DE602005002959T2

DE602005002959T2 - Verfahren zur unterstützten Lokalisierung von mobilen Kommunikationsendgeräten eines zellulären Kommunikationsnetzes durch einen USSD Transportkanal

Info

Publication number: DE602005002959T2
Application number: DE602005002959T
Authority: DE
Inventors: Jacky Tang-Taye
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2005-01-10
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2025-01-11
Also published as: DE602005002959D1; ATE376758T1; EP1558052B1; EP1558052A1; FR2865605B1; US7920873B2; FR2865605A1; US20050164714A1

Description

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Übertragung im leitungsvermittelten Modus ist eine langsame Datenübermittlungstechnik und ermöglicht keinen etwa gleichzeitigen Sprachdaten- und Unterstützungsdatentransfer.
Da die SMS-Übermittlung eine Speicherung in einer Warteschlange erfordert, ist sie relativ langsam und unterliegt nicht vorhersagbaren Wartezeiten.
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.
Da keine bekannte Technik vollständig zufrieden stellt, bezweckt die Erfindung folglich eine Verbesserung der Situation.
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.
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,

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.
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.
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.
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").
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.
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.
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.
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.
Die Erfindung eignet sich besonders gut, obschon nicht ausschließlich, für so genannte zelluläre 2G-Kommunikationsnetze, wie die GSM-Netze.
Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung treten bei der Analyse der nachstehenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen zutage, bei denen:
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,
2 schematisch eine Ausführungsvariante eines Zentrums zur Lokalisierungsverwaltung veranschaulicht, das einen Unterstützungsdatenserver einer unterstützten Anlage zur Positionierung per Satellit veranschaulicht, und
3 schematisch und funktionell ein Beispiel für die Ausführung eines mobilen Endgeräts gemäß der Erfindung veranschaulicht.
Die beigefügten Zeichnungen können nicht nur der Ergänzung der Erfindung dienen, sondern gegebenenfalls auch zu deren Definition beitragen.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
Der Server A-GPS (SDA) ist im Allgemeinen direkt oder indirekt an den Netzkern CN gekoppelt.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Nachdem eine Position ermittelt und eventuell an das GSM-Netz übermittelt wurde, wird der USSD-Transportkanal unterdrückt.
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.
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.
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.

Claims

Verfahren zur Lokalisierung von mobilen Kommunikationsendgeräten T, die zu einem zellulären Kommunikationsnetz gehören und jeweils eine unterstützte Vorrichtung zur Positionierung per Satellit D enthalten, die an eine Anlage zur Positionierung per Satellit CS gekoppelt werden kann, die an einen Unterstützungsdatenserver SDA gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, im Falle der Lokalisierungsanforderung eines dieser mobilen Endgeräte T einen USSD-Transportkanal zwischen dieser Vorrichtung D dieses Endgeräts und einer Ausrüstung zur Lokalisierungsverwaltung EGL, die zu diesem zellulären Netz gehört und an diesen Server SDA gekoppelt ist, aufzubauen, dann via diesen USSD-Transportkanal an dieses Endgerät T Unterstützungsdaten zu übermitteln, die für Kennungen von mindestens drei Satelliten SN in Sicht in der Zelle charakteristisch sind, in welcher es sich befindet, damit seine Vorrichtung D sich auf diese Satelliten SN einstellt, um zumindest jeweils die Entfernung abzuschätzen, die sie von ihrem Endgerät T trennt, im Hinblick auf die Bestimmung der Positionen des letzteren.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man auf der Ebene der Vorrichtung D die Position des Endgeräts T bestimmt, in dem sie eingebaut ist.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man beim Vorliegen einer vom Netz stammenden Lokalisierungsanforderung an diese Ausrüstung zur Lokalisierungsverwaltung EGL über diesen USSD-Transportkanal Daten übermittelt, die für diese bestimmte Position charakteristisch sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man auf der Ebene der Vorrichtung D die Entfernungen bestimmt, die das Endgerät T, in dem sie eingebaut ist, jeweils von den identifizierten Satelliten SN trennen, so dass über diesen USSD-Transportkanal Daten an diese Ausrüstung zur Lokalisierungsverwaltung EGL übermittelt werden, die für diese ermittelten Entfernungen charakteristisch sind, und man dann auf der Ebene dieser Ausrüstung zur Lokalisierungsverwaltung EGL die Position dieses Endgeräts T ermittelt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wegen des Anschlusses dieser Ausrüstung zur Lokalisierungsverwaltung EGL an diesen Unterstützungsdatenserver SDA diese Ausrüstung EGL beim Empfangen einer Lokalisierungsanforderung Daten an diesen Server SDA übermittelt, die für die Kennung der Zelle charakteristisch sind, in der sich das betreffende Endgerät T befindet, so dass er ausgehend von dieser Kennung diese Unterstützungsdaten bestimmt und sie dann dieser Ausrüstung EGL mitteilt, damit diese sie via diesen USSD-Transportkanal an das betreffende Endgerät T übermittelt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass da diese Ausrüstung zur Lokalisierungsverwaltung EGL diesen Unterstützungsdatenserver SDA bildet, man in dieser Ausrüstung EGL diese Unterstützungsdaten auf der Grundlage von Daten ermittelt, die für die Kennung der Zelle charakteristisch sind, in der sich das betreffende Endgerät T befindet, um sie an dieses betreffende Endgerät T via diesen USSD-Transportkanal zu übermitteln.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Lokalisierungsanforderung von diesem Endgerät T erstellt wird und diese Daten beinhaltet, die für die Kennung der Zelle charakteristisch sind, in der es sich befindet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Daten, die für die Kennung der Zelle charakteristisch sind, vom zellulären Netz bereitgestellt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese Datenübermittlungen im USSD-Transportkanal in Form von dedizierten durchgehenden Mitteilungen und gemäß einem so genannten Benutzerplan-Protokoll erfolgen.
Mobiles Kommunikationsendgerät T für ein zelluläres Kommunikationsnetz, beinhaltend eine unterstützte Vorrichtung zur Positionierung per Satellit D, die an eine Anlage zur Positionierung per Satellit CS gekoppelt werden kann, die an einen Unterstützungsdatenserver SDA gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Verwaltung von USSD-Daten MGT enthält, die Kanäle für den Transport von Daten des Typs USSD aufbauen können, und Mittel zur Verarbeitung MT, die so aufgebaut sind, dass sie auf Anforderung diese Mittel zur Verwaltung von USSD-Daten MGT mit dieser Vorrichtung D koppeln, damit sie einen USSD-Transportkanal zwischen dieser Vorrichtung und einer Ausrüstung zur Lokalisierungsverwaltung EGL, die zu diesem zellulären Netz gehört und an diesen Server SDA gekoppelt ist, aufbauen, so dass via diesen USSD-Transportkanal die Übermittlung von Unterstützungsdaten möglich ist, die für Kennungen von mindestens drei Satelliten SN in Sicht in der Zelle charakteristisch sind, in welcher dieses Endgerät T sich befindet, damit sie sich auf diese Satelliten SN einstellt, um zumindest die Entfernungen abzuschätzen, die sie von ihrem Endgerät T trennen.
Endgerät gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung D so aufgebaut ist, dass sie die Position dieses Endgeräts T ermittelt.
Endgerät gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es so aufgebaut ist, dass es beim Vorliegen einer Lokalisierungsanforderung, die vom zellulären Netz stammt, via diesen USSD-Transportkanal Daten an diese Ausrüstung zur Lokalisierungsverwaltung EGL übermittelt, die für diese ermittelte Position charakteristisch sind.
Endgerät gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es so aufgebaut ist, dass es via diesen USSD-Transportkanal Daten an diese Ausrüstung zur Lokalisierungsverwaltung EGL übermittelt, die für diese Entfernungen charakteristisch sind, welche sein Endgerät T von den identifizierten Satelliten SN trennen.
Endgerät gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel zur Verarbeitung MT so aufgebaut sind, dass sie diesen Mitteln zur Verwaltung MGT Daten bereitstellen, die für die Kennung der Zelle charakteristisch sind, in welcher dieses Endgerät T sich befindet, so dass sie diese via diesen USSD-Transportkanal an diese Ausrüstung EGL übermitteln, im Hinblick auf die Ermittlung dieser Unterstützungsdaten.
Endgerät gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel zur Verwaltung MGT so aufgebaut sind, dass sie die Übermittlung der Daten im USSD-Transportkanal in Form von dedizierten durchgehenden Mitteilungen und gemäß einem so genannten Benutzerplan-Protokoll verwalten.