DE10226875A1

DE10226875A1 - Verfahren zur Bestimmung der Lokation eines mobilen Kommunikationsendgerätes (MT) eines Nutzers in einem Netzwerk

Info

Publication number: DE10226875A1
Application number: DE2002126875
Authority: DE
Inventors: Janos-Gerold Dr.-Ing. Enderlein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-01-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Lokation eines mobilen Kommunikationsendgerätes (MT) eines Nutzers in einem Netzwerk, wobei das Netzwerk mehrere Zellen (n, n-1, n-2, ...) mit jeweils zugehörigen Basisstationen (N, N-1, N-2, ...) umfasst und sich das mobile Kommunikationsendgerät (MT) in einer aktuellen Zelle (n) des Netzwerks mit einer zugehörigen aktuellen Basisstation (N) befindet, wobei Netzwerk-immanente Informationen herangezogen und derart ausgewertet werden, dass eine effiziente Ausrichtung einer in der aktuellen Basisstation (N) befindlichen Antenne mit Abstrahlcharakteristik in Bezug auf das mobile Kommunikationsendgerät möglich wird.

Description

Verfahren zur Bestimmung der Lokation eines mobilen Kommunikationsendgerätes (MT) eines Nutzers in einem Netzwerk Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Lokation eines mobilen Kommunikationsendgerätes in einem Netzwerk mit dem Zweck einer effizienten Ausrichtung einer Antenne mit Abstrahlcharakteristik. Zur Erhöhung der Kapazität von Mobilfunkzellen in Netzwerken können Antennen mit Abstrahlcharakteristik bzw. Richtcharakteristik eingesetzt werden. Die Antennen sind in den Mobilfunkzellen jeweils zugehörigen Basisstationen angeordnet. Mit Einsatz derartiger Antennen kann eine Basisstation beispielsweise im gleichen Frequenzkanal und im gleichen Zeitschlitz, jedoch in unterschiedlicher geographischer Richtung, Daten an mehrere mobile Kommunikationsendgeräte (Mobile Terminals MT) gleichzeitig übertragen. Eine wesentliche Bedingung für die Funktion dieses Verfahrens ist die Kenntnis der Lokation bzw. des Standortes des bzw. der mobilen Kommunikationsendgeräte.
Bislang wurde zur Lösung des Problems vorgeschlagen, in die entsprechenden mobilen Kommunikationsendgeräte GPS-Systeme (Global Positioning System) zu integrieren. Das GPS ist ein spezielles Satellitennavigationssystem, das aus 24 Satelliten sowie Relaisstationen auf der Erde besteht. Mit Hilfe eines GPS Empfängers lassen sich an jedem Punkt der Erde Angaben über eine genaue dreidimensionale Position (Länge, Breite, Höhe) sowie Geschwindigkeit und Zeit machen. Die dadurch erhaltenen Daten zur Bestimmung des Standortes bzw. der Lokation des mobilen Kommunikationsendgerätes sollen dann an die Basisstation der Zelle gesendet werden, in welcher sich das mobilem Kommunikationsendgerät aktuell aufhält. Mittels dieser Vorgehensweise erhält man eine sehr exakte Bestimmung des Standortes bzw. der Lokation des mobilen Kommunikationsendgerätes. Von Nachteil hierbei sind die erheblichen Kosten eines GPS-Systems. Zudem ergibt sich ein immenser als Overhead bezeichneter Signalisierungsaufwand bei Austausch entsprechender Parameter zur Bestimmung des Standortes bzw. der Lokation des mobilen Kommunikationsendgerätes.
Ferner ist aufgrund einer begrenzten Bündelungsfähigkeit der Abstrahlung von herkömmlichen Abstrahl- bzw. Richtantennen eine exakte Bestimmung des Standortes bzw. der Lokation des mobilen Kommunikationsendgerätes nicht nötig.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es ein kostengünstiges Verfahren zur Bestimmung der Lokation eines mobilen Kommunikationsendgerätes in einem Netzwerk bereitzustellen, um möglichst effizient, einfach und schnell eine Antenne mit Abstrahlcharakteristik in bezug auf das mobile Kommunikationsendgerät ausrichten zu können.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben.
Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Bestimmung der Lokation eines mobilen Kommunikationsendgerätes (MT) eines Nutzers in einem Netzwerk bereitgestellt, wobei das Netzwerk mehrere Zellen (n, n-1, n-2,...) mit jeweils zugehörigen Basisstationen (N, N-1, N-2,...) umfasst und sich das mobile Kommunikationsendgerät (MT) in einer aktuellen Zelle (n) des Netzwerks mit einer zugehörigen aktuellen Basisstation (N) befindet und Netzwerk-immanente Informationen herangezogen und derart ausgewertet werden, dass eine effiziente Ausrichtung einer in der aktuellen Basisstation (N) befindlichen Antenne mit Abstrahlcharakteristik in bezug auf das mobile Kommunikationsendgerät möglich wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Netzwerk-immanente Informationen mindestens folgende Informationen herangezogen und ausgewertet:

– aktuelle Zelle (n) mit zugehöriger aktueller Basisstation (N) ,
– chronologische Abfolge von Zellen (n-1, n-2,...), die von dem mobilen Kommunikationsendgerät (MT) unmittelbar vor der aktuellen Zelle (n) nacheinander durchlaufen wurden, und zugehörige Basisstationen (N-1, N-2,...),
– Durchlaufgeschwindigkeit des mobilen Kommunikationsendgerätes (MT) durch die durchlaufenen Zellen (n-1, n-2,.. ).

Im GSM System können diese Daten z.B. im NSS (Network Switching Subsystem), speziell in den MSCs (Mobile Service Switching Center) ausgewertet werden.
Aus diesen Informationen kann die wahrscheinliche Lokation des mobilen Kommunikationsendgerätes (MT) bestimmt werden. Nach einem Handover aus der Zelle n-1 zu der Zelle n ist beispielsweise eindeutig bestimmbar, aus welcher Richtung das mobile Kommunikationsendgerät in die aktuelle Zelle n eingetreten ist.
Aus weiteren Informationen aus der Zelle n-2, die in der chronologischen Abfolge der von dem mobilen Kommunikationsendgerät durchlaufenen Zellen unmittelbar vor der durchlaufe nen Zelle n-1 durchlaufen wurde, kann ferner beispielsweise rückgeschlossen werden, wie schnell das mobile Kommunikationsendgerät die Zelle n-1 durchlaufen hat und ferner mit welcher Geschwindigkeit und in welche Richtung sich das mobile Kommunikationsendgerät mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit weiter bewegt.
Vorzugsweise werden zudem als Netzwerk-immanente Informationen geographische Informationen in bezug auf das mobile Kommunikationsendgerät (MT) herangezogen und ausgewertet.
Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Straße, einen Weg und/oder einen in bezug auf das mobile Kommunikationsendgerät (MT) charakteristischen Ort. Bei letzterem kann es sich dabei um einen Ort handeln, an welchem sich das mobile Kommunikationsendgerät aus statistischer Sicht sehr häufig aufhält.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Netzwerk-immanente Information ein spezifisches Verhalten des Nutzers des mobilen Kommunikationsendgerätes herangezogen und ausgewertet. Dies sind beispielsweise Informationen zu bevorzugten Aufenthaltsorten durch ein identifiziertes Nutzerprofil oder eines typischen Tagesablaufs eines Teilnehmers. So steigt die Wahrscheinlichkeit der Lokation in einem Fitnessclub. Mit Auswertung derartiger Zusatzinformationen kann die Wahrscheinlichkeit einer zuverlässigen und ausreichenden Bestimmung der Lokation des mobilen Kommunikationsendgerätes weiter erhöht werden.
Ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass keine Zusatzmaßnahmen bzw. zusätzliche Implementierungen in das Gesamtsystem vorgenommen werden müssen. Die verwendete Information ist bereits im Netz vorhanden und verfügbar. Dadurch wird das Verfahren auch sehr schnell und kostengünstig.
Weitere Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Figur gezeigt. Es zeigt
l Schematische Darstellung eines Ablaufs einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens In 1 ist eine aktuelle Zelle n mit einer zugehörigen Basisstation N eines Anwenders eines mobilen Kommunikationsendgerätes, der sich an einem Ort bzw. einer Lokation 2 befindet. Weiterhin dargestellt sind Zellen n-1, n-2,... mit zugehörigen Basisstationen N-1, N-2,..., die in chronologischer Abfolge unmittelbar vor der Zelle n von dem Anwender durchlaufen wurden. Der Weg des Anwenders bzw. seines Kommunikationsendgerätes ist mit einem Pfeil dargestellt. Beispielhaft wird jede Zelle in 6 Sektoren aufgeteilt. Die Sektoren werden vorteilhaft überlappt ausgebildet. Daten der Basisstationen N, N-1,..., die benachbart zueinander sind, sind über eine zentrale Einheit 1, beispielsweise in einem MSC verfügbar. Aus den für die Aufrechterhaltung der Funkverbindung beteiligten Sektoren der Sektorantenne, der Durchlaufgeschwindigkeit und weiteren Informationen kann die Position des mobilen Kommunikationsendgerätes mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit bestimmt werden.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Lokation eines mobilen Kommunikationsendgerätes (MT) eines Nutzers in einem Netzwerk, wobei das Netzwerk mehrere Zellen (n, n-1, n-2,...) mit jeweils zugehörigen Basisstationen (N, N-1, N-2,...) umfasst und sich das mobile Kommunikationsendgerät (MT) in einer aktuellen Zelle (n) des Netzwerks mit einer zugehörigen aktuellen Basisstation (N) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass Netzwerk-immanente Informationen herangezogen und derart ausgewertet werden, dass eine effiziente Ausrichtung einer in der aktuellen Basisstation (N) befindlichen Antenne mit Abstrahlcharakteristik in Bezug auf das mobile Kommunikationsendgerät möglich wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Netzwerk-immanente Informationen mindestens folgende Informationen herangezogen und ausgewertet werden: aktuelle Zelle (n) mit zugehöriger aktueller Basisstation (N) , – chronologische Abfolge von Zellen (n-1, n-2,...), die von dem mobilen Kommunikationsendgerät (MT) unmittelbar vor der aktuellen Zelle (n) nacheinander durchlaufen wurden, und zugehörige Basisstationen (N-1, N-2,...), – Durchlaufgeschwindigkeit des mobilen Kommunikationsendgerätes (MT) durch die durchlaufenen Zellen (n-1, n-2,.. )-
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Netzwerk-immanente Informationen geographische Informationen in bezug auf das mobile Kommunikationsendgerät (MT) herangezogen und ausgewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als geographische Informationen eine Straße, ein Weg und/oder ein in bezug auf das mobile Kommunikationsendgerät (MT) charakteristischer Ort herangezogen und ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Netzwerk-immanente Informationen ein spezifisches Verhalten des Nutzers des mobilen Kommunikationsendgerätes herangezogen und ausgewertet wird.