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Die
Erfindung bezieht sich auf den Bereich der zellulären Kommunikationsnetze
und genauer gesagt auf die Lokalisierung der mit diesen Netzen verbundenen
mobilen Kommunikationsendgeräte per
Satellit.
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Manche
mobilen Kommunikationsendgeräte sind
mit einer Vorrichtung zur Positionierung per Satellit ausgestattet,
die es ihnen ermöglicht,
ihre Position mit Hilfe von Navigationsdaten zu ermitteln, die von
einer Anlage zur Positionierung per Satellit des Typs RNSS (für „Radio
Navigation Satellite Service") geliefert
werden, wie beispielsweise das GPS-Netz oder das GLONASS-Netz oder
das künftige
GALILEO-Netz.
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Unter „mobilem
Endgerät" verstehen wir hier jedwedes
Kommunikationsendgerät,
das im Stande ist, Daten mit einem zellulären Netz auszutauschen, und
mit einer Vorrichtung zur Positionierung per Satellit ausgerüstet ist,
die an eine Anlage zur Positionierung per Satellit gekoppelt werden
kann. Folglich kann es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon oder um
einen digitalen Organizer (oder PDA) oder um einen Notebook-Computer
handeln, der mit einer Funk-Kommunikationsschnittstelle ausgestattet
ist.
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Damit
eine Vorrichtung zur Positionierung die Position des Endgeräts ermitteln
kann, in dem es eingebaut ist, ist es, wie dem Fachmann bekannt
ist, erforderlich, dass es ihr zunächst gelingt, sich auf mindestens
drei und vorzugsweise vier so genannte Positionierungssatelliten „in Sicht" einzustellen.
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Da
dieses Einstellen relativ lange dauern kann, wurde vorgeschlagen,
die Anlagen zur Positionierung per Satellit an Server zu koppeln,
die die Aufgabe haben, auf Anforderung an die Vorrichtungen zur
Positionierung per Satellit (die dann als unterstützt bezeichnet
werden) Unterstützungsdaten
zu liefern, die für
Kennungen der Satelliten in Sicht in ihren jeweiligen Zellen charakteristisch
sind. Genauer gesagt liefert man an den Unterstützungsdatenserver eine Lokalisierungsanforderung,
damit er die Satelliten in Sicht in dieser Zelle ermittelt und deren
jeweilige Kennungen an das betreffende mobile Endgerät übermittelt,
eventuell durch eine Ausrüstung
zur Lokalisierungsverwaltung seines zellulären Netzes.
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Nachdem
eine unterstützte
Vorrichtung zur Positionierung per Satellit im Besitz der Kennungen der
Satelliten in Sicht seines mobilen Endgeräts ist, wird die Einstellarbeit
stark erleichtert.
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Je
nach Typ des zellulären
Netzes und/oder Konfiguration des mobilen Endgeräts können die Unterstützungsdaten
entweder im leitungsvermittelten Modus (oder „Circuit-Switched") oder in Kurzmitteilungen (oder SMS)
an das vom zellulären
Netz betroffene Endgerät übermittelt
werden oder in GPRS-Paketen (für „General
Packet Radio System"), wie
in
US 2002/077116 beschrieben.
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Die Übertragung
im leitungsvermittelten Modus ist eine langsame Datenübermittlungstechnik und
ermöglicht
keinen etwa gleichzeitigen Sprachdaten- und Unterstützungsdatentransfer.
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Da
die SMS-Übermittlung
eine Speicherung in einer Warteschlange erfordert, ist sie relativ
langsam und unterliegt nicht vorhersagbaren Wartezeiten.
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Schließlich ermöglicht die
GPRS-Übermittlung
keinen ungefähr
gleichzeitigen Transfer von Sprachdaten und Unterstützungsdaten.
Außerdem kann
sie nur in so genannten 2,5 G-Netzen
ins Auge gefasst werden, wie beispielsweise den GSM/GPRS-Netzen.
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Da
keine bekannte Technik vollständig
zufrieden stellt, bezweckt die Erfindung folglich eine Verbesserung
der Situation.
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Hierfür schlägt sie ein
Verfahren zur Lokalisierung von mobilen Kommunikationsendgeräten vor,
die zu einem zellulären
Kommunikationsnetz gehören
und jeweils eine unterstützte
Vorrichtung zur Positionierung per Satellit enthalten, die an eine
Anlage zur Positionierung per Satellit gekoppelt werden kann, die
wiederum an einen Unterstützungsdatenserver
gekoppelt ist.
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Dieses
Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, im
Falle der Lokalisierungsanforderung eines der mobilen Endgeräte:
- – einen
USSD-Datentransportkanal zwischen der unterstützten Vorrichtung zur Positionierung
per Satellit dieses Endgeräts
und einer Ausrüstung zur
Lokalisierungsverwaltung, die zu diesem zellulären Netz gehört und an
den Server gekoppelt ist, aufzubauen, dann
- – via
den USSD-Transportkanal an das Endgerät Unterstützungsdaten zu übermitteln,
die für
Kennungen von mindestens drei (und vorzugsweise vier) Satelliten
in Sicht in der Zelle charakteristisch sind, in welcher es sich
befindet,
damit seine unterstützte Vorrichtung zur Positionierung
per Satellit sich auf diese Satelliten einstellen kann, um zumindest
jeweils die Entfernung abzuschätzen,
die ihr Endgerät
von den Satelliten in Sicht trennt.
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Man
kann in der unterstützten
Vorrichtung zur Positionierung per Satellit die Position ihres Endgeräts ermitteln,
und falls die Lokalisierungsanforderung vom Netz herkommt, übermittelt
man an die Ausrüstung
zur Lokalisierungsverwaltung Daten, die charakteristisch für diese
Position sind. Als Variante kann man auf der Ebene der unterstützten Vorrichtung
zur Positionierung per Satellit nur die Entfernungen bestimmen,
die ihr Endgerät
von den identifizierten Satelliten trennen, und an die Ausrüstung zur
Lokalisierungsverwaltung Daten übermitteln,
die nur für die
ermittelten Entfernungen Endgerät/Satellit
charakteristisch sind, wobei die Ermittlung der Position des Endgeräts dann
auf der Ebene der Ausrüstung zur
Lokalisierungsverwaltung erfolgt, eventuell im Zusammenwirken mit
dem Unterstützungsdatenserver.
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Wenn
die Ausrüstung
für die
Lokalisierungsverwaltung vom Unterstützungsdatenserver verschieden
ist, kann die Ausrüstung
beim Empfang einer Lokalisierungsanforderung Daten an den Server übermitteln,
die für
die Kennung der Zelle charakteristisch sind, in welcher das betreffende
Endgerät liegt,
damit er auf der Grundlage selbiger die Position der Zelle und die
entsprechenden Unterstützungsdaten
bestimmen kann, dann diese Unterstützungsdaten an ihn übermittelt,
damit er sie via den USSD-Transportkanal an das betreffende Endgerät übermittelt.
Als Variante kann die Ausrüstung
zur Lokalisierungsverwaltung auch den Unterstützungsdatenserver bilden. In
diesem Fall ermittelt man in der Ausrüstung die Unterstützungsdaten
ausgehend von der Kennung der Zelle, in welcher sich das betreffende
Endgerät
befindet, dann übermittelt
man sie über den
USSD-Transportkanal an das betreffende Endgerät.
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Die
Lokalisierungsanforderung kann entweder durch das Endgerät erstellt
werden oder durch eine Ausrüstung
des Netzes, eventuell die Ausrüstung
zur Lokalisierungsverwaltung. Im ersten Fall sind die Daten, welche
für die
Kennung der Zelle charakteristisch sind, vorzugsweise in der Lokalisierungsanforderung
enthalten, die an die Ausrüstung zur
Lokalisierungsverwaltung übermittelt
wird, während
sie im zweiten Fall im zellulären
Netz beim Empfang (oder im Falle der lokalen Generierung) der Lokalisierungsanforderung
ermittelt werden.
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Außerdem erfolgen
die Datenübermittlungen im
USSD-Transportkanal beispielsweise in Form von durchgehenden dedizierten
Mitteilungen und gemäß einem
so genannten „Benutzerplan"-Protokoll (oder „User Plane
Protocol").
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Die
Erfindung schlägt
auch ein mobiles Kommunikationsendgerät für ein zelluläres Kommunikationsnetz
vor, das eine unterstützte
Vorrichtung zur Positionierung per Satellit einschließt, die
an eine Anlage zur Positionierung per Satellit gekoppelt werden kann,
welche wiederum an einen Unterstützungsdatenserver
gekoppelt ist.
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Dieses
mobile Endgerät
ist dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Verwaltung von USSD-Daten
enthält,
die Kanäle
für den
Transport von Daten des Typs USSD aufbauen können, und Mittel zur Verarbeitung,
die die Aufgabe haben, auf Anforderung die Mittel zur Verwaltung
von USSD-Daten mit der unterstützen
Vorrichtung zur Positionierung per Satellit zu koppeln, damit sie
einen USSD-Transportkanal zwischen dieser Vorrichtung und einer
Ausrüstung
zur Lokalisierungsverwaltung, die zum zellulären Netz gehört und an
den Server gekoppelt ist, aufbauen. Dieser USSD-Transportkanal ermöglicht dann
die Übermittlung
von Unterstützungsdaten,
die für
Kennungen von mindestens drei Satelliten in Sicht in der Zelle charakteristisch
sind, in welcher dieses Endgerät
sich befindet, an die Vorrichtung, damit sie sich auf diese Satelliten
einstellen kann, und anschließend
zumindest die Entfernungen abschätzen
kann, die sie von ihrem Endgerät
trennen.
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Die
unterstützte
Vorrichtung zur Positionierung per Satellit kann so aufgebaut sein,
dass sie die Position ihres Endgeräts ermittelt. Wenn die Lokalisierungsanforderung
vom Netz ausgeht, übermittelt das
Endgerät
dann Daten, die für
seine Position charakteristisch sind, an die Ausrüstung zur
Lokalisierungsverwaltung, und zwar über den USSD-Transportkanal.
Wenn die unterstützte
Vorrichtung zur Positionierung per Satellit so aufgebaut ist, dass
sie nur die Entfernungen bestimmt, die ihr Endgerät von den identifizierten
Satelliten trennen, übermittelt
das Endgerät
in der Variante via den USSD-Transportkanal Daten, die für diese
Entfernungen charakteristisch sind, an die Ausrüstung zur Lokalisierungsverwaltung.
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Außerdem können die
Mittel zur Verarbeitung so aufgebaut sein, dass sie den Verwaltungsmitteln
Daten liefern, die charakteristisch für die Kennung der Zelle sind,
in der sich ihr Endgerät
befindet, so dass sie diese über
den USSD-Transportkanal im Hinblick auf die Ermittlung der Unterstützungsdaten an
die Ausrüstung übermitteln.
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Die
Erfindung eignet sich besonders gut, obschon nicht ausschließlich, für so genannte
zelluläre 2G-Kommunikationsnetze,
wie die GSM-Netze.
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Weitere
Kennzeichen und Vorteile der Erfindung treten bei der Analyse der
nachstehenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen
zutage, bei denen:
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1 schematisch
ein Beispiel für
die Ausführung
eines GSM-Netzes darstellt, das an ein Zentrum zur Lokalisierungsverwaltung
gekoppelt ist und an einen Unterstützungsdatenserver einer unterstützten Anlage
zur Positionierung per Satellit,
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2 schematisch
eine Ausführungsvariante
eines Zentrums zur Lokalisierungsverwaltung veranschaulicht, das
einen Unterstützungsdatenserver einer
unterstützten
Anlage zur Positionierung per Satellit veranschaulicht, und
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3 schematisch
und funktionell ein Beispiel für
die Ausführung
eines mobilen Endgeräts
gemäß der Erfindung
veranschaulicht.
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Die
beigefügten
Zeichnungen können
nicht nur der Ergänzung
der Erfindung dienen, sondern gegebenenfalls auch zu deren Definition
beitragen.
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Zweck
der Erfindung ist es, die Lokalisierung von mobilen Kommunikationsendgeräten zu erleichtern,
die zu zellulären
Kommunikationsnetzen gehören
und an eine unterstützte
Anlage zur Positionierung per Satellit gekoppelt sind.
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Unter „unterstützte Anlage
zur Positionierung per Satellit" verstehen
wir hier eine Anlage, die ein Netz zur Positionierung per Satellit
vom Typ RNSS (für „Radio
Navigation Satellite System")
enthält,
wie beispielsweise das Netz GPS oder das Netz GLONASS oder das künftige Netz
GALILEO, oder auch die Kombination aus mindestens zwei der drei vorgenannten
Netze, gekoppelt an einen Unterstützungsdatenserver, der die
Aufgabe hat, Unterstützungsdaten
zu liefern, die die Berechnung der geschätzten Position von mobilen
Endgeräten
erleichtern, oder von Parametern, die für die Ermittlung dieser Position
erforderlich sind, und zwar durch unterstützte Vorrichtungen zur Positionierung
per Satellit, die in diesen mobilen Endgeräten eingebaut sind.
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Außerdem ist
hier unter „mobilem
Endgerät" jegliche Art von
mobilem Endgerät
zu verstehen, das im Stande ist, zum einen Daten mit einem zellulären Kommunikationsnetz
auszutauschen und insbesondere Unterstützungsdaten, die vom Unterstützungsdatenserver
herkommen, und zum anderen zumindest Signale zu empfangen, die Navigationsdaten des
Netzes zur Positionierung per Satellit enthalten. Es kann sich also
beispielsweise um ein Mobiltelefon oder einen digitalen Organizer
(oder PDA) oder einen Notebook-Computer handeln, der mit einer Funk-Kommunikationsschnittstelle
ausgestattet ist.
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Im
nachfolgenden Teil erachten wir beispielhaft, dass die unterstützte Anlage
zur Positionierung per Satellit das A-GPS-Netz (oder „Assisted-GPS") ist und dass die
mobilen Endgeräte
Mobiltelefone sind, die mit einer unterstützten Vorrichtung zur Positionierung
per Satellit ausgestattet sind.
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Außerdem erachtet
man, wie auf 1 veranschaulicht, im Folgenden
beispielhaft, dass das zelluläre
Kommunikationsnetz ein GSM-Netz ist. Natürlich ist jeglicher andere
Typ von zellulärem
Netz von der Erfindung betroffen, und insbesondere die Netze vom
Typ GSM/GPRS und UMTS (und alle ihre Äquivalente).
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Da
die unterstützte
Anlage zur Positionierung per Satellit (GPS-Positionierungssystem
(mit der Bezeichnung CS auf 1) und Unterstützungsdatenserver
A-GPS (SDA)) und ihre allgemeine Funktionsweise vollkommen herkömmlich sind,
werden sie nicht eingehender beschrieben. Die jeweiligen Funktionsweisen
des GPS-Netzes (CS) und des zugehörigen Unterstützungsdatenservers
A-GPS (SDA) verändern
sich also verglichen mit denjenigen des vorherigen Stands der Technik
nicht. Es wird nur daran erinnert, dass der Server A-GPS (SDA) die Aufgabe
hat, auf Anforderung Unterstützungsdaten zu
liefern, die charakteristisch sind insbesondere für Kennungen
der Navigationssatelliten SN, die in der Zelle, in der sich das
mobile Endgerät
T, welches Gegenstand der Anforderung ist, befindet, in Sicht sind, ausgehend
von der geschätzten
Position dieser Zelle (vom Netz oder dem mobilen Endgerät T geliefert) und
den aktuellen Positionen der Navigationssatelliten SN des Netzes
GPS.
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Ergänzende Informationen über das
Netz A-GPS sind auf der Internet-Site des 3GPP zu finden und genauer
gesagt in der Anlage D des Dokuments 3GPP „Location Services (LCS);
Functional Description Stage 2",
wo sie mit 3GPP TS 03.71 V8.2.0 bezeichnet werden.
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Außerdem handelt
es sich bei dem GSM-Netz, zu dem die Mobiltelefone T gehören, um ein
vollkommen herkömmliches
Netz. Es kann wie auf 1 veranschaulicht zusammengefasst
werden als ein Funkzugangsnetz, mit der Bezeichnung BSS, über eine
Schnittstelle (mit A bezeichnet) gekoppelt an einen Netzkern oder
CN (für „Core Network", oder auch NSS),
der wiederum eventuell gekoppelt ist an ein oder mehrere andere öffentliche
und/oder private Netze.
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Der
Netzkern CN (oder NSS) enthält
zunächst
eine mobile Vermittlungsstelle MSC (für „Mobile Switching Centre") gekoppelt an die
Schnittstelle A und mit der Aufgabe, die Arbeitsvorgänge durchzuführen, die
für die
Verwaltung der Verbindungen im leitungsvermittelten Modus mit den
zu seinem Netz gehörenden
mobilen Endgeräten
erforderlich sind. Diese mobile Vermittlungsstelle MSC ist eventuell
an ein oder mehrere andere feste oder mobile Netze gekoppelt, und
zwar vermittels eines Vermittlungsgateways GMSC (für „Gateway
MSC"). Der Netzkern
CN schließt
ebenfalls eine Vermittlungsstelle für Mitteilungen mit der Bezeichnung
SMSC (für „Short
Message Switching Centre")
ein, die an die Schnittstelle A gekoppelt ist und die Aufgabe hat,
die Arbeitsvorgänge
durchzuführen,
die für
die Verwaltung der Mitteilungen, insbesondere vom Typ SMS, mit den
zu seinem Netz gehörenden
mobilen Endgeräten
T erforderlich sind. Der Netzkern CN enthält außerdem eine Datenbank mit der
Bezeichnung HLR (für „Home Location
Register"), die
Informationsdaten über
die mobilen Endgeräte
T sowohl statischer als auch dynamischer Art (letzte bekannte Lokalisierung
oder Position der letzten Zugehörigkeitszelle)
beinhaltet. Die MSC, SMSC und GMSC sind alle an die HLR gekoppelt,
um die Informationen über
die mobilen Endgeräte
erhalten zu können,
die für
ihre jeweiligen Verarbeitungen erforderlich sind.
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Der
Server A-GPS (SDA) ist im Allgemeinen direkt oder indirekt an den
Netzkern CN gekoppelt.
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Das
Funkzugangsnetz BSS schließt
im Allgemeinen folgendes ein: zum einen mehrere Knoten oder Funknetzkontroller
mit der Bezeichnung BSCs (für „Base Station
Controllers"), die
via die Schnittstelle A an den Netzkern CN gekoppelt sind, und zum anderen
mehrere Sende-/Empfangs-Basisstationen mit der Bezeichnung BTS,
jeweils verknüpft
mit einer oder mehreren Zellen, die jeweils einen Funkbereich abdecken,
und einzeln oder in mindestens Zweier-Gruppen über eine logische Schnittstelle
mit der Bezeichnung Abis an einen der BSCs gekoppelt werden.
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Im
Rahmen der Erfindung sieht man außerdem eine Ausrüstung zur
Lokalisierungsverwaltung EGL vor, wie beispielsweise ein SMLC (für „Service Mobile
Location Centre"),
gekoppelt an den Netzkern CN (oder eventuell einen Bestandteil von
diesem bildend) und an den Server A-GPS (SDA) via das GSM-Netz,
dessen Funktion später
präzisiert
wird.
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Wie
bereits gesagt, ist der Zweck der Erfindung eine erleichterte Lokalisierung
von mobilen Endgeräten
T, die zu einem zellulären
Netz gehören und
an eine unterstützte
Anlage zur Positionierung per Satellit (CS und SDA) gekoppelt sind.
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Zu
diesem Zweck schlägt
sie vor, jedes Mal wenn eine Lokalisierungsanforderung von einem zum
GSM-Netz gehörenden
Mobiltelefon T vorgelegt wird, einen Kanal zum Datentransport vom
Typ USSD (für „Unstructured
Supplementary Service Data")
zwischen der unterstützten
Vorrichtung zur Positionierung D dieses Mobiltelefons T und der
Ausrüstung
zur Lokalisierungsverwaltung EGL aufzubauen. Nach dem Aufbau des
USSD-Kanals kann
man dann über
diesen an das Mobiltelefon T Unterstützungsdaten übermitteln,
die charakteristisch sind für
die Kennungen von mindestens drei (und vorzugsweise vier) Navigationssatelliten
SN in Sicht in der Zelle, in der es sich befindet. Die Vorrichtung
D des Mobiltelefons T kann sich dann viel schneller als im nicht
unterstützten
Fall auf die identifizierten Satelliten einstellen, um zumindest
die Entfernungen einzuschätzen, die
sie von ihrem Mobiltelefon T trennen, im Hinblick auf die Ermittlung
seiner Position.
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Damit
die Erfindung ausgeführt
werden kann ist es, wie auf 1 und 2 veranschaulicht
wird, unabdingbar, dass die Ausrüstung
zur Lokalisierungsverwaltung EGL und das Mobiltelefon T jeweils mit
einem Modul zur Datenverwaltung vom Typ USSD (MGE, MGT) ausgestattet
sind.
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Detaillierte
Informationen über
den Formalismus der USSD-Kanäle
und die für
deren Ausführung erforderlichen
Mittel sind auf der Internet-Site des 3GPP zu finden, und genauer
gesagt in den Spezifikationen 3GPP TS 22.090 („Unstructured Supplementary
Service Data (USSD)” – Stage
1), 3GPP TS 23.090 Version 4.0.0 Release 4 („Unstructured Supplementary
Service Data (USSD)” – Stage
2), und 3GPP TS 24.090 Version 4.0.0 Release 4 („Unstructured Supplementary
Service Data (USSD)” – Stage 3).
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Das
Verwaltungsmodul MGE der Ausrüstung EGL
hat genauer gesagt die Aufgabe beim Empfang einer Lokalisierungsanforderung
eines Mobiltelefons T vom GSM-Netz (oder wenn dieses selbst diese
Anforderung generiert) bei dem Netzkern CN den Aufbau eines USSD-Transportkanals
zwischen dieser Ausrüstung
EGL und der Vorrichtung D des betreffenden Mobiltelefons T zu starten.
Das Mobiltelefon T seinerseits enthält ein Verarbeitungsmodul MT,
das die Aufgabe hat, insbesondere wenn das GSM-Netz ihm signalisiert,
dass ein USSD-Transportkanal zwischen der Ausrüstung EGL und der Vorrichtung
D seines Mobiltelefons T aufgebaut werden muss, das Verwaltungsmodul
MGT und die Vorrichtung D in Verbindung zu setzen, damit dieses
Verwaltungsmodul MGT eine „Verbindung" ausbaut mit der
Vorrichtung D, die erforderlich ist für den endgültigen Aufbau des USSD-Transportkanals
zwischen dieser Vorrichtung D und der Ausrüstung EGL. Die verschiedenen
Phasen in Sachen Initiierung und Aufbau des USSD-Transportkanals
erfolgen auf herkömmliche Art
und Weise durch Austausch von Signalisierungsmitteilungen.
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Wenn
die Lokalisierungsanforderung vom Mobiltelefon T, beispielsweise
von einer seiner AP-Anwendungen ausgeht, setzt sein Verarbeitungsmodul
MT sein Verwaltungsmodul MGT und seine Vorrichtung D in Verbindung,
damit dieses Verwaltungsmodul MGT eine „Verbindung" mit dieser Vorrichtung
D aufbaut, die für
den Aufbau des USSD-Transportkanals
zwischen dieser Vorrichtung D und der Ausrüstung EGL erforderlich ist.
Dann initiiert das Verwaltungsmodul MGT beim Netzkern CN den Aufbau
eines US SD-Transportkanals
zwischen der Vorrichtung D und der Ausrüstung EGL. Der Netzkern CN
signalisiert dem Verwaltungsmodul MGE der Ausrüstung EGL anschließend, dass
ein US SD-Transportkanal
zwischen dieser Ausrüstung EGL
und der Vorrichtung D des betreffenden Telefons T aufgebaut werden
muss. Die verschiedenen Phasen betreffend die Initiierung und den
Aufbau des USSD-Transportkanals erfolgen auf herkömmliche Art
und Weise durch Austausch von Signalisierungsmitteilungen.
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Es
ist wichtig festzuhalten, dass der Server A-GPS SDA in die Ausrüstung zur
Lokalisierungsverwaltung EGL integriert werden kann, wie auf 3 veranschaulicht.
In dieser Konfiguration kann das Verwaltungsmodul MGE eine „Verbindung" mit dem Server A-GPS
aufbauen, so dass man erachten kann, dass man einen USSD-Transportkanal
zwischen einer Vorrichtung D und dem Server A-GPS SDA aufbaut.
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Nachdem
der USSD-Transportkanal zwischen einer Vorrichtung D und der Ausrüstung EGL (oder
dem Server A-GPS SDA) aufgebaut wurde, ist es also möglich, über diesen
USSD-Transportkanal Daten an diese Vorrichtung D zu übermitteln,
die charakteristisch sind für
die Kennungen der Satelliten SN, die in der Zelle, in der sich das
Mobiltelefon T befindet, in Sicht sind.
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Diese Übermittlung
erfordert Vorarbeit. Es ist nämlich
erforderlich, dem Server A-GPS SDA die Kennung der Zelle mitzuteilen,
in der sich das Mobiltelefon T befindet. Diese Kennung kann entweder vom
Mobiltelefon T oder vom Netz geliefert werden.
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Im
ersten Fall ermittelt das Mobiltelefon T intern die Kennung seiner
Zelle und integriert sie in die Lokalisierungsanforderung, die es
an sein Verarbeitungsmodul MT generiert. Wenn das Verarbeitungsmodul
MT dem Verwaltungsmodul MGT signalisiert, dass ein USSD-Transportkanal
aufgebaut werden muss, teilt es ihm die Kennung der Zelle mit, damit
es sie über
diesen Kanal an die Ausrüstung
EGL übermittelt,
damit diese wiederum sie an den Server A-GPS SDA mitteilt.
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Diese Übermittlung
der für
die Kennung der Zelle charakteristischen Daten erfolgt im USSD-Transportkanal
in Form von durchgehenden dedizierten Mitteilungen und gemäß einem
Eigentümerprotokoll
mit der Bezeichnung „Benutzerplan-Protokoll" (oder „User Plane
Protocol"). Diese dedizierten
USSD-Mitteilungen, die gemäß einem Benutzerplan-Protokoll übermittelt
werden, weisen den Vorteil auf, dass sie unabhängig sind von einer etwaigen
Audio-Verbindung, die aufgebaut ist zwischen dem betreffenden Mobiltelefon
T und einem anderen Kommunikationsendgerät. Sie bilden eine Byte-Kette,
im Allgemeinen mit maximal 160 Byte, die die Zeichenübertragung
ermöglicht,
im Allgemeinen maximal 182 (wie in der Spezifikation 3GPP TS 23.038
Version 4.4.0 Release 4, „Alphabets
and language-specific information" beschrieben).
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Beim
Empfang der Kennung der Zelle ermittelt der Server A-GPS SDA die
entsprechende Lokalisierung in einer Datenbank Kennung/Position,
die regelmäßig vom
zellulären
Netz aktualisiert wird.
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Im
zweiten Fall ist es so, dass wenn die Ausrüstung EGL eine Lokalisierungsanforderung
empfängt
(oder selbst generiert), die ein Mobiltelefon T bezeichnet, sie
im GSM-Netz und genauer gesagt bei der HLR die Kennung der Zelle
ermittelt, in der es sich befindet, dann diese Kennung an den Server A-GPS
SDA übermittelt,
der anschließend
die entsprechende Lokalisierung in der Datenbank Kennung/Position
ermittelt.
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In
dem einen wie dem anderen Fall ermittelt der Server A-GPS SDA herkömmlich die
Kennungen der Satelliten SN in Sicht in der Zelle, deren Position er
ausgehend von der empfangenen Kennung gerade ermittelt hat. Hierfür verwendet
er die aktuellen Positionen der Satelliten SN der Konstellation
CS des Netzes GPS, die er mit Hilfe eines oder mehrerer Referenzempfänger rückgewinnt,
die Echtzeit-Informationen über
die Satelliten liefern.
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Nachdem
die Kennungen ermittelt wurden, generiert der Server A-GPS SDA Daten,
die sie darstellen und übermittelt
sie an die Ausrüstung
EGL, die sie wiederum über
den US SD-Transportkanal
an die Vorrichtung D übermittelt.
Diese Übermittlung
erfolgt ebenso wie jedwede andere Übermittlung, die zwischen der
Vorrichtung D und der Ausrüstung
EGL erfolgt, ebenfalls in Form einer dedizierten USSD-Mitteilung
gemäß dem Benutzerplan-Protokoll.
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Wenn
die Vorrichtung D die Kennungen der Satelliten SN in Sicht in der
Zelle, in der sich das Mobiltelefon T befindet, empfängt, muss
es sich nur noch auf herkömmliche
Art und Weise darauf einstellen, so dass die Entfernungen geschätzt werden,
die es von vier davon (und mindestens drei) trennt.
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Im
Allgemeinen ist es so, dass wenn das Mobiltelefon T eine interne
Anwendung AP einschließt, die
seine Position zu gewählten
Zeitpunkten benötigt, seine
unterstützte
Vorrichtung zur Positionierung D so aufgebaut ist, dass sie selbst
jede Position ermittelt ausgehend von den Entfernungen Telefon/Satellit,
die sie geschätzt
hat. In diesem Fall ermittelt die Vorrichtung D nachdem sie die
Entfernungen Telefon/Satellit geschätzt hat, die Position des Telefons
T und teilt sie der internen Anwendung mit, die sie angefordert
hat.
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Wenn
die Lokalisierungsanforderung vom GSM-Netz herkommt, können zwei
Situationen ins Auge gefasst werden: entweder ist die Vorrichtung
D so aufgebaut, dass sie die Position ihres Telefons T (so genannter „MS-based"-Modus) ermittelt,
oder die Vorrichtung D ist so aufgebaut, dass sie die Entfernungen
Telefon/Satellit (so genannter „MS-assisted"-Modus) nur abschätzt.
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Beim
MS-based-Modus ermittelt die Vorrichtung D, nachdem sie die Entfernungen
Telefon/Satellit abgeschätzt
hat, die Position des Telefons T und übermittelt sie über den
USSD-Transportkanal und in Form einer dedizierten USSD-Mitteilung
an die Ausrüstung
EGL, gemäß dem Benutzerplan-Protokoll. Die
Ausrüstung
EGL verwendet dann diese Position intern oder teilt sie der Anwendung
(oder Ausrüstung) des
GSM-Netzes mit, welche sie angefordert hat.
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Bei
dem MS-assisted-Modus übermittelt
die Vorrichtung D, nachdem sie die Entfernungen Telefon/Satellit
geschätzt
hat, diese über
den USSD-Transportkanal und in Form einer dedizierten USSD-Mitteilung
gemäß dem Benutzerplan-Protokoll an
die Ausrüstung
EGL. Die Ausrüstung
EGL ermittelt dann intern die Position des betreffenden Mobiltelefons
T auf der Grundlage der empfangenen Entfernungen, oder teilt die
empfangenen Entfernungen dem Server A-GPS SDA mit, damit er diese
Position ermittelt, und ihr dann mitteilt. Die Ausrüstung EGL verwendet
dann die Position intern oder teilt sie der Anwendung (oder Ausrüstung) des
GSM-Netzes mit, welche sie angefordert hat.
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Nachdem
eine Position ermittelt und eventuell an das GSM-Netz übermittelt
wurde, wird der USSD-Transportkanal unterdrückt.
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Andere
Unterstützungsdaten
als die Kennungen der Satelliten in Sicht können vom Server A-GPS SDA an
eine Vorrichtung D übermittelt
werden, entweder spontan oder auf Anforderung der Vorrichtung D,
sobald sie für
die Ermittlung der Entfernungen Telefon/Satellit und/oder die Position
des Telefons, in dem die Vorrichtung D untergebracht ist, nützlich sein
können.
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Das
Verarbeitungsmodul MT, die USSD-Verwaltungsmodule MGT und MGE und
die unterstützte Vorrichtung
zur Positionierung per Satellit D können in Form von elektronischen
Schaltungen, Softwaremodulen (oder EDV-Modulen) oder einer Kombination
aus Schaltungen und Software ausgeführt werden.
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Die
Erfindung beschränkt
sich nicht auf die vorstehend lediglich beispielhaft beschriebenen
Ausführungsarten
von mobilem Kommunikationsendgerät
und Lokalisierungsverfahren, sondern sie schließt alle Varianten ein, die
sich der Fachmann im Rahmen der nachstehenden Ansprüche vorstellen
kann.