DE102019200341A1 - Terminal, method for operating a terminal, evaluation unit, method for operating an evaluation unit and system - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Endgeräts (UE) für zwei Funkkommunikationsnetzwerke bereitgestellt, das Verfahren umfassend: Versenden eines ersten Signals mittels eines ersten Funkkommunikationsmoduls über einen ersten physikalischen Funkkanal, Versenden eines zweiten Signals mittels eines zweiten Funkkommunikationsmoduls über einen zweiten physikalischen Funkkanal, Ermitteln wenigstens einer einen Zusammenhang zwischen dem ersten und dem zweiten Signal charakterisierenden Information, und Versenden der wenigstens einen charakterisierende Information auf einem logischen Kommunikationskanal in Richtung einer Auswerteeinheit (DT).A method for operating a terminal (UE) for two radio communication networks is provided, the method comprising: sending a first signal using a first radio communication module via a first physical radio channel, sending a second signal using a second radio communication module via a second physical radio channel, determining at least an information characterizing a relationship between the first and the second signal, and sending the at least one characterizing information on a logical communication channel in the direction of an evaluation unit (DT).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Endgerät, ein Verfahren zum Betreiben eines Endgeräts, eine Auswerteeinheit, ein Verfahren zum Betreiben einer Auswerteeinheit sowie ein System.The invention relates to a terminal, a method for operating a terminal, an evaluation unit, a method for operating an evaluation unit and a system.
Aktuelle Systeme zur Lokalisierung von Geräten basieren auf der Verarbeitung von Signalen von einem einzigen Funksystem wie z. B. WLAN oder GSM. Dabei wird meist die Zeitdifferenz zwischen den Ankunftszeiten an den verschiedenen Basisstationen genutzt, um durch Trilateration oder Multilateration die Position des Senders zu bestimmen. Die zu erzielende Genauigkeit der Lokalisierung hängt dabei von der Bandbreite des verwendeten Systems und Effekten wie Mehrwegeausbreitung ab.Current systems for locating devices are based on the processing of signals from a single radio system such as B. WLAN or GSM. The time difference between the arrival times at the different base stations is usually used to determine the position of the transmitter by trilateration or multilateration. The accuracy of the localization to be achieved depends on the bandwidth of the system used and effects such as multipath propagation.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird durch ein Endgerät gemäß dem Anspruch 1, ein Verfahren zum Betreiben eines Endgeräts gemäß einem nebengeordneten Anspruch, eine Auswerteeinheit gemäß einem nebengeordneten Anspruch, ein Verfahren zum Betreiben einer Auswerteeinheit gemäß einem nebengeordneten Anspruch sowie ein System gemäß einem nebengeordneten Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen sowie in der Beschreibung zu finden.The problem on which the invention is based is solved by a terminal according to
Gemäß einem ersten Aspekt dieser Beschreibung wird ein Endgerät für wenigstens zwei Funkkommunikationsnetzwerke bereitgestellt, wobei das Endgerät wenigstens ein erstes Funkkommunikationsmodul für ein erstes der Funkkommunikationsnetzwerke, wenigstens ein zweites Funkkommunikationsmodul für ein zweites der Funkkommunikationsnetzwerke, wenigstens eine Antenne, wenigstens einen Prozessor und wenigstens einen Speicher mit Computerprogrammcode umfasst, wobei der Computerprogrammcode so konfiguriert ist, dass er mit dem mindestens einen Prozessor und der wenigstens einen Antenne bewirkt, dass das Endgerät ein erstes Signal mittels des ersten Funkkommunikationsmoduls über einen ersten physikalischen Funkkanal versendet, ein zweites Signal mittels des zweiten Funkkommunikationsmoduls über einen zweiten physikalischen Funkkanal versendet, wenigstens eine einen Zusammenhang zwischen dem ersten und dem zweiten Signal charakterisierende Information ermittelt, und die wenigstens eine charakterisierende Information auf einem logischen Kommunikationskanal in Richtung einer Auswerteeinheit versendet.According to a first aspect of this description, a terminal for at least two radio communication networks is provided, the terminal having at least one first radio communication module for a first of the radio communication networks, at least one second radio communication module for a second of the radio communication networks, at least one antenna, at least one processor and at least one memory Computer program code includes, wherein the computer program code is configured so that with the at least one processor and the at least one antenna causes the terminal to send a first signal by means of the first radio communication module via a first physical radio channel, a second signal by means of the second radio communication module via a second physical radio channel sent, at least one information characterizing a relationship between the first and the second signal is determined, and the at least one characterizing rende information sent on a logical communication channel in the direction of an evaluation unit.
Vorteilhaft wird eine verbesserte Ortung des Endgeräts durch die Nutzbarmachung der verschiedenen Funkkommunikationsnetzwerke ermöglicht. Dies wird durch die Nutzung der beiden Funkkommunikationsmodule und die Verknüpfung mittels der charakterisierenden Information ermöglicht. Insbesondere die Nutzung zweier verschiedener physikalischer Funkkanäle erhöht die Frequenzdiversität, womit die Lokalisierung des Endgeräts in der Auswerteeinheit verbessert wird. Darüber hinaus wird die für die Lokalisierung notwendige Berechnung vom Endgerät weg in das Netzwerk verlagert, womit das Endgerät energieeffizient betrieben werden kann.Improved location of the terminal is advantageously made possible by utilizing the various radio communication networks. This is made possible by the use of the two radio communication modules and the linkage using the characterizing information. In particular, the use of two different physical radio channels increases the frequency diversity, which improves the localization of the terminal in the evaluation unit. In addition, the calculation required for localization is moved away from the end device into the network, so that the end device can be operated in an energy-efficient manner.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Endgerät Sendezeitpunkte des ersten und des zweiten Signals ermittelt, und die Sendezeitpunkte und/oder einen Zeitversatz zwischen den beiden Sendezeitpunkten als Teil der charakterisierenden Information in Richtung der Auswerteeinheit versendet. Durch die Übermittlung der Sendezeitpunkte und die Übermittlung an die Auswerteeinheit wird das Auffinden des ersten und zweiten Signals in Signalströmen, welche von der Auswerteeinheit empfangen werden, verbessert.An advantageous example is characterized in that the terminal determines transmission times of the first and second signals, and sends the transmission times and / or a time offset between the two transmission times as part of the characterizing information in the direction of the evaluation unit. The transmission of the transmission times and the transmission to the evaluation unit improves the finding of the first and second signals in signal streams which are received by the evaluation unit.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Endgerät zwei sich voneinander unterscheidende Sendefrequenzen des ersten und des zweiten physikalischen Funkkanals ermittelt, die zwei Sendefrequenzen als Teil der charakterisierenden Information in Richtung der Auswerteeinheit versendet. Durch das Übermitteln der Sendefrequenzen des ersten und zweiten physikalischen Funkkanals sind die Signale in den Signalströmen, welche von der Auswerteeinheit empfangen werden, einfacher und schneller identifizierbar.An advantageous example is characterized in that the terminal determines two differing transmission frequencies of the first and second physical radio channels, which sends two transmission frequencies as part of the characterizing information in the direction of the evaluation unit. By transmitting the transmission frequencies of the first and second physical radio channels, the signals in the signal streams which are received by the evaluation unit can be identified more easily and more quickly.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Endgerät eine erste Kennung des ersten Signals ermittelt, eine zweite Kennung des zweiten Signals ermittelt, und die erste und die zweite Kennung als Teil der charakterisierenden Information in Richtung der Auswerteeinheit versendet. Kennt die Auswerteeinheit die erste und die zweite Kennung der Signale, so lassen sich diese mit weniger Aufwand in einem Signalstrom auffinden.An advantageous example is characterized in that the terminal determines a first identifier of the first signal, determines a second identifier of the second signal, and sends the first and the second identifier as part of the characterizing information in the direction of the evaluation unit. If the evaluation unit knows the first and the second identifier of the signals, these can be found in a signal stream with less effort.
Ein zweiter Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Endgeräts für zwei Funkkommunikationsnetzwerke, das Verfahren umfasst: Versenden eines ersten Signals mittels eines ersten Funkkommunikationsmoduls über einen ersten physikalischen Funkkanal, Versenden eines zweiten Signals mittels eines zweiten Funkkommunikationsmoduls über einen zweiten physikalischen Funkkanal, Ermitteln wenigstens einer einen Zusammenhang zwischen dem ersten und dem zweiten Signal charakterisierenden Information und Versenden der wenigstens einen charakterisierenden Information auf einem logischen Kommunikationskanal in Richtung einer Auswerteeinheit.A second aspect of this description relates to a method for operating a terminal for two radio communication networks, the method comprising: sending a first signal by means of a first radio communication module via a first physical radio channel, sending a second signal by means of a second radio communication module via a second physical radio channel, determining at least a information characterizing a relationship between the first and the second signal and sending the at least one characterizing information on a logical communication channel in the direction of an evaluation unit.
Ein dritter Aspekt dieser Beschreibung betrifft eine Auswerteeinheit, wobei die Auswerteeinheit wenigstens ein Kommunikationsmodul, wenigstens einen Prozessor und wenigstens einen Speicher mit Computerprogrammcode umfasst, wobei der Computerprogrammcode so konfiguriert ist, dass er mit dem mindestens einen Prozessor und dem Kommunikationsmodul, bewirkt, dass die Auswerteeinheit erste Signalströme, welche von unterschiedlichen Empfangsstationen mittels eines jeweiligen Funkkommunikationsmoduls für ein erstes Funkkommunikationsnetzwerk empfangen wurden und welche jeweils ein von einem Endgerät stammendes erstes Signal umfassen, empfängt, zweite Signalströme, welche von den unterschiedlichen Empfangsstationen mittels eines jeweiligen Funkkommunikationsmoduls für ein zweites Funkkommunikationsnetzwerk empfangen wurden und welche jeweils ein von dem Endgerät stammendes zweites Signal umfassen, empfängt, wenigstens eine einen Zusammenhang zwischen dem ersten und zweiten Signal charakterisierenden Information, welche von dem Endgerät stammt, empfängt, und eine Position des Endgeräts in Abhängigkeit von den ersten Signalströmen, in Abhängigkeit von den zweiten Signalströmen und in Abhängigkeit von der charakterisierenden Information ermittelt. A third aspect of this description relates to an evaluation unit, the evaluation unit comprising at least one communication module, at least one processor and at least one memory with computer program code, the computer program code being configured such that it with the at least one processor and the communication module causes the evaluation unit receives first signal streams which were received by different receiving stations by means of a respective radio communication module for a first radio communication network and which each comprise a first signal originating from a terminal, second signal streams which were received by the different receiving stations by means of a respective radio communication module for a second radio communication network and which each comprise a second signal originating from the terminal, receives at least one characterizing a relationship between the first and second signals receive information originating from the terminal, and determine a position of the terminal as a function of the first signal streams, as a function of the second signal streams and as a function of the characterizing information.
Vorteilhaft wird eine verbesserte Ortung des Endgeräts durch die Nutzbarmachung der verschiedenen Funkkommunikationsnetzwerke ermöglicht. Dies wird durch die Nutzung der beiden Funkkommunikationsmodule und die Verknüpfung mittels der charakterisierenden Information ermöglicht. Insbesondere die Nutzung zweier verschiedener physikalischer Funkkanäle erhöht die Frequenzdiversität, womit die Lokalisierung des Endgeräts in der Auswerteeinheit verbessert wird. Darüber hinaus wird die für die Lokalisierung notwendige Berechnung vom Endgerät weg in das Netzwerk verlagert, womit das Endgerät energieeffizient betrieben werden kann.Improved location of the terminal is advantageously made possible by utilizing the various radio communication networks. This is made possible by the use of the two radio communication modules and the linkage using the characterizing information. In particular, the use of two different physical radio channels increases the frequency diversity, which improves the localization of the terminal in the evaluation unit. In addition, the calculation required for localization is moved away from the end device into the network, so that the end device can be operated in an energy-efficient manner.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit Laufzeitdifferenzen der Signale zwischen den Empfangsstationen in Abhängigkeit von den ersten und zweiten Signalströmen ermittelt, und die Position des Endgeräts in Abhängigkeit von den Laufzeitdifferenzen ermittelt.An advantageous example is characterized in that the evaluation unit determines transit time differences of the signals between the receiving stations as a function of the first and second signal streams, and the position of the terminal device as a function of the travel time differences.
Ein vierter Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Auswerteeinheit, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen erster Signalströme, welche von unterschiedlichen Empfangsstationen mittels eines jeweiligen Funkkommunikationsmoduls für ein erstes Funkkommunikationsnetzwerk empfangen wurden und welche jeweils ein von einem Endgerät stammendes erstes Signal umfassen, Empfangen zweiter Signalströme, welche von den unterschiedlichen Empfangsstationen mittels eines jeweiligen Funkkommunikationsmoduls für ein zweites Funkkommunikationsnetzwerk empfangen wurden und welche jeweils ein von dem Endgerät stammendes zweites Signal umfassen, Empfangen wenigstens einer einen Zusammenhang zwischen dem ersten und zweiten Signal charakterisierenden Information, welche von dem Endgerät stammt, und Ermitteln einer Position des Endgeräts in Abhängigkeit von den ersten Signalströmen, in Abhängigkeit von den zweiten Signalströmen und in Abhängigkeit von der charakterisierenden Information.A fourth aspect of this description relates to a method for operating an evaluation unit, the method comprising: receiving first signal streams which have been received by different receiving stations by means of a respective radio communication module for a first radio communication network and which each comprise a first signal originating from a terminal, receiving second signals Signal streams which have been received by the different receiving stations by means of a respective radio communication module for a second radio communication network and which each comprise a second signal originating from the terminal, receive at least one information characterizing a relationship between the first and second signals, which originates from the terminal, and Determining a position of the terminal as a function of the first signal streams, as a function of the second signal streams and as a function of the characterizing inform ation.
Ein fünfter Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein System umfassend die Auswerteeinheit sowie wenigstens drei Empfangsstationen, welche jeweils das erste Funkkommunikationsmodul und das zweite Funkkommunikationsmodul umfassen.A fifth aspect of this description relates to a system comprising the evaluation unit and at least three receiving stations, each of which comprises the first radio communication module and the second radio communication module.
Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das System das Endgerät gemäß dem ersten Aspekt umfasst.An advantageous example is characterized in that the system comprises the terminal according to the first aspect.
In der Zeichnung zeigen:
-
1 ein System in schematischer Form; -
2 ein schematisches Frequenz-Zeit-Diagramm; -
3 ein schematisches Ablaufdiagramm; und -
4 und5 jeweils ein schematisches Blockdiagramm.
-
1 a system in schematic form; -
2nd a schematic frequency-time diagram; -
3rd a schematic flow diagram; and -
4th and5 each a schematic block diagram.
Die jeweilige Empfangsstation
Die Auswerteeinheit
Aus den zugeführten Signalströmen
Weitere Beispiele für die charakterisierende Information CI sind neben den Sendezeitpunkten der jeweiligen Signale
Der Block
Der Laufzeitunterschied
Die Genauigkeit der Schätzung des Signallaufzeitunterschieds
Claims (10)
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