DE10106820A1 - Standortbestimmung eines mobilen Kommunikationsendgeräts in einem nichtzeitsynchronen Mobilfunksystem - Google Patents
Standortbestimmung eines mobilen Kommunikationsendgeräts in einem nichtzeitsynchronen MobilfunksystemInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Standortbestimmung eines mobilen Kommunikationsendgeräts in einem nichtzeitsynchronen Mobilfunksystem. Von den einzelnen Basisstationen werden untereinander nichtzeitsynchronisierte Bursts und ihre jeweiligen Standorte periodisch rundgesendet, an den Basisstationen die Bursts empfangen und deren Laufzeiten miteinander verglichen, daraus ermittelte Laufzeitinformationen an das Kommunikationsendgerät übermittelt und dort der Standort des Kommunikationsendgeräts mit deren Hilfe und mit Hilfe der ebenfalls am Kommunikationsendgerät empfangenen Bursts und der empfangenen Standorte der Basisstationen bestimmt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Standortbestimmung
eines mobilen Kommunikationsendgeräts in einem nichtzeitsyn
chronen Mobilfunksystem mit mehreren Basisstationen.
Bei Mobilfunksystemen sind eine Vielzahl von Verfahren zur
Standortbestimmung von mobilen Kommunikationsendgeräten be
kannt.
So ist beispielsweise die Standortbestimmung in einem nicht
zeitsynchronen Mobilfunknetz mit Hilfe des sogenannten Timing
Advance bekannt. Über eigens aufgebaute Verkehrskanäle werden
Daten zwischen den Basisstationen und einem mobilen Kommuni
kationsendgerät ausgetauscht und mit deren Hilfe die jeweili
ge Entfernung zwischen den Basisstationen und dem Kommunika
tionsendgerät ermittelt und damit dessen Standort bestimmt.
Bei einem anderen Verfahren wird die Position des Kommunika
tionsendgeräts in einem zeitsynchronen Mobilfunknetz mit Hil
fe von zeitsynchronen Signalen der Basisstationen und mittels
Global-Positioning-System (GPS) bestimmt (US 5,815,538).
Dabei werden Signale der Basisstationen mittels GPS zueinan
der zeitsynchronisiert ausgesendet und die jeweiligen Stand
orte der Basisstationen mittels GPS ermittelt. Am Kommunika
tionsendgerät werden die dort gemessenen Laufzeitdifferenzen
zwischen den zeitsynchronen Signalen ausgewertet und in Ent
fernungen umgesetzt. Mit Hilfe der Daten der Standorte der
Basisstationen kann dann die Position des Kommunikationsend
geräts berechnet werden.
Bei allen bekannten Verfahren, bei denen Daten zwischen Kom
munikationsendgerät und Basisstation ausgetauscht werden,
wird die Kapazität des Mobilfunknetzes durch belegte Ver
kehrskanäle zusätzlich belastet. Große Aufwendungen an Hard
ware, hardwarespezifischer Software und erhöhter Rechenkapa
zität sind die Folge.
Bei Verwendung des Timing Advance liegt die Genauigkeit der
Standortbestimmung typischerweise im Bereich von ca. 500 m.
Bei einer Verwendung der Positionsbestimmung als Teil einer
Notruffunktion ist jedoch eine möglichst große Genauigkeit
von entscheidender Bedeutung.
Bei der Verwendung von GPS zur Standortbestimmung sind an je
dem Basisstationsstandort GPS-Empfänger vorzusehen, was zu
erheblichen Zusatzkosten führt.
Ein im Kommunikationsendgerät integrierter GPS-Empfänger zur
Standortbestimmung kommt aufgrund der damit verbundenen hohen
Kosten, dem zusätzlichen Gewicht und des relativ hohen Strom
verbrauchs des GPS-Empfängers nicht in Betracht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Stand
ort eines Kommunikationsendgeräts in einem nichtzeitsynchro
nen Mobilfunknetz mit einfachen Mitteln und ohne zusätzliche
Belastung des Mobilfunknetzes mit ausreichender Genauigkeit
zu bestimmen. Die Standortbestimmung soll dabei auch bei Emp
fangsstörungen am Kommunikationsendgerät möglich sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der Ansprü
che 1 bzw. 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin
dung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch das ausschließliche Rundsenden der Signale der Basis
stationen und die Standortberechnung am Kommunikationsendge
rät selbst wird die Kapazität des Mobilfunknetzes nicht unnö
tig belastet, Verkehrskanäle zum wechselseitigen Datenaus
tausch werden nicht benötigt.
Durch die Verwendung von ohnehin vorhandenen Bursts der ein
zelnen Basisstationen und durch die Berücksichtigung der
nichtzeitsynchronen Lage dieser Bursts untereinander kann auf
den Einsatz von weiteren Hilfsmitteln wie GPS vollständig
verzichtet werden.
Für eine interne Zeitstabilität einer Basisstation werden ty
pischerweise Genauigkeiten von 0.05 ppm gefordert. In einer
vergleichbaren Genauigkeit sollte damit auch die Messung der
jeweiligen Zeitdifferenzen erfolgen - sowohl an den Basissta
tionen als auch am Kommunikationsendgerät selbst.
Vorteilhafterweise wird dazu jeweils ein hochgenauer Zähler
verwendet, dessen Zählfrequenz aus der Frequenz des jeweili
gen Sendeoszillators abgeleitet wird.
Bei einer bevorzugten Verwendung von Bursts mit einer typi
schen Länge von 471 µs und durch den hochgenauen Zähler kön
nen typischerweise Standortgenauigkeiten von 85 m erreicht
werden. Bei der Verwendung von Signalen von mehr als 3 Basis
stationen zur Standortbestimmung kann diese Genauigkeit wei
ter gesteigert werden.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform werden die ein
zelnen Standorte der Basisstationen, die zu einer ersten Ba
sisstation benachbart sind, gemeinsam mit dem Standort der
ersten Basisstation mit Hilfe ihres Broadcast-Control-Channel
(BCCH) an das Kommunikationsendgerät übertragen. Dadurch entfällt
das Mitverfolgen der Standortdaten der anderen Basis
stationen durch das Kommunikationsendgerät.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform werden die ein
zelnen Standorte der Basisstationen über den jeweiligen
Broadcast-Control-Channel (BCCH) direkt einzeln am Kommunika
tionsendgerät empfangen, wodurch die knappe Kapazität des
Broadcast-Control-Channel (BCCH) geringer belastet wird.
Gemäß der Erfindung könnten zur Übertragung der Standorte an
stelle des Broadcast-Control-Channel (BCCH) auch geeignete
andere Kanäle verwendet werden.
Um die Signallaufzeitdifferenzen zwischen den Bursts bestim
men zu können, ist vorteilhafterweise bei jeder Basisstation
eine Zusatzeinrichtung angeordnet. Mit Hilfe dieser Zusatz
einrichtung kann außerdem zusätzlich die Netzqualität mit
Hilfe der mit konstanter, maximaler Leistung sendenden Kanäle
überwacht werden.
Die an der ersten Basisstation ermittelten Signallaufzeitdif
ferenzen zwischen den Bursts und damit auch die ermittelten
jeweiligen Aussendezeitpunkte dieser Bursts werden sich kaum
ändern. Die Aussendezeitpunkte können somit relativ selten
gesendet werden.
Alternativ zum Senden der jeweiligen Aussendezeitpunkte der
Bursts kann auch das Senden der bei der Basisstation ermit
telten Signallaufzeitdifferenzen und die anschließende Er
mittlung der Aussendezeitpunkte der Bursts am Kommunikations
endgerät durchgeführt werden.
Treten umweltbedingte Störungen oder Abschattungen auf, so
kann gemäß der Erfindung der Standort des Kommunikationsendgeräts
trotzdem über die vorher ermittelten Empfangsdaten mit
Hilfe von statistischen Verfahren berechnet werden. Die Emp
fangsdaten sind erfindungsgemäß im Kommunikationsendgerät in
einer Liste abgelegt. Diese Berechnungsmöglichkeit ist beson
ders bei schwieriger Topografie von großem Vorteil.
Anwendungsbeispiele der Erfindung finden sich bei Standortbe
stimmungen eines Kommunikationsendgerätes in einem nichtzeit
synchronisierten Mobilfunknetz.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an
hand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen, gemäß der Erfindung:
Fig. 1 ein Mobilfunksystem mit mehreren Basisstationen und ei
nem Kommunikationsendgerät,
Fig. 2 die an einer ersten Basisstation ermittelten Signal
laufzeitdifferenzen zwischen den Bursts der Basisstationen
aus Fig. 1,
Fig. 3 die Ermittlung der Laufzeitunterschiede am Kommunikati
onsendgerät, die zur Standortbestimmung verwendet werden,
Fig. 4 eine Darstellung zur Standortbestimmung eines Kommuni
kationsendgeräts.
Fig. 1 zeigt drei Basisstationen BTS1, BTS2, BTS3 innerhalb
eines Mobilfunksystems, die jeweils ihre bekannten Standorte
Z1, Z2, Z3, sowie jeweils ihren Burst1, Burst2 und Burst3,
die untereinander nicht zeitsynchronisiert sind, als Signale
periodisch rundsenden. Ebenfalls werden beispielsweise an ei
ner ersten Basisstation BTS1 die dort ermittelten Aussende
zeitpunkte von Burst2 und Burst3, bezogen jeweils auf ihren
eigenen Burst1, von dieser ersten Basisstation BTS1 perio
disch rundgesendet.
Die ermitteltenden Aussendezeitpunkte der Bursts werden in
Fig. 3 beschrieben und sind hier nicht gezeigt.
Die beschriebenen Signale werden am Kommunikationsendgerät MS
empfangen und mit deren Hilfe dort der Standort Zm des Kommu
nikationsendgeräts MS eigenständig und ohne Kommunikation mit
dem Netzwerk berechnet.
Fig. 2 zeigt die an einer ersten Basisstation BTS1 ermittelten
Signallaufzeitdifferenzen Δtx2 und Δtx3, wobei an der ersten
Basisstation jeweils der Burst2 und der Burst3 von zwei be
nachbarten Basisstationen BTS2 und BTS3 empfangen und mit dem
eigenen Burst1 verglichen wird.
Die steigende Flanke des Bursts1 wird beispielsweise als Re
ferenz verwendet und mit den steigenden Flanken von Burst2
bzw. Burst3 verglichen. Es ergeben sich die auf den Burst1
bezogenen Signallaufzeitdifferenzen Δtx2 und Δtx3 an der
ersten Basisstation BTS1 mit Δtx1 = 0 als Referenz.
Die Signallaufzeitdifferenzen Δtx2 und Δtx3 setzen sich da
bei jeweils aus den Zeitversätzen der nichtzeitsynchronisier
ten Bursts untereinander sowie aus der jeweils durch die Ent
fernung der Basisstation BTS1 zur Basisstation BTS2 bzw. der
Basisstation BTS1 zur Basisstation BTS3 bedingten Laufzeiten
der Bursts Burst2 bzw. Burst3 zusammen.
Mit Hilfe der an der ersten Basisstation bekannten Standorte
Z1, Z2, Z3 der Basisstationen BTS1, BTS2, BTS3 kann die je
weilige Entfernung zwischen den Basisstationen BTS1 und BTS2
bzw. zwischen BTS1 und BTS3 berechnet und der jeweilige Aus
sendezeitpunkt ΔBTS1/BTS2 des Burst2 bzw. ΔBTS1/BTS3 des Burst3
als jeweiliger relativer Zeitnullpunkt ermittelt werden. Die
Aussendezeitpunkte ΔBTS1/BTS2 bzw. ΔBTS1/BTS3 sind in der nach
folgenden Fig. 3 gezeigt.
Mit Hilfe des Broadcast-Control-Channel BCCH der ersten Ba
sisstation BTS1 werden diese rundgesendet und gelangen so zum
Kommunikationsendgerät MS. Anstelle des BCCH könnte auch ein
anderer, dafür geeigneter Kanal verwendet werden.
Die hier für die erste Basisstation BTS1 geschilderte Zeitbe
trachtung und das folgende Rundsenden trifft in gleicher Wei
se auf alle anderen Basisstationen mit den jeweils dort emp
fangenen Signalen zu.
Fig. 3 zeigt die am Kommunikationsendgerät ermittelten
Burstlaufzeitdifferenzen Δt'2 und Δt'3, wobei jeweils der
dort empfangene Burst1 der Basisstation BTS1 mit dem empfan
genen Burst2 bzw. Burst3 der benachbarten Basisstationen BTS2
und BTS3 verglichen wird und auch hier beispielsweise die
steigende Flanke des Burst1 als Referenz dient.
Wie in Fig. 2 beschrieben, gelangen auch die bei der ersten
Basisstation ermittelten Aussendezeitpunkte ΔBTS1/BTS2 und
ΔBTS1/BTS3 als relative Zeitnullpunkte an das Kommunikations
endgerät MS. Mit Hilfe der am Kommunikationsendgerät MS er
mittelten Burstlaufzeitdifferenzen Δt'2 und Δt'3 können nun
bezogene Laufzeitunterschiede Δt2 und Δt3 bestimmt werden,
die zur Bestimmung des Standorts Zm des Kommunikationsendge
räts verwendet werden.
Fig. 4 zeigt den Standort Zm des Kommunikationsendgeräts MS
und drei Standorte Z1, Z2, Z3 der Basisstationen BTS1, BTS2,
BTS3. Mit Hilfe der Entfernungen k, k + c.Δt2 und k + c.Δt3 des
Kommunikationsendgeräts MS zu den drei Basisstationen BTS1,
BTS2 und BTS3 und deren Standorte Z1, Z2, Z3 kann der Standort
zm des Kommunikationsendgeräts MS mit Hilfe eines implementierten
Algorithmus am Kommunikationsendgerät MS bestimmt
werden.
Aus dem Gleichungssystem:
|zm - z1| = k
|zm - z2| = k + Δt2.c
|zm - z3| = k + Δt3.c
mit z1 als bekannter Standort der ersten Basisstation BTS1,
z2 als bekannter Standort der zweiten Basisstation BTS2,
z3 als bekannter Standort der dritten Basisstation BTS3,
k als noch zu bestimmende Entfernung des Kommunikationsendge räts MS von der ersten Basisstation BTS1,
Δt2 und Δt3 als ermittelte Laufzeitunterschiede und mit der Lichtgeschwindigkeit c kann der Standort zm ermittelt werden.
z2 als bekannter Standort der zweiten Basisstation BTS2,
z3 als bekannter Standort der dritten Basisstation BTS3,
k als noch zu bestimmende Entfernung des Kommunikationsendge räts MS von der ersten Basisstation BTS1,
Δt2 und Δt3 als ermittelte Laufzeitunterschiede und mit der Lichtgeschwindigkeit c kann der Standort zm ermittelt werden.
Die Standorte der Z1, Z2, Z3 können beispielsweise in den Koor
dinaten des UTM-Koordinatensystems, des karthesischen Koordi
natensystems oder eines anderen, beliebigen Koordinatensys
tems übermittelt werden.
Bei einer Übermittlung in kartesischen (x, y)-Koordinaten er
rechnet sich der Standort zm des Kommunikationsendgeräts MS
mit:
zm = xm + j.ym als Standort des Kommunikationsendgeräts MS,
z1 = x1 + j.y1 als Standort einer ersten Basisstation BTS1,
z2 = x2 + j.y2 als Standort einer zweiten Basisstation BTS2,
z3 = x3 + j.y3 als Standort einer dritten Basisstation BTS3,
wobei weitere empfangene Standorte zi von anderen Basisstati onen mit den Koordinaten (x, y, z) die Genauigkeit der Stand ortberechnung des Kommunikationsendgeräts MS noch erhöhen bzw. die einzelnen z-Koordinaten dieser Standorte zi als Aus druck für die Höhe des Standorts zm des Kommunikationsendge räts MS noch mit einbezogen werden kann.
zm = xm + j.ym als Standort des Kommunikationsendgeräts MS,
z1 = x1 + j.y1 als Standort einer ersten Basisstation BTS1,
z2 = x2 + j.y2 als Standort einer zweiten Basisstation BTS2,
z3 = x3 + j.y3 als Standort einer dritten Basisstation BTS3,
wobei weitere empfangene Standorte zi von anderen Basisstati onen mit den Koordinaten (x, y, z) die Genauigkeit der Stand ortberechnung des Kommunikationsendgeräts MS noch erhöhen bzw. die einzelnen z-Koordinaten dieser Standorte zi als Aus druck für die Höhe des Standorts zm des Kommunikationsendge räts MS noch mit einbezogen werden kann.
Die Daten der einzelnen Standorte Z1, Z2, Z3 werden beispiels
weise über ein Operating & Maintenance Center (OMC) oder über
eine zugeordnete Verwaltungseinrichtung den jeweiligen Basis
stationen mitgeteilt oder diese werden während der Errichtung
über ein Local Maintenance Terminal (LMT) an den Basisstatio
nen einprogrammiert und stehen somit dort zur Verfügung.
Im Ausführungsbeispiel werden mit Hilfe von Burst1, Burst2
und Burst3 die zur Standortbestimmung benötigten Laufzeitun
terschiede ermittelt, jedoch ist auch die Auswertung von an
deren, von den jeweiligen Basisstationen periodisch rundge
sendeten Signalen möglich, sofern sie zu einer Standortbe
stimmung mit ausreichenden Genauigkeit geeignet sind.
Ebenso ist die Verwendung von entsprechend geeigneten anderen
Kanälen zum Rundsenden der beschriebenen Signale der Basis
stationen anstelle des Broadcast-Control-Channels (BCCH) mög
lich.
Claims (15)
1. Verfahren zur Standortbestimmung eines mobilen Kommunika
tionsendgeräts (MS) in einem nichtzeitsynchronen Mobilfunk
system mit mehreren Basisstationen (BTS1, BTS2, BTS3, ...),
bei dem jede Basisstation (BTS1, BTS2, BTS3, . . .) als Signale ihren Burst (Burst1, Burst2, Burst3, . . .), ihre Daten des Stand orts (Z1, Z2, Z3, . . .) und ermittelte Aussendezeitpunkte (ΔBTS1/BTS2, ΔBTS1/BTS3, . . .) der Bursts periodisch rundsendet,
bei dem das Kommunikationsendgerät (MS) die Signale von be nachbarten Basisstationen (BTS1, BTS2, BTS3, . . .) empfängt und es mit deren Hilfe seinen Standort (zm) eigenständig und ohne Kommunikation mit dem Netzwerk berechnet.
bei dem jede Basisstation (BTS1, BTS2, BTS3, . . .) als Signale ihren Burst (Burst1, Burst2, Burst3, . . .), ihre Daten des Stand orts (Z1, Z2, Z3, . . .) und ermittelte Aussendezeitpunkte (ΔBTS1/BTS2, ΔBTS1/BTS3, . . .) der Bursts periodisch rundsendet,
bei dem das Kommunikationsendgerät (MS) die Signale von be nachbarten Basisstationen (BTS1, BTS2, BTS3, . . .) empfängt und es mit deren Hilfe seinen Standort (zm) eigenständig und ohne Kommunikation mit dem Netzwerk berechnet.
2. Verfahren zur Standortbestimmung eines mobilen Kommunika
tionsendgeräts (MS) in einem nichtzeitsynchronen Mobilfunk
system mit mehreren Basisstationen (BTS1, BTS2, BTS3, . . .),
bei dem jede Basisstation (BTS1, BTS2, BTS3, . . .) als Signale ihren Burst (Burst1, Burst2, Burst3, . . .), ihre Daten des Stand orts (Z1, Z2, Z3, . . .) und ermittelte Signallaufzeitdifferenzen zwischen den Bursts benachbarter Basisstationen periodisch rundsendet,
bei dem das Kommunikationsendgerät (MS) die Signale von be nachbarten Basisstationen (BTS1, BTS2, BTS3, . . .) empfängt und es mit deren Hilfe seinen Standort (zm) eigenständig und ohne Kommunikation mit dem Netzwerk berechnet.
bei dem jede Basisstation (BTS1, BTS2, BTS3, . . .) als Signale ihren Burst (Burst1, Burst2, Burst3, . . .), ihre Daten des Stand orts (Z1, Z2, Z3, . . .) und ermittelte Signallaufzeitdifferenzen zwischen den Bursts benachbarter Basisstationen periodisch rundsendet,
bei dem das Kommunikationsendgerät (MS) die Signale von be nachbarten Basisstationen (BTS1, BTS2, BTS3, . . .) empfängt und es mit deren Hilfe seinen Standort (zm) eigenständig und ohne Kommunikation mit dem Netzwerk berechnet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mit Hilfe einer Zu
satzeinrichtung an einer ersten Basisstation (BTS1) die auf
ihren Burst (Burst1) bezogenen Signallaufzeitdifferenzen
(Δtx1 = 0, Δtx2, Δtx3, . . .) zwischen dem Burst (Burst1) der ers
ten Basisstation (BTS1) und den Bursts (Burst2, Burst3, . . .)
benachbarter Basisstationen (BTS2, BTS3, . . .) ermittelt und
daraus die jeweiligen Aussendezeitpunkte der Bursts
(ΔBTS1,BTS2, ΔBTS1/BTS3, . . .) mit Hilfe der aus den Standortdaten
bekannten Abständen der ersten Basisstation (BTS1) zu den be
nachbarten Basisstationen (BTS2, BTS3, . . .) berechnet werden
und die Aussendezeitpunkte (ΔBTS1,BTS2, ΔBTS1/BTS3, . . .) jeweils als
relative Zeitnullpunkte zum Kommunikationsendgerät (MS) über
tragen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem mit Hilfe einer Zu
satzeinrichtung an einer ersten Basisstation (BTS1) die auf
ihren Burst (Burst1) bezogenen Signallaufzeitdifferenzen
(Δtx1 = 0, Δtx2, Δtx3, . . .) zwischen dem Burst (Burst1) der ers
ten Basisstation (BTS1) und den Bursts (Burst2, Burst3, . . .)
benachbarter Basisstationen (BTS2, BTS3, . . .) ermittelt und zum
Kommunikationsendgerät (MS) übertragen werden und dort der
jeweilige Aussendezeitpunkt der Bursts (ΔBTS1/BTS2, ΔTS1/BTS3, . . .)
als relativer Zeitnullpunkt mit Hilfe der dem Kommunikations
endgerät (MS) aus den Standortdaten bekannten Abständen der
ersten Basisstation (BTS1) zu den benachbarten Basisstationen
(BTS2, BTS3, . . .) berechnet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem am Kommunikati
onsendgerät (MS) die auf den Burst (Burst1) der ersten Basis
station (BTS1) bezogenen Burstlaufzeitdifferenzen
(Δt'1 = 0, Δt'2, Δt'3, . . .) zwischen dem Burst (Burst1) der ers
ten Basisstation und den Bursts (Burst2, Burst3, . . .) benach
barter Basisstationen (BTS2, BTS3, . . .) ermittelt und mit Hilfe
des jeweiligen relativen Zeitnullpunkts
(ΔBTS1/BTS2, ΔBTS1/BTS3, . . .) auf den Burst (Burst1) der ersten Ba
sisstation (BTS1) bezogene Laufzeitunterschiede (Δt2,
Δt3, . . .) berechnet werden, die zur Bestimmung des Standorts
(zm) des Kommunikationsendgeräts (MS) verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem die Daten des jeweiligen Standorts (Z1, Z2, Z3, . . .) jeder
einzelnen Basisstation über deren jeweiligen Broadcast-
Control-Channel (BCCH) oder über einen jeweils eigenen Kanal
an das Kommunikationsendgerät (MS) gelangen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die
Daten der Standorte (Z2, Z3, . . .) von benachbarten Basisstatio
nen (BTS2, BTS3, . . .) einer ersten Basisstation (BTS1) gemein
sam mit den Daten ihres eigenen Standorts (Z1) über den
Broadcast-Control-Channel (BCCH) der ersten Basisstation oder
über einen eigenen Kanal der ersten Basisstation (BTS1) an
das Kommunikationsendgerät (MS) gelangen.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem die erste Basisstation (BTS1) die bei ihr ermittelten
Aussendezeitpunkte der Bursts (ΔBTS1/BTS2, ΔBTS1/BTS3, . . .) oder die
bei ihr ermittelten Signallaufzeitdifferenzen
(Δtx1 = 0, Δtx2, Δtx3, . . .) über ihren Broadcast-Control-Channel
(BCCH) oder über einen eigenen Kanal rundsendet und diese an
das Kommunikationsendgerät (MS) gelangen.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem mit Hilfe eines implementierten Algorithmus am Kommunika
tionsendgerät (MS) dessen Standort (zm) anhand der jeweiligen
ermittelten Laufzeitunterschiede (Δt2, Δt3, . . .) der Bursts
(Burst1, Burst2, Burst3, . . .) und der übertragenen Daten der
Standorte (Z1, Z2, Z3, . . .) von benachbarten Basisstationen
(BTS1, BTS2, BTS3, . . .)berechnet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem sich der zu ermittelnde Standort zm des Kommunikations
endgeräts (MS) mit Hilfe der Signale von wenigstens drei Ba
sisstationen (BTS1, BTS2, BTS3) anhand des Gleichungssystems
|zm - z1| = k
|zm - z2| = k + Δt2.c
|zm - z3| = k + Δt3.c
errechnet mit
z1 als Standort einer ersten Basisstation (BTS1),
z2 als Standort einer zweiten Basisstation (BTS2),
z3 als Standort einer dritten Basisstation (BTS3),
k als noch zu bestimmende Entfernung des Kommunikationsendge räts (MS) von der ersten Basisstation (BTS1),
Δt2 als ermittelter Laufzeitunterschied zwischen den Bursts der zweiten und der ersten Basisstation,
Δt3 als ermittelter Laufzeitunterschied zwischen den Bursts der dritten und der ersten Basisstation und mit
c, der Lichtgeschwindigkeit.
|zm - z1| = k
|zm - z2| = k + Δt2.c
|zm - z3| = k + Δt3.c
errechnet mit
z1 als Standort einer ersten Basisstation (BTS1),
z2 als Standort einer zweiten Basisstation (BTS2),
z3 als Standort einer dritten Basisstation (BTS3),
k als noch zu bestimmende Entfernung des Kommunikationsendge räts (MS) von der ersten Basisstation (BTS1),
Δt2 als ermittelter Laufzeitunterschied zwischen den Bursts der zweiten und der ersten Basisstation,
Δt3 als ermittelter Laufzeitunterschied zwischen den Bursts der dritten und der ersten Basisstation und mit
c, der Lichtgeschwindigkeit.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem die Standorte der Basisstationen (Z1, Z2, Z3, . . .) in den
Koordinaten des UTM-Koordinatensystems oder des karthesischen
Koordinatensystems oder eines anderen, beliebigen Koordina
tensystems übermittelt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem Standorte zi der Ba
sisstationen in kartesischen Koordinaten übermittelt und der
Standort zm eines Kommunikationsendgeräts (MS) in kartesi
schen (x, y)-Koordinaten errechnet wird mit:
zm = xm + j.ym als Standort des Kommunikationsendgeräts (MS),
z1 = x1 + j.y1 als Standort einer ersten Basisstation (BTS1),
z2 = x2 + j.y2 als Standort einer zweiten Basisstation (BTS2),
z3 = x3 + j.y3 als Standort einer dritten Basisstation (BTS3),
wobei optional durch weitere empfangene Standorte zi mit den Koordinaten (x, y, z) die Genauigkeit der Standortberechnung des Kommunikationsendgeräts (MS) erhöht wird und/oder die einzelnen z-Koordinaten der Standorte zi der Basisstationen als Ausdruck für die Höhe des Standorts des Kommunikations endgeräts (MS) einbezogen werden kann.
zm = xm + j.ym als Standort des Kommunikationsendgeräts (MS),
z1 = x1 + j.y1 als Standort einer ersten Basisstation (BTS1),
z2 = x2 + j.y2 als Standort einer zweiten Basisstation (BTS2),
z3 = x3 + j.y3 als Standort einer dritten Basisstation (BTS3),
wobei optional durch weitere empfangene Standorte zi mit den Koordinaten (x, y, z) die Genauigkeit der Standortberechnung des Kommunikationsendgeräts (MS) erhöht wird und/oder die einzelnen z-Koordinaten der Standorte zi der Basisstationen als Ausdruck für die Höhe des Standorts des Kommunikations endgeräts (MS) einbezogen werden kann.
13. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem
die jeweilige Burstlaufzeitdifferenz (Δt'1 = 0, Δt'2, Δt'3, . . .)
bzw. Signallaufzeitdifferenz (Δtx1 = 0, Δtx2, Δtx3, ...) beim
Kommunikationsendgerät und/oder bei der jeweiligen Basissta
tion mit Hilfe eines hochgenauen Zählers mit einer aus der
Frequenz des Sendeoszillators abgeleiteten Zählfrequenz er
mittelt wird.
14. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem
das Kommunikationsendgerät bei Empfangsbeeinträchtigungen
seinen Standort (zm) aus älteren und aktuellen Empfangsdaten
oder nur aus älteren Empfangsdaten unter Anwendung stati
stischer Verfahren hochrechnet, wobei diese Empfangsdaten im
Kommunikationsendgerät (MS) in einer Liste abgelegt sind.
15. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem
jede Basisstation (BTS1, BTS2, BTS3, . . .) die Daten der jeweili
gen Standorte (Z1, Z2, Z3, . . .) über ein Operating & Maintenance
Center (OMC) oder über eine zugeordnete Verwaltungseinrich
tung mitgeteilt bekommt oder diese während der Errichtung ü
ber ein Local-Maintenance-Terminal (LMT) an jeder Basisstation
einprogrammiert werden und somit dort zur Verfügung ste
hen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001106820 DE10106820A1 (de) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Standortbestimmung eines mobilen Kommunikationsendgeräts in einem nichtzeitsynchronen Mobilfunksystem |
PCT/EP2002/001289 WO2002065801A1 (de) | 2001-02-14 | 2002-02-07 | Verfahren zur standortbestimmung eines mobilen kommunikationsendgeräts in einem nichtzeitsynchronen mobilfunksystem |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2001106820 DE10106820A1 (de) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Standortbestimmung eines mobilen Kommunikationsendgeräts in einem nichtzeitsynchronen Mobilfunksystem |
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DE10106820A1 true DE10106820A1 (de) | 2002-09-26 |
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ID=7674002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2001106820 Withdrawn DE10106820A1 (de) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Standortbestimmung eines mobilen Kommunikationsendgeräts in einem nichtzeitsynchronen Mobilfunksystem |
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