DE60127498T2 - System und Verfahren zur Lokalisierung von Mobilgeräten - Google Patents
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Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- 1. TECHNISCHES GEBIET
- Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Telekommunikation, konkret betrifft sie ein System und eine Anordnung zur Ortung einer mobilen Sender-/Empfängereinrichtung.
- 1. BESCHREIBUNG DER RELEVANTEN TECHNIK
- Der Bereich der Mobilkommunikation hat im vergangenen Jahrzehnt ein enormes Wachstum erfahren. Während Mobilkommunikation früher auf kritische Anrufe begrenzt war in Situationen, in denen keine leitungsgebundene Kommunikation zur Verfügung stand, nutzen heute viele Personen die Mobilkommunikation als primäres Kommunikationsmedium. Darüber hinaus umfassen viele der heutigen mobilen Kommunikationsmittel wie beispielsweise PDAs (persönliche digitale Assistenten), Minicomputer, Notebook-Computer und andere Einrichtungen auch Verarbeitungsfunktionen. Einige Rufanlagen (Pager) umfassen auch Zwei-Wege-Kommunikationsfunktionen.
- Manchmal ist es wünschenswert, mobile Kommunikationsgeräte mit einiger Genauigkeit zu orten. Ein offensichtliches Beispiel einer Anwendung, bei der ein Dienst zum Orten (Lokalisieren) von Mobilgeräten von Vorteil ist, sind Notfalldienste (z.B. 110). In Notfallsituationen kennt der Benutzer eines Mobilgeräts eventuell seinen Standort nicht, oder er steht unter Stress und kann seinen momentanen Standort nicht angeben. Dies kann dazu führen, dass kritische Notfalldienste wie Polizei, Feuerwehr oder Ambulanzdienste an den falschen Standort gelotst werden.
- Auch andere Dienste erfordern eventuell Positionsinformationen für eine optimale Effizienz. So kann ein Unternehmen beispielsweise seinen Kunden gegen Gebühr einen Pannendienst oder Portier-Services anbieten. Über diese Dienste könnten den Benutzern von Mobilgeräten beispielsweise Orientierungshilfen zur nächsten Tankstelle, zum nächsten Abschleppdienst oder sonstige Richtungsangaben zur Verfügung gestellt werden. Für eine effektive Verwaltung solcher Dienste ist es wünschenswert, möglichst genaue Informationen über den Standort des Benutzers zu haben.
- Eine Lösung wäre die Bereitstellung eines GPS-Geräts (Global Positioning System) in jedem Telefon, über das die Standortinformationen als Teil der Dienstanforderung gesendet werden könnte. Ein GPS-System kann zwar extrem genaue Standortinformationen erzeugen, es erfordert jedoch einen klaren Signalempfang von verschiedenen Satelliten. Typischerweise können die Satellitensignale nicht exakt empfangen werden, wenn sich das Mobilkommunikationsgerät in einem Gebäude befindet oder wenn es von hohen Gebäuden umgeben ist. Dementsprechend sind die GPS-Ortungsdienste häufig in dem Umfeld nicht betriebsbereit, in dem sie am dringendsten benötigt werden.
- Viele Lösungen verwenden zur Standortbestimmung eine Dreiecksnavigation auf der Basis der Übertragung vom Mobilgerät. Diese Lösungen umfassen TOA-(Time Of Arrival, Ankunftszeit) und TDOA-Techniken (Time Difference Of Arrival, Ankunftszeit-Differenz). Die Zeitsynchronisierung ist besonders wichtig für die Empfänger (typischerweise die Basisstation) des Signals, da selbst geringe Abweichungen (im Bereich von Zehntel-Nanosekunden) zu erheblichen Ungenauigkeiten bei der Berechnung des Standorts führen können.
- Die internationale Patentanmeldung WO98/48588 beschreibt ein System zur Ortung eines Mobilkommunikationsgeräts gemäß den Präambeln von Anspruch 1 und 9.
- Die europäische Patentanmeldung 0 315 411 beschreibt ein Verfahren zur Ortung eines Mobilgeräts. Sie beschreibt die Verwendung eines Frequenz-Versatzes zwischen der Empfangs- und der Sendefrequenz des Geräts.
- Aus diesem Grund ist in der Branche der Bedarf nach hochpräzisen Verfahren und Geräten zur Bestimmung des Standorts mobiler Kommunikationsgeräte entstanden.
- KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Mit der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Ortung eines aus einer Vielzahl von Mobilkommunikationsgeräten bereitgestellt. Ein Sender sendet ein erstes Signal, wobei dieses erste Signal einen Geräte-Identifizierungscode zur Identifizierung eines bestimmten zu ortenden Mobilkommunikationsgeräts und eine Zeitkennung umfasst. Die Schaltungen in jedem der mobilen Kommunikationsgeräte empfangen das erste Signal und senden ein zweites Signal als Antwort auf eine Übereinstimmung zwischen dem Identifizierungscode des ersten Signals und einem internen Identifizierungscode. Jeder aus der Vielzahl der Empfänger hat eine interne Uhr. Beim Empfang der ersten Signals werden diese Uhren entsprechend der Zeitkennung im ersten Signal eingestellt. Beim Empfang des zweiten Signals wird eine Zeitdifferenz zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal ermittelt. Eine Kontrollschaltung ermittelt den Standort des bestimmten Mobilkommunikationsgeräts als Reaktion auf die von mehreren Empfängern bestimmten Zeitunterschiede.
- Die vorliegende Erfindung bietet erhebliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Erstens können extrem genaue Standortinformationen abgeleitet werden. Zweitens können die Signale über konventionelle Technologien übertragen werden, die innerhalb von Gebäuden nutzbar sind. Drittens wird der Effekt der Weitergabeverzögerungen innerhalb des Empfängers eliminiert. Viertens sind nur drei Empfänger erforderlich, um das mobile Kommunikationsgerät eindeutig zu orten, auch wenn mehr Empfänger eventuell eine höhere Genauigkeit ermöglichen.
- KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
- Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird hier auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen verwiesen, wobei:
-
1 ein Schaubild gemäß dem Stand der Technik zur Ortung eines Mobilkommunikationsgeräts zeigt; -
2 ein Schaubild eines Kommunikationssystems mit Standort-Diensten, die über Funktionen zur automatischen Synchronisierung verfügen, zeigt; -
3 die Darstellung eines Signals zur Ortung eines gewünschten Mobilkommunikationsgeräts zeigt; -
4a ein Schaubild zur Darstellung möglicher Standorte des Mobilgeräts in Relation zu einem einzelnen Empfänger, unter Verwendung der vorliegenden Erfindung, zeigt; -
4b ein Schaubild zur Darstellung des Schnittpunkts von drei Gruppen möglicher Standorte gemäß4a zeigt; -
4c ein Schaubild zur Darstellung des Schnittpunkts von drei Gruppen möglicher Standorte gemäß4a zeigt, wobei eine unerwartete Verzögerung erkannt wird; -
5 eine Schaltung zur Frequenzverschiebung zeigt; und -
6 eine Schaltung zum erneuten Broadcast-Senden eines Signals über eine gängige Frequenz zeigt. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung lässt sich am Besten verstehen mit Bezug auf die
1 -6 der Zeichnungen, wobei für ähnliche Komponenten in den verschiedenen Zeichnungen ähnliche Bezugszeichen verwendet werden. -
1 zeigt ein Verfahren gemäß dem Stand der Technik zum Orten eines Mobilkommunikationsgeräts10 . Eine Vielzahl von Empfängern12 , typischerweise Basisstationen, ist in der weiteren Umgebung des Mobilkommunikationsgeräts10 angeordnet. Ein Sender14 , der ebenfalls in einer Basisstation angeordnet sein kann, arbeitet in der weiteren Umgebung des Mobilkommunikationsgeräts10 . Die Netzwerksteuerung16 ist mit den Empfängern12 und dem Sender14 gekoppelt. - Im Betrieb muss sich das Netzwerk selbst synchronisieren oder externe Quellen für die Synchronisierung (z.B. GPS-Uhren) verwenden. Wie nachfolgend ausführlicher erläutert, ist es sehr wichtig, dass die Empfänger zeitsynchronisiert sind. Wenn der Empfänger
14 einen Befehl von der Netzwerksteuerung16 zur Ortung eines Mobilkommunikationsgeräts10 empfängt, gibt der Sender14 ein Signal aus (das „Auslösesignal") zur Identifikation des bestimmten zu ortenden Mobilkommunikationsgeräts10 . Dieses Signal wird auch von den Empfängern12 empfangen. Das vom Signal identifizierte Mobilkommunikationsgerät10 sendet ein Broadcast-Signal (das „Timing-Signal") als Antwort auf das Auslösesignal. Alternativ dazu könnten auch Informationen wie beispielsweise Anrufeinrichtung, Framing-Informationen oder andere Overhead-Daten zum Starten der Dreiecksnavigation verwendet werden. - Das Mobilkommunikationsgerät
10 hat einen Ausgang mit begrenzter Reichweite. Einige der Empfänger12 erkennen das Timing-Signal (R1-R4 in der Darstellung von1 ), andere Empfänger dagegen nicht (R5 in der Darstellung von1 ). Jeder Empfänger12 , der das Signal empfängt, erkennt den Zeitpunkt, zu dem das Signal empfangen wurde. Wenn der Zeitpunkt des Empfangs des Timing-Signals über einen Zeit-Schwellenwert ab dem Empfang des Auslösesignals hinausgeht, ist das Timing-Signal ungültig. - Jeder Empfänger
12 speichert einen Wert, der den Zeitpunkt des Empfangs des Timing-Signals angibt, entsprechend der internen Uhr des jeweiligen Empfängers. Unter der Annahme, dass das Timing-Signal gültig ist, wird der Zeitpunkt des Empfangs von jedem Empfänger12 zur Berechnung des Standorts des Mobilkommunikationsgeräts10 verwendet. Da der Ausgangszeitpunkt des Standortimpulses im Allgemeinen nicht mit der für die Standortbestimmung erforderlichen Genauigkeit bekannt ist, wird normalerweise ein TDOA-Ansatz verwendet. Bei diesem Verfahren werden die Differenzen bei der Ankunftszeit zwischen den Empfängern12 für die Berechnung der Dreiecksnavigation verwendet. Entsprechend wird die Dreiecksnavigation mit T1-2, T1-3 und T1-4 verwendet, wobei Tx-y die Differenz beim Empfang des Timing-Signals zwischen den Empfängern Rx und Ry ist. - Das oben beschriebene System zum Orten des Mobilkommunikationsgeräts
10 weist mehrere Schwächen auf. Erstens müssen die Sender14 und die Empfänger12 im Netzwerk sehr stark synchronisiert sein. Die Uhr für alle Empfänger muss bis in den Bereich von Zehntel-Nanosekunden synchronisiert sein für eine exakte Positionsbestimmung des Mobilkommunikationsgeräts10 . Zweitens ist das Mobilkommunikationsgerät10 verantwortlich für das Generieren des Timing-Signals als Antwort auf die Identifikation eines Auslösesignals; dies erfordert eine zusätzliche Funktionalität in jedem Mobilkommunikationsgerät10 . Drittens müssen vier Empfänger12 gültige Timing-Signale empfangen, um wenigstens drei Punkte für die Dreiecksnavigation zu erhalten. Dies reduziert die effektive Reichweite des Netzwerks, da die Empfänger außerhalb von besiedeltem Gebiet nicht so dicht angeordnet sind. Viertens variieren die Verzögerungen in den verschiedenen Empfängern wegen der Antennen, Kabel und der internen Komponenten. Diese Verzögerungen können sich auf die Zeitmarke beim Empfang des Timing-Signals auswirken und müssen daher berücksichtigt und normalisiert werden. Auch fehlerhafte Berechnungen der Verzögerungen im Bereich von Zehntel-Nanosekunden können die Genauigkeit der Standortberechnung erheblich beeinflussen. -
2 zeigt ein verbessertes Standortgerät und – verfahren zum Orten eines Mobilkommunikationsgeräts20 . Wiederum ist eine Vielzahl von Empfängern22 , typischerweise Basisstationen, in der weiteren Umgebung des Mobilkommunikationsgeräts20 angeordnet. Ein Sender24 , der ebenfalls in einer Basisstation angeordnet sein kann, befindet sich ebenfalls in der weiteren Umgebung des Mobilkommunikationsgeräts20 . Die Netzwerksteuerung26 ist mit den Empfängern22 und dem Sender24 gekoppelt. - Zum Orten eines Mobilkommunikationsgeräts
20 weist die Netzwerksteuerung26 den Sender24 an, ein erstes Signal S1 zu generieren, das eine Zeitmarke und eine für ein einzelnes Mobilkommunikationsgerät20 eindeutige Identifikation enthält. Dieses Signal wird als Broadcast-Signal an die Mobilkommunikationsgeräte20 und an die Empfänger22 in der Umgebung des Senders24 gesendet. Jeder Empfänger24 , der das Signal S1 empfängt, verwendet das Signal S1 zum Einstellen seiner internen Uhr auf die in der Zeitmarke angegebene Zeit. Für höchste Genauigkeit kompensiert jeder Empfänger22 die feststehende und bekannte Entfernung zwischen dem Sender24 und dem Empfänger22 . Entsprechend werden alle Empfänger22 in der Umgebung automatisch mit jedem Signal S1 in hohem Grad synchronisiert. - Das gleiche Signal S1 wird von den Mobilkommunikationsgeräten
20 empfangen, von denen eines vom Signal S1 identifiziert wird (sofern es sich innerhalb der Broadcast-Reichweite des Senders24 befindet). Das identifizierte Mobilkommunikationsgerät20 sendet nach dem Empfang des Signals S1 das Signal erneut als Broadcast-Signal2 . Die Empfänger22 innerhalb der Broadcast-Reichweite des Mobilkommunikationsgeräts20 empfangen das erneut gesendete Broadcast-Signal2 . In der in2 dargestellten Ausführungsform empfangen die Empfänger R1 bis R4 das erneut gesendete Broadcast-Signal, während der Empfänger R5 außerhalb der Reichweite des Mobilkommunikationsgeräts20 liegt. - Das erneut gesendete Broadcast-Signal S2 kann verschiedene Formen annehmen. In einer ersten Ausführungsform empfängt das Mobilkommunikationsgerät
20 das Signal S1 auf einer ersten Frequenz und sendet das Signal unverzüglich auf einer zweiten Frequenz als Signal S2 weiter. In einer zweiten Ausführungsform empfängt das Mobilkommunikationsgerät20 das Signal S1 und sendet das Signal S2 auf der gleichen Frequenz. Das Mobilkommunikationsgerät20 kann dem Signal auch Informationen hinzufügen, beispielsweise einen Wert zur Angabe der Weitergabeverzögerung durch die Elektronik des Mobilkommunikationsgeräts20 , wie in3 gezeigt. - Die Empfänger
22 empfangen das Signal S2 und notieren die Zeit, zu der das Signal S2 empfangen wurde, auf der Basis der internen Uhr, die entsprechend Signal S1 eingestellt wurde. Die Zeitdauer, die das Signal braucht, um vom Sender24 zu einem bestimmten Empfänger zu gelangen, beträgt daher TS2-TS1, wobei TS1 der Zeitpunkt ist, zu dem das Signal S1 empfangen wurde, und TS2 der Zeitpunkt ist, zu dem das Signal S2 empfangen wurde. - Es ist zu beachten, dass jede Weitergabeverzögerung im Empfänger zwischen dem Empfang des Signals S1 oder S2 und dem Speichern des Empfangs durch die Ermittlung der Zeitdifferenz TS2-TS1 eliminiert wird.
- Wie in
4a gezeigt, gibt die Zeitdifferenz TS2-TS1 die Entfernung zwischen dem Sender24 und dem Mobilkommunikationsgerät20 plus der Entfernung zwischen dem Mobilkommunikationsgerät20 und dem Empfänger22 an. Da die Standorte des Senders24 und des Empfängers22 feststehen und bekannt sind, können die Möglichkeiten für eine bestimmte Zeitdifferenz als Ellipse definiert werden mit dem Sender24 und dem Empfänger22 als den beiden Brennpunkten. Die Netzwerksteuerung26 kann mit diesen Informationen den Standort des Mobilkommunikationsgeräts20 genau feststellen. - Wenn sich drei Empfänger
22 nah genug am Sender24 und am Mobilkommunikationsgerät20 befinden, um die Signale S1 und S2 zu empfangen, lassen sich drei Ellipsen definieren entsprechend den Standorten des Senders24 , des Empfängers22 und der durch TS2-TS1 definierten Entfernung. Wie in4b gezeigt, schneiden sich die drei Ellipsen am Standort des Mobilkommunikationsgeräts20 . - Es ist zu beachten, dass sich die Ellipsen für eine exakte Standortbestimmung nicht exakt zu schneiden brauchen. Wenn beispielsweise eine nicht berücksichtigte Verzögerung durch das Mobilkommunikationsgerät
20 zu einer Vergrößerung der Ellipsen führt, wie in4c gezeigt, kann ein Bereich30 zwischen den drei Schnittpunkten zwischen den Ellipsen angelegt und der Mittelpunkt des Bereichs30 mithilfe der Methode der kleinsten Quadrate als guter Näherungswert für den Standort des Mobilkommunikationsgeräts20 bestimmt werden. - Außerdem kann, wenn weniger als zwei Empfänger gültige Daten aufweisen, der Standort des Mobilkommunikationsgeräts
20 in einem von zwei Schnittpunkten gefunden werden. Mithilfe weiterer Informationen wie beispielsweise Informationen vom Benutzer, Landkarten oder dem Eingangswinkel kann die Mehrdeutigkeit aufgelöst werden. - Wie oben beschrieben, kann das Signal S2 eine wiederholte Version des Signals S1 auf einer anderen Frequenz sein, oder das Signal S2 kann auf der gleichen Frequenz empfangen und erneut gesendet werden. Die Verschiebung des Signals S1 auf eine andere Frequenz kann durch eine einfache Schaltung mit einer sehr niedrigen Zeitverzögerung durchgeführt werden, wie in
5 gezeigt. In dieser Ausführungsform wird die Mischschaltung40 im Mobilkommunikationsgerät20 bereitgestellt. Die Mischschaltung40 empfängt das Signal S1 vom Sender22 über die Antenne42 . Der Filter/Kombinierer43 isoliert das Signal gegen alle anderen gleichzeitig ausgegebenen Signale und gibt das Signal zur weiteren Aufbereitung über den Filter/Verstärker44 weiter. Die Ausgabe des Filters/Verstärkers44 wird zusammen mit der Ausgabe des Oszillators48 in die Mischeinheit46 eingespeist, die die Frequenz des Signals S1 auf eine gewünschte Zwischenfrequenz (Intermediate Frequency, IF) verschiebt. Das IF-Signal wird über den Bandpassfilter50 weitergegeben. Die Ausgabe des Bandpassfilters50 wird zusammen mit der Ausgabe des Oszillators54 von der Mischeinheit52 empfangen, die die Frequenz weiter auf die gewünschte zweite Frequenz verschiebt. -
6 zeigt eine Schaltung zum Empfangen des Signals S1 und zum Senden des Signals S2 auf der gleichen Frequenz. In dieser Ausführungsform wird das Signal S1 vom Sender24 über die Antenne62 empfangen. Das Signal S1 wird über den Filter/Verstärker64 aufbereitet. Die Ausgabe des Filters/Verstärkers64 wird zusammen mit der Ausgabe des Oszillators68 von der Mischeinheit66 empfangen, die das Signal S1 auf eine gewünschte Zwischenfrequenz umsetzt. Das IF-Signal wird im Demodulator70 in binäre Form demoduliert. Die demodulierten Bits werden in der Speicher-/Verarbeitungsschaltung72 gespeichert, die dem Signal eventuell gewünschte Zusatzdaten hinzufügt. Die Daten für das Signal S2 werden von der Speicher-/Verarbeitungsschaltung72 an den Modulator74 ausgegeben. Die Ausgabe des Modulators74 wird von der Mischeinheit und dem Oszillator68 auf die ursprüngliche Frequenz des Signals S1 umgesetzt. Das Signal S2 wird anschließend verstärkt und über die Antenne62 übertragen. - Die Demodulierung des Signals vom Sender und die Remodulation des Signals bringen eine erhebliche Verzögerung innerhalb des Mobilkommunikationsgeräts
20 mit sich. Es ist daher wünschenswert, die Informationen zur Verzögerung durch das Mobilkommunikationsgerät20 (die bei verschiedenen Mobilkommunikationsgeräten sehr unterschiedlich sein kann) hinzuzufügen, um eine exaktere Messung der Übertragungsdauer des Signals vom Sender24 zum Mobilkommunikationsgerät20 zum Empfänger22 zu ermöglichen. Diese Zeitdauer wird anschließend berechnet als TS2-TS1-Td, wobei Td die Verzögerung durch das Mobilkommunikationsgerät20 angibt. - Die vorliegende Erfindung bietet erhebliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Erstens können extrem genaue Standortinformationen abgeleitet werden. Zweitens können die Signale über konventionelle Technologien übertragen werden, die innerhalb von Gebäuden nutzbar sind. Drittens werden Weitergabeverzögerungen innerhalb des Empfängers eliminiert. Viertens sind nur drei Empfänger erforderlich, um das mobile Kommunikationsgerät
20 zu orten, auch wenn mehr Empfänger eine höhere Genauigkeit ermöglichen. -
1 (STAND DER TECHNIK) - 12
- TIMING-SIGNAL (R3)
- 12
- AUSSERHALB DER REICHWEITE (R5)
- 12
- TIMING-SIGNAL (R4)
- 14
- AUSLÖSESIGNAL
- 12
- TIMING-SIGNAL (R2)
- 12
- TIMING-SIGNAL (R1)
- 16
- NETZWERKSTEUERUNG
-
2 - 26
- NETZWERKSTEUERUNG
-
3 - UHRZEIT GERÄTE-ID
- WEITERGABEVERZÖGERUNG
-
5 - 58
- FILTER/KOMB
-
6 - 70
- DEMOD
- 74
- MOD
- 72
- SPEICHER UND VERARBEITUNG
Claims (16)
- System zur Ortung eines aus einer Vielzahl von Mobilkommunikationsgeräten, das Folgendes umfasst: – Sender (
24 ) zum Senden eines ersten Signals (S1), wobei das erste Signal einen Geräte-Identifizierungscode zur Identifizierung eines bestimmten Mobilkommunikationsgeräts (20 ) umfasst; – Schaltung zur erneuten Übertragung (40 ) in jedem der Mobilkommunikationsgeräte zum Empfangen des ersten Signals (S1) und zum Senden eines zweiten Signals (S2) als Antwort auf eine Übereinstimmung zwischen diesem Identifizierungscode dieses ersten Signals und einem internen Identifizierungscode; – eine Vielzahl von Empfängern (22 ) mit entsprechenden internen Uhren zum Empfangen des ersten Signals (S1) und zum Einstellen ihrer internen Uhr entsprechend der Zeitkennung im ersten Signal, und zum Empfangen des zweiten Signals (S2); und – Steuerschaltung (26 ) zum Bestimmen des Standorts des bestimmten Mobilkommunikationsgeräts; – zum Orten eines bestimmten Mobilkommunikationsgeräts wird der Sender zum Senden eines ersten Signals (S1) mit einem Geräte-Identifizierungscode zur Identifizierung des zu ortenden Mobilkommunikationsgeräts und einer Zeitkennung konfiguriert; dadurch gekennzeichnet, dass – die Schaltung zur erneuten Übertragung (40 ) des zu ortenden Mobilkommunikationsgeräts das empfangene erste Signal erneut als Broadcast-Signal sendet; – jeder aus der Vielzahl der Empfänger (22 ) so konfiguriert ist, dass er das zweite Signal (S2) empfängt zum Bestimmen einer Zeitdifferenz (TS2-TS1) zwischen dem ersten und dem zweiten Signal; wobei die Zeitdifferenz (TS2-TS1) die Entfernung zwischen dem Sender (24 ) und dem Mobilkommunikationsgerät (20 ) plus der Entfernung zwischen dem Mobilkommunikationsgerät (20 ) und dem jeweiligen Empfänger (22 ) angibt; und – die Steuerschaltung (26 ) konfiguriert ist zum Erkennen des Standorts des bestimmten Mobilkommunikationsgeräts als Reaktion auf die Zeitdifferenzen (TS2-TS1), die durch diese verschiedenen Empfänger (22 ) ermittelt wurden. - System gemäß Anspruch 1, wobei dieses erste Signal auf einer ersten Frequenz gesendet wird und diese Schaltung zur erneuten Übertragung (
40 ) dieses zweite Signal auf einer zweiten Frequenz sendet, die sich von dieser ersten Frequenz unterscheidet. - System gemäß Anspruch 2, wobei diese Schaltung zur erneuten Übertragung eine Frequenzverschiebungseinrichtung zum Verschieben der Frequenz dieses ersten Signals zum Erzeugen dieses zweiten Signals umfasst.
- System gemäß Anspruch 1, wobei dieses erste Signal auf einer ersten Frequenz gesendet wird und diese Schaltung zur erneuten Übertragung dieses zweite Signal auf dieser ersten Frequenz sendet.
- System gemäß Anspruch 4, wobei diese Schaltung zur erneuten Übertragung Demodulationsschaltungen (
70 ) und Modulationsschaltungen (74 ) umfasst. - System gemäß Anspruch 5, wobei diese Schaltung zur erneuten Übertragung Speicher (
72 ) zum temporären Speichern von Daten aus diesem ersten Signal umfasst. - System gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei diese Schaltung zur erneuten Übertragung Schaltungen zum Hinzufügen von Informationen zu diesem ersten Signal umfasst.
- System gemäß Anspruch 7, wobei diese Schaltung zur erneuten Übertragung Informationen hinzufügt, die die Weiterleitungsverzögerung (Td) durch das Mobilkommunikationsgerät (
20 ) angeben. - Verfahren zum Orten eines aus einer Vielzahl von Mobilkommunikationsgeräten, wobei das Verfahren Folgendes umfasst – Senden eines ersten Signals (S1), wobei dieses erste Signal einen Geräte-Identifizierungscode zur Identifizierung eines bestimmten Mobilkommunikationsgeräts umfasst; – Empfangen des ersten Signals im Mobilkommunikationsgerät; – Senden des zweiten Signals (S2) von einem der Mobilkommunikationsgeräte als Antwort auf eine Übereinstimmung zwischen diesem Identifizierungscode des ersten Signals und einem internen Identifizierungscode. – Empfangen des zweiten Signals (
2 ) in einer Vielzahl von Empfängern (22 ), die jeweils eine interne Uhr haben, und Einstellen der jeweiligen internen Uhren entsprechend der Zeitkennung im ersten Signal; und – Bestimmen des Standorts des bestimmten Mobilkommunikationsgeräts, – zum Orten eines bestimmten Mobilkommunikationsgeräts (20 ) wird ein erstes Signal (S1) gesendet, das einen Geräte-Identifizierungscode zur Identifizierung des zu ortenden Mobilkommunikationsgeräts und eine Zeitkennung umfasst; – dadurch gekennzeichnet, dass das zu ortende Mobilkommunikationsgerät (20 ) nach dem Empfang des ersten Signals (S1) das empfangene erste Signal (S1) erneut als Broadcast-Signal sendet; – wobei jeder aus der Vielzahl der Empfänger (22 ) so konfiguriert ist, dass er nach dem Empfang des ersten Signals (S1) das zweite Signal (S2) empfängt und eine Zeitdifferenz (TS2-TS1) zwischen dem ersten und dem zweiten Signal ermittelt; wobei die Zeitdifferenz die Entfernung zwischen dem Sender und dem Mobilkommunikationsgerät plus der Entfernung zwischen dem Mobilkommunikationsgerät und dem jeweiligen Empfänger angibt; und – wobei der Standort des bestimmten Mobilkommunikationsgeräts (20 ) als Reaktion auf die Zeitdifferenzen, die durch diese verschiedenen Empfänger ermittelt wurden, bestimmt wird. - Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei dieser Schritt zum Senden dieses ersten Signals das Senden eines ersten Signals (S1) auf einer ersten Frequenz umfasst und dieser Schritt zum Senden dieses zweiten Signals den Schritt zum Senden dieses zweiten Signals (S2) auf einer zweiten Frequenz umfasst, die sich von dieser ersten Frequenz unterscheidet.
- Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei dieser erste Schritt zum Senden eines zweiten Signals auf einer zweiten Frequenz den Schritt zum Verschieben der Frequenz dieses ersten Signals zum Erzeugen dieses zweiten Signals umfasst.
- Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei dieser Schritt zum Senden dieses ersten Signals das Senden eines ersten Signals auf einer ersten Frequenz umfasst und dieser Schritt zum Senden dieses zweiten Signals den Schritt zum Senden dieses zweiten Signals auf dieser ersten Frequenz umfasst.
- Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei dieser Schritt zum Senden dieses zweiten Signals die Schritte zum Demodulieren dieses ersten Signals zum Generieren von Daten und zum Modulieren dieser Daten auf dieser ersten Frequenz umfasst.
- Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei dieser Schritt zum Senden dieses zweiten Signals den Schritt zum Speichern dieser Daten in einem Speicher umfasst.
- Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 9-14, wobei dieser Schritt zum Senden dieses zweiten Signals den Schritt zum Hinzufügen von Informationen zu diesem ersten Signal umfasst.
- Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei dieser Schritt zum Hinzufügen von Informationen den Schritt zum Hinzufügen von Informationen über die Weitergabeverzögerung (Td) durch das Mobilkommunikationsgerät umfasst.
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Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030036391A1 (en) * | 2000-08-25 | 2003-02-20 | Xemplix, Ltd. | Relating to information delivery |
GB2387072B (en) * | 2002-03-28 | 2004-09-22 | Motorola Inc | Mobile communication stations, methods and systems |
JP4223923B2 (ja) * | 2003-11-06 | 2009-02-12 | 株式会社日立製作所 | 測位方式及び測位システム及び無線基地局 |
US7218229B2 (en) | 2003-11-07 | 2007-05-15 | Wherenet Corp | Location system and method that achieves time synchronized network performance with nodes divided into separate networks |
KR100974044B1 (ko) * | 2004-06-09 | 2010-08-05 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 거리 측정 시스템, 거리 측정 방법, 정보 처리 장치 및프로그램과 기록 매체 |
GB2416635A (en) * | 2004-07-23 | 2006-02-01 | Hewlett Packard Development Co | Positioning system |
US7245899B2 (en) * | 2004-12-13 | 2007-07-17 | Fredrik Carle | Portable rescue device and a method for locating such a device |
JP4693405B2 (ja) * | 2004-12-17 | 2011-06-01 | 株式会社日立製作所 | ノード位置測位システム、無線基地局及び位置測定方法 |
US7710322B1 (en) | 2005-05-10 | 2010-05-04 | Multispectral Solutions, Inc. | Extensible object location system and method using multiple references |
US9274207B2 (en) | 2006-02-01 | 2016-03-01 | Zih Corp. | System and method for determining signal source location in wireless local area network |
US7764959B2 (en) * | 2006-04-13 | 2010-07-27 | Carrier Iq, Inc. | Analysis of arbitrary wireless network data using matched filters |
US20080009295A1 (en) * | 2006-07-07 | 2008-01-10 | Nicole Brousseau | Method for the high accuracy geolocation of outdoor mobile emitters of CDMA cellular systems |
JP2008039738A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Fujitsu Ltd | 測位方法 |
GB2441375B (en) | 2006-08-29 | 2011-03-02 | Ubiquisys Ltd | Basestation for cellular communication system |
JP4980021B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-07-18 | 三菱電機株式会社 | 測位システム、探知装置、測位装置、測位システムの測位方法、探知装置の探知方法、測位装置の測位方法、探知装置の探知プログラムおよび測位装置の測位プログラム |
US7528776B2 (en) * | 2007-03-22 | 2009-05-05 | Nortel Networks Limited | Beacon-assisted precision location of untethered client in packet networks |
WO2009151778A2 (en) | 2008-04-14 | 2009-12-17 | Mojix, Inc. | Radio frequency identification tag location estimation and tracking system and method |
JP4382862B2 (ja) * | 2008-07-25 | 2009-12-16 | 株式会社日立製作所 | 測位方式及び測位システム及び無線基地局 |
US9645225B2 (en) | 2008-11-21 | 2017-05-09 | Qualcomm Incorporated | Network-centric determination of node processing delay |
US20100135178A1 (en) | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Qualcomm Incorporated | Wireless position determination using adjusted round trip time measurements |
US8892127B2 (en) | 2008-11-21 | 2014-11-18 | Qualcomm Incorporated | Wireless-based positioning adjustments using a motion sensor |
US9125153B2 (en) * | 2008-11-25 | 2015-09-01 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for two-way ranging |
US8768344B2 (en) | 2008-12-22 | 2014-07-01 | Qualcomm Incorporated | Post-deployment calibration for wireless position determination |
US8750267B2 (en) | 2009-01-05 | 2014-06-10 | Qualcomm Incorporated | Detection of falsified wireless access points |
IT1398976B1 (it) * | 2009-06-19 | 2013-03-28 | Sie Soc It Elettronica | Metodo e apparecchiatura per la localizzazione passiva di emittenti di segnali radio. |
WO2011130582A1 (en) | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Mojix, Inc. | Systems and methods for detecting patterns in spatio-temporal data collected using an rfid system |
US8781492B2 (en) | 2010-04-30 | 2014-07-15 | Qualcomm Incorporated | Device for round trip time measurements |
US8712444B2 (en) * | 2010-05-06 | 2014-04-29 | Digi International Inc. | Signal phase-based location of network nodes |
US9111156B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-08-18 | Mojix, Inc. | Systems and methods for compressive sensing ranging evaluation |
CN103941226A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-07-23 | 华中师范大学 | 一种电子标签三维无线高精度定位系统及方法 |
US20160047886A1 (en) * | 2014-08-18 | 2016-02-18 | Digi International Inc. | System and method for locating a radio tag |
JP6142898B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2017-06-07 | ダイキン工業株式会社 | 測位システム |
US9535155B2 (en) * | 2015-02-04 | 2017-01-03 | Cognitive Systems Corp. | Locating the source of a wireless signal |
US9883337B2 (en) | 2015-04-24 | 2018-01-30 | Mijix, Inc. | Location based services for RFID and sensor networks |
CN105388454B (zh) * | 2015-10-16 | 2016-10-12 | 四川中电昆辰科技有限公司 | 用于实现信号准同步的装置、定位装置及方法 |
EP3171193A1 (de) * | 2015-11-18 | 2017-05-24 | The Swatch Group Research and Development Ltd. | Verfahren zur lokalisierung einer leitplanke |
JP6776848B2 (ja) * | 2016-11-25 | 2020-10-28 | 富士通株式会社 | 情報処理システム、情報処理装置及び情報処理方法 |
EP3729131A1 (de) * | 2017-12-22 | 2020-10-28 | Khalifa University of Science and Technology | Verfahren und systeme zur ortung |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6064273A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | 物標位置検出方式 |
NZ222404A (en) * | 1987-11-02 | 1991-06-25 | Precision Technology Inc | Vehicle tracking by comparison of transmitted phase at multiple receivers |
JPS63266381A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-02 | Nippon Precision Kk | 受動形ssr装置 |
JPH0575526A (ja) * | 1991-02-25 | 1993-03-26 | Pagemart Inc | 適応呼出装置 |
US5600706A (en) | 1992-04-08 | 1997-02-04 | U S West, Inc. | Method and system for determining the position of a mobile receiver |
US5327144A (en) | 1993-05-07 | 1994-07-05 | Associated Rt, Inc. | Cellular telephone location system |
US6028551A (en) | 1994-12-13 | 2000-02-22 | Schoen; Neil Charles | Micro-miniature beacon transmit-only geo-location emergency system for personal security |
US5835907A (en) * | 1995-12-20 | 1998-11-10 | Mci Communications Corporation | Emergency PCS system for identification and notification of a subscriber's location |
US5835530A (en) | 1995-12-21 | 1998-11-10 | Corsair Communications, Inc. | Bit characteristics measurement system for digitally modulated signals |
US5825887A (en) | 1995-12-28 | 1998-10-20 | Trimble Navigation Limited | Transmitting and receiving apparatus for full code correlation operation under encryption for satellite positioning system |
US6122512A (en) * | 1996-09-30 | 2000-09-19 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and apparatus for mobile station geographical location determination |
US6026304A (en) | 1997-01-08 | 2000-02-15 | U.S. Wireless Corporation | Radio transmitter location finding for wireless communication network services and management |
DE19707537A1 (de) * | 1997-02-25 | 1998-08-27 | Alsthom Cge Alcatel | Verfahren zur Weitergabe von Informationen zwischen beweglichen Körpern und Kommunikationseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US6246361B1 (en) * | 1999-06-28 | 2001-06-12 | Gary Sutton | Method and apparatus for determining a geographical location of a mobile communication unit |
US6040800A (en) | 1997-04-22 | 2000-03-21 | Ericsson Inc. | Systems and methods for locating remote terminals in radiocommunication systems |
US6374098B1 (en) * | 1997-04-22 | 2002-04-16 | Ericsson Inc. | Systems and methods for locating remote units operating in a radiocommunication system using an adjunct system |
US6021330A (en) | 1997-07-22 | 2000-02-01 | Lucent Technologies Inc. | Mobile location estimation in a wireless system using designated time intervals of suspended communication |
US5987329A (en) | 1997-07-30 | 1999-11-16 | Ericsson Inc | System and method for mobile telephone location measurement using a hybrid technique |
JPH1164507A (ja) * | 1997-08-13 | 1999-03-05 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 距離測定方法 |
US6243587B1 (en) * | 1997-12-10 | 2001-06-05 | Ericsson Inc. | Method and system for determining position of a mobile transmitter |
US6014102A (en) | 1998-04-17 | 2000-01-11 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for calibrating location finding equipment within a communication system |
US6108558A (en) * | 1998-04-21 | 2000-08-22 | Motorola, Inc. | Method for calculating a location of a remote Unit utilizing observed time difference (OTD) and real time difference (RTD) measurements. |
US6163278A (en) * | 1998-11-10 | 2000-12-19 | Daimlerchrysler Corporation | Electronic locating system for locating vehicles at assembly plants |
-
2000
- 2000-08-11 US US09/637,382 patent/US6574478B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-07-23 AU AU55914/01A patent/AU776630B2/en not_active Expired
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