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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum Lokalisieren
einer mobilen Einheit, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf
ein System, das ein drahtloses lokales Netzwerk (Wireless LAN) umfasst.
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Es
ist wünschenswert,
eine mobile Einheit wie einen Zellulartelefon-Handapparat oder einen Personal Data
Assistant (PDA) zu lokalisieren, um kundenspezifische Dienste bereitzustellen,
zum Beispiel Werbung an potenzielle Kunden zu richten, die an einem
Geschäft
vorbeigehen.
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Es
ist bekannt, eine mobile Einheit mit Hilfe des GPS-Systems (Global
Positioning System) zu lokalisieren. GPS hat jedoch, vor allem bei
Verwendung für
den Massenmarkt, mehrere Nachteile. Erstens ist es teuer, eine mobile
Einheit herzustellen, die einen GPS-Empfänger enthält. Zweitens gibt es eine Verzögerung bei
der Lokalisierung der mobilen Einheit, wenn sie zuerst eingeschaltet
wird. Drittens ist es schwierig, eine mobile Einheit zu lokalisieren, wenn
sie sich in einem Raum befindet.
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Es
ist auch bekannt, eine mobile Einheit mittels eines drahtlosen lokalen
Netzwerks (Wireless LAN) zu lokalisieren. Mit Hilfe des so genannten TOA-Verfahrens
(Time of arrival), bei dem eine Zeitverzögerung genutzt wird, um den
Abstand zwischen einer ortsfesten und einer mobilen Einheit zu berechnen,
ist es zum Beispiel möglich,
eine mobile Einheit relativ zu ortsfesten Einheiten zu lokalisieren.
Das TOA-Verfahren liefert jedoch grobe Resultate, die auf nicht
mehr als ca. 100 Meter genau sind. Ein genaueres Verfahren nutzt
die Zeitdifferenz beim Eintreffen (Time difference of arrival, TDOA),
wobei eine mobile Einheit Signale zu verschiedenen Zeitpunkten empfängt. Das
TDOA-Verfahren erfordert
jedoch mehrere ortsfeste Einheiten. Ein weiteres Verfahren nutzt hohe
Chipraten, die verwendet werden, um ein Signal über eine größere Bandbreite zu spreizen.
Die höheren
Chipraten nutzen kürzere
Impulsdauern, was zu einer verbesserten Auflösung führt.
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Eine
mobile Einheit kann genauer lokalisiert werden, indem Informationen
mit ortsfesten Einheiten und anderen mobilen Einheiten ausgetauscht werden,
wie von Michael Spratt in „An
Overview of Positioning by Diffusion", Hewlett-Packard Laboratories, Bristol,
UK, 9. September 2001, beschrieben.
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In
dem Dokument WO-A-0038460 wird ein Lokalisierungssystem zum Ermitteln
der Position eines portablen Endgeräts beschrieben, das Kenninformationen überträgt, welche
auf die Identität
des Endgeräts
hinweisen. Die portablen Endgeräte übertragen
ihre Kenninformationen auf einem ersten vorgegebenen Leistungspegel.
Das System umfasst Ortungs-Beacons mit einer bekannten Position,
und die Beacons sind in der Lage, die von den portablen Endgeräten übertragenen
Kenninformationen zu empfangen. Jeder Ortungs-Beacon erzeugt ein
Ausgangssignal, wenn Kenninformationen eines portablen Endgeräts bei diesem
Beacon mit einem Leistungspegel empfangen werden, der über einem
vorgegebenen Schwellenwert liegt, wobei dieser Wert für jeden
Beacon unabhängig
eingestellt werden kann. Das Ausgangssignal weist darauf hin, das
sich ein derartiges portables Endgerät in einem bestimmten Abstand
zu dem Beacon befindet, und das Ausgangssignal wird einer Steuereinheit
zugeführt.
Indem der Steuereinheit Informationen in Bezug auf die Position
von jedem der Ortungs-Beacons bereitgestellt werden, lässt sich
feststellen, dass sich ein bestimmtes portables Endgerät innerhalb
eines bestimmten Abstands von dieser bekannten Beacon-Position befindet,
wenn der Beacon zu diesem portablen Endgerät gehörende Kenninformationen mit
einem Leistungspegel empfängt,
der über
dem Schwellenwert des Beacon liegt.
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In
dem Dokument US-A-5850609 werden ein Verfahren zum Lokalisieren
einer Mobilstation für
die Zellularfunkkommunikation und eine Vorrichtung zum Implementieren
des Verfahrens beschrieben. Einem Benutzer der Mobilstation ist
mindestens ein ortsfester Beacon zugeordnet. Der Beacon emittiert,
mit einer Reichweite (r), die wesentlich kleiner ist als die charakteristische
Größe (R) einer
Zelle, ein für
den Benutzer spezifisches Funksignal. Wenn die Mobilstation das
durch den Beacon ausgestrahlte Funksignal detektiert, richtet die
Station ein Signal an das Kommunikationsnetzwerk, das darauf hinweist,
dass sie sich in der Reichweite des Beacon befindet.
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Die
vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein System zur Lokalisierung
einer mobilen Einheit zu schaffen. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein System zur Lokalisierung einer mobilen Einheit geschaffen,
das einen Access Point (Zugangspunkt) und eine mobile Einheit umfasst,
wobei der Access Point Mittel zum Senden eines ersten Signals mit
einer relativ hohen Leistung und Mittel zum Senden eines zweiten
Signals mit einer vorgegebenen, relativ niedrigen Leistung umfasst,
und wobei die mobile Einheit Folgendes umfasst: Mittel zum Empfangen der
genannten Signale, Mittel zum Bestimmen ei ner ersten Signalstärke des
genannten ersten Signals bei der genannten mobilen Einheit, Mittel
zum Feststellen, ob die genannte erste Signalstärke einen relativ niedrigen
Schwellenwert überschreitet,
um zu bestimmen, ob ein Dienst bereitgestellt werden kann, Mittel
zum Bestimmen einer zweiten Signalstärke des genannten zweiten Signals
bei der genannten mobilen Einheit, Mittel zum Feststellen, ob die
genannte zweite Signalstärke
einen relativ hohen Schwellenwert überschreitet, um die mobile
Einheit innerhalb eines bekannten Abstands von dem genannten Access
Point zu lokalisieren.
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Die
relativ hohe Leistung kann mindestens 0 dBm, 6 dBm, 13 dBm oder
20 dBm betragen. Die relativ niedrige Leistung kann nicht mehr als
0 dBm betragen. Der relativ niedrige Schwellenwert kann nicht mehr
als –85
dBm sein. Der relativ hohe Schwellenwert kann nicht weniger als –65 dBm
sein. Die Mittel zum Übertragen
des genannten ersten und des genannten zweiten Signals können das
erste und das zweite Signal zu unterschiedlichen Zeitpunkten übertragen.
Bei dem System kann es sich um ein Wireless LAN handeln.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird auch ein Access Point mit Mitteln zum Senden von Signalen
geschaffen, wobei die genannten Sendemittel so konfiguriert sind,
dass sie ein erstes Signal mit einer relativ hohen Leistung senden
und ein zweites Signal mit einer vorgegebenen, relativ niedrigen Leistung
senden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird weiterhin ein drahtloser Sender/Empfänger in
einer mobilen Einheit geschaffen, der Folgendes umfasst: Mittel
zum Empfangen von Signalen, die so konfiguriert sind, dass sie an
der genannten mobilen Einheit eine erste Signalstärke eines
ersten empfangenen Signals bestimmen und eine zweite Signalstärke eines
zweiten empfangenen Signals bestimmen; und Mittel zum Verarbeiten
der genannten Signale, die so konfiguriert sind, dass sie feststellen,
ob die genannte erste Signalstärke
einen relativ niedrigen Schwellenwert überschreitet, um zu bestimmen, ob
ein Dienst bereitgestellt werden kann, und dass sie feststellen,
ob die genannte zweite Signalstärke einen
relativ hohen Schwellenwert überschreitet,
um die mobile Einheit innerhalb eines bekannten Abstands von einem
Sender zu lokalisieren. Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine mobile Einheit
mit dem drahtlosen Sender/Empfänger
geschaffen, bei dem es sich um ein Zellulartelefon oder einen Computer
handeln kann. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Lokalisieren einer mobilen
Einheit geschaffen, wobei ein Access Point ein erstes Signal mit
einer relativ hohen Leistung sendet und ein zweites Signal mit einer
vorgegebenen, relativ niedrigen Leistung sendet, und eine mobile
Einheit das erste Signal empfängt,
eine erste Signalstärke
des genannten empfangenen ersten Signals bestimmt, ermittelt, ob
die genannte erste Signalstärke
einen relativ niedrigen Schwellenwert überschreitet, um somit festzustellen,
ob ein Dienst bereitgestellt werden kann, und das genannte zweite
Signal empfängt, eine
zweite Signalstärke
des genannten empfangenen zweiten Signals bestimmt, und ermittelt,
ob die genannte zweite Signalstärke
einen relativ hohen Schwellenwert überschreitet, um somit die
mobile Einheit innerhalb eines bekannten Abstands von dem genannten
Access Point zu lokalisieren.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beispielhaft unter
Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Wireless LAN;
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2 eine
schematische Darstellung eines Access Point;
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3 eine
schematische Darstellung einer mobilen Einheit;
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4 das
Wireless LAN aus 1 eingerichtet in einem Raum;
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5 einen
Zusammenhang zwischen der Leistung eines an der mobilen Einheit
empfangenen Signals und dem Abstand zwischen der mobilen Einheit
und einem Sender;
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6 ein
Diagramm der gesendeten Leistung in Abhängigkeit von der Zeit;
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7 ein
Diagramm des Detektionsschwellenwerts in Abhängigkeit von der Zeit;
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8 ein
weiteres Diagramm der gesendeten Leistung in Abhängigkeit von der Zeit;
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9 ein
weiteres Diagramm der Senderleistung in Abhängigkeit von der Zeit;
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10 Regionen,
in denen eine mobile Einheit lokalisiert werden kann; und
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11 das
Wireless LAN aus 1 eingerichtet in einem Raum
in einer anderen Konfiguration.
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Bezug
nehmend auf 1 ist ein System zum Lokalisieren
einer mobilen Einheit gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Das System umfasst ein Wireless LAN 1 mit
einem drahtgebundenen Netzwerk 2 und einer Vielzahl von
Access Points 31 , 32 , 33 , 34 , 35 .
Eine mobile Einheit 4 kann über eine drahtlose Verbindung 5 mit
dem Wireless LAN 1 verbunden werden. In diesem Beispiel
können
das Wireless LAN 1 und die mobile Einheit 4 mit
Hilfe von Hochfrequenzsignalen im 2,4-GHz-Band gemäß der Norm
IEEE 802.11 verbunden werden.
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Bezug
nehmend auf 2 umfasst jeder Access Point 31 , 32 , 33 , 34 , 35 einen Konnektor 6 zu dem drahtgebundenen
Netzwerk 2, einen Eingangs-/Ausgangsteil 7, einen
Datenverarbeitungsteil 8, einen Hochfrequenzteil 9,
eine Antenne und einen Steuerungsteil 11. Der Eingangs-/Ausgangsteil 7 sendet zum
drahtgebundenen Netzwerk 2 und empfängt Daten von diesem und dient
unter anderem zum Zwischenspeichern von Daten. Der Verarbeitungsteil 8 wendet
zum Beispiel Fehlerschutz-/Fehlererkennungsroutinen an und verschlüsselt/entschlüsselt Daten.
Der Hochfrequenzteil 9 moduliert und demoduliert zum Beispiel
Signale und verstärkt
sie. Der Eingangs-/Ausgangsteil 7, der Datenverarbeitungsteil 8 und
der Hochfrequenzteil 9 werden von dem Steuerungsteil 11 gesteuert.
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Bezug
nehmend auf 3 umfasst die mobile Einheit 4 einen
Personal Computer 12, zum Beispiel einen Laptop-Computer,
und einen drahtlosen Sender/Empfänger 13,
zum Beispiel in Form einer WLAN-Karte. Der drahtlose Sender/Empfänger 13 umfasst
einen Konnektor 14 zum Personal Computer 12, einen
Eingangs-/Ausgangsteil 15, einen Datenverarbeitungsteil 16,
einen Hochfrequenzteil 17, eine Antenne 18 und
einen Steuerungsteil 19, die im Wesentlichen die gleichen
Funktionen haben wie die entsprechenden Teile des drahtlosen Access
Point.
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Weitere
Details in Bezug auf das Wireless LAN 1 und den drahtlosen
Sender/Empfänger 13 sind
in Kapitel 5 von „Deploying
Wireless LANs" von Gil
Held (Mc-Graw-Hill,
2002) beschrieben.
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Bezug
nehmend auf 4 sind die Access Points 31 , 32 , 33 , 34 , 35 in einem Raum 20 eingerichtet. In
diesem Beispiel sind die Access Points 31 , 32 , 33 , 34 , 35 in
den Ecken 21 des Raums 20, von denen sich einige
bei den Türen 22 befinden,
und in der Raummitte 23 positioniert. Die Positionen der
Access Points 31 , 32 , 33 , 34 , 35 sind
bekannt und können
mit (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4) bzw. (x5, y5) bezeichnet werden.
Die mobile Einheit 4 kann mit Hilfe eines Access Point 31 , 32 , 33 , 34 , 35 lokalisiert werden, wie im Folgenden
erläutert
wird:
Jeder Access Point 31 , 32 , 33 , 34 , 35 ist
ein Sender und Empfänger.
Ein Access Point 31 , 32 , 33 , 34 , 35 kann
ein Signal auf einem auswählbaren
Sendeleistungspegel Ptx senden. In diesem
Beispiel gibt es vier auswählbare
Leistungspegel, nämlich
20 dBm (100 mW), 13 dBm (20 mW), 6 dBm (4 mW) und 0 dBm (1 mW).
Es können
auch andere Leistungspegel verwendet werden. Der höchste Leistungspegel
kann zum Beispiel 30 dBm (1000 mW) sein.
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Die
mobile Einheit 4 ist ebenfalls ein Sender und Empfänger. Die
mobile Einheit 4 kann die Leistung eines von der Antenne 18 empfangenen
Signals messen und einen RSSI-Wert (Received Signal Strength Indication)
definieren. Dies kann in dem HF-Teil 17 (3)
implementiert sein. In diesem Beispiel gibt es 16 RSSI-Pegel, die
in 5-dBm-Intervallen von
Pegel 0, was einem minimalen Detektionspegel, in diesem Fall –85 dBm,
entspricht, bis zu Pegel 15 reichen, was einem maximal zulässigen Eingangspegel,
in diesem Fall –10
dBm, entspricht.
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Die
mobile Einheit 4 stellt einen Detektionsschwellenwert Pdet ein. In diesem Beispiel umfasst das Einstellen
des Detektionsschwellenwerts das Messen der Signalstärke und
das Ermitteln, ob die empfangene Signalstärke dem Detektionsschwellenwert
entspricht oder ihn überschreitet.
Bei einer alternativen Ausführungsform
kann das Einstellen des Detektionsschwellenwerts das Auswählen einer
Verstärkung
des Empfängers 4,
die den detektierbaren Signalpegel begrenzt, und das Bestimmen,
ob ein Signal detektiert wird, umfassen.
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Ebenfalls
Bezug nehmend auf 5 wird ein von dem Access Point 35 gesendetes und bei der mobilen Einheit 4 empfangenes
Signal 24 gedämpft.
Die empfangene Signalstärke
Prx ist umgekehrt proportional zum Quadrat
des Abstands r, der den Access Point 35 und
die mobile Einheit 4 trennt, d.h. Prx ∝ 1/r2. Wenn die mobile Einheit 4 das
Signal 24 detektiert, befindet sich die mobile Einheit 4 innerhalb
eines Radius R des Access Point 35 .
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Es
werden ein niedriger Sendeleistungspegel Ptx,
zum Beispiel 0 dBm, und ein hoher Detektionsschwellenwert Pdet, vorzugsweise –65 dBm, gewählt, um
die mobile Einheit 4 genau zu lokalisieren, in diesem Fall
innerhalb eines Radius von 10 Metern von dem Wireless Access Point 35 . Es werden jedoch ein höherer Sendeleistungspegel
Ptx und ein niedrigerer Detektionsschwellenwert
Pdet verwendet, um zum Beispiel einen Dienst
bereitzustellen.
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Die
mobile Einheit 4 kann mit Hilfe eines Access Point 31 , 32 , 33 , 34 , 35 unter verschiedenen Bedingungen lokalisiert
werden:
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Lokalisierung vor der
Verbindung mit dem Wireless LAN 1
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Eine
mobile Einheit 4 kann auf eine durch einen Access Point 31 , 32 , 33 , 34 , 35 bediente Zelle, üblicherweise als ein Basic
Service Set (BSS) bezeichnet, zugreifen, indem sie auf einen durch
einen Access Point 31 , 32 , 33 , 34 , 35 gesendeten
Beacon-Rahmen horcht. Dieser Vorgang wird als passives Scannen bezeichnet.
Beacon-Rahmen sind in einer MAC-Teilschicht (Medium Access Control)
der Norm IEEE 802.11 definiert.
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Zum
Lokalisieren der mobilen Einheit wird ein modifizierter passiver
Scanvorgang verwendet.
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Bezug
nehmend auf 6 sendet der Access Point 35 erste und zweite Beacon-Signale 241 , 242 .
Die Beacon-Signale 241 , 242 werden wiederholt gesendet, zum Beispiel
alle 20 Millisekunden bis jede Sekunde, vorzugsweise jede Sekunde.
Das erste Signal 241 wird mit einer
hohen Sendeleistung P1 gesendet, zum Beispiel
20 dBm (100 mW), und das zweite Signal 242 wird
mit einer niedrigen Sendeleistung P2 gesendet,
in diesem Fall 0 dBm (1 mW).
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Bezug
nehmend auf 7 horcht die mobile Einheit 4 im
passiven Scan-Modus
auf Signale, indem sie die empfangenen Signalstärken misst und ermittelt, ob
sie den ersten bzw. den zweiten Signaldetektionsschwellenwert PA, PB überschreiten.
Der erste Signaldetektionsschwellenwert PA ist
niedrig, zum Beispiel –85
dBm, und der zweite Signaldetektionsschwellenwert PB ist
hoch, zum Beispiel –65
dBm. Wenn ein empfangenes Signal also eine Leistung Pi hat,
die zwischen PA und PB liegt
(PA < Pi < PB), überschreitet
sie PA und wird detektiert. Pi fällt jedoch
unter PB und wird nicht detektiert.
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Die
detektierbare Reichweite R1 für das erste Signal 241 , das mit P1 übertragen
wird und mit dem ersten Schwellenwert PA detektiert
wird, beträgt
daher üblicherweise
etwa 100 Meter, wobei eine freie Sichtlinie zwischen der mobilen
Einheit 4 und dem Access Point 35 angenommen
wird. Die detektierbare Reichweite R2 für das zweite
Signal 242 , das mit P2 übertragen
wird und mit dem zweiten Schwellenwert PB detektiert
wird, beträgt
etwa 10 Meter.
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Wenn
die mobile Einheit 4 das zweite Signal 242 ,
detektiert, befindet sie sich also innerhalb von 10 Metern von dem
Access Point 35 . Die Position des Access
Point 35 ist vorzugsweise in dem
Beacon-Rahmen enthalten, damit sich die mobile Einheit 4 selbst
lokalisieren kann. Zusätzlich
oder alternativ kann die mobile Einheit ein Signal an den Access Point 35 zurückschicken, mit dem sie sich
selbst identifiziert und die Tatsache angibt, dass sie das zweite Signal 242 detektiert hat. Dies ermöglicht es
dem Access Point 35 oder dem Wireless
LAN 1, die mobile Einheit zu lokalisieren.
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Lokalisierung nach der
Verbindung mit dem Wireless LAN 1
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Nachdem
die mobile Einheit zu einer Zelle gestoßen ist, kann sie dort bleiben
oder zu einer anderen Zelle wechseln (roaming), ohne eine Verbindung
zu verlieren. In beiden Fällen
ist die mobile Einheit 4 mit einem Access Point 31 , 32 , 33 , 34 , 35 verbunden und kann Management-, Steuer-
und Datenrahmen austauschen. Die mobile Einheit 4 kann
jedoch ein Signal mit niedriger Leistung unter Verwendung des hohen
Schwellenwertes überwachen
und damit die Positionsbestimmung der mobilen Einheit 4 erlauben.
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Bezug
nehmend auf 8 sendet der Access Point 35 ein drittes Signal 243 mit
Management-, Steuer- oder Datenrahmen auf einem oder mehreren hohen
Leistungspegeln P3, P4.
Die Leistungspegel P3, P4 können angepasst
werden, wenn sich die Leistung aufgrund einer Positionsänderung
der mobilen Einheit 4 verändert. Der Access Point 35 sendet periodisch ein viertes Signal 244 auf einem niedrigen Leistungspegel
P2.
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Die
mobile Einheit 4 bestimmt den RSSI-Wert mit dem ersten
und dem zweiten Schwellenwert PA, PB, wie weiter oben beschrieben. Die detektierbare
Reichweite R3 für das dritte Signal 243 , das mit P3,
P4 gesendet und mit dem ersten Schwellenwert
PA gemessen wurde, beträgt etwa 10 bis 100 Meter, und
die detektierbare Reichweite R4 für das vierte
Signal 244 , das mit P2 gesendet
und mit dem zweiten Schwellenwert PB gemessen
wurde, beträgt etwa
10 Meter.
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Aus
diesem Grund können
der mobilen Einheit 4 durch den Access Point 35 in einem relativ großen Gebiet,
zum Beispiel innerhalb von einem Radius zwischen 10 und 100 Metern,
Dienste bereitgestellt werden, und sollte sie an dem Access Point 35 vorbeikommen, kann sie in einem kleineren
Gebiet, zum Beispiel innerhalb eines Radius von 10 Metern, lokalisiert
werden.
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Variable Detektionsschwellenwerte
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Die
oben beschriebene mobile Einheit 4 wählt einen einzelnen Schwellenwert
PB für
die genaue Lokalisierung. Die mobile Einheit 4 kann jedoch so
modifiziert werden, dass sie einen Lokalisierungsschwellenwert Ploc verändert,
zum Beispiel von einem niedrigen Wert PA auf
einen Wert PB, um zum Beispiel zu bestimmen,
ob sie sich 30 Meter oder 10 Meter von dem Access Point 35 entfernt befindet.
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Bezug
nehmend auf 9 wechselt der Schwellenwert
Pdet zwischen einem Wert PA,
der für den
normalen Betrieb verwendet werden, auf den Lokalisierungsschwellenwert
Ploc, wobei der Lokalisierungsschwellenwert
von PA, PC zu PB durchlaufen wird, wobei PA < PC < PB.
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Bezug
nehmend auf 10 ermöglicht diese Vorgehensweise
die Lokalisierung der mobilen Einheit 4 mit unterschiedlichem
Genauigkeitsgrad, wie durch die Kreise 251 , 252 , 253 von
zunehmendem Radius angegeben.
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Außerdem ermöglicht sie
die Lokalisierung der mobilen Einheit 4 innerhalb der Ringe 261 , 262 , wenn
sich die mobile Einheit 4 nicht innerhalb eines inneren
Kreises 251 , 252 befindet,
sondern in einem äußeren Kreis 252 , 253 .
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Weitere
Details in Bezug auf die Norm IEEE 802.11 sind in Kapitel 6 von „Deploying
Wireless LANs" ibid
beschrieben.
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Unterschiedliche Sender,
unterschiedliche Sendeleistung
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist das Wireless LAN 1 so konfiguriert, dass jeder Access
Point 31 , 32 , 33 , 34 , 35 die Sendeleistung zwischen einer relativ
hohen Leistung zur Bereitstellung von Diensten und einer relativ
niedrigen Leistung zum Lokalisieren der mobilen Einheit 4 multiplexiert.
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Bezug
nehmend auf 11 kann das Wireless LAN 1 alternativ
so konfiguriert werden, dass es eine erste Gruppe von Access Points
umfasst, zum Beispiel die Access Points 31 , 32 , 33 , 34 , die mit einer relativ hohen Sendeleistung
senden, zum Beispiel 20 dBm (100 mW), und eine zweite Gruppe von
Access Points, zum Beispiel Access Point 35 ,
der mit einer relativ niedrigen Sendeleistung sendet, zum Beispiel
0 dBm (1 mW). Bei der relativ hohen Sendeleistung kann es sich um
einen Bereich von relativ hohen Sendeleistungen handeln, die vorzugsweise
größer sind
als 0 dBm (1 mW).
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Das
Wireless LAN 1 ist so angeordnet, dass jeder der Access
Points in der zweiten Gruppe innerhalb der Reichweite von mindestens
einem Access Point der ersten Gruppe liegt. Der Übersichtlichkeit halber sind
die von dem dritten und dem fünften
Access Point 33 , 35 abgedeckten
Reichweiten dargestellt. Bei der alternativen Konfiguration kann
die erste Gruppe von Access Points somit der mobilen Einheit 4 einen
Dienst bereitstellen, während
die zweite Gruppe von Access Points zur Lokalisierung verwendet
werden kann. Die mobile Einheit 4 kann zum Beispiel mit
dem dritten Access Point 33 verbunden
sein und von diesem Dienste bereitgestellt bekommen, während sie
passiv den dritten Access Point 35 abtastet.
Wenn die mobile Einheit 4 ein Signal von dem dritten Access
Point 35 empfängt, kann sie das Signal wie
oben beschrieben zur Lokalisierung nutzen.
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Die
alternative Anordnung hat mehrere Vorteile. Sie ist einfach zu implementieren,
wodurch der Kostenaufwand und die Komplexität verringert werden. Sie reduziert
die Latenz und erhöht
die Qualität der
Dienste.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
erfolgt die Lokalisierung mit Hilfe der Access Points 31 , 32 , 33 , 34 , 35 als Sender und der mobilen Einheit 4 als
Empfänger.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen
können
jedoch so modifiziert werden, dass die Rolle der Access Points 31 , 32 , 33 , 34 , 35 als Sender und die Rolle der mobilen
Einheit 4 als Empfänger
vertauscht werden. Mit anderen Worten, die mobile Einheit 4 kann
so konfiguriert werden, dass sie ein Signal mit einer niedrigen
Sendeleistung, zum Beispiel 0 dBm (1 mW) sendet, während die
Access Points 31 , 32 , 33 , 34 , 35 so
konfiguriert werden, dass sie einen hohen Signalleistungsdetektionsschwellenwert
einstellen. Wenn ein Access Point 31 , 32 , 33 , 34 , 35 das
von der mobilen Einheit 4 mit einer niedrigen Leistung
gesendete Signal detektiert, ist der Access Point in der Lage, die
mobile Einheit 4 genau zu lokalisieren. Optional kann er
die mobile Einheit 4 an den Lokalisierungsinformationen
teilhaben lassen.
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Bei
einer anderen Abwandlung können
die Access Points 31 , 32 , 33 , 34 , 35 als
Sender benutzt werden, die mit einer hohen Sendeleistung zur Bereitstellung
von Diensten senden, während
die mobile Einheit 4 als Sender benutzt werden kann, der
mit einer niedrigen Sendeleistung zur Lokalisierung sendet.
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Aus
der Lektüre
der vorliegenden Beschreibung werden für den Fachkundigen weitere
Abwandlungen offensichtlich sein. Derartige Abwandlungen können äquivalente
und weitere Merkmale umfassen, die bereits aus dem Entwurf, der
Herstellung und der Verwendung von Systemen zur Lokalisierung von
mobilen Einheiten sowie Komponenten davon bekannt sind und die an
Stelle von oder zusätzlich
zu den bereits hier beschriebenen Merkmalen verwendet werden können. Zum
Beispiel können
anstelle des Wireless LAN 1 und der mobilen Einheit 4 ein
Ad-hoc-LAN oder eine Vielzahl von Vorrichtungen verwendet werden,
die den BluetoothTM Spezifikationen entsprechen.
Die mobile Einheit 4 kann ein Personal Data Assistant (PDA)
oder ein Zellulartelefon-Handapparat
sein.
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Text in der
Zeichnung
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2
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- I/O – Eingang/Ausgang
- Processing SectionAccel – Verarbeitungsteil
- RF Section – HF-Teil
- Controller – Steuereinheit
-
3
-
- RF Section – HF-Teil
- Processing Section – Verarbeitungsteil
- I/O – Eingang/Ausgang
- Controller – Steuereinheit
- PC – PC
-
6
-
-
7
-
- Detected – Detektiert
- Not detected – Nicht
detektiert
- Time – Zeit
-
8/9
-
Time – Zeit