DE10101292A1 - Positionsbestimmung von mobilen Telekommunikationsgeräten, insbesondere Endgeräten - Google Patents
Positionsbestimmung von mobilen Telekommunikationsgeräten, insbesondere EndgerätenInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Positionsbestimmung von mobilen Telekommunikationsgeräten, insbesondere Endgeräten, die zur Datenübertragung in zeitliche Rahmen eingeteilte Datenblöcke unter Nutzung derselben Frequenz zur Datenübertragung in Hin- und Rückrichtung nutzen, verbleibt oder verbleiben jeweils ein oder mehrere Datenblöcke zumindest zeitweise zur Übertragung von zumindest einem Signal zur Bestimmung der Position des Telekommunikationsgeräts frei von sonstigen Daten.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung
von mobilen Telekommunikationsgeräten, insbesondere Endgerä
ten, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Mobil
funknetz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
In Mobilfunknetzen, die nach dem FDD-(Frequency Division
Duplex)-Mode arbeiten, bei dem also von einer Sendeanlage an
Mobiltelekommunikationsgeräte gesandte Signale (Downlink) auf
einer anderen Frequenz übertragen werden als von einem Mobil
telekommunikationsgerät an eine Sendeanlage übertragene Sig
nale (Uplink), kann von einer Sendeanlage ein permanentes Pi
lotsignal ausgesandt werden, das als Kennungssignal zur Posi
tionsbestimmung nach Laufzeitverfahren genutzt werden kann.
Bei Mobilfunknetzen, die im TDD-(Time Division Duplex)-Mode
arbeiten, entfällt diese Möglichkeit, da von der Sendeanlage
empfangene Signale auf derselben Frequenz liegen wie von die
ser ausgesandte Signale. Eine Ausstrahlung eines Permanent
signals ist somit nicht möglich. Bisher sind in Mobilfunknet
zen, die nach dem TDD-(Time Division Duplex)-Modus arbeiten,
überwiegend zwei Verfahren zur Positionsbestimmung von mobi
len Telekommunikationsgeräten, etwa Endgeräten oder auch Ver
teilern auf Schiffen, Straßenfahrzeugen oder anderen Telekom
munikationsgeräten, im Einsatz:
In einem ersten Verfahren wird von einer jeweils festen Sen deanlage, etwa einem Sendemast, in deren Reichweite sich das Telekommunikationsgerät, dessen Position ermittelt werden soll, ein die jeweilige Zelle, in dem sich die Sendeanlage befindet, identifizierendes Signal (sog. Cell-ID) ausgesandt.
In einem ersten Verfahren wird von einer jeweils festen Sen deanlage, etwa einem Sendemast, in deren Reichweite sich das Telekommunikationsgerät, dessen Position ermittelt werden soll, ein die jeweilige Zelle, in dem sich die Sendeanlage befindet, identifizierendes Signal (sog. Cell-ID) ausgesandt.
Durch den Empfang dieses Signals von einem in der Zelle be
findlichen mobilen Telekommunikationsgerät wird dessen Lage
in der Zelle, also im Empfangsbereich der Sendeanlage, fest
gestellt. Aufgrund der erheblichen Ausdehnung einer solchen
Zelle ist die Positionsbestimmung allerdings in ihrer Genau
igkeit begrenzt.
In einem zweiten Verfahren wird das GPS (Global Positioning
System) zur Positionsbestimmung genutzt. Damit kann eine Ge
nauigkeit von etwa 20 m erreicht werden. Es ist jedoch die
recht aufwendige Hardware zur Teilnahme am GPS in dem jewei
ligen Telekommunikationsgerät vorzusehen, was einen erhebli
chen Installations- und Kostenaufwand mit sich bringt. Zudem
erhöht ein hierfür benötigtes GPS-Modul Gewicht und Ausmaße
eines mobilen Telekommunikationsgeräts, was den Tendenzen zur
Miniaturisierung und Gewichtssenkung zuwider läuft.
In einem insbesondere im ostasiatischen Raum angewandten und
gegenüber einem TDD-Modus mit einer sog. Chipübertragungsrate
von 3,84 Mchips/s in seiner Datenübertragungsgeschwindigkeit
auf 1,28 Mchips/s gesenkten Modus, dem sogenannten TD-SCDMA-
(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access)-
Modus findet ein weiteres Verfahren zur Positionsbestimmung
Anwendung, das die gerichtete Signalübertragung nutzt und
durch Messung einer Laufzeit eines Signals zwischen einer
Sendeanlage und einem mobilen Telekommunikationsgerät bei
gleichzeitiger Ermittlung der Senderichtung die Position des
mobilen Telekommunikationsgeräts errechnen kann. Die Sende
richtung wird dabei über sogenannte Smart-Antennas ermittelt,
die eine gerichtete Abstrahlung und Empfang von Daten ermög
lichen. Diese Smart-Antennas sind jedoch technisch aufwendig
und daher kostenintensiv.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Positionsbe
stimmung von mobilen Telekommunikationsgeräten, insbesondere
Endgeräten, in einem Mobilfunknetz, das für Datenübertragung
in Hin- und Rückrichtung dieselbe Frequenz nutzt, insbesonde
re für ein TD-SCDMA-Netz, zu vereinfachen.
Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Verfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Telekommunikations
netz mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Hinsichtlich vor
teilhafter Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 10
und 12 verwiesen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine unabhängig von
technischen Aufrüstungen (GPS, Smart-Antennas oder anderem)
zu verwirklichende Positionsbestimmung ermöglicht.
Wenn das Positionssignal besonders vorteilhaft in einem Da
tenblock gesendet wird, der zeitweise von anderen Daten einer
anderen Sendanlage genutzt wird, kann die Struktur der die
Daten aufnehmenden Rahmen unverändert bleiben. Dann ist die
Synchronisation der hin- und herlaufenden Daten, die beim
Senden auf einer Frequenz von zentraler Bedeutung ist, nicht
erschwert.
Bei Nutzung des TD-SCDMA-Modus zur Übertragung kann ein von
der Sendeanlage ausgesandtes Downlink-Signal mehrere Unter
rahmen aufweisen, die ihrerseits in jeweils gleichartig
strukturierte Datenblöcke (Timeslots) aufgeteilt sind. Ein
wiederkehrender Datenblock kann zeitweise als Pause (Idle Ti
meslot) freigelassen werden, um den Empfang von Daten weite
rer Sendeanlagen zur Positionsbestimmung eines mobilen Tele
kommunikationsgeräts zu ermöglichen, und zeitweise mit einem
die Synchronisierung von mobilen Telekommunikationsgeräten,
die sich in der jeweiligen Zelle einer Sendeanlage befinden,
bewirkenden Signal belegt sein.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
einem in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend be
schriebenen Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfin
dung.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Abbildung von einer einer Daten
übertragung zugeordneten Rahmenstruktur (Frames)
mit enthaltenen Unterrahmen (Subframes) und deren
Aufspaltung in die einzelnen Datenblöcke (Times
lots) im TD-SCDMA-Modus,
Fig. 2 eine schematische Abbildung der Belegungsstruktur
(normal burst) eines Daten enthaltenden Blocks im
TD-SCDMA-Modus,
Fig. 3 eine schematische Abbildung der Belegungsstruktur
(downlink synchronisation burst) eines das Synchro
nisierungssignal für die Sendung von Daten an ein
mobiles Telekommunikationsgerät enthaltenden Daten
blocks,
Fig. 4 eine schematische Abbildung der Belegungsstruktur
(uplink synchronisation burst) eines das Synchroni
sierungssignal für die Sendung von Daten von einem
mobilen Telekommunikationsgerät enthaltenden Daten
blocks,
Fig. 5 eine prinzipielle Darstellung der Positionsbestim
mung in Draufsicht auf mehrere feste Sendeanlagen
und ein mobiles Telekommunikationsgerät.
Im Ausführungsbeispiel ist die Anwendung der Erfindung auf
ein Datenübertragungsschema 1 (Fig. 1) für einen bestimmten
Datenübertragungsmodus, den sog. TD-SCDMA-(Time Division Syn
chronous Code Division Multiple Access)-Modus, innerhalb des
UMTS-(Universal Mobile Telecommunication System)-Standards,
dargestellt. Es versteht sich, daß die Erfindung auch auf an
dere Moden und Standards übertragbar ist.
Innerhalb des UMTS-Standards sind sowohl die Nutzung von FDD-
(unterschiedliche Frequenzen für Datenübertragung in Hin- und
Rückrichtung) als auch TDD-Übertragungsmoden (gleiche Fre
quenz für Datenübertragung in Hin- und Rückrichtung) mit ei
ner im Ping-Pong-Verfahren wechselnden Übertragung von Daten
implementiert.
Im südostasiatischen Raum, insbesondere in China, ist der TD-
SCDMA-Modus für mobile Telefonie etabliert. Dieser Modus ist
insofern besonders bedeutend, als er - neben den oben erwähn
ten FDD- und TDD-Modi - als dritter Übertragungsmodus inner
halb des UMTS-Standards standardisiert werden soll, also in
nerhalb UMTS nutzbar werden soll. Anhand dieses Modus wird im
folgenden die Erfindung erläutert.
Der TD-SCDMA-Modus nutzt wie der UMTS-TDD-Modus dieselbe Fre
quenz sowohl für Übertragung von einer festen Sendeanlage S1,
S2, S3 zu einem mobilen Telekommunikationsgerät M1 (Downlink)
als auch in umgekehrter Richtung (Uplink). Zur Umschaltung
zwischen den Übertragungsrichtungen findet ein Multiplexer
Verwendung.
Ein Unterscheidungsmerkmal des TD-SCDMA-Modus gegenüber dem
TDD-Modus liegt jedoch darin, daß der TD-SCDMA-Modus eine
verringerte Chiprate aufweist.
Diese Chiprate wird in Megachips/Sekunde gemessen. Ein "Chip"
bezeichnet dabei eine Glied einer Code-Abfolge, die dem In
formationsgehalt eines Datenbits entspricht, jedoch um einen
Spreizfaktor Q aufgespreizt ist. Beispielsweise kann ein Da
tenbit von "1" durch eine Folge 0-1-1-0-1-1-0-1-1-0 übertra
gen werden, also durch eine Folge von 10 Zeichen. Der Spreiz
faktor Q beträgt in diesem Beispiel 10. Üblich sind im UMTS-
Modus Spreizfaktoren wie etwa 1, 2, 4, 8, 16. Die einzelnen
(hier 10) Glieder der Folge werden als Chips bezeichnet. Der
bisherige UMTS-TDD-Modus weist eine Chiprate von 3,84 Mega
chips/Sekunde auf, der TD-SCDMA-Modus hingegen eine von 1,28
Megachips/Sekunde, also nur von einem Drittel der bisherigen
TDD-Rate.
Als weiteres Unterscheidungsmerkmal umfaßt der TD-SCDMA-Modus
eine veränderte Rahmenstruktur, wie sie in den Fig. 1 bis
4 dargestellt ist. Rahmenstruktur bedeutet dabei das Ord
nungsraster der zeitlichen Abfolge von Daten oder Pausen in
jeglicher Ausbildung von Datenübertragung:
Die Daten D sind in einzelne Rahmen (Frames) f unterteilt, wobei jeder dieser Frames f im gezeigten Modus eine zeitliche Länge, also Übertragungszeit, von 10 ms einnimmt. Jeder Frame f ist in zwei Unterrahmen (Subframes) sf von entsprechend je weils der halben Dauer, also 5 ms, unterteilt. Die Subframes sf ihrerseits sind wiederum jeweils in zehn einzelne Daten blöcke aufgespalten, die als Zeitschlitze (Timeslots) ts be zeichnet werden und die unterschiedlich belegt sind. Neben einem als Guard Period GP bezeichneten Zeitschlitz ts sind drei grundsätzliche Typen zu unterscheiden:
Die in Fig. 1 gezeigten Zeitschlitze (Timeslots) ts mit der Bezeichnung Ts0 sowie Ts1 bis Ts6 können beispielsweise Daten jeglicher Art, etwa Text- oder Bilddaten mit oder ohne Ton übertragen und zeigen die in Fig. 2 gezeigte Belegungsstruk tur, den sog. normal burst. Er umfaßt zunächst einen ersten Datenabschnitt da1 in der Länge von 352 chips, daran schließt sich ein als midamble bezeichneter Datenabschnitt ma in der Länge von 144 chips an, dann ein zweiter Datenabschnitt da2 in der Länge von 352 chips und schließlich eine Schutzzeit GP in der Länge von 16 chips.
Die Daten D sind in einzelne Rahmen (Frames) f unterteilt, wobei jeder dieser Frames f im gezeigten Modus eine zeitliche Länge, also Übertragungszeit, von 10 ms einnimmt. Jeder Frame f ist in zwei Unterrahmen (Subframes) sf von entsprechend je weils der halben Dauer, also 5 ms, unterteilt. Die Subframes sf ihrerseits sind wiederum jeweils in zehn einzelne Daten blöcke aufgespalten, die als Zeitschlitze (Timeslots) ts be zeichnet werden und die unterschiedlich belegt sind. Neben einem als Guard Period GP bezeichneten Zeitschlitz ts sind drei grundsätzliche Typen zu unterscheiden:
Die in Fig. 1 gezeigten Zeitschlitze (Timeslots) ts mit der Bezeichnung Ts0 sowie Ts1 bis Ts6 können beispielsweise Daten jeglicher Art, etwa Text- oder Bilddaten mit oder ohne Ton übertragen und zeigen die in Fig. 2 gezeigte Belegungsstruk tur, den sog. normal burst. Er umfaßt zunächst einen ersten Datenabschnitt da1 in der Länge von 352 chips, daran schließt sich ein als midamble bezeichneter Datenabschnitt ma in der Länge von 144 chips an, dann ein zweiter Datenabschnitt da2 in der Länge von 352 chips und schließlich eine Schutzzeit GP in der Länge von 16 chips.
Der zweite Typ von Zeitschlitzen ist der Timeslot ts mit der
Bezeichnung DwPTS (Downlink Pilot Timeslot). Er kann ein oder
mehrere Signale zur Downlinksynchronisierung umfassen. Im
Ausführungsbeispiel wird im Timeslot DwPTS von der Sendeanla
ge S1 (bzw. S2, S3. . .) ein zellspezifisches Signal zur Down
linksynchronisierung gesendet, so daß ein Mobiltelekommunikationsgerät
M1, das in den Empfangsbereich E1 einer festen
Sendeanlage S1 eintritt, mittels dieses timeslots DwPTS in
die Synchronisierung mit der Sendeanlage S1 gezwungen wird,
um damit vor Aufnahme einer Verbindung sicherzustellen, daß
das Mobiltelekommunikationsgerät M1 auf die Zeitschlitz-
Struktur der jeweiligen Sendeanlage S1 (bzw. S2, S3. . .) ein
gestellt wird, was bei Senden in beide Richtungen auf dersel
ben Frequenz unerläßlich ist. Die Belegungsstruktur (burst)
des DwPTS ist in Fig. 3 dargestellt und zeigt eine Ruhephase
GP in der Länge von 32 chips sowie eine darauf folgende Phase
Sync, in der das Synchronisierungssignal übertragen wird und
die eine Länge von 64 chips aufweist. Bei einer Datenübertra
gungsrate von 1,28 Megachips/Sekunde erfordert ein Chip die
Übertragungszeit von einer Sekunde/1,28 Millionen, also von
0,78125 µs. Entsprechend hat der gesamte Zeitschlitz DwPTS
für 96 chips eine Übertragungszeit von 75 µs.
Der dritte Typ von Zeitschlitzen ts ist als UpPTS (Uplink Pi
lot Time Slot) bezeichnet und sichert die Synchronisation in
der Uplink-Richtung, also der Übertragung vom Mobiltelekommu
nikationsgerät M1 zur festen Sendeanlage S1 (bzw. S2 bzw.
S3. . .). Er zeigt die in Fig. 4 gezeigte Burst-Struktur mit
einer als Sync1 bezeichneten Synchronisierungsphase in der
Länge von 128 chips und einer nachfolgenden Schutzphase GP in
der Länge von 32 chips. Der Zeitschlitz UpPTS umfaßt somit
eine Gesamtlänge von 160 chips.
In der in Fig. 1 gezeigten Darstellung eines Unterrahmens sf
wird deutlich, daß die Zeitschlitze DwPTS und UpPTS zeitlich
durch eine Schutzperiode GP voneinander getrennt sind, um ge
genseitige Störungen zu vermeiden.
Ein mobiles Telefon oder anderes mobiles Telekommunikations
gerät M1, beispielsweise ein übliches Handy oder ein Gerät
mit weiteren Eingabe- oder Anzeigefunktionen, wie etwa ein
Laptop, das in einen Bereich E1 einer Sendeanlage S1 ein
tritt, braucht nur einmal ein in dem timeslot DwPTS enthaltenes
Synchronisierungssignal zu erhalten, um für einen späte
ren Anruf über diese Sendeanlage S1 zeitlich synchronisiert
und damit empfangsbereit zu sein. Der timeslot DwPTS ist je
doch in jedem Unterrahmen sf einmal enthalten, wird also alle
5 ms ausgesendet, was für das eingetretene Mobiltelekommuni
kationsgerät M1, das einmal synchronisiert ist, keinen zu
sätzlichen Effekt liefert. Insofern wäre die weitere Aussen
dung des Synchronisationssignals von dieser Sendeanlage S1 an
dieses Mobiltelekommunikationsgerät M1 entbehrlich, solange
sich letzteres weiterhin im Empfangsbereich E1 befindet. An
dererseits treten laufend neue mobile Telekommunikationsgerä
te in den Empfangsbereich E1 der Sendeanlage S1 ein, für die
die Synchronisation noch erforderlich ist. Allerdings ist
auch hierbei nicht eine Ausstrahlung des Synchronisationssig
nals in der genannten dichten Taktrate erforderlich. Erfin
dungsgemäß wird daher nicht in jedem Subframe sf die im ti
meslot DwPTS zur Verfügung stehende Phase Sync mit einem Syn
chronisationssignal belegt, sondern nur zeitweise, d. h., daß
in einer vorgegebenen Regelmäßigkeit dieser Datenblock DwPTS
mal mit dem Synchronisationssignal belegt ist und mal als
Fenster frei bleibt, wobei die Abfolge nicht gleichmäßig al
ternierend sein muß, sondern beispielsweise auch im Verhält
nis 3 : 1, 5 : 1 oder anderen Regelmäßigkeiten ablaufen kann.
In den Subframes sf, in denen der Datenblock DwPTS nicht be
legt ist, bleibt er frei, bildet somit eine Pause (Idle Ti
meslot). In dieser braucht das mobile Telekommunikationsgerät
M1 keine Signale von der Sendeanlage S1 zu empfangen. Die
Pause kann daher vom mobilen Telekommunikationsgerät M1 zum
Empfang von Signalen anderer Sendeanlagen S2, S3 genutzt wer
den. Daher kann ein Mobiltelekommunikationsgerät M1 in diesen
Pausen Positionssignale P2, P3 von anderen Sendeanlagen S2,
S3 empfangen und somit über den Verlauf mehrerer Signalfolgen
insgesamt nahezu gleichzeitig von mehreren Sendeanlagen S1,
S2, S3 angepeilt werden.
Die weiteren Sendeanlagen S2, S3 senden die gleichen Signal
folgen wie die Sendeanlage S1 aus. Somit beginnt ein Timeslot
DwPTS der Sendeanlage S2 oder S3 zur gleichen Zeit wie dieser
Timeslot in dem von der Sendeanlage S1 ausgesandten Signal.
Immer dann, wenn in der von S1 ausgesandten Signalfolge im
Timeslot DwPTS ein Fenster verbleibt, kann das entsprechende
im Timeslot DwPTS der Sendeanlage S2 oder S3 enthaltene Sig
nal empfangen werden. Auch diese Sendeanlagen belegen nicht
in jeder Ausstrahlung den Timeslot DwPTS mit einem Signal,
sondern lassen ihn in regelmäßigen oder unregelmäßigen, je
doch voneinander abweichenden Abfolgen als Idle Slot frei, um
Signale anderer Sendeanlagen empfangen zu können.
Das mobile Telekommunikationsgerät M1 wertet die Empfangs
zeitpunkte der im jeweilig offenen Timeslot DwPTS einer Sen
deanlage (z. B. S1) empfangenen Signale des jeweiligen Times
lots DwPTS weiterer Sendeanlagen (z. B. S2, S3) aus. Dadurch
bestimmt das mobile Telekommunikationsgerät M1 die Zeitdiffe
renz Δt1 zwischen dem Beginn des Timeslots DwPTS und dem Emp
fangszeitpunkt des in diesen Timeslot gehörigen Signals der
Sendeanlage S1. Diesen Wert teilt es der Sendeanlage S1 mit.
In gleicher Weise wird die Zeitdifferenz Δt2 zwischen dem Be
ginn des Timeslots DwPTS und dem Empfang des zugehörigen Sig
nals der Sendeanlage S2 in einer Pause der Sendeanlage S1 be
stimmt und dieser mitgeteilt. Entsprechend wird auch die
Zeitdifferenz Δt3 zwischen dem Beginn des Timeslots DwPTS und
dem Empfang des entsprechenden Signals der Sendeanlage S3 be
stimmt und der Sendeanlage S1 mitgeteilt.
Von der Sendeanlage S1 werden die so ermittelten Werte der
Signalverzögerungen zur Berechnung der genauen Position des
mobilen Telekommunikationsgeräts M1 verwendet. Hierzu werden
jeweils die Differenzen Δt12 = Δt1 - Δt2 und Δt13 = Δt1 - Δt3 gebil
det. Daraus läßt sich die Position des mobilen Telekommunika
tionsgeräts M1 als Schnittpunkt der Hyperbeln A2 und A3 (Fig.
5) bestimmen. Deren Verläufe ergeben sich aus den bekannten
Positionen der Sendeanlagen S2 und S3 sowie aus den Zeitdif
ferenzen Δt12 und Δt13.
Aus der Signallaufzeit Δt1 ist bei bekannter Signalausbrei
tungsgeschwindigkeit der Abstand des mobilen Telekommunikati
onsgeräts M1 zu der Sendeanlage S1 bekannt. Somit kann die
Position des mobilen Telekommunikationsgeräts aus der
Schnittmenge SM der Abstandkreises A1 um die Sendeanlage S1
sowie der Zeitdifferenzhyperbeln A2 und A3 ermittelt werden
(Fig. 5). Die Schnittmenge SM gibt die Position des mobilen
Telekommunikationsgeräts M1 an.
Es versteht sich, das neben dem das Signal DwPTS enthaltenden
Datenblocks auch andere Datenblöcke zusätzlich oder alterna
tiv zeitweise mit einem nicht zur Positionsbestimmung dienen
den Signal belegt sein können und nur zeitweise frei bleiben
und dann in diesen Pausen ein zur Positionsbestimmung dienen
des Signal einer weiteren Sendeanlage S2, S3 von einem im
Empfangsbereich E1 der Sendeanlage S1 liegenden mobilen Tele
kommunikationsgerät M1 empfangbar ist.
Auch kann ein Datenblock nur teilweise mit einem Signal be
legt sein und teilweise frei bleiben, um damit während einer
Datenübertragung sowohl eine Positionsbestimmung als auch ei
ne Übertragung von anderen in diesem Datenblock enthaltenen
Informationen zu ermöglichen.
Die Verwendung der Phasen Sync oder Sync1 in den Datenblöcken
(Timeslots) DwPTS oder UpPTS ist jedoch besonders für den TD-
SCDMA-Modus geeignet, da die genannten Timeslots nur hier
enthalten sind.
Zur Verwirklichung einer Datenübertragung, die die genannten
timeslots ts als zeitweise belegte Datenblöcke und zeitweise
zumindest teilweise freie Fenster benutzt, ist ein Telekommu
nikationsnetz TN vorgesehen, das eine oder mehrere feste Sen
deanlagen S1, S2, S3 aufweist, deren Emfangsbereiche E1, E2,
E3 sich teilweise überschneiden können. Die Sendeanlagen S1,
S2, S3 senden und empfangen jeweils in derselben Frequenz.
Die im Netz TN übertragenen Daten D sind in eine Struktur mit
Rahmen f und Unterrahmen sf eingeteilt, wobei die Unterrahmen
ihrerseits eine Struktur von Zeitschlitzen umfassen, von de
nen einer oder mehrere zeitweise mit einem Signal zur Positi
onsbestimmung belegbar ist und zeitweise anders, etwa zur Ü
bertragung eines Synchronisierungssignals, belegbar ist.
Die Steuerung, wann der jeweilige Datenblock (Zeitschlitz ts)
mit einem beispielsweise Synchronisierungssignal belegt ist
und wann er frei bleibt und daher von einem Positionsbestim
mungssignal einer anderen Sendeanlage belegbar ist, kann ent
weder hardwareseitig, etwa mittels eines Multiplexers, oder
softwareseitig implementiert sein. Bestandteil der Erfindung
ist somit auch eine Software, die eine Belegung eines Zeit
schlitzes ts derart taktet, daß nicht in jedem Takt, in dem
dieser Zeitschlitz ts ausgesandt wird, er auch mit Daten be
legt ist, sondern in regelmäßigen Abständen als Fenster frei
bleibt.
Claims (12)
1. Verfahren zur Positionsbestimmung von mobilen Tele
kommunikationsgeräten, insbesondere Endgeräten, die zur Da
tenübertragung in zeitliche Rahmen eingeteilte Daten
blöcke unter Nutzung derselben Frequenz zur Daten
übertragung in Hin- und Rückrichtung nutzen,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils ein oder mehrere Datenblöcke zumindest
zeitweise zur Übertragung von zumindest einem Signal
zur Bestimmung der Position des Telekommunikationsge
räts frei von sonstigen Daten verbleiben.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Freiheit des Datenblocks von sonstigen Daten
in der Übertragungszeit dieses Datenblocks ein oder
mehrere Signale von einer oder mehreren weiteren Sen
deanlagen empfangen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Empfangszeit(en) des oder der in dem Daten
block enthaltenen Signal(e) an dem mobilen Telekommu
nikationsgerät, dessen Position bestimmt werden soll,
vermerkt wird oder werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Datenblock für die Übertragung des Signals
zur Positionsbestimmung ein Datenblock verwendet
wird, der zeitweise, jedoch nicht in jeder Signal
übertragung durch ein nicht zur Positionsbestimmung
dienendes Signal belegt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Datenblock bei Belegung mit einem nicht zur
Positionsbestimmung dienenden Signal ein oder mehrere
Signal(e) zur Synchronisierung des mobilen Telekommu
nikationsgeräts mit dem Zeittakt einer jeweiligen
Sendeanlage enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Datenblock bei Belegung mit einem nicht zur
Positionsbestimmung dienenden Signal das Downlink-
Synchronisationssignal DwPTS enthält, das innerhalb
eines Rahmens in mehreren Unterrahmen (subframes)
enthalten ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Datenübertragung im UMTS-(Universal Mobile
Telecommunication System)-Modus stattfindet.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Datenübertragung unter jeweiliger Bereit
stellung von über einen oder mehrere Multiplexer ge
steuerte Zeitrahmen (Timeslots) für Daten im TDMA-
(Time Division Multiple Access)-Modus stattfindet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Datenübertragung unter jeweiliger Spreizung
binärer Daten zu einer binären Datenfolge im CDMA-
(Code Division Multiple Access)-Modus stattfindet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Datenübertragung unter Nutzung des TDMA-
und/oder CDMA-Mode im TD-SCDMA-(Time Division Syn
chronous CDMA)-Verfahren stattfindet.
11. Mobiltelekommunikationsnetz (TN), insbesondere
zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An
sprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Telekommunikationsnetz (TN) feste Sendeanla
gen (S1) aufweist, die über dieselbe Frequenz Signale
aussenden und empfangen und die Daten (D) in Rahmen
(f) einteilen, die ihrerseits Unterrahmen (sf) auf
weisen, in denen ein oder mehrere Datenblöcke (ts)
zeitweise frei bleiben und dann mit einem oder mehre
ren Signalen anderer Sendeanlagen (S2; S3) zur Positi
onsbestimmung belegbar sind.
12. Telekommunikationsnetz nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Blöcke (ts) nur teilweise mit Signalen zur
Positionsbestimmung belegbar sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10101292A DE10101292A1 (de) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | Positionsbestimmung von mobilen Telekommunikationsgeräten, insbesondere Endgeräten |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE10101292A DE10101292A1 (de) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | Positionsbestimmung von mobilen Telekommunikationsgeräten, insbesondere Endgeräten |
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DE10101292A Withdrawn DE10101292A1 (de) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | Positionsbestimmung von mobilen Telekommunikationsgeräten, insbesondere Endgeräten |
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CN (1) | CN1365242A (de) |
DE (1) | DE10101292A1 (de) |
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