DE10307592A1 - A method of locating a mobile communication terminal - Google Patents

A method of locating a mobile communication terminal

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DE10307592A1
DE10307592A1 DE2003107592 DE10307592A DE10307592A1 DE 10307592 A1 DE10307592 A1 DE 10307592A1 DE 2003107592 DE2003107592 DE 2003107592 DE 10307592 A DE10307592 A DE 10307592A DE 10307592 A1 DE10307592 A1 DE 10307592A1
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Silko Dipl.-Ing. Klöppel
Bert-Uwe Dr. Köhler
Carsten Dipl.-Phys. Simon
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Siemens AG
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    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisierung eines mobilen Kommunikationsendgerätes in einem Mobilfunknetz, bestehend aus einer Mehrzahl von Zellen mit zugehörigen, jeweils an einem festen Standort befindlichen Basisstationen, bei dem durch das mobile Kommunikationsendgerät in Bezug auf eine Basisstation und auf mindestens eine davon benachbarte Basisstation jeweils eine bei Übertragung einer Nachricht zwischen dem mobilen Kommunikationsendgerät und der jeweiligen Basisstation auftretende Zeitverzögerung, ein sogenannter TA-Wert, gemessen wird und durch das mobile Kommunikationsendgerät mittels der jeweiligen Zeitverzögerungen bzw. der TA-Werte in Bezug auf die entsprechenden Basisstationen und deren jeweiligen entsprechenden Standorte das mobile Kommunikationsendgerät lokalisiert wird. The present invention relates to a method for locating a mobile communication terminal in a cellular network consisting of a plurality of cells with corresponding, respectively located at a fixed location base stations, wherein adjacent through the mobile communication terminal with respect to a base station and at least one of which base station respectively occurring during transmission of a message between the mobile communication terminal and the respective base station delay time, a so-called TA value, is measured and appropriate by the mobile communication terminal by means of the respective time delays or the TA values ​​in relation to the corresponding base stations, and their respective locations the mobile communication terminal is located.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisierung eines mobilen Kommunikationsendgerätes, das heißt zur Ermittlung des Ortes, an welchem sich ein mobiles Kommunikationsendgerät innerhalb eines Mobilfunknetzes befindet. The present invention relates to a method for locating a mobile communication terminal, that is, for determining the location at which a mobile communication terminal located within a mobile network. Bislang sind mehrere Lokalisierungsverfahren bekannt. So far, more localization methods are known. Eine sehr genaue Methode ist eine Lokalisierung eines mobilen Kommunikationsendgerätes auf Basis von GPS oder A-GPS. A very precise method is a location of a mobile communication terminal based on GPS or A-GPS. (A-)GPS steht dabei für (Assisted) Global Positioning System; (A-) GPS stands for (Assisted) Global Positioning System; es handelt sich um ein satellitengestütztes Navigationssystem, bei dem kodierte Satellitensignale vom Empfänger am Boden ausgewertet werden. It is to be evaluated on the ground to a satellite navigation system in which coded satellite signals from the receiver. Auf Basis von GPS oder A-GPS kann eine Genauigkeit bis auf 1m erreicht werden. Based on GPS or A-GPS accuracy can be up to 1m achieved. Methoden, die auf GPS oder A-GPS basieren benötigen allerdings eine zusätzliche Hardware, wie beispielweise einen GPS-Empfänger, zumindest in dem mobilen Kommunikationsendgerät, was diese Methoden sehr teuer werden lässt, einen höheren Stromverbrauch bedingt und im Allgemeinen eine zusätzliche Antenne erforderlich macht. However, methods based on GPS or A-GPS require an additional hardware such as a GPS receiver, at least in the mobile communication terminal, which can be very expensive these methods, a higher power consumption due and makes an additional antenna generally required. Ein weiteres sehr genaues Verfahren ist bekannt unter der Bezeichnung EOTD (Enhanced Observed Time Difference). Another very accurate method is known as EOTD (E-OTD). Hier werden Genauigkeiten von bis zu 30m erreicht. Here accuracies of up to 30m can be achieved. Dieses Verfahren beruht auf einer Lokalisierung des mobilen Kommunikationsendgerätes durch das Mobilfunknetz unter aktiver Beteiligung von Netzkomponenten, wobei die eigentliche Messung vom Endgerät durchgeführt wird und speziell dafür eingerichtete Mobilfunk-Netzelemente aus diesen Messungen die geographische Position des Endgerätes bestimmen. This method is based on a location of the mobile communication terminal through the mobile network with the active participation of network components, the actual measurement is carried out from the terminal and determine specially equipped mobile network elements from these measurements, the current position of the terminal. Dies erfordert ebenfalls erhebliche zusätzliche Investitionen in die Netzwerktechnik und eine entsprechende EOTD-Software in dem mobilen Kommunikationsendgerät. This also requires substantial additional investment in network technology and a corresponding EOTD software in the mobile communication terminal.
  • Ferner sind auch netzwerkgestützte Methoden bekannt, die auf einer Messung einer bei einer Übertragung einer Nachricht zwischen einem mobilen Kommunikationsendgerät und einer Basisstation auftretenden Zeitverzögerung aufgrund der Signallaufzeit beruhen. Further, network-based methods are known which are based on a measurement of a time delay occurring when transmitting a message between a mobile communication terminal and a base station due to the signal propagation time. Diese auftretende Zeitverzögerung wird als Timing Advance-(TA-)Wert bezeichnet und erlaubt die Bestimmung der Entfernung zur aussendenden Basisstation. This occurring time delay (TA) is called the Timing Advance value and allows to determine the distance to the emitting base station. Eine Information über die Richtung zur Basisstation ist damit nicht verbunden, so dass mehrere Basisstationen benötigt werden, um die Position eindeutig zu bestimmen. Information about the direction to the base station is not connected thereto, so that several base stations are needed to determine the position clearly.
  • Des Weiteren sind auch Verfahren bekannt, bei welchen sich das mobile Kommunikationsendgerät mittels Bestimmung einer sogenannten Cell-ID, sowie eventuell zusätzlich mittels einer Empfangsfeldstärke, mit welcher das mobile Kommunikationsendgerät Signale der Basisstation empfangen kann – man spricht dabei von einem sogenannten RX-Level – und dem oben bereits erwähnten TA-Wert selbst ortet. Furthermore, are also known methods in which the mobile communication terminal by determining a so-called cell ID, and possibly also by means of a reception field strength with which the mobile communication terminal can receive signals from the base station - this is referred to a so-called RX-level - and the already mentioned above TA value even locates. Bei der Cell-ID handelt es sich um eine Identifikation bzw. Kennung der Zelle, in welcher sich das mobile Kommunikationsendgerät innerhalb eines Mobilfunknetzes befindet. In the Cell-ID is an identification or identifier of the cell in which the mobile communication terminal is located within a mobile network. Bei diesen bekannten Verfahren werden jedoch nur die Cell-ID und der TA-Wert der das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienenden Basisstation verwendet. In these known methods, however, only the Cell ID and the TA value of the mobile communication terminal currently serving base station may be used. Somit kann auch nur die Entfernung des mobilen Kommunikationsendgerät zu der das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienenden Basisstation bestimmt werden. Thus, only the distance of the mobile communication terminal may be determined to the mobile communication terminal currently serving base station. Die geographische Position der Basisstation kann dabei aus der Cell-ID bestimmt werden, sofern die entsprechenden Angaben des Netzbetreibers vorliegen. The geographical position of the base station can be determined from the Cell ID this case, if the relevant information of the network operator are present. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung des mobilen Kommunikationsendgerätes hängt nun stark von der Größe der Zelle ab, in welcher sich das mobile Kommunikationsendgerät gerade befindet. The accuracy of the positioning of the mobile communication terminal now depends heavily on the size of the cell in which the mobile communication terminal is currently located. In ländlichen Gebieten können dabei ohne Weiteres Abweichungen von 10km oder mehr auftre ten. Die Empfangsfeldstärke, das heißt der RX-Level, ist kein sehr zuverlässiges Maß, da die Empfangsfeldstärke sehr stark von den Empfangsbedingungen, Abschattungseffekten und Richtwirkung der Antennen der Basisstationen beeinflusst wird. In rural areas, it can readily deviations of 10km or more th occurring defects. The reception field strength, that is the RX-level, is not a very reliable measure because the reception field strength is strongly influenced by the reception conditions, shadowing and directivity of the antennas of the base stations.
  • Es war nun eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereit zu stellen, mit dessen Hilfe es möglich ist, ein mobiles Kommunikationsendgerät schnell, einfach und möglichst präzise innerhalb eines Mobilfunknetzes lokalisieren zu können. It was an object of the present invention to provide a method by which it is possible to locate a mobile communication terminal fast, easy and accurate as possible within a mobile network.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß Anspruch 1. Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den entsprechenden Unteransprüchen angeführt. This object is achieved by an inventive method according to claim 1. Further preferred embodiments of the method according to the invention are given in the respective subclaims.
  • Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Lokalisierung eines mobilen Kommunikationsendgerätes in einem Mobilfunknetz, bestehend aus einer Mehrzahl von Zellen mit zugehörigen, jeweils an einem festen Standort befindlichen Basisstationen bereit gestellt, bei dem durch das mobile Kommunikationsendgerät in Bezug auf eine Basisstation und auf mindestens eine davon benachbarte Basisstation jeweils eine bei Übertragung einer Nachricht zwischen dem mobilen Kommunikationsendgerät und der jeweiligen Basisstation auftretende Zeitverzögerung, ein sogenannter TA-Wert gemessen wird und durch das mobile Kommunikationsendgerät mittels der jeweiligen Zeitverzögerungen bzw. der TA-Werte in Bezug auf die entsprechenden Basisstationen und deren jeweiligen entsprechenden Standorte das mobile Kommunikationsendgerät lokalisiert wird. According to claim 1 is a method for locating a mobile communication terminal in a mobile network, provided consisting of a plurality of cells with corresponding, respectively located at a fixed location base stations provided in which, by the mobile communication terminal with respect to a base station and at least one of which neighboring base station each have a respective at transmission of a message between the mobile communication terminal and the respective base station occurring time delay, a so-called TA value is measured and by the mobile communication terminal by means of the respective time delays or the TA values ​​in relation to the corresponding base stations and their appropriate sites, the mobile communication terminal is located.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das mobile Kommunikationsendgerät in dem Mo bilfunknetz registriert. In a preferred embodiment of the method the mobile communication terminal is registered in the bilfunknetz MO. Ferner wird vorzugsweise durch das mobile Kommunikationsendgerät in Bezug auf eine das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienende Basisstation und auf mindestens eine davon benachbarte Basisstation jeweils eine bei Übertragung einer Nachricht zwischen dem mobilen Kommunikationsendgerät und der jeweiligen Basisstation auftretende Zeitverzögerung, ein sogenannter TA-Wert gemessen. Further, the mobile communication terminal currently serving base station and at least one of which adjacent base station is preferably measured in each case one at transmission of a message between the mobile communication terminal and the respective base station occurring time delay, a so-called TA value by the mobile communication terminal with respect to a.
  • Das Besondere und das Vorteilhafte an dem Verfahren ist, dass der TA-Wert nicht nur in der aktuellen Zelle bzw. in der das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienenden Zelle gemessen bzw. bestimmt wird, sondern auch in zu der das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienenden Zelle benachbarten Zellen. The special and advantageous in the procedure is that the TA value is measured not only in the current cell and in which the mobile communication terminal is currently serving cell or determined but also when the mobile communication terminal is currently serving cell adjacent cells , Dazu werden von dem mobilen Kommunikationsendgerät vorteilhafterweise GSM-Standard-Prozeduren verwendet, die sonst zur Anforderung eines Übertragungskanals, wie beispielweise für Sprach-, Daten- oder GPRS-Datenverbindungen ohnehin benutzt werden und daher von jedem Mobilfunknetz unterstützt werden. These are used by the mobile communication terminal advantageously GSM standard procedures that would otherwise be used for requesting a transmission channel, such as voice, data or GPRS data connections anyway and therefore support any mobile phone network. Die entsprechenden Verfahren sind beispielsweise in der GSM-Spezifikation 04.18, Kap. The corresponding methods are described in the GSM specification 18.04, chap. 3.3.1 und 3.5.2 sowie in der GSM-Spezifikation 04.60, Kap. 3.3.1 and 3.5.2 as well as in the GSM specification 04.60, chap. 7.1 dargelegt. 7.1 set. Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt daher keine neue, spezifische Unterstützung durch das Mobilfunknetz. Therefore, the method according to the invention does not require any new, specific support from the mobile network.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden bekannte GSM-Spezifikationen, wie beispielsweise GSM 04.18 Vers. 8.13.0, Rel. 1999, GSM 04.60 Vers. 8.16.0, Rel. 1999, GSM 05.02 Vers. 8.10.0, Rel. 1999, GSM 24.008 Vers. 3.14.0, Rel. 1999 verwendet. In the context of the present invention are known GSM specifications such as GSM 04.18 Vers. 8.13.0, Rel. 1999, GSM 04.60 Vers. 8.16.0, Rel. 1999, GSM 02.05 Vers. 8.10.0, Rel. 1999, GSM 24008 Vers. 3.14.0, Rel. 1999 uses.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sendet das mobile Kommunikationsendgerät eine Anforderungsnachricht für einen Kommunikationskanal an eine der zu der das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienenden Basisstation benachbarten Basisstation und liest die Zeitverzögerung aus einer auf die Anforderungsnachricht folgenden Nachricht seitens der jeweiligen Basisstation aus. In a preferred embodiment of the method the mobile communication terminal sends a request message for a communication channel to one of when the mobile communication terminal is currently serving base station neighboring base station, and reads the time delay from a to the request message following message on the part of the respective base station.
  • Dabei synchronisiert sich das mobile Kommunikationsendgerät zunächst vorzugsweise auf einen BCCH-Träger der benachbarten Basisstation auf, indem die auf diesem Kanal ausgesandten Synchronisationssignale und -informationen gelesen werden. In this case, the mobile communication terminal initially synchronized preferably to a BCCH carrier of the neighboring base station by the transmitted synchronization signals on this channel and information be read. Daraufhin liest das mobile Kommunikationsendgerät von der benachbarten Basisstation eine Nachricht, eine sogenannte System Information oder eine Packet System Information, beispielsweise die System Information 3 gemäß der GSM-Spezifikation 4.18, Kap. Thereafter, the mobile communication terminal reads from the adjacent base station, a message, a so-called system information or packet system information such as the system information 3 according to the GSM specification 18.04, chap. 9.1.35 und 10.5.2.34, die für das Messverfahren notwendige Informationen sowie die benachbarte Basisstation identifizierenden Informationen enthält. 9.1.35 and 10.5.2.34, which contains necessary information and the neighboring base station identifying information for the measuring method. Dies sind unter anderem eine sogenannte Cell-ID, was einer Art Kennung der Zelle der jeweiligen Basisstation entspricht, einen sogenannten Location Area Identifier (LAI), welcher eine Aussage über eine Gruppe von Zellen identifiziert, sowie Parameter, die den Zugriff auf die jeweilige Zelle regeln, wie beispielsweise eine sogenannte Control Channel Description, einen sogenannten Cell Selection Parameter und ein RACH (Random Access Channel) Control Parameter. These are, inter alia, a so-called Cell-ID, corresponding to a type identifier of the cell of the respective base station, a so-called Location Area Identifier (LAI) which identifies a statement about a group of cells, as well as parameters that access to the respective cell rules, such as a so-called Control channel Description, a so-called cell selection parameter and a RACH (Random Access channel) Control parameters. Anschließend sendet das mobile Kommunikationsendgerät eine Anforderungsnachricht für einen Kommunikationskanal, einen sogenannten Channel Request oder Packet Channel Request an die benachbarte Basisstation. Subsequently, the mobile communication terminal sends a request message for a communication channel, a so-called Request Channel or Packet Channel Request to the adjacent base station. Die Anforderungsnachricht wird dabei über einen sogenannten Random Access Channel, RACH, gemäß GSM-Spezifikation 05.02, Kap. The request message is in this case a so-called random access channel, RACH, according to GSM specification 05.02, chap. 3.3.3.1, oder einen sogenannten Packet Random Access Channel, PRACH, gemäß GSM-Spezifikation 05.02 Kap. 3.3.3.1, or a so-called Packet Random Access Channel, PRACH, in accordance with GSM specification 05.02 Chap. 3.3.3.2.1, gesendet. 3.3.3.2.1 sent. Das mobile Kommunikationsendgerät erhält daraufhin eine Rückmeldung, eine sogenannte Im mediate Assignment Antwort oder Packet Uplink Assignment Antwort, in der der in Bezug auf die benachbarte Basisstation zu ermittelnde TA-Wert enthalten ist. The mobile communication terminal then receives an acknowledgment, a so-called Assignment In mediate response or Packet Uplink Assignment Answer, in which the TA to be determined value is included with respect to the adjacent base station. Den TA-Wert hat die Basisstation ermittelt, das heißt, dass die eigentliche Messung des TA-Wertes indirekt, nämlich über die entsprechende Basisstation erfolgt. The TA value has identified the base station, that is, the actual measurement of the TA value indirectly, namely via the corresponding base station. Der dem mobilen Kommunikationsendgerät zugewiesene Kanal wird von dem mobilen Kommunikationsendgerät nicht aktiviert. The assigned the mobile communication terminal channel is not activated by the mobile communication terminal. Seitens der Basisstation wird die Reservierung der zugewiesenen Ressource nach kurzer Zeit durch den Ablauf eines gesetzten Timers, beispielsweise des Timers T3101 gemäß GSM-Spezifikation 04.18 Kap. is reserving the assigned resource in a short time by the flow of a set timer, for example timer T3101 according to the GSM specification 04.18 Kap by the base station. 11.1.2, wieder aufgehoben. 11.1.2 canceled. Damit ist die Messung für eine Basisstation bzw. für eine entsprechende Zelle abgeschlossen. In order for the measurement to a base station or for a corresponding cell is completed. Das mobile Kommunikationsendgerät führt nun erfindungsgemäß sukzessive eine derartige Messung in Bezug auf mehrere Basisstationen durch. The mobile communication terminal according to the invention now leads successively through such a measurement with respect to a plurality of base stations. Dabei werden die das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienende Basisstation sowie vorzugsweise mindestens zwei davon benachbarte Basisstationen berücksichtigt. In this case, the mobile communication terminal is currently serving base station as well as preferably takes into account at least two of these adjacent base stations. Vorzugsweise wird die Messung zuletzt in Bezug auf die das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienende Basisstation durchgeführt, da dann das mobile Kommunikationsendgerät gleich wieder funktions- bzw. einsatzbereit ist. Preferably, the measurement is carried out last on the mobile communication terminal currently serving base station with respect since then the mobile communication terminal is functional and ready for use again.
  • Vorzugsweise werden die TA-Werte von mehr als drei Basisstationen gemessen. Preferably, the TA values ​​of more than three base stations are measured. Es empfiehlt sich generell, soviel Zellen bzw. Basisstationen wie möglich in das Verfahren mit einzubeziehen. It is generally advisable to include as many cells or base stations as possible in the method. Zum einen kann damit, insbesondere auch bei ungünstiger geometrischer Anordnung einiger Basisstationen, die Genauigkeit der Lokalisierung bzw. der Ortung des mobilen Kommunikationsendgerätes erhöht werden. First, the accuracy of the location or the location of the mobile communication terminal can be increased so that, especially in unfavorable geometric arrangement of some base stations. Zum anderen können dabei fehlerhafte Messwerte erkannt und ausgeschlossen werden. Secondly, this erroneous readings can be identified and excluded. Derartige fehlerhafte Messungen entstehen beispielsweise durch eine Mehrwegeausbreitung, bei denen die Signale zwischen End gerät und einer oder mehreren Basisstationen reflektiert werden und die Signallaufzeit daher größer ist als es die geometrischen Verhältnisse erwarten ließen. Such erroneous measurements caused by, for example, multipath propagation, where signals between the end device and one or more base stations are reflected and the signal propagation time is therefore greater than would be expected from the geometric relationships. Nachteilig hierbei ist es allerdings, dass das Verfahren dann zeitaufwendiger ist, da mehr Zellen einbezogen werden und das mobile Kommunikationsendgerät die oben beschriebene Vorgehensweise zur Ermittlung des TA-Wertes in Bezug auf jede Zelle bzw. Basisstation mit mehreren Zellen durchführen muss. It is disadvantageous in this connection is, however, that the method is then more time consuming, because more cells are included, and the mobile communication terminal must perform the procedure described above to determine the TA-value with respect to each cell or base station with multiple cells.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das mobile Kommunikationsendgerät mittels einer Triangulations-Berechnung lokalisiert. In a particularly preferred embodiment of the method the mobile communication terminal is located by means of a triangulation calculation. Für eine Triangulations-Berechnung zur Lokalisierung des mobilen Kommunikationsendgerätes werden die TA-Werte von mindestens drei Basisstationen benötigt. For a triangulation calculation for locating the mobile communication terminal, the TA values ​​of at least three base stations are needed.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Verfahren durchgeführt, während das mobile Kommunikationsendgerät in einem sogenannten „Idle, normal service, updated"-Zustand gemäß GSM-Spezifikation GSM 24.008 Kap. 4.1.2 oder – für GPRS-fähige Kommunikationsendgeräte – in einem „Registered, normal Service, updated"-Zustand gemäß GSM-Spezifikation 24.008 Kap. In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the method is performed while the mobile communication terminal, "normal service idle, updated" in a so-called state according to GSM specification GSM 24.008 chapter 4.1.2, or -. For GPRS enabled communication devices - in a "registered, normal service, updated" state in accordance with GSM specification 24.008 cape. 4.1.3 ist. 4.1.3 is. Die entsprechenden Radio-Resource-Zustände sind „idle mode" oder „packet idle mode" gemäß GSM-Spezifikation 04.18 Kap. The corresponding radio resource states are "idle mode" or "packet idle mode" in accordance with GSM specification 18.04 Cape. 3.1.2.1 oder 3.1.2.6 bzw. „packet idle mode" gemäß GSM-Spezifikation 04.60 Kap. 5.3. Das bedeutet, dass das mobile Kommunikationsendgerät in einem Mobilfunknetz registriert, aber nicht aktiv ist. In diesem Zustand ist beispielsweise kein Anruf bzw. „call" bzw. keine GPRS-Datenübertragung aktiv. 3.1.2.1 or 3.1.2.6 or "packet idle mode" in accordance with GSM specification 04.60 Chap. 5.3. This means that the mobile communication terminal registered in a cellular network, but is not active. In this state, for example, is not a call or " call "or not GPRS data transfer in progress. In diesem Zustand werden ebenfalls regelmäßig Messungen des mobilen Kommunikationsendgerätes, beispielsweise Messungen der relativen Feldstärke benachbarter Basisstationen zur Bestimmung der nächsten bzw. stärksten Basisstation durchgeführt. In this state, regular measurements of the mobile communication terminal, for example, measurements of the relative field strength of adjacent base stations to determine the next or strongest base station can be also performed. Für die Dauer der TA-Messungen werden diese Messungen dann unterbrochen bzw. nicht durchgeführt. These measurements are then interrupted or not performed for the duration of the TA measurements. Dies ist allerdings nicht von Nachteil, da ein Großteil der durch diese Messungen erhältlichen Parameter auch bei der eingangs beschriebenen Bestimmung des TA-Wertes quasi als Nebenprodukt abfallen. However, this is not a disadvantage, since a large part of the parameters available by these measurements also fall in the initially described determination of the TA value as a by-product.
  • Besonders vorteilhaft ist es anzusehen, dass durch die Messung von TA-Werten auch von zu der das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienenden Basisstation benachbarten Basisstationen und die Einbeziehung von deren Standortkoordinaten die Selbstortung des mobilen Kommunikationsendgerätes wesentlich genauer vorgenommen werden als es bei den bisher bekannten Verfahren unter Einbeziehung des TA-Wertes der Fall war. It is particularly advantageous to see that by measuring TA values ​​also when the mobile communication terminal is currently serving base station the neighboring base stations and the inclusion of the location coordinates of the self-locating of the mobile communication terminal to be made substantially more accurately than in the previously known processes involving was the TA value of the case. Die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit dieser Lokalisierung bzw. Positionsbestimmung hängt auch von der geographischen Anordnung der Basisstationen ab. The accuracy and reliability of this localization or position determination also depends on the geographical arrangement of the base stations. Vorzugsweise ist eine Genauigkeit von 200 bis 300m erreichbar. Preferably, an accuracy of 200 to 300m can be achieved.
  • Gleichzeitig ist das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich billiger und einfacher zu realisieren als andere Verfahren. At the same time, the inventive method is essential to realize cheaper and easier than other methods. Hier zu nennen ist beispielsweise das eingangs erwähnte EOTD- oder das GPS-Verfahren. to be mentioned, for example, mentioned at the outset EOTD- or GPS method. Dies liegt darin begründet, dass keine zusätzliche Hardware oder sonstige Investitionen in die Netzwerktechnik erforderlich ist. This is due to the fact that no additional hardware or other investment is required in the network technology. Die Messwerte bzw. die TA-Werte können auf Applikationsebene und damit unabhängig von der Netzwerktechnik verarbeitet und für Location Based Services zur Verfügung gestellt werden. The measured values ​​and the TA values ​​can be provided at the application level and thus processed regardless of the network technology and for location based services. Dadurch können Nutzer eines Kommunikationsendgerätes oder Applikationen mit einem Kommunikationsendgerät, das die hier beschriebenen Verfahren implementiert, sofort „Location Based Services" nutzen, ohne dass der Netzbetreiber zeit- und kostenaufwendige Aufrüstungsmaßnahmen seines Mobilfunknetzes durchführen muss. This allows users of a communications terminal or applications with a communication terminal that implements the methods described herein, immediately use "Location Based Services" without the network operator must perform time-consuming and costly upgrade measures its mobile network.
  • Ferner ist zu erwähnen, dass das erfindungsgemäße Verfahren aktuell bestimmte Werte für die Lokalisierung bzw. die TA-Werte verwendet, während herkömmliche Verfahren üblicherweise einen TA-Wert benutzen, der beim letzten, eventuell bereits länger zurückliegenden Verbindungsaufbau zur Basisstation als „Nebenprodukt" einer sowieso erforderlichen Signalisierung ermittelt wurde und bei sich bewegenden bzw. mobilen Kommunikationsendgeräten eventuell gar nicht mehr aktuell ist. Further, it should be mentioned that the inventive method currently determined values ​​for the location or the TA values ​​used during conventional methods typically use a TA value, the last, possibly already longer previous connection to the base station as a "by-product" of a anyway signaling required was determined and possibly for moving or mobile communication terminals is not out of date.
  • Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen anhand der folgenden Figur näher erläutert werden. Further advantages of the inventive method will be illustrated by the following figure. Es zeigt It shows
  • 1 1 Schematische Darstellung eines Ablaufs einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Schematic representation of a sequence of one embodiment of the inventive method.
  • In In 1 1 ist ein Ablauf einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens skizziert. is a flowchart outlining one embodiment of a method according to the invention. Dargestellt ist eine Lokalisierung eines mobilen Kommunikationsendgerätes mittels einer Triangulations-Berechnung. Shown is a location of a mobile communication terminal by means of a triangulation calculation. Ein mobiles Kommunikationsendgerät MS befindet sich in einem Mobilfunknetz, das aus einer Anzahl von Zellen besteht. A mobile communication terminal MS is located in a mobile network, which consists of a number of cells. Jede dieser Zellen weist eine ihr zugeordnete Basisstation BS auf. Each of these cells has an associated base station BS. Hier dargestellt sind 3 verschiedene Basisstationen BS1, BS2 und BS3. Shown here are three different base stations BS1, BS2 and BS3. Im vorliegenden Fall ist beispielsweise die BS1 die das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienende Basisstation. In the present case, the BS1 is, for example, the mobile communication terminal currently serving base station. Die Basisstationen BS2 und BS3 sind davon benachbarte Basisstationen. The base stations BS2 and BS3 of which are adjacent base stations. Das mobile Kommunikationsendgerät MS synchronisiert sich beispielsweise zunächst auf einen BCCH-Träger (Broadcast Control Channel) der Basisstation BS2 auf. The mobile communication terminal MS is synchronized for example, first to a BCCH carrier (Broadcast Control Channel) of the base station BS2. Anschließend sendet das mobile Kommunikationsendgerät MS auf dem sogenannten BACH/PRACH der Basisstation BS2 eine Anforderungsnachricht, einen sogenannten Channel Request oder Packet Channel Request. Subsequently, the mobile communication terminal MS sends on the so-called BACH / PRACH of the base station BS2 a request message, called a Request Channel or Packet Channel Request. Daraufhin erhält das MS eine Rückmeldung seitens der Basisstation BS2, eine sogenannte Immediate Assignment Antwort oder Packet Uplink Assignment Antwort. Then, the MS receives a feedback from the base station BS2, a so-called immediate assignment response or Packet Uplink Assignment answer. Mit dieser Nachricht wird der MS von der Basisstation BS2 ein Kanal zugeordnet. With this message, the MS from the base station BS2 is assigned a channel. Gleichzeitig wird mit dieser Nachricht auch der TA-Wert in Bezug auf die Basisstation BS2 übermittelt, das heißt die auftretende Verzögerungszeit für eine Nachricht, die zwischen der MS und der Basisstation BS2 gesendet wird. At the same time is also transmitted to the TA-value with respect to the base station BS2 with this message, i.e. the occurring delay time for a message that is sent between the MS and the base station BS2. Der zugewiesene Kanal wird von der MS nicht aktiviert und nach Ablauf einer bestimmten Zeit wird die Reservierung der zugewiesenen Ressource wieder aufgehoben. The assigned channel is not activated by the MS and the reservation of the assigned resource is canceled again after a certain time. Damit ist die Messung der MS in Bezug auf die Basisstation BS2 beendet. Thus, the measurement of the MS with respect to the base station BS2 is completed. Die gleiche Messung wird sodann von der MS nochmals in Bezug auf die Basisstation BS3 und BS1 durchgeführt. The same measurement is then performed by the MS again with respect to the base station BS3 and BS1. Bevorzugt wird die Messung in Bezug auf die Basisstation BS1 zuletzt durchgeführt, da dann nach Abschluss der Messungen die MS sogleich wieder in ihrem funktionsfähigen Zustand ist, da die Basisstation BS1 die für die MS aktuell zuständige Basisstation ist. the measurement with respect to the base station BS1 is preferably performed last, as then, after completion of the measurements the MS is once again in its operational state, since the base station BS1 is currently in charge of the MS base station. Jede Basisstation wird, wie angedeutet, von Kreisen umgeben, die jeweils einer bestimmten Entfernung von der Basisstation entsprechen. Each base station is, as indicated, surrounded by circles, each corresponding to a certain distance from the base station. Von einem bestimmten TA-Wert lässt sich nun rückschließen, in welchem Kreis die MS in Bezug auf die jeweilige Basisstation liegen muss. From a specific TA value can be now infer, in which circuit the MS must be in relation to the respective base station. Der innerste Kreis wird jeweils als der nullte Kreis bezeichnet, der nächstfolgende als der erste Kreis und so fortfolgend. The innermost circle is referred to respectively as the zero-th circle, the next following than the first circle, and so forth as following. Wie in As in 1 1 dargestellt befindet sich nun die MS in Bezug auf die Basisstationen BS1 und BS3 in dem jeweiligen ersten Kreis, welcher einem bestimmten Entfernungsintervall d1 entspricht. shown now the MS is located in relation to the base stations BS1 and BS3 in the respective first circuit, which corresponds to a specific distance interval d1. Das Entfernungsintervall d1 kann beispielsweise 550-1100m entsprechen. The distance interval d1 may, for example correspond 550-1100m. In Bezug auf die Basisstation BS2 befindet sich die MS im zweiten Kreis, welcher einem Entfernungsintervall d2 entspricht. With respect to the base station BS2, the MS in the second circuit, which corresponds to a distance interval d2 is. Dies kann bei spielsweise 1100-1650m umfassen. This may include for example play 1100-1650m. Durch diese Kreise lässt sich die MS relativ genau „einkreisen", so dass die MS aus diesen drei Angaben recht genau ihre Position berechnen kann. Through these groups, the MS can "circle" relatively accurate, so that the MS from these three pieces of information can be quite accurately calculate its position.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Lokalisierung eines mobilen Kommunikationsendgerätes (MS) in einem Mobilfunknetz, bestehend aus einer Mehrzahl von Zellen mit zugehörigen, jeweils an einem festen Standort befindlichen Basisstationen (BS1, BS2, BS3), bei dem – durch das mobile Kommunikationsendgerät (MS) in Bezug auf eine Basisstation und auf mindestens eine davon benachbarte Basisstation jeweils eine bei Übertragung einer Nachricht zwischen dem mobilen Kommunikationsendgerät (MS) und der jeweiligen Basisstation (BS1, BS2, BS3) auftretende Zeitverzögerung, ein sogenannter TA-Wert gemessen wird, – durch das mobile Kommunikationsendgerät (MS) mittels der jeweiligen Zeitverzögerungen bzw. der TA-Werte in Bezug auf die entsprechenden Basisstationen (BS1, BS2, BS3) und deren jeweiligen entsprechenden Standorte das mobile Kommunikationsendgerät (MS) lokalisiert wird. A method of locating a mobile communication terminal (MS) in a cellular network consisting of a plurality of cells with corresponding, respectively located at a fixed location base stations (BS1, BS2, BS3), in which - by the mobile communication terminal (MS) with respect to a base station and at least one of which adjacent base station each have a case of transmission of a message between the mobile communication terminal (MS) and the respective base station (BS1, BS2, BS3) occurring time delay, a so-called TA value is measured, - by the mobile communication terminal ( MS) (by means of the respective time delays or the TA values ​​in relation to the corresponding base stations BS1, BS2, BS3) and their respective corresponding locations the mobile communication terminal (MS) is located.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Kommunikationsendgerät (MS) in dem Mobilfunknetz registriert ist und durch das mobile Kommunikationsendgerät (MS) in Bezug auf eine das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienende Basisstation (BS1) und auf mindestens eine davon benachbarte Basisstation (BS2, BS3) jeweils eine bei Übertragung einer Nachricht zwischen dem mobilen Kommunikationsendgerät (MS) und der jeweiligen Basisstation (BS1, BS2, BS3) auftretende Zeitverzögerung, ein sogenannter TA-Wert gemessen wird. A method according to claim 1, characterized in that the mobile communication terminal (MS) is registered in the mobile radio network and by the mobile communication terminal (MS) with respect to a the mobile communication terminal currently serving base station (BS1) and at least one of which neighboring base station (BS2 , in each case one (for transmission of a message between the mobile communication terminal MS) and the respective base station (BS1, BS2, BS3) occurring time delay, BS3) a so-called TA value is measured.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Kommunikationsendgerät (MS) eine Anforderungsnachricht für einen Kommunikationskanal an eine zu der das mobile Kommunikationsendgerät aktuell bedienenden Basisstation sendet und die Zeitverzögerung aus einer auf die Anforderungsnachricht folgenden Nachricht seitens der jeweiligen Basisstation ausliest. A method according to claim 2, characterized in that the mobile communication terminal (MS) a request message for a communication channel to a point to which the mobile communication terminal is currently serving base station sends and reads out the time delay from a to the request message following message on the part of the respective base station.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Kommunikationsendgerät mittels einer Triangulations-Berechnung lokalisiert wird. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that the mobile communication terminal is located by means of a triangulation calculation.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die TA-Werte von mehr als einer Basisstationen gemessen werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the TA values ​​are measured by more than one base stations.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren durchgeführt wird, während das mobile Kommunikationsendgerät im sogenannten „Idle, normal service, updated"-Zustand oder „Registered, normal Service, updated"-Zustand ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method is performed while the mobile communication terminal in the so-called "Idle, service normally updated" state or "registered, normal service, updated" state.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren durchgeführt wird, während das mobile Kommunikationsendgerät im sogenannten „idle mode" oder „packet idle mode" ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method is performed while the mobile communication terminal is in the so-called "idle mode" or "packet idle mode".
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das mobile Kommunikationsendgerät in Bezug auf eine benachbarte Basisstation der jeweilige TA-Wert wie folgt ermittelt wird: – das mobile Kommunikationsendgerät synchronisiert sich auf eine benachbarte Basisstation auf, – das mobile Kommunikationsendgerät empfängt daraufhin eine Nachricht von der benachbarten Basisstation, die für das Messverfahren relevante und die benachbarte Basisstation identifizierende Informationen enthält, – das mobile Kommunikationsendgerät sendet eine Anforderungsnachricht für einen Kommunikationskanal an die benachbarte Basisstation, – das mobile Kommunikationsendgerät erhält daraufhin eine Rückmeldung, in der der in Bezug auf die benachbarte Basisstation zu ermittelnde TA-Wert enthalten ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, by the mobile communication terminal with respect to a neighboring base station of the respective TA value is determined as follows: - the mobile communication terminal synchronizes itself with a neighboring base station, - the mobile communication terminal receives then a message from the neighboring base station, the information relevant to the measuring methods and includes the neighboring base station identifying information, - the mobile communication terminal sends a request message for a communication channel to the neighboring base station, - the mobile communication terminal then receives an acknowledgment, in which the relative to the neighboring base station is to be determined TA value.
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