Zeitmarkierbits die Zeit repräsentieren, zu der die Zellulartelefon-Signale empfangen wurden;und(2) die Positionsbestimmungsmittel ein mit den Zellenstandorten funktionsfähig verbundenes Zentralstandort-System (16-1 bis 16-8) aufweist, wobei das Zentralstandort-System aufweist: Mittel, um die Rahmen aus Daten von den Zellenstandort-Systemen zu verarbeiten, und um eine Tabelle zu erzeugen, mittels der die Signale der individuellen Zellulartelefone und die Differenzen bei den Ankunftszeiten der Zellulartelefon-Signale zwischen den Zellenstandort-Systemen identifiziert werden;und Mittel, um auf der Grundlage der Ankunftszeit-Differenzen die Positionen der Zellulartelefone, die die Signale verursacht haben, zu bestimmen. Système de localisation de téléphones cellulaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que : (1) chacun desdits - au moins trois - sites de cellules comprend : une antenne terrestre élevée (12-1), un convertisseur de bande de base (12-3) couplé fonctionnellement à ladite antenne pour recevoir des signaux de téléphones cellulaires transmis par la voie de commande de retour par lesdits téléphones cellulaires et délivrant des signaux de bande de base dérivés des signaux des téléphones cellulaires;un récepteur de signaux de synchronisation (12-8) pour recevoir un signal de synchronisation commun à tous les sites de cellules;et un sous-système d'échantillonnage (12-4) couplé fonctionnellement audit récepteur de signaux de synchronisation et audit convertisseur de bande de base pour échantillonner ledit signal de bande de base à une fréquence d'échantillonnage spécifiée et pour mettre au format (12-5) le signal échantillonné en trames de données numériques, chaque trame comprenant un nombre spécifié de bits de données et de bits horodateurs, lesdits bits horodateurs représentant l'heure à laquelle lesdits signaux des téléphones cellulaires ont été reçus;et(2) ledit moyen de localisation comprend un système de site central (16-1 à 16-8) couplé fonctionnellement auxdits sites de cellules, ledit système de site central comprenant : des moyens pour traiter lesdites trames de données à partir desdits systèmes de sites de cellules afin de générer un tableau identifiant les signaux individuels des téléphones cellulaires et les différences en heures de réception desdits signaux des téléphones cellulaires parmi lesdits systèmes de sites de cellules;et des moyens pour déterminer, sur la base desdites heures de différences de réception, les positions des téléphones cellulaires responsables desdits signaux téléphoniques cellulaires.
  11. 11
    A cellular telephone location system as recited in claim 10, wherein said timing signal receiver comprises a global positioning system (GPS) receiver. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 10, wobei der Zeitsteuersignal-Empfänger einen Gesamtpositionierungssystem (GPS)-Empfänger aufweist. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 10, dans lequel ledit récepteur de signaux de synchronisation comprend un récepteur de système de localisation globale (GPS).
  12. 12
    A cellular telephone location system as recited in claim 10, wherein said central site system comprises a correlator (16-7) for cross-correlating the data bits of a frame from one cell site system with corresponding data bits from each other cell site system. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 10, wobei das Zentralstandort-System einen Korrelator (16-7) aufweist, um eine Kreuzkorrelation zwischen den Datenbits eines Rahmens von einem Zellenstandort-System und entsprechenden Datenbits von jedem anderen Zellenstandort-System auszuführen. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 10, dans lequel ledit système de site central comprend un corrélateur (16-7) pour intercorréler les bits de données d'une trame d'un système de sites de cellules avec les bits de données correspondants de chaque autre système de sites de cellules.
  13. 13
    A cellular telephone location system as recited in claim 12, wherein said central site system further comprises:a plurality of data inputs ports each connected to receive a signal from one of said cell site systems;interface/deformatting circuits (16-1) for receiving the signals from said input ports and outputting data bits and a clock signal;a plurality of FIFO registers (16-2) each coupled to an interface/deformatting circuit to receive the data bits and clock signal from that circuit;a switch (16-3) comprising a plurality of input ports, each input port coupled to an output of one of said FIFO registers, and a first output port (A) and a second output port (B), said first output port coupled to an input port of said correlator;a computer (16-8) operatively coupled to said switch to select two of the inputs to said switch to be output on the output ports of said switch;a RAM control circuit (16-5) coupled to said computer and said FIFO registers;a sample read clock (16-4) controlled by said computer and said RAM control to read sample bits from previously selected FIFO registers;anda quadrature channel generator (16-6) comprising an input port coupled to said second output port of said switch and a first output port (B1) and a second output port (B2), and means for outputting an in-phase signal on said first output port (B1) and a quadrature signal on said second output port (B2);wherein said correlator calculates a first correlation coefficient for said DATA A and DATA B1 signals, and a second correlation coefficient for said DATA A and DATA B2 signals. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 12, wobei das Zentralstandort-System weiterhin aufweist: eine Vielzahl von Dateneingangsports, von denen jeder angeschlossen ist, um ein Signal von einem der Zellenstandort-Systeme zu empfangen;Schnittstellen/Entformatier-Schaltungen (16-1), um die Signale von den Eingangsports zu empfangen, und Datenbits und ein Taktsignal auszugeben;eine Vielzahl von FIFO-Registern (16-2), von denen jedes mit einer Schnittstellen/Entformatier-Schaltung verbunden ist, um die Datenbits und das Taktsignal von dieser Schaltung zu empfangen;einen Schalter (16-3), der eine Vielzahl von Eingangsports aufweist, wobei jeder Eingangsport mit einem Ausgang von einem der FIFO-Register verbunden ist, und einen ersten Ausgangsport (A) und einen zweiten Ausgangsport (B) aufweist, wobei der erste Ausgangsport mit einem Eingangsport des Korrelators verbunden ist;einen mit dem Schalter funktionsfähig verbundenen Computer (16-8), um zwei der Eingänge des Schalters auszuwählen, die auf die Ausgangsports des Schalters gegeben werden;eine RAM-Steuerschaltung (16-5), die mit dem Computer und den FIFO-Registern verbunden ist;einen von dem Computer und der RAM-Steuerschaltung gesteuerten Probenauslese-Taktgeber (16-4), um Probenbits aus zuvor ausgewählten FIFO-Registern auszulesen;undeinen Quadraturkanalgenerator (16-6), der einen mit dem zweiten Ausgangsport des Schalters verbundenen Eingangsport, sowie einen ersten Ausgangsport (B1) und einen zweiten Ausgangsport (B2) aufweist, und Mittel aufweist, um an dem ersten Ausgangsport (B1) ein gleichphasiges Signal, und an dem zweiten Ausgangsport (B2) ein Quadratursignal auszugeben;wobei der Korrelator einen ersten Korrelationskoeffizienten für das DATEN A- und das DATEN B1-Signal, und einen zweiten Korrelationskoeffizienten für das DATEN A- und das DATEN B2-Signal berechnet. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 12, dans lequel le système de site central comprend en outre : plusieurs ports d'entrée de données chacun étant raccordé pour recevoir un signal d'un desdits systèmes de sites de cellules;des circuits d'interface/déformatage (16-1) pour recevoir les signaux desdits ports d'entrée et délivrer des bits de données et un signal d'horloge;plusieurs registres FIFO (16-2), chacun étant couplé à un circuit d'interface/déformatage pour recevoir les bits de données et un signal d'horloge de ce circuit;un commutateur (16-3) comprenant plusieurs ports d'entrée, chaque port d'entrée étant couplé à une sortie d'un desdits registres FIFO, et un premier port de sortie (A) et un deuxième port de sortie (B), ledit premier port de sortie étant couplé à un port d'entrée dudit corrélateur;un ordinateur (16-8) couplé fonctionnellement audit commutateur pour sélectionner deux des entrées dudit commutateur à appliquer aux ports de sortie dudit commutateur;un circuit de commande de RAM (16-6) couplé audit ordinateur et auxdits registres FIFO;une horloge de lecture d'échantillons (16-4) commandée par ledit ordinateur et ladite commande de RAM pour lire des bits d'échantillons des registres FIFO précédemment sélectionnés;etun générateur de voie en quadrature (16-6) comprenant un port d'entrée couplé audit deuxième port de sortie dudit commutateur et un premier port de sortie (B1) et un deuxième port de sortie (B2), et des moyens pour délivrer un signal en phase sur ledit premier port de sortie (B1) et un signal en quadrature sur ledit deuxième port de sortie (B2);dans lequel ledit corrélateur calcule un premier coefficient de corrélation pour lesdits signaux DATA A et DATA B1, et un deuxième coefficient de corrélation pour lesdits signaux DATA A et DATA B2.
  14. 14
    A cellular telephone location system as recited in claim 10, wherein said baseband convertors (12-3) each comprise:a first mixer (36) providing an intermediate frequency (IF) signal;a synthesizer (46) providing a local oscillator (LO) signal;a single sideband mixer (44) operatively coupled to said first mixer and said synthesizer for converting said IF signal to an upper sideband signal and a lower sideband signal;and means (48, 50) for filtering said upper sideband and lower sideband signals and providing said baseband signals on the basis of the filtered upper and lower sideband signals. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 10, wobei jeder der Basisbandumsetzer (12-3) aufweist: einen ersten Mischer (36), der ein Zwischenfrequenz (ZF)-Signal liefert;einen Synthesizer (46), der ein Lokaloszillator (LO)-Signal liefert;einen mit dem ersten Mischer und dem Synthesizer funktionsfähig verbundenen Einseitenbandmischer (44), um das ZF-Signal in ein Signal des oberen Seitenbandes und ein Signal des unteren Seitenbandes umzusetzen;und Mittel (48, 50), um das Signal des oberen Seitenbandes und das Signal des unteren Seitenbandes zu filtern, und die Basisbandsignale auf der Grundlage der gefilterten Signale des oberen Seitenbandes und des unteren Seitenbandes zu liefern. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 10, dans lequel lesdits convertisseurs de bande de base (12-3) comprennent chacun : un premier mélangeur (36) délivrant un signal à fréquence intermédiaire (IF), un synthétiseur (46) délivrant un signal d'oscillateur local (LO), un mélangeur à bande latérale unique (44) couplé fonctionnellement audit premier mélangeur et audit synthétiseur pour convertir ledit signal IF en un signal à bande latérale supérieure et un signal à bande latérale inférieure;et des moyens (48, 50) pour filtrer lesdits signaux à bande latérale supérieure et à bande latérale inférieure et délivrant lesdits signaux de bande de base sur la base des signaux filtrés à bandes latérales supérieure et inférieure.
  15. 15
    A cellular telephone location system as recited in claim 1, wherein said system includes means to:receive a cellular telephone signal;demodulate the received cellular telephone signal at a first cell site to produce a demodulated digital bit stream;modulate the demodulated digital bit stream at said first cell site to reconstruct the cellular telephone signal as it was originally transmitted, whereby a first reconstructed cellular telephone signal is produced;cross-correlate said reconstructed signal against the cellular telephone signal received at said first cell site to produce a first peak indicative of a time of arrival of the cellular telephone signal at the first cell site;determine the time of arrival of the cellular telephone signal at the first cell site on the basis of said first peak and produce first time of arrival data indicative thereof;send the demodulated digital bit stream and first time of arrival data from the first cell site to the central site;distribute the demodulated digital bit stream and first time of arrival data to a second cell site;modulate the demodulated digital bit stream at a second cell site to reconstruct the cellular telephone signal as it was first transmitted by the cellular telephone, whereby a second reconstructed cellular telephone signal is produced;receive said cellular telephone signal at said second site;cross-correlate the second reconstructed signal against the cellular telephone signal received at the second cell site to produce a second peak indicative of a time of arrival of the cellular telephone signal at the second cell site;determine the time of arrival of the cellular telephone signal at the second cell site on the basis of said second peak and producing second time of arrival data indicative thereof;send said second time of arrival data from the second cell site to the central site;anddetermine time difference of arrival data on the basis of said first and second time of arrival data. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 1, wobei das System Mittel umfaßt, um: ein Zellulartelefon-Signal zu empfangen;das empfangene Zellulartelefon-Signal bei einem ersten Zellenstandort zu demodulieren, um einen demodulierten digitalen Bitstrom zu erzeugen;den demodulierten digitalen Bitstrom bei dem ersten Zellenstandort zu modulieren, um das Zellulartelefon-Signal so zu rekonstruieren, wie es ursprünglich übertragen wurde, wodurch ein erstes rekonstruiertes Zellulartelefon-Signal erzeugt wird;eine Kreuzkorrelation zwischen dem rekonstruierten Signal und dem bei dem ersten Zellenstandort empfangenen Zellulartelefon-Signal auszuführen, um einen ersten Peak zu erzeugen, der die Zeit für die Ankunft des Zellulartelefon-Signals bei dem ersten Zellenstandort angibt:die Zeit für die Ankunft des Zellulartelefon-Signals bei dem ersten Zellenstandort auf der Grundlage des ersten Peaks zu bestimmen, und erste Ankunftszeit-Daten zu erzeugen, die diese anzeigen ;den demodulierten digitalen Bitstrom und die ersten Ankunftszeit-Daten von dem ersten Zellenstandort zu dem Zentralstandort zu senden;den demodulierten digitalen Bitstrom und die ersten Ankunftszeit-Daten zu einem zweiten Zellenstandort zu verteilen;den demodulierten digitalen Bitstrom bei einem zweiten Zellenstandort zu modulieren, um das Zellulartelefon-Signal so zu rekonstruieren, wie es zuerst von dem Zellulartelefon übertragen wurde, wodurch ein zweites rekonstruiertes Zellulartelefon-Signal erzeugt wird;das Zellulartelefon-Signal bei dem zweiten Standort zu empfangen;eine Kreuzkorrelation zwischen dem zweiten rekonstruierten Signal und dem bei dem zweiten Zellenstandort empfangenen Zellulartelefon-Signal auszuführen, um einen zweiten Peak zu erzeugen, der die Zeit für die Ankunft des Zellulartelefon-Signals bei dem zweiten Zellenstandort angibt;die Zeit für die Ankunft des Zellulartelefon-Signals bei dem zweiten Zellenstandort auf der Grundlage des zweiten Peaks zu bestimmen, und zweite Ankunftszeit-Daten zu erzeugen, die diese anzeigen ;die zweiten Ankunftszeit-Daten von dem zweiten Zellenstandort zu dem Zentralstandort zu senden;unddie Zeitdifferenz der Ankunftsdaten auf der Grundlage der ersten und zweiten Ankunftszeit-Daten zu bestimmen. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 1, dans lequel ledit système comprend des moyens pour : recevoir un signal du téléphone cellulaire;démoduler le signal du téléphone cellulaire reçu à un premier site de cellules pour produire un train de bits numériques démodulés;moduler le train de bits numériques démodulés audit premier site de cellules pour reconstituer le signal du téléphone cellulaire tel qu'il a été originellement transmis, après quoi un premier signal du téléphone cellulaire reconstitué est produit;intercorréler ledit signal reconstitué par rapport au signal du téléphone cellulaire reçu audit premier site de cellules pour produire un premier pic indicatif d'une heure de réception du signal du téléphone cellulaire au premier site de cellules;déterminer l'heure de réception du signal du téléphone cellulaire au premier site de cellules sur la base dudit premier pic et produire les premières données indicatives de l'heure de réception;transmettre le train de bits numériques démodulés et les données de première heure de réception du premier site de cellules au site central;distribuer le train de bits numériques démodulés et les données de première heure de réception à un deuxième site de cellules;moduler le train de bits numériques démodulés à un deuxième site de cellules pour reconstituer le signal du téléphone cellulaire tel qu'il était lorsqu'il a été transmis par le téléphone cellulaire, après quoi un deuxième signal du téléphone cellulaire reconstitué est produit;recevoir ledit signal du téléphone cellulaire audit deuxième site;intercorréler le deuxième signal reconstitué par rapport au signal du téléphone cellulaire reçu au deuxième site de cellules pour produire un deuxième pic indicatif d'une heure de réception du signal du téléphone cellulaire au deuxième site de cellules;déterminer l'heure de réception du signal du téléphone cellulaire au deuxième site de cellules sur la base dudit deuxième pic et produire les données indicatives de la deuxième heure de réception;transmettre lesdites données de deuxième heure de réception du deuxième site de cellules au site central;etdéterminer la différence de temps des données de réception sur la base desdites données de première et de deuxième heure de réception.
  16. 16
    A cellular telephone location system as recited in claim 10, wherein said system includes means to:(1) create a grid of theoretical points covering a prescribed geographic area, said theoretical points being spaced at prescribed increments of latitude and longitude;(2) calculate theoretical values of time delay for a plurality of pairs of cell sites;(3) calculate a least squares difference (LSD) value based on the theoretical time delays and measured time delays for a plurality of pairs of cell sites;(4) search the entire grid of theoretical points and determining the best theoretical latitude and longitude for which the value of LSD is minimized;and(5) starting at the best theoretical latitude and longitude, perform another linearized-weighted-least-squares iteration to resolve the actual latitude and longitude to within a prescribed number of degrees or fraction of a degree. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 10, wobei das System Mittel umfaßt, um: (1) ein Gitter aus theoretischen Punkten zu erzeugen, das eine vorgeschriebene geographische Fläche überdeckt, wobei die theoretischen Punkte bei vorgeschriebenen Breiten- und Längeninkrementen angeordnet sind;(2) theoretische Werte der Zeitverzögerung für eine Vielzahl von Zellenstandort-Paaren zu berechnen;(3) auf der Grundlage der theoretischen Zeitverzögerungen und gemessenen Zeitverzögerungen für eine Vielzahl von Zellenstandort-Paaren einen Wert für die Differenz der kleinsten Fehlerquadrate (DKF) zu berechnen;(4) das gesamte Gitter aus theoretischen Punkten abzusuchen und die beste theoretische Breite und Länge zu bestimmen, bei der der Wert für die DKF minimiert ist;und(5) beginnend bei der besten theoretischen Breite und Länge, eine weitere linearisierte, gewichtete Iteration der kleinsten Fehlerquadrate auszuführen, um die tatsächliche Breite und Länge bis auf eine vorgeschriebene Anzahl von Graden oder bis auf einen Bruchteil eines Grades zu bestimmen. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 10, dans lequel ledit système comprend des moyens pour : (1) créer une grille de points théoriques couvrant une zone géographique spécifiée, lesdits points théoriques étant disposés à des incréments de latitude et de longitude spécifiés;(2) calculer des valeurs théoriques du retard pour plusieurs paires de sites de cellules;(3) calculer une valeur de différence par la méthode des plus petits carrés (LSD) basée sur les retards théoriques et les retards mesurés pour plusieurs paires de sites de cellules;(4) chercher la grille complète des points théoriques et déterminer la meilleure latitude et longitude théoriques pour lesquelles la valeur de LSD est réduite au minimum;et(5) en commençant à la meilleure latitude et longitude théoriques, exécuter une autre itération par la méthode des plus petits carrés linéarisés et pondérés pour résoudre la latitude et la longitude actuelles à l'intérieur d'un nombre spécifié de degrés ou de fractions de degré.
  17. 17
    A cellular telephone location system as recited in claim 16, wherein said calculating step (2) comprises accounting for any known site biases caused by mechanical, electrical, or environmental factors, said site biases determined by periodically calculating the positions of reference cellular transmitters at known locations. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 16, wobei bei dem Berechnungsschritt (2) eventuelle bekannte Standortabweichungen, die durch mechanische, elektrische oder Umweltfaktoren verursacht werden, berücksichtigt werden, wobei die Standortabweichungen durch periodische Berechnung der Positionen von zellularen Bezugssendern bei bekannten Positionen bestimmt werden. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 16, dans lequel ladite étape de calcul (2) comprend la prise en compte de n'importe quelles erreurs cumulées de sites connues dues à des facteurs mécaniques, électriques ou d'environnement, lesdites erreurs de site étant déterminées par le calcul périodique des positions des émetteurs cellulaires de référence à des positions connues.
  18. 18
    A cellular telephone location system as recited in claim 16, wherein said least squares difference is given by:LSD = [Q12(Delay_T12-Delay_O12)2 + Q13(Delay_T13- Delay_O13)2 + ... Qxy(Delay_ Txy-Delay_Oxy)2] where, Delay_Txy represents the theoretical delay between cell sites x and y, x and y being indices representative of cell sites;Delay_Oxy represents the observed delay between cell sites x and y;Qxy represents a quality factor for the delay measurement between cell sites x and y, said quality factor being an estimated measure of the degree to which multipath or other anomalies may have affected a particular delay measurement. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 16, wobei die Differenz der kleinsten Fehlerquadrate (DKF) wiedergegeben wird durch:DKF = [Q12(Verzögerung_T12-Verzögerung_O12)2 + Q13(Verzögerung_T13-Verzögerung_O13)2 + ... Qxy(Verzögerung_Txy-Verzögerung_Oxy)2] wobei Verzögerung_Txy die theoretische Verzögerung zwischen den Zellenstandorten x und y repräsentiert, x und y Indizes sind, die die Zellenstandorte bezeichnen;Verzögerung_Oxy die beobachtete Verzögerung zwischen den Zellenstandorten x und y repräsentiert;Qxy einen Qualitätsfaktor für die Verzögerungsmessung zwischen den Zellenstandorten x und y repräsentiert, wobei der Qualitätsfaktor ein geschätztes Maß für den Grad ist, bis zu dem Mehrwege-Wirkungen oder andere Anomalien eine bestimmte Verzögerungsmessung beeinträchtigt haben können. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 16, dans lequel ladite différence par la méthode des plus petits carrés est donnée par :LSD = [Q12 (retard_T12-retard_O12)2 + Q13 (retard_T13 - retard_O13)2 + ... Qxy (retard_Txy-retard_Oxy)2] où, retard_Txy représente le retard théorique entre les sites de cellules x et y, x et y étant des indices représentatifs des sites de cellules;retard_Oxy représente le retard observé entre les sites de cellules x et y;Qxy représente un facteur de qualité pour la mesure du retard entre les sites de cellules x et y, ledit facteur de qualité étant une mesure approchée du degré auquel le trajet multiple ou d'autres anomalies peuvent avoir affecté une mesure de retard particulière.
  19. 19
    A cellular telephone location system as recited in claim 16, wherein said system is further operative to detect a first leading edge of a cellular telephone signal and reject subsequent leading edges of said cellular telephone signal, whereby the effects of multipath may be reduced. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 16, wobei das System weiterhin funktionsfähig ist, um eine erste Anstiegsflanke eines Zellulartelefon-Signals zu erfassen, und nachfolgende Anstiegsflanken des Zellulartelefon-Signals zu verwerfen, wodurch die Mehrwege-Wirkungen verringert werden können. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 16, dans lequel ledit système est en outre fonctionnel pour détecter un premier flanc montant d'un signal du téléphone cellulaire et pour refuser les flancs montants suivants dudit signal du téléphone cellulaire, par quoi les effets du trajet multiple peuvent être atténués.
  20. 20
    A cellular telephone location system as recited in claim 10, wherein said system includes means to estimate velocity by:(1) creating a grid of theoretical points covering a prescribed range of velocities, said theoretical points being spaced at prescribed increments;(2) calculating theoretical values of frequency difference for a plurality of pairs of cell sites;(3) calculating a least squares difference (LSD) value based on the theoretical frequency differences and measured frequency differences for a plurality of pairs of cell sites;(4) searching the entire grid of theoretical points and determining the best theoretical velocity for which the value of LSD is minimized;and(5) starting at the best theoretical velocity, performing another linearized-weighted-least-squares iteration to resolve the actual velocity to within a prescribed tolerance. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 10, wobei das System Mittel umfaßt, um die Geschwindigkeit abzuschätzen, wozu: (1) ein Gitter aus theoretischen Punkten erzeugt wird, das einen vorgeschriebenen Bereich von Geschwindigkeiten überdeckt, wobei die theoretischen Punkte bei vorgeschriebenen Inkrementen angeordnet sind;(2) theoretische Werte der Frequenzdifferenz für eine Vielzahl von Zellenstandort-Paaren berechnet werden;(3) auf der Grundlage der theoretischen Frequenzdifferenzen und der gemessenen Frequenzdifferenzen für eine Vielzahl von Zellenstandort-Paaren eine Differenz der kleinsten Fehlerquadrate (DKF) berechnet wird;(4) das gesamte Gitter aus theoretischen Punkten abgesucht wird, und die beste theoretische Geschwindigkeit bestimmt wird, bei der der Wert der DKF minimiert ist;und(5) beginnend bei der besten theoretischen Geschwindigkeit, eine weitere linearisierte, gewichtete Iteration der kleinsten Fehlerquadrate ausgeführt wird, um die tatsächliche Geschwindigkeit bis auf eine vorgeschriebene Toleranz zu bestimmen. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 10, dans lequel ledit système comprend des moyens pour évaluer la vitesse en : (1) créant une grille de points théoriques couvrant une plage de vitesses spécifiée, lesdits points théoriques étant disposés à des incréments spécifiés;(2) calculant des valeurs théoriques de différences de fréquences pour plusieurs paires de sites de cellules;(3) calculant une valeur de différence par la méthode des plus petits carrés (LSD) basée sur les différences de fréquences théoriques et les différences de fréquences mesurées pour plusieurs paires de sites de cellules;(4) recherchant la grille complète des points théoriques et déterminant la meilleure vitesse théorique pour laquelle la valeur de LSD est réduite au minimum;et(5) commençant à la meilleure vitesse théorique, exécutant une autre itération par la méthode des plus petits carrés linéarisés et pondérés pour résoudre la vitesse actuelle à l'intérieur d'une tolérance spécifiée.
  21. 21
    A cellular telephone location system as recited in claim 3, wherein the system applies a lower billing rate for telephone calls made from a user's home. Bodengestütztes System zur Bestimmung der Position von Zellulartelefonen, gemäß Anspruch 3, wobei bei dem System für von der Wohnung eines Teilnehmers aus geführte Telefongespräche ein niedrigerer Fakturierungstarif angewandt wird. Système de localisation de téléphones cellulaires selon la revendication 3, dans lequel le système applique un taux de facturation inférieur pour les appels téléphoniques effectués à partir du domicile de l'utilisateur.
  22. 22
    A method for determining the location(s) of one or more mobile cellular telephones periodically transmitting signals over one of a prescribed set of reverse control channels, comprising the steps of:(a) receiving said reverse control channel signals at at least three geographically-separated cell sites;(b) processing said signals at each cell site to produce frames of data, each frame comprising a prescribed number of data bits and time stamp bits, said time stamp bits representing the time at which said frames were produced at each cell site;(c) processing said frames of data to identify individual cellular telephone signals and the differences in times of arrival of said cellular telephone signals among said cell sites;and(d) determining, on the basis of said times of arrival differences, the locations of the cellular telephones responsible for said cellular telephone signals. Procédé pour déterminer la ou les localisations d'un ou de plusieurs téléphones cellulaires mobiles transmettant périodiquement des signaux sur une voie d'un groupe spécifié de voies de commande de retour, comprenant les étapes suivantes : (a) recevoir lesdits signaux des voies de commande de retour à au moins trois sites de cellules géographiquement séparés;(b) traiter lesdits signaux à chaque site de cellules pour créer des trames de données, chaque trame comprenant un nombre spécifié de bits de données et de bits horodateurs, lesdits bits horodateurs représentant l'heure à laquelle lesdites trames ont été créées à chaque site de cellules.(c) traiter lesdites trames de données pour identifier les signaux des téléphones cellulaires individuels et les différences en heures de réception desdits signaux des téléphones cellulaires parmi lesdits sites de cellules;et(d) déterminer, sur la base desdites différences d'heures de réception, les positions des téléphones cellulaires responsables desdits signaux de téléphones cellulaires. Verfahren zur Bestimmung der Position(en) von einem oder mehreren, mobilen Zellulartelefonen, die über einen Kanal eines vorgeschriebenen Satzes von Steuerrückkanälen periodisch Signale übertragen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, bei denen: (a) die Steuerrückkanal-Signale an mindestens drei geographisch getrennten Zellenstandorten empfangen werden;(b) die Signale an jedem Zellenstandort verarbeitet werden, um Rahmen aus Daten zu erzeugen, wobei jeder Rahmen eine vorgeschriebene Anzahl von Datenbits und Zeitmarkierbits aufweist, wobei die Zeitmarkierbits die Zeit repräsentieren, zu der die Rahmen bei jedem Zellenstandort erzeugt wurden;(c) die Rahmen aus Daten verarbeitet werden, um Signale von individuellen Zellulartelefonen, und die Differenzen bei den Ankunftszeiten der Zellulartelefon-Signale zwischen den Zellenstandorten zu identifizieren;und(d) auf der Grundlage der Ankunftszeit-Differenzen die Positionen der Zellulartelefone bestimmt werden, die die Zellulartelefon-Signale verursacht haben.
  23. 23
    A method as recited in claim 22, further comprising the steps of storing, in a database, location data identifying the cellular telephones and their respective locations, and providing access to said database to subscribers at remote locations. Procédé selon la revendication 22, comprenant en outre les étapes de stocker, dans une base de données, les données de localisation identifiant les téléphones cellulaires et leurs positions respectives, et fournissant l'accès à ladite base de données aux abonnés à des positions distantes. Verfahren gemäß Anspruch 22, das weiterhin die Schritte aufweist, bei denen in einer Datenbank Positionsdaten gespeichert werden, mittels der die Zellulartelefone und ihre respektiven Positionen identifiziert werden, und bei denen Teilnehmern bei fernen Positionen Zugriff auf die Datenbank gegeben wird.
  24. 24
    A method as recited in claim 22 or 23, further comprising merging said location data with billing data for said cellular telephones and generating modified billing data, wherein said billing data indicates the cost for each telephone call made by said cellular telephones within a certain time period, said cost being based upon one or more predetermined billing rates, and said modified billing data is based upon a different rate for calls made from one or more prescribed locations. Procédé selon la revendication 22 ou 23, comprenant en outre la fusion desdites données de localisation avec des données de facturation pour lesdits téléphones cellulaires et générant des données de facturation modifiées, dans lesquelles lesdites données de facturation indiquent le coût de chaque appel téléphonique effectué par lesdits téléphones cellulaires à l'intérieur d'une période de temps définie, ledit coût étant basé sur un ou plusieurs taux de facturation prédéterminés, et lesdites données de facturation modifiées sont basées sur un taux différent pour les appels effectués à partir d'une ou de plusieurs positions spécifiées. Verfahren gemäß Anspruch 22 oder 23, bei dem weiterhin die Positionsdaten mit Fakturierungsdaten für die Zellulartelefone kombiniert werden, und modifizierte Fakturierungsdaten erzeugt werden, wobei die Fakturierungsdaten die Kosten für jedes Telefongespräch angeben, das von den Zellulartelefonen innerhalb einer gewissen Zeitperiode geführt wurde, wobei die Kosten auf einem oder mehreren, vorher festgelegten Fakturierungstarifen basieren, und die modifizierten Fakturierungsdaten auf einem verschiedenen Tarif für Gespräche, die von einer oder mehreren, vorgeschriebenen Stellen aus geführt werden, basieren.
  25. 25
    A method as recited in any of claims 22-24, further comprising transmitting a signal to a selected cellular telephone to cause said selected telephone to transmit a signal over a control channel. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, comprenant en outre la transmission d'un signal vers un téléphone cellulaire sélectionné pour provoquer le téléphone sélectionné à transmettre un signal sur une voie de commande. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 22-24, bei dem weiterhin ein Signal zu einem ausgewählten Zellulartelefon übertragen wird, um dieses Telefon zu veranlassen, ein Signal über einen Steuerkanal zu übertragen.
  26. 26
    A method as recited in any of claims 22-25, further comprising automatically sending location information to a prescribed receiving station in response to receiving a distress signal from a cellular telephone, whereby emergency assistance may be provided to a subscriber in distress. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 25, comprenant en outre la transmission automatique d'informations de localisation à une station de réception spécifiée en réponse à la réception d'un signal de détresse d'un téléphone cellulaire, en conséquence de quoi une assistance d'urgence peut être fournie à un abonné en détresse. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 22-25, bei dem weiterhin beim Empfang eines Notsignals von einem Zellulartelefon Positionsinformation automatisch zu einer vorgeschriebenen Empfangsstation ausgesendet wird, wodurch einem in Not geratenen Teilnehmer sofortige Hilfe geleistet werden kann.
  27. 27
    A method as recited in any of claims 22-26, further comprising comparing the current location of a given telephone with a prescribed range of locations and indicating an alarm condition when said current location is not within said prescribed range. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 26, comprenant en outre la comparaison de la position actuelle d'un téléphone donné avec une plage spécifiée de positions et l'indication d'une condition d'alarme lorsque ladite position actuelle n'est pas à l'intérieur de ladite plage spécifiée. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 22-26, bei dem weiterhin die gegenwärtige Position eines bestimmten Telefons mit einem vorgeschriebenen Bereich von Positionen verglichen wird, und ein Alarmzustand angezeigt wird, wenn die gegenwärtige Position nicht innerhalb des vorgeschriebenen Bereichs liegt.
  28. 28
    A method as recited in any of claims 22-27, further comprising detecting a lack of signal transmissions by a given telephone and in response thereto automatically paging said given telephone to cause said given telephone to initiate a signal transmission. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 27, comprenant en outre la détection d'une absence de transmission de signaux par un téléphone donné et en réponse à ceci l'appel automatique dudit téléphone donné pour provoquer la transmission d'un signal par ledit téléphone donné. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 22-27, bei dem weiterhin das Fehlen von Signalübertragungen von einem bestimmten Telefon erfaßt wird, und daraufhin dieses Telefon automatisch aufgerufen wird, um dieses Telefon zu veranlassen, eine Signalübertragung zu initiieren.
  29. 29
    A method as recited in any of claims 22-28, further comprising estimating a time of arrival of a given telephone at a prespecified location. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 28, comprenant en outre l'estimation d'une heure de réception d'un téléphone donné à une position préalablement spécifiée. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 22-28, bei dem weiterhin eine Ankunftszeit eines bestimmten Telefons bei einer vorher festgelegten Position abgeschätzt wird.
  30. 30
    A method as recited in any of claims 22-29, further comprising continuously tracking a given telephone by receiving voice signals transmitted by said given telephone over a voice channel and determining the location of said given telephone on the basis of said voice signals. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 29, comprenant en outre la poursuite permanente d'un téléphone donné par réception de signaux vocaux transmis par ledit téléphone donné sur une voie vocale et déterminant la position dudit téléphone donné sur la base desdits signaux vocaux. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 22-29, bei dem weiterhin ein bestimmtes Telefon kontinuierlich verfolgt wird, wozu die von diesem Telefon über einen Sprachkanal übertragenen Sprachsignale empfangen werden, und die Position dieses Telefons auf der Grundlage der Sprachsignale bestimmt wird.
  31. 31
    A method as recited in any of claims 22-30, comprising the steps of:receiving a cellular telephone signal at a first cell site;demodulating the received cellular telephone signal at said first cell site to produce a demodulated digital bit stream;modulating the demodulated digital bit stream to reconstruct the cellular telephone signal as it was originally transmitted, thereby producing a first reconstructed cellular telephone signal;cross-correlating said reconstructed signal against the cellular telephone signal received at said first cell site to produce a first peak indicative of a time of arrival of the cellular telephone signal at the first cell site;determining the time of arrival of the cellular telephone signal at the first cell site on the basis of said first peak and producing first time of arrival data indicative thereof;sending the demodulated digital bit stream and first time of arrival data from the first cell site to a central site;distributing the demodulated digital bit stream and first time of arrival data to a second cell site;modulating the demodulated digital bit stream at the second cell site to reconstruct the cellular telephone signal as it was first transmitted by the cellular telephone, thereby producing a second reconstructed cellular telephone signal;receiving said cellular telephone signal at said second cell site;cross-correlating the second reconstructed signal against the cellular telephone signal received at the second cell site to produce a second peak indicative of a time of arrival of the cellular telephone signal at the second cell site;determining the time of arrival of the cellular telephone signal at the second cell site on the basis of said second peak and producing second time of arrival data indicative thereof;sending said second time of arrivaldata from the second cell site to the central site;anddetermining time difference of arrival data on the basis of said first and second time of arrival data. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 30, comprenant les étapes suivantes : recevoir un signal du téléphone cellulaire à un premier site de cellules;démoduler le signal du téléphone cellulaire reçu à un premier site de cellules pour produire un train de bits numériques démodulés;moduler le train de bits numériques démodulés pour reconstituer le signal du téléphone cellulaire tel qu'il a été originellement transmis, puis produire un premier signal du téléphone cellulaire reconstitué;intercorréler ledit signal reconstitué par rapport au signal du téléphone cellulaire reçu audit premier site de cellules pour produire un premier pic indicatif d'une heure de réception du signal du téléphone cellulaire au premier site de cellules;déterminer l'heure de réception du signal du téléphone cellulaire au premier site de cellules sur la base dudit premier pic et produire les premières données indicatives de l'heure de réception;transmettre le train de bits numériques démodulés et les données de première heure de réception du premier site de cellules au site central;distribuer le train de bits numériques démodulés et les données de première heure de réception à un deuxième site de cellules;moduler le train de bits numériques démodulés à un deuxième site de cellules pour reconstituer le signal du téléphone cellulaire tel qu'il était lorsqu'il a été transmis par le téléphone cellulaire, produisant ainsi un deuxième signal du téléphone cellulaire reconstitué;recevoir ledit signal du téléphone cellulaire audit deuxième site de cellules;intercorréler le deuxième signal reconstitué par rapport au signal du téléphone cellulaire reçu au deuxième site de cellules pour produire un deuxième pic indicatif d'une heure de réception du signal du téléphone cellulaire au deuxième site de cellules;déterminer l'heure de réception du signal du téléphone cellulaire au deuxième site de cellules sur la base dudit deuxième pic et produire les données indicatives de la deuxième heure de réception;transmettre lesdites données de deuxième heure de réception du premier site de cellules au site central;etdéterminer la différence de temps des données de réception sur la base desdites données de première et de deuxième heure de réception. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 22-30, das die Schritte aufweist, bei denen: ein Zellulartelefon-Signal bei einem ersten Zellenstandort empfangen wird;das empfangene Zellulartelefon-Signal bei einem ersten Zellenstandort demoduliert wird, um einen demodulierten digitalen Bitstrom zu erzeugen;der demodulierte digitale Bitstrom moduliert wird, um das Zellulartelefon-Signal so zu rekonstruieren, wie es ursprünglich übertragen wurde, wodurch ein erstes rekonstruiertes Zellulartelefon-Signal erzeugt wird:eine Kreuzkorrelation zwischen dem rekonstruierten Signal und dem bei dem ersten Zellenstandort empfangenen Zellulartelefon-Signal ausgeführt wird, um einen ersten Peak zu erzeugen, der eine Zeit für die Ankunft des Zellulartelefon-Signals bei dem ersten Zellenstandort angibt:die Zeit für die Ankunft des Zellulartelefon-Signals bei dem ersten Zellenstandort auf der Grundlage des ersten Peaks bestimmt wird, und erste Ankunftszeit-Daten erzeugt werden, die diese anzeigen ;der demodulierte digitale Bitstrom und die ersten Ankunftszeit-Daten von dem ersten Zellenstandort zu dem Zentralstandort gesendet werden;der demodulierte digitale Bitstrom und die ersten Ankunftszeit-Daten zu einem zweiten Zellenstandort verteilt werden;der demodulierte digitale Bitstrom bei dem zweiten Zellenstandort moduliert wird, um das Zellulartelefon-Signal so zu rekonstruieren, wie es zuerst von dem Zellulartelefon übertragen wurde, wodurch ein zweites rekonstruiertes Zellulartelefon-Signal erzeugt wird;das Zellulartelefon-Signal bei dem zweiten Zellenstandort empfangen wird;eine Kreuzkorrelation zwischen dem zweiten rekonstruierten Signal und dem bei dem zweiten Zellenstandort empfangenen Zellulartelefon-Signal ausgeführt wird, um einen zweiten Peak zu erzeugen, der die Zeit für die Ankunft des Zellulartelefon-Signals bei dem zweiten Zellenstandort angibt;die Zeit für die Ankunft des Zellulartelefon-Signals bei dem zweiten Zellenstandort auf der Grundlage des zweiten Peaks bestimmt wird, und zweite Ankunftszeit-Daten erzeugt werden, die diese anzeigen ;die zweiten Ankunftszeit-Daten von dem zweiten Zellenstandort zu dem Zentralstandort gesendet werden;unddie Zeitdifferenz der Ankunftsdaten auf der Grundlage der ersten und der zweiten Ankunftszeit-Daten bestimmt wird.
  32. 32
    A method as recited in any of claims 22-31, comprising estimating the location of a cellular telephone by performing the following steps:(1) creating a grid of theoretical points covering a prescribed geographic area, said theoretical points being spaced at prescribed increments of latitude and longitude;(2) calculating theoretical values of time delay for a plurality of pairs of cell sites;(3) calculating a least squares difference (LSD) value based on the theoretical time delays and measured time delays for a plurality of pairs of cell sites;(4) searching the entire grid of theoretical points and determining the best theoretical latitude and longitude for which the value of LSD is minimized;and(5) starting at the best theoretical latitude and longitude, performing another linearized-weighted-least-squares iteration to resolve the actual latitude and longitude to within a prescribed number of degrees or fraction of a degree. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 31, comprenant l'estimation de la position d'un téléphone cellulaire en effectuant les étapes suivantes : (1) créer une grille de points théoriques couvrant une zone géographique spécifiée, lesdits points théoriques étant disposés à des incréments de latitude et de longitude spécifiés;(2) calculer des valeurs théoriques du retard pour plusieurs paires de sites de cellules;(3) calculer une valeur de différence par la méthode des plus petits carrés (LSD) basée sur les retards théoriques et les retards mesurés pour plusieurs paires de sites de cellules;(4) rechercher la grille complète des points théoriques et déterminer la meilleure latitude et longitude théoriques pour lesquelles la valeur de LSD est réduite au minimum;et(5) commencer à la meilleure latitude et longitude théoriques, exécuter une autre itération par la méthode des plus petits carrés linéarisés et pondérés pour résoudre la latitude et la longitude actuelles à l'intérieur d'un nombre spécifié de degrés ou de fractions de degré. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 22-31, bei dem die Position eines Zellulartelefons durch Ausführung der folgenden Schritte bestimmt wird, bei denen: (1) ein Gitter aus theoretischen Punkten erzeugt wird, das eine vorgeschriebene geographische Fläche überdeckt, wobei die theoretischen Punkte bei vorgeschriebenen Breiten- und Längeninkrementen angeordnet sind;(2) theoretische Werte der Zeitverzögerung für eine Vielzahl von Zellenstandort-Paaren berechnet werden;(3) auf der Grundlage der theoretischen Zeitverzögerungen und der gemessenen Zeitverzögerungen für eine Vielzahl von Zellenstandort-Paaren ein Wert für die Differenz der kleinsten Fehlerquadrate (DKF) berechnet wird;(4) das gesamte Gitter aus theoretischen Punkten abgesucht wird, und die beste theoretische Breite und Länge bestimmt wird, bei der der Wert für die DKF minimiert ist;und(5) beginnend bei der besten theoretischen Breite und Länge, eine weitere linearisierte, gewichtete Iteration der kleinsten Fehlerquadrate ausgeführt wird, um die tatsächliche Breite und Länge bis auf eine vorgeschriebene Anzahl von Graden oder bis auf einen Bruchteil eines Grades zu bestimmen.
  33. 33
    A method as recited in claim 32, wherein said calculating step (2) comprises accounting for any known site biases caused by mechanical, electrical, or environmental factors, said site biases determined by periodically calculating the positions of reference cellular transmitters at known locations. Procédé selon la revendication 32, dans lequel ladite étape de calcul (2) comprend la prise en compte de n'importe quelles erreurs cumulées de sites connues dues à des facteurs mécaniques, électriques ou d'environnement, lesdites erreurs de site étant déterminées par le calcul périodique des positions des émetteurs cellulaires de référence à des positions connues. Verfahren gemäß Anspruch 32, wobei bei dem Berechnungsschritt (2) eventuelle bekannte Standortabweichungen, die durch mechanische, elektrische oder Umweltfaktoren verursacht werden, berücksichtigt werden, wobei die Standortabweichungen durch periodische Berechnung der Positionen von zellularen Bezugssendern bei bekannten Positionen bestimmt werden.
  34. 34
    A method as recited in claim 33, wherein said least squares difference is given by:LSD = [Q12(Delay_T12-Delay_O12)2 + Q13(Delay_T13- Delay_O13)2 + ... Qxy(Delay_ Txy-Delay_Oxy)2] where, Delay_Txy represents the theoretical delay between cell sites x and y, x and y being indices representative of cell sites;Delay_Oxy represents the observed delay between cell sites x and y;Qxy represents a quality factor for the delay measurement between cell sites x and y, said quality factor being an estimated measure of the degree to which multipath or other anomalies may have affected a particular delay measurement. Procédé selon la revendication 33, dans lequel ladite différence par la méthode des plus petits carrés est donnée par :LSD = [Q12 (retard_T12-retard_O12)2 + Q13 (retard_T13 - retard_O13)2+ ... Qxy (retard_Txy-retard_Oxy)2] où, retard_Txy représente le retard théorique entre les sites de cellules x et y, x et y étant des indices représentatifs des sites de cellules;retard_Oxy représente le retard observé entre les sites de cellules x et y;Qxy représente un facteur de qualité pour la mesure du retard entre les sites de cellules x et y, ledit facteur de qualité étant une mesure approchée du degré auquel le trajet multiple ou d'autres anomalies peuvent avoir affecté une mesure de retard particulière. Verfahren gemäß Anspruch 33, wobei die Differenz der kleinsten Fehlerquadrate wiedergegeben wird durch:DKF = [Q12(Verzögerung_T12-Verzögerung_O12)2 + Q13(Verzögerung_T13-Verzögerung_O13)2 + ... Qxy(Verzögerung_Txy-Verzögerung_Oxy)2] wobei Verzögerung_Txy die theoretische Verzögerung zwischen den Zellenstandorten x und y repräsentiert, x und y Indizes sind, die die Zellenstandorte bezeichnen;Verzögerung_Oxy die beobachtete Verzögerung zwischen den Zellenstandorten x und y repräsentiert;Qxy einen Qualitätsfaktor für die Verzögerungsmessung zwischen den Zellenstandorten x und y repräsentiert, wobei der Qualitätsfaktor ein geschätztes Maß für den Grad ist, bis zu dem Mehrwege-Wirkungen oder andere Anomalien eine bestimmte Verzögerungsmessung beeinträchtigt haben können.
  35. 35
    A method as recited in any of claims 22-32, further comprising detecting a first leading edge of a cellular telephone signal and rejecting subsequent leading edges of said cellular telephone signal. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 32, comprenant en outre la détection d'un premier flanc montant d'un signal du téléphone cellulaire et le rejet des flancs montants suivants dudit signal du téléphone cellulaire. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 22-32, bei dem weiterhin eine erste Anstiegsflanke eines Zellulartelefon-Signals erfaßt wird, und nachfolgende Anstiegsflanken des Zellulartelefon-Signals verworfen werden.
  36. 36
    A method as recited in any of claims 22-35, comprising estimating the velocity of a cellular telephone by performing the following steps:(1) creating a grid of theoretical points covering a prescribed range of velocities, said theoretical points being spaced at prescribed increments;(2) calculating theoretical values of frequency difference for a plurality of pairs of cell sites;(3) calculating a least squares difference (LSD) value based on the theoretical frequency differences and measured frequency differences for a plurality of pairs of cell sites;(4) searching the entire grid of theoretical points and determining the best theoretical velocity for which the value of LSD is minimized;and(5) starting at the best theoretical velocity, performing another linearized-weighted-least-squares iteration to resolve the actual velocity to within a prescribed tolerance. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 35, comprenant l'estimation de la vitesse d'un téléphone cellulaire en exécutant les étapes suivantes : (1) créer une grille de points théoriques couvrant une plage de vitesses spécifiée, lesdits points théoriques étant disposés à des incréments spécifiés;(2) calculer des valeurs théoriques de différence de fréquences pour plusieurs paires de sites de cellules;(3) calculer une valeur de différence par la méthode des plus petits carrés (LSD) basée sur les différences de fréquences théoriques et les différences de fréquences mesurées pour plusieurs paires de sites de cellules;(4) rechercher la grille complète des points théoriques et déterminer la meilleure vitesse théorique pour laquelle la valeur de LSD est réduite au minimum;et(5) commencer à la meilleure vitesse théorique, exécuter une autre itération par la méthode des plus petits carrés linéarisés et pondérés pour résoudre la vitesse actuelle à l'intérieur d'une tolérance spécifiée. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 22-35, bei dem die Geschwindigkeit eines Zellulartelefons abgeschätzt wird, wozu die folgenden Schritte ausgeführt werden, bei denen: (1) ein Gitter aus theoretischen Punkten erzeugt wird, das einen vorgeschriebenen Bereich von Geschwindigkeiten überdeckt, wobei die theoretischen Punkte bei vorgeschriebenen Inkrementen angeordnet sind;(2) theoretische Werte der Frequenzdifferenz für eine Vielzahl von Zellenstandort-Paaren berechnet werden;(3) auf der Grundlage der theoretischen Frequenzdifferenzen und der gemessenen Frequenzdifferenzen für eine Vielzahl von Zellenstandort-Paaren eine Differenz der kleinsten Fehlerquadrate (DKF) berechnet wird;(4) das gesamte Gitter aus theoretischen Punkten abgesucht wird und die beste theoretische Geschwindigkeit bestimmt wird, bei der der Wert der DKF minimiert ist;und(5) beginnend bei der besten theoretischen Geschwindigkeit, eine weitere linearisierte, gewichtete Iteration der kleinsten Fehlerquadrate ausgeführt wird, um die tatsächliche Geschwindigkeit bis auf eine vorgeschriebene Toleranz zu bestimmen.
Independent claims36