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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Positionsbestimmungsverfahren
und -system zum Lokalisieren einer drahtlosen Endgerätevorrichtung
in einem zellularen oder zellenförmigen
Netzwerk.
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HINTERGRUND
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Positionsbestimmungssysteme
verwenden einen oder mehrere Ortungsmechanismen um die Position
einer Endgerätevorrichtung,
wie beispielsweise eine Mobilstation, eine Benutzerausstattung oder
eine beliebige andere Art von Funkendgerät, zu bestimmen. Die Ortung
einer Zielendgerätevorrichtung
umfasst Signalmessungen und eine Positionsschätzungsberechnung basierend
auf den gemessenen Signalen. Im Allgemeinen wird durch eine Positions-
oder Ortsschätzung
die geographische Position einer Mobilstation und/oder einer gültigen mobilen Ausstattung,
ausgedrückt
in geographischen Breiten- und Längendaten,
bereitgestellt. Die Positionsschätzung
kann in einem vorbestimmten universellen Format dargestellt werden.
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Ortungsmechanismen
für Positionsbestimmungssysteme
in einem GSM-(Global System for Mobile Communication)-Zellularsystem
können
auf einem Uplink-Ankunftszeit-(TOA)-Mechanismus,
einem Enhanced Observed Time Difference (E-OTD) Mechanismus, einem
Global Positioning System (GPS)-gestützten Mechanismus, oder einer
beliebigen Kombination aus diesen basieren. Als eine Rückfallprozedur
kann ein Timing Advance (TA) Parameter verwendet werden, um alle
vorgenannten Ortungsmechanismen zu unterstützen. Der TA-Wert ist üblicherweise
für die
bedienende Basisstation (BTS) bekannt, um TA-Werte zu erhalten,
für den
Fall, dass sich die betreffende Mobilstation in einem Ruhezustand
befindet. Ein spezieller, von dem Benutzer oder Teilnehmer der Mobilstation
unbemerkter Anruf wird aufgebaut, und die Zellenkennung oder Zellenidentität (CI) der
bedienenden Zelle und der TA wird im Ansprechen auf diesen Anruf
erwidert.
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Im
GSM wird gemäß dem Uplink-TOA-Positionsbestimmungsverfahren
die Ankunftszeit (TOA) eines bekannten, von der Mobilstation gesendeten und
an drei oder mehreren Messeinheiten empfangenen Signals gemessen.
Bei dem bekannten Signal handelt es sich um einen Zugangsburst,
der dadurch erzeugt wird, dass das Mobilgerät zum Durchführen einer
asynchronen Umbuchung (Handover) veranlasst wird. Das Verfahren
erfordert eine zusätzliche Messeinheiten-Hardware,
d.h. eine Ortsmesseinheit (LMU), in dem Netzwerk in geographischer
Nähe der zu
ortenden Mobilstation, um die TOA der Bursts genau zu messen. Da
die geographischen Koordinaten der Messeinheiten bekannt sind, kann
die Position des Mobilgeräts
mittels einer hyperbolischen Triangulation an einer zentralen Positionsbestimmungszentrale
berechnet werden. Dieses Verfahren arbeitet mit vorhandenen Mobilstationen
ohne eine Modifikation.
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Des
Weiteren basiert das E-OTD-Verfahren auf in der Mobilstation durchgeführten Messungen der
erweiterten beobachteten Ankunftszeitdifferenz von Bursts benachbarter
BTS-Paare. Um eine genaue Triangulation zu erhalten, werden E-OTD-Messungen für zumindest
drei verschiedene Paare geographisch verstreuter BTSen benötigt. Basierend
auf den gemessenen E-OTD-Werten kann die Position der Mobilstation
entweder in dem Netzwerk oder in der Mobilstation selbst berechnet
werden, falls alle erforderlichen Informationen in der Mobilstation
verfügbar
sind.
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Das
GPS-Verfahren bezieht sich auf beliebige aus mehreren Varianten,
die GPS-Signale
oder zusätzliche
von den GPS-Signalen abgeleitete Signale verwenden, um den Ort der
Mobilstation zu berechnen.
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Das
Positionsbestimmungssystem ist in einem zellenförmigen Netz logisch implementiert, durch
Hinzufügen
eines Netzwerkknotens, dem Mobile Location Center (MLC). Insbesondere
wird ein Gateway Mobile Location Center (GMLC) bereitgestellt, bei
dem es sich um den ersten Knoten handelt, auf den ein externer Client
in dem zellenförmigen Netzwerk
zugreift. Das GMLC fordert von dem Home Location Register (HLR)
eine Leitweginformation an, führt
eine Registrierungsautorisation durch und sendet eine Ortsanforderung
an und empfängt
eine abschließende
Positionsschätzung
von dem Netzwerk. Des weiteren ist ein Serving Mobile Location Center (SMLC)
bereitgestellt, das die Gesamtkoordination und Planung der zum Durchführen einer
Positionsbestimmung oder Ortung eines Mobilgeräts oder einer drahtlosen Endgerätevorrichtung
erforderlichen Ressourcen verwaltet. Es berechnet auch die abschließende Positionsschätzung und
Genauigkeit. In einem zellenförmigen
Netzwerk können
mehr als ein SMLC und GMLC vorhanden sein.
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Ein
sogenanntes NSS-basiertes SMLC unterstützt eine Ortung einer Zielmobilstation über eine Signalisierung
an das besuchte Mobile Switching Center (MSC). Ein BSS-basiertes
SMLC unterstützt eine
Ortung über
eine Signalisierung an dem die Zielmobilstation bedienenden Base
Station Controller (BSC). Beide Arten von SMLC können eine Schnittstelle zum
Ermöglichen
eines Zugriffs auf einem anderem SMLC gehörende Information zu unterstützen.
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Das
SMLC steuert eine Anzahl von LMUs zum Zwecke der Gewinnung von Funkschnittstellenmessungen
zur Positionsbestimmung oder Unterstützung der Positionsbestimmung
von Mobilstationsteilnehmern in dem Areal, das es bedient. Die Signalisierung
zwischen einem NSS-basierten SMLC und einem LMU wird über das
das LMU bedienende MSC übertragen,
während
die Signalisierung zwischen einem BSS-basierten SMLC und einem LMU über den
das LMU bedienenden oder steuernden BSC übertragen wird.
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Die
SMLC- und GMLC-Funktionalität
können in
demselben physikalischen Knoten kombiniert, in vorhandenen physikalischen
Knoten kombiniert, oder in verschiedenen Knoten des zellenförmigen Netzwerks
untergebracht sein.
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Eine
nähere
Beschreibung der bekannten Positionsbestimmungssysteme ist in der
GSM-Spezifikation 03.71 offenbart.
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Das
standadisierte TOA-Verfahren weist allerdings einige Probleme auf.
Für einen
zweckmäßigen Betrieb
des TOA-Mechanismus müssen
zumindest drei LMUs ein Signal von der Zielmobilstation empfangen.
Befindet sich die Zielmobilstation in einem Innenraum, so könnte dies
nicht der Fall sein. Dieses Problem kann durch Erhöhen der
Dichte der LMUs gelöst
werden. Beispielsweise könnten
in einem großen
Einkaufszentrum mehrere LMUs im Innenraum oder um das Gebäude herum
angeordnet sein. Der Nachteil dieser Lösung liegt darin, dass ein LMU
ein Empfänger
ist, der typischerweise das Signal von der Zielmobilstation empfangen
muss, erforderliches HF-Filtern durchführen muss, Frequenzabwärtswandlungen
durchführen
muss, A/D-Abtastungen durchführen
muss, und Impulsantwortsberechnungen durchführen muss, bevor die TOA geschätzt werden
kann. Dann überträgt das LMU
das TOA-Messergebnis zu dem Netzwerk (d.h. einem betreffenden SMLC).
Daher sind die Kosten eines LMU beachtlich, so dass eine erhöhte Dichte
zu erhöhten Netzwerkinvestitionen
führt.
Des Weiteren ist die standardisierte TOA-Prozedur ziemlich komplex
und erfordert eine große
Menge an Signalisierungsverkehr, da jedes LMU einen Messbefehl empfangen und
mit einem Messergebnis antworten muss. Darüber hinaus ist die Kapazität des TOA-Verfahrens
begrenzt, da mehrere LMUs eine Zielmobilstation messen müssen. Ein
weiteres Problem liegt in der Tatsache, dass die LMU-Taktsignale miteinander
synchronisiert sein müssen,
so dass die TOA-Messwerte verglichen werden könne.
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Außerdem könnte das
E-OTD-Verfahren keine ausreichende Genauigkeit für Innenraumlösungen zur
Verfügung
stellen, und das GPS-Verfahren stellt nicht die Abdeckung in Innenraumumgebungen bereit.
Die CI stellt lediglich die Abdeckung der Zelle bereit und ist somit
in Verteilungsnetzwerksystemen nicht genau genug.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Positionsbestimmungsverfahren
und -system bereitzustellen, durch die eine genaue Positions- oder
Ortsschätzung
eines mobilen Endgeräts
auch in Innenraumumgebungen zu reduzierten Kosten bereitgestellt
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren zum Lokalisieren einer drahtlosen Endgerätevorrichtung
in einem zellenförmigen
Netzwerk, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Bereitstellen
wenigstens zweier räumlich
verschiedener Ortsmesseinheiten, die an einer Ortsbestimmungseinheit
angeordnet sind und angepasst sind, um ein Signal von der drahtlosen
Endgerätevorrichtung
zu empfangen;
Verarbeiten von Messsignalen, die von den wenigstens
zwei Orstmesseinheiten an der Ortsbestimmungseinheit empfangen wurden,
um eine Ortsinformation der drahtlosen Endgerätevorrichtung zu erhalten;
und
Übertragen
der Ortsinformation an eine Endgeräteortszentrale des zellenförmigen Netzwerks
in Reaktion auf eine von der Ortszentrale empfangene Ortsanforderung.
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Des
Weiteren wird die vorgenannte Aufgabe gelöst durch ein System zum Lokalisieren
einer drahtlosen Endgerätevorrichtung
in einem zellenförmigen
Netzwerk, wobei das System umfasst:
wenigstens zwei räumlich verschiedene
Ortsmesseinheiten zum Empfangen eines Signals von der drahtlosen
Endgerätevorrichtung;
eine
Ortsbestimmungseinheit zum Empfangen von Messsignalen von den Ortsmesseinheiten
und zum Verarbeiten der empfangenen Messsignale, um eine Ortsinformation
der drahtlosen Endgerätevorrichtung zu
erhalten; und
eine Ortszentrale zum Empfangen der Ortsinformation
von der Ortsbestimmungseinheit in Reaktion auf eine durch die Ortszentrale übertragene
Ortsanforderung und zum Bereitstellen einer Ortsschätzung der drahtlosen
Endgerätevorrichtung
für das
zellenförmige
Netzwerk.
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Des
Weiteren wird die vorgenannte Aufgabe gelöst durch eine Netzwerkvorrichtung
zum Bestimmen einer Ortsinformation einer drahtlosen Endgerätevorrichtung,
wobei die Netzwerkvorrichtung umfasst:
Empfangsmittel zum Empfangen
von Messsignalen von wenigstens zwei räumlich verschiedenen Messeinheiten,
die an der Netzwerkvorrichtung angeordnet sind, und eingerichtet
sind, ein Signal von der drahtlosen Endgerätevorrichtung zu empfangen;
Bestimmungsmittel
zum Verarbeiten der empfangenen Messsignale, um eine Ortsinformation
der drahtlosen Endgerätevorrichtung
zu erzeugen; und
Signalisierungsmittel zum Bereitstellen der
Ortsinformation für
eine Ortszentrale eines zellenförmigen Netzwerks
in Reaktion auf eine von der Orstzentrale empfange Ortsanforderung.
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Zusätzlich dazu
wird die vorgenannte Aufgabe gelöst
durch eine Netzwerkvorrichtung zum Bereitstellen einer Ortsschätzung einer
drahtlosen Endgerätevorrichtung
für ein
zellenförmiges
Netzwerk, wobei die Netzwerkvorrichtung eingerichtet ist, eine Ortsbestimmungseinheit
zu bestimmen, eine Ortsanforderung an die Ortsbestimmungseinheit
zu senden, wenn eine Anforderung für eine Lokalisierung der drahtlosen
Endgerätevorrichtung
von dem zellenförmigen
Netzwerk erhalten worden ist, und eine Ortsschätzung der drahtlosen Endgerätevorrichtung
für das
zellenförmige
Netzwerk basierend auf einer von der Ortsbestimmungseinheit empfangenen
Ortsinformation in Reaktion auf die Ortsanforderung bereitzustellen.
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Weiterhin
wird die vorgenannte Aufgabe gelöst
durch eine Messeinheit für
ein Innenraum-Positionsbestimmungssystem oder Innenraum-Ortssystem
eines zellenförmigen
Netzwerks, wobei die Messeinheit umfasst:
Empfangsmittel zum
Empfangen eines Signals, das von einer drahtlosen Endgerätevorrichtung über wenigstens
zwei Antennenmittel übertragen
wurde, die in einem vorherbestimmten Abstand voneinander angeordnet
sind;
Messmittel zum Messen von Phasen- und/oder Stärkenwerten
von Signalen, die von den zwei Antennenmitteln erhalten wurden;
und
Verarbeitungsmittel zum Auswerten der Qualität der gemessenen
Phasen- und/oder
Stärkenwerte
der empfangenen Signale und zum Bereitstellen der gemessenen Phasen-
und/oder Stärkenwerte
für eine lokale
Ortsbestimmungseinheit basierend auf der ausgewerteten Qualität.
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Dementsprechend
wird ein lokales TOA-Positionsbestimmungssystem bereitgestellt,
bei dem direkte Signale von räumlich
getrennten oder verteilten Messeinheiten verwendet werden, um dezentral
eine Positionsinformation zu erhalten, auf Grundlage derer die Ortsschätzung in
einer Ortsmesseinheit des zellenförmi gen Netzwerks erhalten werden
kann. Somit kann jedes Zugriffsverfahren verwendet werden zum Zugreifen
auf die Positionsinformation von der lokalen Bestimmungseinheit.
Dieses Konzept ist insbesondere geeignet zur Innenraumanwendung,
da weder ein GPS-Takt noch eine genaue Taktreferenz zur Synchronisation
mit anderen Ortsmesseinheiten erforderlich ist. Lediglich eine lokale
Bestimmungseinheit oder LMU ist zur Berechnung und Bereitstellung
der Positionsinformation erforderlich. Da die Positionsinformation
direkt erhalten wird, ist die zusätzliche Verarbeitungsphase
an dem SMLC nicht erforderlich. Dadurch kann die Signalisierungslast
in dem zellenförmigen
Netzwerk verringert und die Kapazität des Positionsbestimmungssystems
erweitert werden.
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Der
Verarbeitungsschritt kann einen Korrelationsschritt zum Gewinnen
einer Ankunftszeitdifferenz (TDOA) der Messsignale enthalten. In
diesem Fall wird dem zellenförmigen
Netzwerk eine TDOA-Information bereitgestellt, auf deren Grundlage
das SMLC oder andere Ortsbestimmungszentralen die Ortsschätzung berechnen
können.
Als Alternative kann die Orts- oder Positionsschätzung direkt in der lokalen
Bestimmungseinheit berechnet werden, so dass das SMLC lediglich
die Plausibilität
der empfangenen Positionsschätzung
prüfen
muss.
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Des
Weiteren kann ein Schritt vorgesehen sein zum Bestimmen der Positionsbestimmungseinheit
an der Positionsbestimmungszentrale basierend auf einer von dem
zellenförmigen
Netzwerk empfangenen Anforderungsnachricht für die Durchführung einer
Lokalisierung erhaltenen Zellenkennung. Im Einzelnen kann es sich
bei der Anforderungsnachricht für
die Durchführung
einer Lokalisierung um eine BSSMAP-LE Perform Location Request Nachricht
handeln.
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Vorzugsweise
kann eine Information über verfügbare lokale
Bestimmungseinheiten an der Positionsbestimmungszentrale oder Ortszentrale
gespeichert sein, beispielsweise in einer entsprechenden Datenbank.
Dadurch können
verfügbare
lokale Bestimmungseinheiten durch Zugreifen auf die gespeicherte
Information bestimmt werden.
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Eine
Information über
einen von der drahtlosen Endgerätevorrichtung
genutzten Kanal kann von einem Netzwerkelement angefordert werden,
wie beispielsweise ein bedienender Basiskontrollrechner (Base Station
Controller) im GSM und ein RNC (Radio Network Controller) im UTRAN
(Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access
Network). Diese Information kann zum Einstellen der Empfangseinrichtung
der lokalen Messeinheiten verwendet werden.
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Die
von der Positionsbestimmungszentrale empfange Ortsanforderung kann
eine TDOA-Anforderungsnachricht sein, mittels der die Positionsbestimmungszentrale
eine TDOA-Information von der lokalen Bestimmungseinheit anfordert.
Die Ortsanforderung kann zu einer Vielzahl von lokalen Bestimmungseinheiten
gesendet werden. Dies kann der Fall sein, falls eine Vielzahl lokaler
Bestimmungseinheiten innerhalb oder an der aktuellen Zelle der drahtlosen
Endgerätevorrichtung
verfügbar
sind.
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Die
zumindest zwei lokalen Messeinheiten können Antennenmittel oder Messeinheiten
sein, wie beispielsweise Innenraummesseinheiten zur Durchführung von
Phasen- und/oder Stärkenmessungen des
von der drahtlosen Endgerätevorrichtung
empfangenen Signals. Somit kann der Vergleich von an räumlich verschiedenen
Orten empfangenen Signalen direkt an der lokalen Bestimmungseinheit
oder Messeinheit selbst durchgeführt
werden.
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Die
Bestimmungsmittel der Netzwerkvorrichtung zum Bestimmen der Positionsinformation
können
ein Korrelationsmittel und eine Positionsberechnungseinrichtung
umfassen zum Berechnen einer Orts- oder Positionsschätzung der
drahtlosen Endgerätevorrichtung.
Die Korrelationsmitttel können
ausgestaltet sein zum Korrelieren der empfangenen Messsignale, um
TDOA-Werte zu erhalten. Des Weiteren kann die Positionsberechnungseinrichtung ausgestaltet
zum Mitteln der TDOA-Werte. Außerdem
kann ein Controllermittel vorgesehen sein zum Empfangen einer in
der empfangenen Ortsanforderung enthaltenen Kanalinformation und
zum Einstellen der Empfangsmittel basierend auf der Kanalinformation.
Die Netzwerkvorrichtung kann eine mit einer Basissende-/empfangsstation
des zellenförmigen Netzwerks
verbundene lokale Messeinheit sein. In diesem Fall kann es sich
bei den Antennenmitteln um die Antennen der Basissende-/empfangsstation
handeln.
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Des
weiteren kann die Netzwerkvorrichtung eine bedienende Innenraumpositionsberechnungseinrichtung
sein, die ausgestaltet ist zum Durchführen einer Ortsberechnung basierend
auf von zumindest zwei Innenraummesseneinheiten empfangenen Phasen-
und/oder Stärkenmesssignalen
und basierend auf einer die Position der zumindest zwei Innenraummesseinheiten
innerhalb eines Gebäudes
angebenden Positionsinformation. Die bedienende Innenraumpositionsbestimmungsberechnungseinrichtung
kann ausgestaltet sein zum Synchronisieren der zumindest zwei Innenraummesseinheiten über eine
Datenverbindung, z.B. ein Local Area Network (LAN), ein Wide Area
Network (WAN), oder ein Wireless Local Area Network (WLAN). Die
Ortsberechnung kann eine Kanal-, Zeitschlitz- und Zellenkennungsberechnung
umfassen.
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Die
vorbestimmte Distanz zwischen den beiden Antennenmitteln der Messeinheit
für das
Innenraumpositionsbestimmungssystem kann ungefähr der halben Wellenlänge des
empfangenen Signals entsprechen. Die Messmittel können erste
Messmittel umfassen zum Erhalten eines RSSI-Werts und zweite Messmittel
zum Erhalten einer Ankunftswinkel-(AOA)-Information. Des Weiteren
können
die Messeinheiten ausgestaltet sein zum Übertragen einer Status- und/oder
Versionsinformation zu der lokalen Positionsbestimmungseinheit in
Reaktion auf eine entsprechende Anforderung.
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Außerdem kann
eine Entspreizsequenz von dem zellenförmigen Netzwerk zu der Messeinheit
heruntergeladen werden. Dadurch kann die Messeinheit angepasst werden
zum Empfangen eines Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA)
Signals aus einem mobilen Netz der dritten Generation.
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Die
Verarbeitungsmittel der Messeinheit können ausgestaltet sein zum
Senden von Daten zu der lokalen Positionsbestimmungseinheit über eine
Datenverbindung.
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Des
Weiteren können
die Messmittel der Messeinheit ausgestaltet sein zum mehrmaligen Durchführen der
Messung innerhalb eines Zeitschlitzes des empfangenen Signals. Dadurch
kann eine Mittelung oder Diskriminierung der Phasen- und/oder Stärkenwerte
implementiert werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung auf Grundlage bevorzugter
Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei:
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1 ein
schematisches Blockschaltbild einer lokalen Positionsbestimmungsmesseinheit
gemäß einem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
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2 ein
Implementierungsbeispiel der lokalen Positionsbestimmungsmesseinheit
gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
mit vier räumlich
verteilten Antennen zeigt;
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3 ein
Signalisierungsdiagramm eines Positionsbestimmungsverfahrens gemäß dem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel
zeigt;
-
4 ein
Implementierungsbeispiel eines Innenraum-Positionsbestimmungssystems
gemäß dem zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
zeigt; und
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5 ein
schematisches Diagramm einer Innenraummesseinheit gemäß dem zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die
bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nun auf Grundlage eines lokalen
TDOA-Positionsbestimmungssystems und eines Innenraum-Positionsbestimmungssystems
basierend auf einer Signalstärken- und Phasenmessung
näher beschrieben.
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1 zeigt
ein schematisches Blockschaltbild einer lokalen Positionsbestimmungsmesseinheit 20,
die mit drei räumlich
getrennten Antennen 41 bis 43 ausgestattet ist
zum Empfangen eines Funksignals von einer Zielmobilstation 10,
für die
eine Positionsschätzung
angefordert ist. Um dies zu erreichen empfängt eine Signalisierungseinheit 26 zum
Bereitstellen der erforderlichen Signalisierung gemäß einem
Signalisierungsprotokoll des zellenförmigen Netzwerks eine lokale TDOA-Anforderungsnachricht, die
eine Beschreibung des durch die Zielmobilstation verwendeten Kanals
enthält.
Diese Anforderungsnachricht wird an einen zur Steuerung der Verarbeitung
in der Positionsmesseinheit 20 basierend auf einem von
dem zellenförmigen
Netzwerk empfangenen Rahmentakt, z.B. von einer BTS, mit der die Ortsmesseinheit
verbunden oder verknüpft
ist, bereitgestellten Contoller 27 weitergeleitet. Der
Controller 27 entscheidet über die Durchführung von
Messungen. Basierend auf dem empfangenen Rahmentakt kennt der Controller 27 die
Zeitgebung (Rahmen, Zeitschlitze) der BTS-Sende- und -Empfangsvorgänge. Der
Contoller stellt die Frequenz oder Kanalauswahl in jeweiligen analogen
Empfangsteilen 51 bis 53 gemäß einer von der Signalisierungseinheit 26 empfangenen
Kanalbeschreibung ein. Diese Kanalbeschreibung kann aus der empfangenen
Anforderungsnachricht abgeleitet sein. Unter Verwendung der Zeitschlitzinformation
in der Kanalbeschreibung der Anforderungsnachricht und des Rahmentakts
instruiert der Controller 27 einen Korrelator 24 zum Auswählen bestimmter
Zeitschlitze, d.h. bestimmter Übertragungssignale
der Zielmobilstation 10.
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Wie
in 1 angedeutet, umfasst die Ortsmesseinheit 20 zumindest
drei räumlich
verteilte Antennen 41 bis 43, die an vorbestimmten
Positionen eines Abdeckungsbereichs angeordnet sein können, z.B.
an den Ecken eines Einkaufszentrums oder dergleichen. Ein Implementierungsbeispiel
ist in 2 gezeigt, bei dem die Positionsmesseinheit 20 vier
Antennen 410 bis 440 umfasst, die über Antennenkabel mit
der Ortsmesseinheit 20 verbunden sind. Des weiteren ist
eine zugeordnete BTS 30 mit der Ortsmesseinheit 20 verbunden.
Die vier Antennen 410 bis 440 können speziell
für die
Ortsmessseinheit 20 angeordnet sein, oder können die
vorhandenen Antennen der BTS 30 sein, so dass die BTS 30 und
die Ortsmesseinheit 20 beide durch die Antennen 410 bis 440 gespeist
werden. Die Antennenkabel können übliche Kabel
oder Glasfaserkabel (z.B. in einem Fibre Optic Distribution System)
sein. Die gestrichelten Linien in 2 deuten
Hyperbeln an, die einen konstanten Unterschied in der Entfernung
zu zwei der Antennen 410 bis 440 darstellen, wobei
die Zielmobilstation 10 am Schnittpunkt der Hyperbeln angeordnet
ist.
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Jeder
der analogen Empfangsteile 51 bis 53 in 1 umfasst
die erforderlichen Verstärkungs-, Filter-
und Mischstufen zum Selektieren des empfangenen Sig nals gemäß den Anweisungen
von dem Controller 23 und zum Transformieren oder Konvertieren
dieser in ein analoges Basisbandsignal, das entsprechenden Analog/Digital-Wandlern 61 bis 63 zugeführt wird,
die zum Abtasten des entsprechenden analogen Basisbandsignals und
Umwandeln dieses in digitale Abtastwerte ausgestaltet sind.
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Der
Korrelator 24 empfängt
die digitalen Abtastwerte aus den verschiedenen Empfangspfaden und
korreliert diese miteinander (z.B. basierend auf einem vorbestimmten
Trainingssequenzmuster oder dem anderen in den digitalen Abtastwerten
enthaltenen unterscheidungskräftigen
Muster), um die TDOA-Werte zu erhalten. Des Weiteren kann der Korrelator 24 eine
von einer RSSI-Stufe erhaltene RSSI(Received Signal Strength Indicator)-Information
verwenden, um zu entscheiden, welche Signale zu korrelieren sind,
wenn Signale von mehr als 3 Antennen verfügbar sind, wie in 2 angedeutet.
Dadurch können
die stärksten
Signale miteneinander korreliert werden. Außerdem kann eine Information 21 über die
Empfangs- oder Kabelwegverzögerungen
aufgrund unterschiedlicher Antennenkabellängen für den Korrelator 24 bereitgestellt
werden, um eine entsprechende Kompensation durchzuführen. Der
Controller 27 steuert den Korrelator 24 durch
Zuführen
einer Anweisung bezüglich
der Zeitpunkte, wenn TDOA-Werte
erforderlich sind und welcher Zeitschlitz oder Kanal verwendet werden
sollte. Darüber
hinaus stellt der Controller 27 eine Rahmen- und Zeitschlitzinformation
für den
Korrelator 24 bereit, so dass der Korrelator 24 den
richtigen Kanal auswählen
kann.
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Die
durch den Korrelator 24 erzeugten TDOA-Werte können einer
optionalen Positionsberechnungseinrichtung 23 zur Verfügung gestellt
werden, falls die Ortsmesseinheit 20 die Ortsschätzung selbst
berechnet, oder können
direkt dem Controller 27 zugeführt werden, um über die
Signalisierungseinheit 26 zu dem SMLC des zellenförmigen Netzwerks übertragen
zu werden. Der Korrelator 24 kann auch auf die erzeugten
TDOA-Werte bezogene Qualitätszahlen
bereitstellen, wobei die Qualitätszahlen durch
die Positionsberechnungseinrichtung bei der Berechnung der Ortsschätzung verwendet
werden können.
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Falls
eine Positionsschätzung
in der Positionsberechnungseinrichtung 23 berechnet wird,
so empfängt
sie die TDOA-Werte und Antennenkoordinaten 22, und berechnet
die Ortsschätzung
und ein zugehöriges
statistisches Konfidenzgebiet oder -intervall basierend auf den
Qualitätszahlen.
Schließlich wird
die Orts- oder Positionsschätzung
dem Controller 27 zugeführt,
um über
die Signalisierungseinheit 26 an das SMLC übertragen
zu werden.
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Des
weiteren kann die Positionsberechnungseinrichtung 23 oder
der Controller 27 eine Mittelungsfunktion zum Mitteln der
TDOA-Werte verwenden. In diesem Falle sollten die Messwerte allerdings überwacht
werden, um mögliche
Diskontinuitätspunkte
aufgrund von Umbuchungssituationen zu erfassen.
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Die
Kabelverzögerungsinformation 21 und die
Antennenkoordinaten 22 können in einer internen Datenbank
oder Speicher gespeichert werden.
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3 zeigt
ein Signalisierungsdiagramm einer Positionsbestimmungssignalisierung
gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel,
das innerhalb eines standardisierten GSM-(Global System for Mobile Communication)-Positionsbestimmungssystem
implementiert ist. Es wird jedoch angemerkt, dass die Erfindung
ebenso bei anderen drahtlosen oder zellenförmigen Systemen wie UMTS (Universal
Mobile Telecommunications System) angewendet werden kann.
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Wie
in 3 angedeutet, beginnt ein MSC einen Positionsbestimmungsvorgang
im Schritt 1, nachdem eine Positionsbestimmungsanforderung oder
Ortsanforderung von einem GMLC empfangen wurde oder als Ergebnis
eines Mobile-Originated
Location Request (MO-LR) von einer Mobilstation. Falls noch kein überlassener
Kanal für
die Mobilstation geöffnet
ist, führt
das MSC ein Paging, eine Authentisierung und Verschlüsselung
durch, um einen Signalisierungskanal zu öffnen. Somit wird das MSC die
CI der die Mobilstation bedienenden BTS und den TA-Wert empfangen.
Im Schritt 2 kann das MSC eine DTAP LCS (Direct Transfer Application
Part Location System) Location Notification Invoke Nachricht an die
Mobilstation senden, um sie über
die aufgerufene Positionsbestimmungsprozedur zu informieren, oder um
Erlaubnis für
deren Lokalisierung anzufragen. Die Mobilstation antwortet mit einer
DTAP LCS Location Modification Return Result Nachricht in Schritt
3. Falls Geheimhaltungsbetrachtungen eine Positionsbestimmung zulassen,
sendet das MSC eine BSSMAP-LE (Base Station System Application Part
LCS Extension) Perform Location Request Nachricht an das entsprechende
oder zugeordnete SMLC, falls das SMLC mit dem MSC verbunden ist,
d.h. in der NSS-Architektur (Schritt 4). Falls das SMLC mit dem BSC
verbunden ist (BSS-Architektur), sendet der MSC eine BSSMAP Perform
Location Request Nachricht an den die Mobilstation bedienenden BSC (Schritt
5). Im Falle der BSS-Architektur leitet der BSC eine BSSMAP-LE Perform
Location Request Nachricht an das SMLC weiter (Schritt 6).
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Das
SMLC erhält
die bedienende CI und TA aus der BSSMAP-LE Perform Location Request Nachricht.
Das SMLC kann eine Datenbank oder andere Speichereinrichtung umfassen,
aus der es eine Information über
verfügbare
lokale mit der bedienenden BTS verbundene Positionsbestimmungsmesseinheiten
liest. Lokale Positionsbestimmungsmesseinheiten können mit
kleinen Zellen, z.B. Innenraumzellen, verknüpft sein. Falls an der bedienenden
BTS eine Positionsbestimmungsmesseinheit verfügbar ist, sendet das SMLC eine
Channel Info Request Nachricht an den BSC (Schritt 7). Diese Nachricht kann
verwendet werden zum Anfordern einer Information über den
von der Mobilstation genutzten Kanal, d.h. Zeitschlitz, Frequenz
und dergleichen. Es kann eine proprietäre, d.h. nicht standardisierte Nachricht
sein. Im Falle einer BSS-Architektur, bei der das SMLC in den BSC
integriert ist, handelt es sich bei der Nachricht um eine interne
Nachricht des BSC. Die Channel Info Request Nachricht kann auch in
künftigen
GSM Spezifikationen standardisiert sein. Als weitere Alternative
kann die bereits bestehenden Nachricht TOA Request verwendet werden,
wobei eine kanalinterne Umbuchung ausgewählt werden könnte.
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Im
Schritt 8 antwortet der BSC mit einer Channel Info Response Nachricht,
die eine Information des von der Zielmobilstation genutzten Kanals enthält. Diese
Nachricht kann auch als proprietäre Nachricht,
d.h. eine nicht standardisierte Nachricht, implementiert werden.
Im Falle einer BSS-Architektur, bei der das SMLC in den BSC integriert
ist, handelt es sich bei dieser Nachricht um eine interne Nachricht
des BSC. Die Channel Info Response Nachricht kann auch in künftigen
GSM-Spezifikationen standardisiert sein. Als weitere Alternative
kann die existierende TOA Response Nachricht verwendet werden. Diese
Nachricht und die TOA Request Nachricht werden in der standardisierten
TOA-Prozedur verwendet und bewirken, dass der BSC eine Umbuchung
durchführt,
um die Zielmobilstation zum Senden von Zufallszugriffsbursts zu
veranlassen. Dieses Merkmal ist allerdings für die vorliegende Erfindung nicht
erforderlich.
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Im
Schritt 9 sendet das SMLC eine Local TDOA Request Nachricht zu der
bestimmten lokalen Positionsbestimmungsmesseinheit. Diese Nachricht kann
als proprietäre
Nachricht, d.h. nicht standardisierte Nachricht, implementiert werden.
Im Falle eines E-OTD-Positionsbestimmungsverfahrens zwischen dem
SMLC und der Positionsbestimmungsmesseinheit kann die Kommunikation
unter Verwendung proprietärer
Einrichtungen wie beispielsweise Operations and Maintenance Mittel
(O&M-Mittel) oder
dergleichen implementiert werden. Als Alternative kann die entsprechende
GSM-Spezifikation 04.71 modifiziert werden, um die local TDOA Request
Nachricht zu enthalten.
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Falls
das SMLC basierend auf der bedienenden CI annehmen kann, dass mehr
als eine das Empfangen von Signalen von der Zielmobilstation ermöglichende
lokale Positionsbestimmungsmesseinheit vorhanden sein könnte, so
sollte es die Local TDOA Request Nachricht an alle verfügbaren Positionsbestimmungsmesseinheiten
senden. Da die lokale Positionsbestimmungsmesseinheit die Zeitsteuerung
(Zeitschlitz) der Zielmobilstation kennen muss, ist eine größere Signalisierungskomplexität für nicht zu
der bedienenden BTS gehörende
lokale Positionsbestimmungsmesseinheiten erforderlich. Dieses Problem
könnte
in der Weise gelöst
werden, dass das SMLC Rahmennummern-Offset und Real Time Difference
(RTD) Werte zwischen der die Zielmobilstation bedienenden BTS und
der zu einer betreffenden Positionsbestimmungsmesseinheit gehörenden BTS
sendet, falls es solche verfügbar
hat (z.B. für das
E-OTD-Verfahren).
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Im
Schritt 10 führt
die lokale Messeinheit 20 die erforderliche TDOA-Messung
und Verarbeitungsschritte durch, wie unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
Dann antwortet die lokale Ortsmesseinheit 20 im Schritt
11 mit einer Local TDOA Response Nachricht. Diese Nachricht enthält entweder
eine Positionsschätzung
oder gemessene TDOA-Werte zwischen verschiedenen Antennen oder anderen
Messeinheiten zusammen mit Identitäten oder Koordinaten der Antennen
oder Messeinheiten. Außerdem
kann das Konfidenzgebiet oder -intervall der Positionsschätzung oder
andere auf die TDOA-Werte bezogene Qualitätsindikatoren gesendet werden.
Falls eine Positionsschätzung
mit der Lo cal TDOA Response Nachricht zurückgesendet wird, prüft das SMLC
die Sensibilität
oder Plausibilität
beispielsweise basierend auf einem Vergleich mit der Zellenabdeckung.
Falls TDOA-Werte zurückgesendet
werden, so berechnet das SMLC die Ortsschätzung selbst (Schritt 12).
Im Falle einer NSS-Architektur sendet das SMLC eine BSSMAP-LE Perform
Location Response Nachricht mit der Ortsschätzung an das MSC (Schritt 13).
Andererseits sendet das SMLC im Falle einer BSS-Architektur eine
BSSMAP-LE Perform Location Response Nachricht mit der Ortsschätzung an
den BSC (Schritt 14), und der BSC antwortet mit einer BSSMAP Perform
Location Response Nachricht mit der Ortsschätzung an das MSC (Schritt 15).
Somit handelt es sich bei den vorgenannten Schritten 5, 6 und 14,
15 um Alternativschritte zu den Schritten 4 bzw. 13.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung führt
die lokale Ortsmesseinheit 20 TDOA-Messungen oder sogar eine Ortsschätzung durch
und berichtet die Position oder TDOA-Werte an das SLMC. Somit müssen die
Ortsmesseinheiten nicht durch einen gemeinsamen Takt wie beispielsweise
ein GPS-Takt synchronisiert sein. Dadurch wird die Innenraumverwendung
erleichtert. In dem bekannten standard TDOA-Verfahren verwendet
eine Ortssmesseinheit typischerweise das Abtastsignal und korreliert
es mit der erwarteten Trainingssequenz (Bitmuster), um eine Impulsantwort
zu erhalten, auf deren Grundlage die TDOA geschätzt werden kann. Somit wird
die TOA durch Vergleich des empfangenen Signals mit dem Takt der
lokalen Messeinheit geschätzt.
In einem späteren
Stadium verwendet das SMLC die von verschiedenen Ortsmesseinheiten
empfangenen TOA-Werte und bildet die TDOA. Im Gegensatz dazu, werden
gemäß der vorliegenden
Erfindung die von verschiedenen Antennen oder Messeinheiten erhaltenen
Messsignale direkt an der lokalen Ortsmesseinheit miteinander korreliert,
um TDOA-Werte oder
eine Ortsschätzung
zu bilden. Somit muss die Phase der TOA-Werte nicht berücksichtigt
werden.
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4 zeigt
ein Innenraumpositionsbestimmungssystem gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel,
bei dem eine Vielzahl von Messeinheiten 201A bis 201F beispielsweise
auf verschiedenen Stockwerken eines Gebäudes angeordnet sind und mit
einer lokalen Ortsmesseinheit genannt Serving Indoor Location Calculator
(SILC) 200 verbunden sind. Dieser SILC 200 ist
mit einer BTS 30 verbunden, an die ein Innenraumverteilsystem 150 angeschlossen
ist.
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Das
Innenraumverteilsystem kann ein aktives verteiltes Antennensystem
(active distributed antenna system, ADAS) sein, ein verteiltes Antennensystem
(distributed anntena system, DAS) oder ein Glasfaserverteilungssystem
(fiber optic distribution system, FODS), mittels dem Netzwerksignale
an die Innenraumumgebung verteilt werden. Die BTS ist mit einem
BSC 80 verbunden, der ein zugehöriges SMLC 90 (BSS
Architektur) aufweist und über
ein MSC 70 mit einem GLMC 100 verbunden ist. Das GLMC 100 ist
mit einem Positionsbestimmungsanwendungsknoten 60 verbunden,
von dem eine Positionsbestimmungsanforderung an das GLMC 100 ausgegeben
werden kann. Der SILC 200 empfängt Messsignale von einem in
dem Gebäude
befindlichen Zielmobilendgerät über die
Vielzahl von Messeinheiten 201A bis 201F, und
führt eine
Positionsschätzung
basierend auf den empfangen Signalen oder Daten, zum Beispiel AOA
und/oder Signalstärkenpegelwerte,
durch. Dadurch wird das Innenraumabdeckungsproblem vermieden und
die Kosten zum Installieren mehrerer Ortsmesseinheiten in dem Gebäude werden
reduziert durch Verwendung von Standardmesseinrichtungen zum Übertragen
der Messergebnisse oder Signale an den zentralisierten SILC 200,
der dann eine herkömmliche
LMU simulieren könnte,
welche die Position der Zielmobilstation oder des Endgeräts mit Standardnetzwerknachrichten,
z.B. TOA- oder EOTD-
oder GPS-Nachrichten berichtet. Somit kann das Innenraumpositionsbestimmungssystem
als eine Ortsmesseinheit beschrieben werden, die in zwei Hauptteile
aufgespalten wurde, einen Messteil bestehend aus den Messeinheiten 201A bis 201F und
einen Berechnungsteil bestehend aus dem SILC 200.
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Insbesondere
das Erfordernis zur Lokalisierung eines Mobilendgeräts ist relevant
geworden z.B. aufgrund des Notruflokalisierungserfordernisses (genannt
E911) der US Federal Communication Commission (FCC) oder des geplanten
Notruferfordernisses (genannt E112) der Europäischen Union. Das System gemäß 4 ist
jedoch nicht auf ein Innenraumpositionsbestimmunsystem beschränkt, sondern
kann zur Abdeckung problematischer Außenraumbereiche eingesetzt
werden, um die Positionsbestimmungsgenauigkeit zu erhöhen. Die
Verbindung zwischen den Messeinheiten 201A bis 201F und
dem SILC kann über
Datenverbindungen, wie beispielsweise ein LAN, WAN oder WLAN, eingerichtet
werden. Das Positionsbestimmungssystem kann mit jeder mobilen Schnittstelle,
wie beispielsweise eine GSM-Schnittstelle, genutzt werden.
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Die
Messeinheiten oder Innenraummesseinheiten (LMUs) 201A bis 201F können einfache
AOA- und Rx-Pegel-Empfänger
mit geeigneter LAN- oder WAN-Verbindung
sein. Der SILC 200 führt
Berechnungen der durch die LMUs 201A bis 201F bereitgestellten
Daten durch und berichtet das Ergebnis entweder in einem Standardformat
oder einem proprietären
Format an das SMLC 90 oder direkt an eine Positionsbestimmungszentrale.
An dem SILC 200 ist eine Information über die Position der LMUs 201A bis 201F innerhalb
des Gebäudes
gespeichert, beispielsweise in einer entsprechenden Datenbank. Der SILC 200 ist
ausgestaltet zum Synchronisieren der LMUs 201A bis 201F über die
Datenverbindung. Jede LMU berichtet die Ergebnisse der Rx-Pegel
und der AOA an den SILC 200, der die Positionsberechnung
der Zielmobilstation durchführt.
Des weiteren kann jede LMU fähig
sein, auf Anfrage den Status und die Softwareversion an den SILC 200 zu
berichten.
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Der
SILC 200 sammelt die Daten von den LMUs 201A bis 201F über die
Datenverbindung, zum Beispiel LAN, WAN, WLAN oder ein anderes geeignetes
Netzwerk, speichert die Daten, und berechnet eine Orts- oder Positionsinformation
der Zielmobilstation. Falls die Position der Zielmobilstation angefordert
wird, berichtet der SILC 200 die Information an die anfordernde
Gegenstelle, beispielsweise das SMLC 90 oder eine Positionsbestimmungszentrale. Der
Ort oder die Position der Zielmobilstation können basierend auf der AOA-Information
oder der Rx-Pegel-Information oder einer Kombination aus beiden berechnet
werden. Die LMUs 201A bis 201F können ausgestaltet
sein zum Bereitstellen einer anderen Positionsinformation, die ebenfalls
verwendet werden kann.
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5 zeigt
ein schematisches Diagramm einer Messeinheit wie beispielweise eine
der LMUs 201A bis 201F.
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Die
Messungen in den LMUs 201A bis 201F können durch
kostengünstige
Funkempfänger
erreicht werden und können
in eine digitale Form umgewandelt werden, um zu dem SILC übertragen
zu werden. Im Einzelnen kann eine in 5 gezeigte Messeinheit
aus zwei Antennen 202 und einem Front-End Empfängerteil 203 für gewünschte Frequenzbänder bestehen,
z.B. GSM 900, 1800 oder 1900, oder andere zugehörige Frequenzen.
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Ein
Signal von einer Zielmobilstation kommt zu unterschiedlichen Zeitpunkten
an den beiden Antennen 202 an. Dieser Zeitunterschied entspricht dem
Winkel, unter dem das Signal ankommt und kann an einem Phasendetektor 210 erfasst
werden. Der Phasendetektor 210 gibt eine Gleichspannung ab,
die mit der Phasendifferenz zwischen den durch die beiden Antennen 202 empfangenen
Signalen in Beziehung steht. Diese Gleichspannung wird dann in einem
Analog/Digital-Wandler 212 digitalisiert. Ein RSSI-Wert
kann als die Distanz von der Zielmobilstation zu der jeweiligen
Antenne angebender Indikator verwendet werden und wird in entsprechenden
RSSI-Stufen 211 gewonnen.
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Des
Weiteren ist eine Abwärtswandlerstufe 204 vorgesehen,
in der ein empfangenes Signal mit einer Lokaloszillatorfrequenz
gemischt wird, die durch eine Phasenverriegelungsschleifen-(PLL)-Schaltung 207 über eine
Eingabe/Ausgabe-Stufe 206 gesteuert wird, an die ein Mikroprozessor 209 angeschlossen
ist. Somit kann der Mikroprozessor 209 die Lokaloszillatorfrequenz
einstellen und damit den Empfangskanal der Messeinheit. Der Mikroprozessor 209 vergleicht
die über
den AD-Wandler 212 empfangenen RSSI-Werte und speichert
die Werte, falls der Signalpegel eine zur Ermöglichung von Phasenmessungen
ausreichende Stärke
aufweist. Die RSSI-Werte können
in dem SILC 200 verglichen werden, um die Position der
Zielmobilstation in Bezug auf die LMUs 201A bis 201F zu
bestimmen. Eine genauere Positionsinformation kann erhalten werden,
wenn die AOA der von den LMUs 201A bis 201F empfangenen
Phaseninformation verglichen wird.
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Der
Mikroprozessor 209 ist an das Datenverbindungssystem angeschlossen
und somit an den SILC 200 über eine Datenschnittstelle 208,
z. B. eine LAN- oder WAN- oder WLAN-Schnittstelle.
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Die
beiden Antennen 202 können
horizontal beabstandet sein, um eine horizontale Position abzugeben,
oder können
vertikal beabstandet sein, um eine vertikale Position der Zielmobilstation
abzugeben. Des Weiteren können
die beiden Antennen an den LMUs 201A bis 201F verwendet
werden zum Bereitstellen eines Diversitätsgewinns, um eine bessere und
zuverlässigere
RSSI-Messung zu erzielen. Basierend auf der AOA-Messung in Kombination
mit den bekannten Positionen der LMUs 201A bis 201F kann
die Position des Zielmobilgeräts
basierend auf der Kreuzung der jeweiligen Winkellinien bestimmt werden.
Unter Verwendung der RSSI-Pegel verschiedener LMUs kann geschätzt werden,
welche der LMUs sich näher
an der Zielmobilstation befindet.
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Die
Antennen 202 können
vertikal, horizontal oder zirkular polarisiert sein, um eine optimale
Zuverlässigkeit
der RSSI-Messung bereitzustellen. Die RSSI-Messung kann für die Positionsbestimmung des
Mobilgeräts
verwendet werden, wenn der AOA-Wert nicht verfügbar ist, d.h. die andere Antenne
weist an dem entsprechenden Winkel ein Minimum in der Antennencharakteristik
auf, und der Phasenwert der Messung ist nicht zuverlässig. Des
Weiteren kann eine Antennen- oder Polaritätsmehrfachnutzung verwendet
werden, falls ein zusätzlicher RF-(Funkfrequenz)-Schalter
zu dem Antennenverbindungselement hinzugefügt wird und zwei um 45° Grad geneigte
Antennen an diesen angeschlossen werden. Der RSSI-Wert wird dann
mit einer der Antennen übermäßig gemessen
und danach mit der anderen. Die Antenne, die den höheren oder
besseren RSSI-Wert
bereitstellt kann dann für
die Messung verwendet werden. Die Antenne mit derselben Polarität wird dann
für die
AOA-Messung verwendet. Die AOA- und RSSI-Werte können mehrmals innerhalb eines
Zeitschlitzes gemessen werden. In diesem Fall kann entweder eine
Mittelung oder eine Diskriminierung verwendet werden, um die Zuverlässigkeit
der Messwerte zu verbessern.
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Falls
der lokale Oszillator 3G-Eigenschaften (3. Generation) aufweist,
kann ein System bereitgestellt werden, dass Merkmale mobiler Kommunikationssysteme
der 3. Generation unterstützt.
Dann wird eine Entspreizsequenz der Zielmobilstation zu den LMUs
heruntergeladen, z.B. über
den SILC 200 oder das Innenraumverteilsystem, so dass die
von der Zielmobilstation empfangenen Signale zur Lokalisierung der
Zielmobilstation erfasst werden können. Die aktuellen Daten müssen in
dem Innenraumpositionsbestimmungssystem nicht demoduliert werden,
wobei aber der Datenkanal aufgefunden werden sollte, um eine Bestimmung
der Richtung der Zielmobilstation zu ermöglichen.
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Jede
LMU könnte
synchronisiert sein, um Downlink-Signale des GSM-Netzwerks oder
eines anderen zellenförmigen
Netzwerks abzuhören,
z.B. einmal pro Tag oder während
einer Ruheperiode, wobei ein Abtasttaktgenerator einer LMU mit der BCCH-Periode
und Burstzeit des GSM-Netzwerks oder entsprechender Perioden und
Zeitpunkte anderer zellenförmiger
Netzwerke synchronisiert wird.
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Somit
stellt die vorliegende Erfindung ein neues Positionsschätzverfahren
bereit, dass speziell geeignet ist für Innenraumanwendungen oder
hochgenaue Positionsbestimmungsanforderungen. Die Netzwerksignalisierungslast
wird verringert aufgrund der Tatsache, dass eine Positionsschätzung oder
zumindest TDOA-Werte
an den lokalen Positionsbestimmungsmesseinheiten berechnet werden.
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Es
wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend
beschriebenen einzelnen Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist, sondern für
ein beliebiges Positionsbestimmunsystem zur Lokalisierung einer
Endgerätevorrichtung
in einem zellenförmigen
Netzwerk innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Patentansprüche eingesetzt
werden kann.