FI106908B

FI106908B - Paikannusmenetelmä ja radiojärjestelmä

Info

Publication number: FI106908B
Application number: FI981192A
Authority: FI
Inventors: Jyri Helenius
Original assignee: Nokia Networks Oy
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2001-04-30
Also published as: FI981192A0; AU4375099A; FI981192A; WO1999062284A2; WO1999062284A3

Description

, 106908

Paikannusmenetelmä ja radiojärjestelmä

Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on paikannusmenetelmä, jota käytetään radiojärjestelmässä, johon kuuluu ainakin yksi tukiasema ja päätelaite.

5 Keksinnön kohteena on myös radiojärjestelmä, joka käsittää ainakin yhden päätelaitteen ja tukiaseman ja joka on sovitettu määrittämään päätelaitteen sijaintiestimaatin.

Keksinnön tausta

Yksi tavallisimmista päätelaitteen sijainnin määritysmenetelmistä on 10 mitata päätelaitteen ja ainakin kolmen tukiaseman välinen signaalien ajoitus, jolloin tiedetään signaalien kulkuaika päätelaitteen ja kunkin tukiaseman välillä. Päätelaitteen etäisyys tukiasemista voidaan esittää ympyränä kunkin tukiaseman ympärillä, koska päätelaitteen suuntaa tukiasemista ei ainakaan useimmiten tiedetä, ja kunkin ympyrän säde edustaa päätelaitteen etäisyyttä 15 tukiasemasta. Kaikilla ainakin kolmella ympyrällä on yksi yhteinen leikkauspiste, joka on päätelaitteen sijaintiestimaatti. Tunnettuja päätelaitteen paikannuksessa käytettyjä mittausmenetelmiä ovat saapumisaikamittaus eli TOA-mittaus (Time Of Arrival) ja saapumisaikaeromittaus eli TDOA-mittaus (Time Difference Of Arrival). Amerikkalaisessa patenttijulkaisussa 5508708, joka otetaan tä-20 hän viitteeksi, on esitetty myös ratkaisu määrittää päätelaitteen sijaintiestimaatti ainakin kolmen tukiaseman avulla perustuen signaalien ajoituksen mittaukseen.

Radiojärjestelmissä on kuitenkin tällaisia paikannusmenetelmiä hait-taava ongelma, joka johtuu tilaajapäätelaitteen etäisyydestä tukiasemaan eli 25 lähi-kauko-ongelma (near-far problem). Päätelaitteen paikannuksessa tätä ongelmaa nimitetään myös kuuluvuusongelmaksi. Yhden tukiaseman lähellä olevaa päätelaitetta eivät muut tukiasemat kuule eikä päätelaite lähellä olevan tukiaseman häiritsevän lähetyksen takia kuule muita tukiasemia. Kun päätelaitteen ja ainakin kolmen tukiaseman välistä signaalin kulkuaikaa ei voida mitata, 30 ei myöskään päätelaitteen sijaintia voi tällä tavoin määrittää. Amerikkalaisessa patenttijulkaisussa 5508708 kuuluvuusongelmaa yritetään vähentää käyttämällä ns. PUF-toimintoa (Power Up Function), jonka avulla lähetystehoa lisätään paikannusmittauksen ajaksi. Tehon lisäys kuitenkin pahentaa interferenssiä radiojärjestelmässä, mikä pienentää radiojärjestelmän kapasiteettia huo-: 35 mattavasti, eikä siis sovi ongelman ratkaisuksi, jos monien päätelaitteiden si- 2 106908 jainti pitää estimoida samalla alueella lyhyen ajan sisällä. PUF-toiminto lisää myös päätelaitteen tehonkulutusta ja nopeuttaa akun tyhjentymistä.

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten toteuttaa menetelmä ja menetelmän 5 toteuttava radiojärjestelmä siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että päätelaitteen nykyisen sijaintiestimaatin määrittämiseksi ainakin yksi päätelaitteen sijaintiin liittyvä, nykyistä aiempi mittaustieto on talletettu; mitataan päätelaitteen ja korkeintaan kahden tukiaseman välisten sig-10 naalien uusi ajoitus; estimoidaan päätelaitteen liikkumista liike-estimaatilla, joka määrittää päätelaitteen mahdollisesti tai todennäköisesti kulkeman matkan mittaushetkien välillä ja määritetään päätelaitteen nykyinen sijaintiestimaatti uuden ajoituksen, liike-estimaatin ja aiemman ainakin yhden päätelaitteen sijaintiin liittyvän mittaustiedon avulla.

15 Keksinnön kohteena olevalle radiojärjestelmälle on tunnusomaista, että radiojärjestelmä käsittää: muistin, johon on talletettu ainakin yksi päätelaitteen sijaintitieto tai päätelaitteen sijaintiestimaatin määrittävä signaalin ajoitustieto; ajoitusvälineet mitata päätelaitteen ja ainakin yhden tukiaseman välisen signaalin ajoitus; liike-estimaattorin, joka on sovitettu määrittämään 20 päätelaitteen mittaushetkien välillä mahdollisesti tai todennäköisesti kulkema matka eli liike-estimaatti ja sijainninlaskentavälineet määrittää päätelaitteen nykyinen sijaintiestimaatti uuden ajoituksen, liike-estimaatin ja aiemman ainakin yhden sijaintitiedon tai sijaintiestimaatin määrittävän ajoitustiedon avulla.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan 25 useita etuja. Kuuluvuusongelma helpottuu tai loppuu kokonaan. Päätelaitteen sijaintiestimaatin määritykseen ei tarvita kolmea tukiasemaa, vaan päätelaitteen sijaintiestimaatti voidaan monissa tilanteissa määrittää kahdella ja suotuisassa tapauksessa jopa yhdellä tukiasemalla.

Kuvioiden lyhyt selostus 30 Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää radiojärjestelmää, kuvio 2 esittää päätelaitteen sijainnin määritystä kahden tukiaseman avulla, !· 3 106908 kuvio 3 esittää päätelaitteen sijainnin määritystä kahden tukiaseman avulla, kuvio 4 esittää päätelaitteen sijainnin määritystä tukiaseman lähetyksen ollessa sektoroitu, 5 kuvio 5 esittää päätelaitteen sijainnin määritystä yhden tukiaseman avulla, kuvio 6 esittää päätelaitteen sijainnin määrittämistä päätelaitteen sijaintialueen tietojen avulla, kuvio 7 esittää päätelaitteen sijainnin määritystä Kalman-suodatti-10 men avulla, kuvio 8A esittää päätelaitteen lohkokaaviota, kuvio 8B esittää tukiaseman lohkokaaviota, kuvio 9 esittää lähetinvastaanottimen lohkokaaviota, ja kuvio 10 esittää lähetinvastaanottimen lohkokaaviota.

15 Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu käytettäväksi erityisesti CDMA-radiojärjestelmässä siihen kuitenkaan rajoittumatta.

Kuviossa 1 on esitetty radiojärjestelmä, joka käsittää päätelaitteen 100, tukiasemat 102 - 106 ja tukiasemaohjaimen 108. Päätelaite 100, joka on 20 edullisesti matkapuhelin, on esimerkiksi yhteydessä tukiaseman 102 kanssa. Tukiaseman 102 naapuritukiasemina ovat tukiasemat 104 ja 106. Tukiasemilla 102 - 106 on edullisesti yhteinen tukiasemaohjain 108, josta on yhteys edelleen esimerkiksi matkapuhelinkeskuksen (ei esitetty kuviossa 1) kautta muual-·'" le matkapuhelinverkkoon ja muihin puhelinverkkoihin. Radiojärjestelmän verk- 25 ko-osaksi määritellään muut radiojärjestelmän osat yhdessä paitsi päätelaitteet 100.

Päätelaitteen sijainnin eli tarkemmin sijaintiestimaatin mittausta varten tarvitaan signaalin kulkuaika päätelaitteen ja ainakin yhden tukiaseman välillä. Päätelaitteen ja tukiaseman välisen signaalin kulkuajan voi mitata tukiase-30 ma tai päätelaite tunnetulla tavalla. Tarkastellaan tässä hieman päätelaitteen signaalin ajoitusmittausta. Aluksi päätelaite mittaa kunkin tukiaseman lähettämän signaalin vastaanottohetken TOA. Tukiasemien signaalien väliset aikaerot TDOA (Time Difference Of Arrival) tai OTD (Observed Time Difference) voidaan muodostaa laskemalla tukiasemien vastaanottohetkien TOA erotuk-35 set. Vastaanottohetki voidaan CDMA-järjestelmässä määrittää käyttämällä ha-; jotuskoodin synkronointia hyväksi. Kun tietty hajotuskoodin chippi (chippi on 4 106908 hajotuskoodin bitti) päätelaitteessa esiintyy ajanhetkellä t1 ja sama chippi tukiasemassa esiintyy ajanhetkellä t2, signaalin kulkuaika päätelaitteen ja tukiaseman välillä on t2 -11. Päätelaite mittaa ajan t1 ja tukiasema mittaa ajan t2. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa päätelaitteen kellon ei tarvitse olla synkro-5 noitu tukiasemien kellon kanssa. Kun päätelaite lähettää ns. round-trip -signaalin tukiasemalle ja tukiasema vastaa tähän signaaliin, voidaan päätelaitteen ja tukiaseman aikaeron vaikutus poistaa. Jos tukiasemien lähetystä ei ole synkronoitu ja tukiasemien väliset aikaerot eivät ole tiedossa, pitää round-trip -mittaus suorittaa kaikkien niiden tukiasemien kanssa, joiden signaalien ajoitus-10 ta päätelaite mittaa. Synkronoidussa verkossa tai tukiasemien välisten aikaerojen ollessa tiedossa round-trip -signaalia ei tarvita käytettäessä aikaeroihin perustuvaa TDOA-menetelmää paikan määrittämiseen. Kulkuaikaviiveisiin perustuvassa TOA-menetelmässä tarvitaan tällöin round-trip -signaali ainoastaan palvelevaan tukiasemaan.

15 Päätelaitteen lähettäessä signaalia tukiasemat voivat mitata tunne tulla tavalla päätelaitteen lähettämän signaalin kulkuajan ja/tai kulkuaikojen eron (TDOA, OTD).

Signaalin ajoituksen mittaukseen liittyy virhe Te, joka vaikuttaa etäisyyden mittausvirheenä suuruusluokassa E = Tec, missä c on sähkömagneet-20 tisen säteilyn etenemisnopeus. Jos esimerkiksi ajoitusvirhe Te on 25 ns, vastaavaksi etäisyyden mittausvirheeksi E päätelaitteen paikannuksessa muodostuu noin 15 m. Keksinnön mukaiset mittaukset suoritetaan edullisesti ns. näköyhteyksillä (line of sight). Jos näköyhteyttä ei ole, määritelty päätelaitteen si-: jaintiestimaatti voi poiketa todellisesta sijainnista mäkisessä maastossa jopa 25 satoja metrejä ja kaupungissakin tyypillisesti useita kymmeniä metrejä.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa päätelaitteen sijaintiestimaatti määritetään ainakin yhdessä mittauksessa korkeintaan kahden tukiaseman avulla käyttäen hyväksi päätelaitteen aiempaa ainakin yhtä sijaintiin liittyvää tietoa hyväksi. Sijaintiin liittyvä tieto voi olla päätelaitteen määritelty aiempi si-30 jaintiestimaatti tai aiempaa sijaintiestimaattia varten mitattu signaalin ajoitustie-to. Näitä sijaintiin liittyviä tietoja voidaan tallettaa päätelaitteeseen tai johonkin kiinteän verkko-osan yksikköön. Koska talletettavia tietoja kertyy koko ajan lisää eikä tallettamista voi jatkaa loputtomiin, on edullista, että talletettuja tietoja vähennetään, kun muistin määrä alkaa käydä vähiin tai saavutetaan talletetta-35 vien tietojen maksimimäärä. Koska keksinnöllinen ratkaisu vaatii, että muistissa on tietoja alkaen hetkestä, jolloin päätelaitteen paikka on viimeksi pystytty s 106908 estimoimaan, talletettuja tietoja voidaan tarvittaessa vähentää esimerkiksi siten, että muistista poistetaan joka toinen talletettu tieto silloin, kun muistia tarvitaan lisää. Viimeksi muodostettua sijaintiin liittyvää tietoa ei kuitenkaan yleensä kannata poistaa, ellei tieto ole ilmiselvästi virheellinen. Lisäksi paikan-5 nuksessa tarvittavien tietojen tallettaminen voidaan lopettaa, kun päätelaite on paikallaan. Päätelaitteen liike voidaan määrittää päätelaitteen sijainnin muuttumisena eri mittaushetkillä. Jos päätelaitteen sijaintiestimaatti, TOA- tai TDOA-mittaustulos ei oleellisesti muutu peräkkäisten mittausten aikana, voidaan päätelaitteen olettaa olevan paikallaan. Erityisesti jos peräkkäisten mittausten väli-10 nen ero on pieni ja erotuksen etumerkki vaihtelee, päätelaite on luultavasti pysähtynyt. Keksinnöllisessä ratkaisussa päätelaitteen liike ja erityisesti nopeus voidaan määrittää myös tunnetuilla keksinnöstä erillisillä päätelaitteen liikkeen mittausmenetelmillä.

Kuviossa 2 on esitetty tilanne, jossa päätelaitteen 204 todellinen si-15 jainti tai sijaintiestimaatti tunnetaan tietyllä hetkellä T1. Päätelaitteen 204 sijainnit mittaushetkeä T1 edeltävillä mittauskerroilla on merkitty X-kirjaimilla. Päätelaitteen 204 sijaintiestimaatti on voitu määrittää hetkellä T1 yleisessä tapauksessa millä tahansa tunnetulla päätelaitteen paikannusmenetelmällä. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa päätelaitteen 204 sijaintiestimaatti on ta-20 vallisesti määritetty yhden tai useamman tukiaseman 200, 202 avulla. Tunnetun tekniikan mukaisessa ratkaisussa päätelaitteen 204 sijaintiestimaatti on määritetty hetkellä T1 kolmen tai useamman tukiaseman avulla. Seuraavalla hetkellä TO päätelaitteen 204 sijaintiestimaatti määritetään keksinnön mukaisella menetelmällä, jossa käytetään korkeintaan kahta tukiasemaa hyväksi. 25 Signaalien ajoituksen perusteella tiedetään, että päätelaite 204 on mittaushet-kellä TO etäisyydellä R1 tukiasemasta 200 ja etäisyydellä R2 tukiasemasta 202. Näin päätelaitteen 204 tulee sijaita jommassa kummassa R1- ja R2-sä-teisten ympyröiden leikkauspisteessä 206 tai 208. Keksinnöllisessä ratkaisussa päätelaitteen 204 suurinta nopeutta käytetään hyväksi siten, että arvioi-30 daan, kuinka kauaksi päätelaite 204 voi liikkua mittaushetken T1 sijainnista .. mittaushetkien T1 ja TO välisenä aikana. Tätä matkaa, joka määritellään tässä liike-estimaatiksi, voidaan merkitä kirjaimella D ja koska tässä esimerkissä ei tiedetä, mihin suuntaan päätelaite 204 on liikkunut, uusi päätelaitteen 204 sijainti täytyy olla D-säteisen ympyrän sisällä. Liike-estimaatti on arvio päätelait-35 teen mahdollisesti tai todennäköisesti mittaushetkien välillä kulkemasta matkasta. Näin nämä kolme R1-, R2-ja D-säteistä ympyrää määrittävät päätelait- 6 106908 teen 204 uudeksi sijaintiestimaatiksi leikkauspisteen 208. Jos päätelaitteen liikkeen oletetaan jatkuvan suurella varmuudella tiettyyn suuntaan, voidaan liike-estimaattia kuvata myös muulla kuin ympyrällä. Liike-estimaatin muoto voi olla esimerkiksi ellipsi, jonka toisessa painopisteessä päätelaite 204 on hetkel-5 lä T1. Lisäksi päätelaitteen 204 useampi kuin yksi sijaintipaikka tai sijaintipaikkaan liittyvä signaalien ajoitus ennen mittaushetkeä TO voidaan hyödyntää päätelaitteen 204 uutta sijaintiestimaattia hetkellä TO määritettäessä. Kaikkiin mitattuihin etäisyyksiin R1, R2 ja D liittyy mittausvirhettä, mutta selvyyden vuoksi virheitä ei ole esitetty kuvioissa (vain kuviossa 5 on esitetty säteen R1 10 virherajat).

Keksinnöllisessä ratkaisussa voidaan päätelaitteen 204 nopeutta arvioida kullakin mittaushetkellä käyttämällä apuna sijaintialueen karttaa, koska tietynlaisessa ympäristössä päätelaitteella on taipumus liikkua tietyillä nopeuksilla. Esimerkiksi kaupungin nopeudet ovat tyypillisesti alle 50 km/h, vaik-15 ka liikuttaisiin nopeimmalla mahdollisella tavalla. Taajamien välisellä alueella liikutaan tavallisesti paljon nopeammin kuin 50 km/h. Kartan lisäksi tai sijasta voidaan päätelaitteen nopeutta arvioida myös käyttämällä hyväksi tietoja siitä, millaisia kulkureittejä päätelaitteen sijaintialueella on. Kun päätelaite voidaan paikallistaa autotielle, rautatielle tai vaikkapa jollekin vesireitille, voidaan hel-20 posti arvioida myös päätelaitteen nopeus ko. kulkuväylällä. Nopeutta voidaan arvioida myös tilastollisin menetelmin, jolloin kullakin mittausalueella on ennalta tehty mittauksia päätelaitteiden nopeuksista ja nopeuksien hajonnasta. Tällöin voidaan päätelaitteen nopeudeksi estimoida esimerkiksi alueen keskimääräinen nopeus ja muodostaa sen avulla liike-estimaatti. Kuviossa 6 on esi-25 merkki päätelaitteen sijaintialueen tietojen hyväksi käyttämisestä päätelaitteen sijaintiestimaatin määrittämisessä.

Kuviossa 3 on esitetty tilanne, jossa päätelaitteen 304 liike on niin nopea, että mittaushetkellä TO kumpikin tukiasemien 300 ja 302 R1-ja R2-sä-teisten ympyröiden leikkauspisteet 306 ja 308 ovat hetkeen T1 kuuluvan D-sä-30 teisen ympyrän sisällä. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa tässä tapauksessa päätelaitteen 304 sijaintiestimaatiksi määritetään paikka, joka on R1-ja R2-sä-teisten ympyröiden yhteisen alueen keskellä, jolloin sijaintiestimaatin virhe oleellisesti minimoituu. Tarkasti päätelaitteen 304 sijaintiestimaatti on ympyröiden leikkauspisteitä yhdistävän suoran keskipiste.

35 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on myös mahdollista ottaa huo mioon uuden ja uutta edeltävän mittaushetken lisäksi pitemmästi päätelaitteen 7 106908 sijaintiin, nopeuteen ja liikesuuntaan vaikuttavia tekijöitä, jolloin uuden sijainnin määritys tarkentuu. Tähän keksinnölliseen piirteeseen palataan kuvion 7 yhteydessä.

Kuviossa 4 on havainnollistettu tilannetta, jossa tukiasema 400 lä-5 hettää tai vastaanottaa signaaleita sektoroidusti. Päätelaite 404 on etäisyydellä R1 tukiaseman 400 sektorissa. Päätelaite 404 on myös samaan aikaan etäisyydellä R2 tukiasemasta 402. Tällöin tukiaseman 400 antennikeilan määrittämällä sektorilla ja tukiaseman 402 ympyrämäisen antennikeilan leikkauspisteitä on vain yksi. Päätelaitteen 404 sijaintiestimaatti määritetään keksinnöllises-10 sä ratkaisussa leikkauspisteeseen 406.

Kuviossa 5 on havainnollistettu keksinnöllistä ratkaisua, kun päätelaitteen 502 paikannuksessa käytetään pelkästään yhtä tukiasemaa 500. Päätelaitteen 502 etäisyys tukiasemasta 500 on määritetty signaalien ajoituksen perusteella säteen R1 suuruiseksi. Tähän etäisyyteen R1 liittyy epätarkkuutta, 15 jota merkitään kiijaimella E. Uutta mittaushetkeä TO edeltävällä mittaushetkellä T1 liittyy päätelaitteeseen 502 ympyränmuotoinen liike-estimaatti, jonka säde on D. Näin päätelaitteen 502 uudeksi sijaintialueeksi tulee kaareva kaistale 504, joka on liike-estimaattiympyrän ja etäisyyden R1 epätarkkuuden E yhteinen leikkausalue. Keksinnöllisessä ratkaisussa päätelaitteen 502 sijaintiesti-20 maatiksi määritetään jokin kaistaleen 504 pisteistä, esimerkiksi kaistaleen keskikohta. Vaihtoehtoisesti voidaan päätelaitteen sijaintiestimaatiksi määrittää R1-ja D-säteisten ympyröiden yhteisen alueen piste, jossa sijainnin maksimi-virhe minimoituu. Tämä piste on likimäärin R1-ja D-säteisten ympyröiden leikkauspisteiden välisen suoran keskipiste. Kun päätelaitteen ja vain yhden tuki-*· 25 aseman (tukiasema 500) signaalien ajoitus voidaan mitata, keksinnöllisessä ratkaisussa päätelaitteen 204 sijaintiestimaatiksi voidaan myös määrittää mittauksessa mukana olleen tukiaseman (tukiasema 500) sijainti.

Kuviossa 6 on esitetty tilanne, jossa käytetään päätelaitteen sijaintialueen tietoja hyväksi päätelaitteen sijainnin määrittämiseksi. Kun päätelaite 30 liikkuu tunnetulla kulkuväylällä 604 kuten maantiellä, kahden tukiaseman 600 ja 602 signaalien ajoituksen avulla voidaan määrittää päätelaitteen sijaintiestimaatti 606 kuten kuviosta 6 selvästi havaitaan. Ympyröiden toinen leikkauspiste ei voi olla päätelaitteen sijaintipaikka, koska se ei ole kulkureitillä 604, jossa päätelaite on sijainnut jo useiden aiempien sijaintiestimaattien mukaan.

35 Kuviossa 7 on havainnollistettu päätelaitteen 704 sijaintiestimaatin määrittämistä kahden tukiaseman 700 ja 702 avulla käytettäessä mittaustie- 8 106908 doille Kalman-suodatusta (tarkoittaa tässä hakemuksessa erityisesti Extended Kalman Filter) tai vastaavaa. Tässä keksinnön mukaisessa ratkaisussa on oleellista, että päätelaitteen 704 nopeus ja liikesuunta voivat muuttua vain rajoitetusti eli äkillisiä nopeuden muutoksia tai jyrkkiä käännöksiä ei hyväksytä.

5 Siirtymää, jota ei hyväksytä, on merkitty katkoviivanuolella. Tällaisilla ehdoilla päätelaitteen 704 sijaintiestimaatti seuraa likimäärin kahden ympyrän leikkauspisteistä muodostuvaa rataa. Jos kahden ympyrän leikkauspisteet ovat tarpeeksi kaukana toisistaan, sijaintiestimaatti seuraa suurella todennäköisyydellä oikeaa kahdesta vaihtoehtoisesta leikkauspisteiden muodostamasta radas-10 ta.

Tarkastellaan nyt lähemmin Extended Kalman -suodattimen toimintaa keksinnöllisessä ratkaisussa. Extended Kalman -suodattimen toimintaa on kuvattu tarkemmin julkaisussa S. M. Kay, Fundamentals of Statistical Signal Processing, Estimation Theory, sivut 419 - 477, PTR Prentice Hall, 1993, joka 15 otetaan tähän viitteeksi. Menetelmä perustuu siihen, että päätelaitteen liikkeen ja etäisyysmittausten oletetaan noudattavan mallia: x(k) = x(k -1) + vx(k - 1)Δ y(k) — y(k -1) + vy(k - 1)Δ vx(k) = vx(k -1) + εχ 20 vy(k) = vy(k— 1) + 8y ri(k) = V(Xj - x(k))2 + (yj - y(k))2 + 8j, missä x(k), y(k) ovat päätelaitteen paikan x- ja y-koordinaatit hetkellä kA, k on ajan-hetkestä riippuva iteraatioindeksi, vx(k), vy(k) ovat päätelaitteen nopeuksia » koordinaattien x ja y suunnassa, Δ on mittausajanhetkien väli, r,(k) on pääte-25 laitteen etäisyyden tukiasemasta i TOA-mittauksen perusteella laskettu estimaatti, εχ kuvaa nopeuden muutosta ajassa Δ x-koordinaatin suunnassa, ey kuvaa nopeuden muutosta ajassa Δ y-koordinaatin suunnassa ja 8j on etäisyyden mittausvirhe, jonka vaihteluvälistä kuviossa 5 on käytetty merkintää E. Mallissa olevat nopeudet vastaavat edellä määriteltyä liike-estimaattia. Pääte-30 laitteen sijaintiestimaatin määrittämiseksi Extended Kalman -suodatuksessa tarvitaan myös nopeuden ristikorrelaatiomatriisia Q, joka on muotoa: '2 Ί „ σχ ®xy Q= 2 i missä _σxy _ • · · 9 106908 σχ ja σχ ovat nopeusvirheiden εχ ja sy variansseja ja on nopeusvirheiden εχ ja ey ristikorrelaatio. Varianssit kuvaavat sitä, kuinka paljon kukin nopeus-komponentti voi muuttua iteraatiokierroksen aikana. Mitä suuremmat varianssit ovat, sitä suuremmaksi oletetaan nopeuden mahdollinen muutos. Nopeusvir-5 heiden ristikorrelaatiomatriisin Q arvot voidaan laskea tilastollisesti, jos soveltuvaa mittausdataa on käytettävissä. Näin voidaan muodostaa etäisyyden mittausvirheiden ristikorrelaatiomatriisi C:

'22 2 σ1 σ12 ·" σ1 N

2 2 _ (Tn Go C = . . , missä

2 2 |_σ1ΛΓ ·· σ2 J

Oj on etäisyyden mittausvirheen 8j varianssi ja ay on kahden eri etäisyyden mit-10 tausvirheen ej ja sj ristikorrelaatio. Matriisia C voidaan käyttää Kalman-suodat-timen matriisin M alkuarvona. Myös matriisin C arvot eri alueilla voidaan laskea tilastollisesti, jos sopivaa mittausdataa on käytettävissä. Mittausvirheiden varianssien kasvaessa Extended Kalman -suodattimena lasketut sijaintiesti-maatit perustuvat yhä enemmän suodattimessa olevaan malliin ja vähemmän 15 mittauksiin.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan pelkästään yksinkertaista liike-estimaattiympyrää ja Extended Kalman -suodatusta käyttävät ratkaisut yhdistää Extended Kalman -suodatuksen kaltaiseksi mutta yksinkertaisemmaksi ratkaisuksi. Tällöin keksinnöllisessä ratkaisussa estimoidaan pääte-20 laitteen nopeus ja suunta historiadatasta eli aiemmista sijaintiestimaattitiedois-ta ja/tai signaalien ajoitusmittauksista. Kun hetkellä T1 tiedetään päätelaitteen sijaintiestimaatti, nopeus ja suunta, voidaan muodostaa arvio päätelaitteen sijainnista seuraavalla mittaushetkellä TO. Hetkellä TO mitataan päätelaitteen ja tukiasemien välisten signaalien ajoitukset, määritetään ajoitusten perusteella 25 päätelaitteen alustavat sijaintiestimaatit, joita on kaksi, jos mittauksessa on käytetty vain kahta tukiasemaa. Näistä kahdesta alustavasta sijaintiestimaatis-ta määritetään keksinnöllisessä ratkaisussa varsinaiseksi sijaintiestimaatiksi se, joka on lähempänä hetkellä T1 tehtyä sijainnin arviota.

Kuviossa 8A on esitetty iähetinvastaanottimen lohkokaavio, joka ku-30 vaa päätelaitetta. Tällöin päätelaite määrittää itse oman sijaintiestimaattinsa. Päätelaite kuulee korkeintaan kahden tukiaseman signaaleita uutta paikannus-mittausta varten (aiemmat signaalien mittaukset on voitu tehdä käyttäen koi- ♦ 106908 10 mea tai useampaa tukiasemaa). Päätelaite ottaa vastaan ja lähettää antennin 800 kautta. Lähettäminen ja vastaanottaminen saman antennin 800 kautta on mahdollista, koska lähetinlohko 804 ja vastaanotinlohkot 806 - 816 on erotettu tunnetulla tavalla duplex-lohkolla 802. Vastaanotettaessa signaalia signaali 5 etenee antennista 800 duplex-lohkon 802 kautta RF-lohkoon 806, jossa signaali muutetaan radiotaajuisesta kantataajuiseksi tunnetulla tavalla. Kantataajuinen signaali muutetaan myös digitaaliseksi. Digitaalinen signaali jatkaa keksinnön kannalta epäoleelliseen vastaanottimen signaalinkäsittelylohkoon 816, jossa suoritetaan signaalin esimerkiksi demodulointi, kanavadekoodaus, lomi-10 tuksen poisto etc. Digitaalinen signaali etenee myös keksinnön kannalta oleelliseen lohkoon 808, jossa määritetään signaalin ajoitus, jonka avulla puolestaan päätelaite tietää, kuinka kaukana päätelaite on signaalin lähettäneestä tukiasemasta. Signaalin ajoitustieto tai etäisyys tukiasemasta siirretään sijainnin-laskentalohkoon 814, jonne syötetään myös liike-estimaatti lohkosta 810. Si-15 jainninlaskentalohkoon 814 voidaan syöttää myös talletettuja tietoja aiemmista päätelaitteen sijaintipaikoista tai signaalien ajoituksista lohkosta 812. Päätelaitteen sijainnin määrittämistä varten tarvitaan myös sijaintitiedot niistä tukiasemista, jotka ovat osallisina päätelaitteen sijaintiestimaatin määrityksessä. Epä-synkronisessa radiojärjestelmässä, jossa ei käytetä round-trip -signaaleita, tar-20 vitaan myös tiedot tukiasemien kellojen ajoituseroista. Nämä tiedot tukiasemat lähettävät tarvittaessa päätelaitteelle tunnetun tekniikan mukaisessa signaloinnissa.

Kuvio 8B esittää tukiasemaa, joka mittaa päätelaitteen lähettämän signaalin ajoituksen ja määrittää siten päätelaitteen etäisyyden tukiasemasta.

: . . 25 Lohkokaavio on hyvin samanlainen kuin kuvio 8A. Kun tukiasemalla on talle tettuna lohkoon 810 päätelaitteen liike-estimaatti, tukiasema voi määrittää päätelaitteen sijaintiestimaatin. Muiden tukiasemien signaalien ajoitustiedot tai sijaintitiedot, jotka tulevat tukiasemalle edullisesti kiinteän verkko-osan kautta, voidaan tarvittaessa syöttää sijainninlaskentalohkoon 814. Mittaava tukiasema 30 tarvitsee sijaintitiedot niistä tukiasemista, jotka osallistuvat päätelaitteen sijaintiestimaatin määritykseen. Lisäksi radiojärjestelmän tukiasemien ajoituserot on signaloitava mittaavalle tukiasemalle. Nämä tiedot tukiasema saa tunnetun tekniikan mukaisella signaloinnilla toisten tukiasemien kanssa.

Kuviossa 9 on esitetty päätelaitteen lohkokaavio, joka käsittää an-35 tennin 900, duplex-suodattimen 902, radiotaajuusosat 906, signaalinkäsittely-lohkon 908, ajoituslohkon 910 ja lähetinlohkon 904. Päätelaite mittaa tukiase- • ·« .

11 106908 malta tulevan signaalin ajoituksen lohkossa 910 ja lähettää ajoitustiedon tukiasemalle, joka määrittää päätelaitteen sijaintiestimaatin tai tukiasema välittää ajoitustiedot edelleen esimerkiksi tukiasemaohjaimelle tai muulle kiinteän verkko-osan yksikölle päätelaitteen sijaintiestimaatin määrittämiseksi. Periaattees-5 sa kuvio 9 voi esittää myös tukiaseman lohkokaaviota, jolloin tukiasema mittaa ajoituslohkon 910 avulla päätelaitteen lähettämän signaalin ajoituksen ja lähettää ajoitustiedon päätelaitteelle sijaintiestimaatin määrittämistä varten.

Kuvio 10 havainnollistaa tilannetta, jossa tukiasema määrittää päätelaitteen sijaintiestimaatin, kun päätelaite on mitannut vastaanottaneensa sig-10 naalien ajoituksen ja lähettänyt ajoitustiedot tukiasemalle. Tukiasema ottaa vastaan päätelaitteen mittaustietosignaalin antennilla 1000, josta signaali ete-nee duplex-suodattimen 1002 läpi radiotaajuuslohkoon 1006. Radiotaajuusloh-kon 1006 jälkeen kantataajuinen signaali siirtyy tyypillisesti digitaaliseen sig-naalinkäsittelylohkoon 1008, jossa signaalin informaatio ilmaistaan ja ajoitus-15 tiedot siirretään paikanlaskentalohkoon 1010, johon syötetään myös päätelaitteen liike-estimaatti lohkosta 1012 ja tarvittaessa myös tiedot aiemmista sijain-tiestimaateista tai signaalien ajoituksista lohkosta 1014. Lohkokokonaisuus 1020 voi keksinnöllisessä ratkaisussa sijaita myös tukiasemaohjaimessa tai muussa kiinteän verkon yksikössä. Mittaava tukiasema tarvitsee sijaintitiedot 20 niistä tukiasemista, jotka osallistuvat päätelaitteen sijaintiestimaatin määritykseen. Lisäksi radiojärjestelmän tukiasemien ajoituserot on signaloitava mittaa-valle tukiasemalle. Nämä tiedot tukiasema saa tunnetun tekniikan mukaisella signaloinnilla toisten tukiasemien kanssa. Tukiasema lähettää päätelaitteelle lähetinlohkon 1004 avulla duplex-suodattimen 1002 ja antennin 1000 kautta.

25 Keksinnön mukaiset ratkaisut voidaan toteuttaa erityisesti digitaali sen signaalinkäsittelyn osalta esimerkiksi ASIC- tai VLSI-piireillä (Application-Specific Integrated Circuit, Very Large Scale Integration). Suoritettavat toiminnot toteutetaan edullisesti mikroprosessoritekniikkaan perustuvina ohjelmina.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten 30 mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

t

Claims

1. Paikannusmenetelmä, jota käytetään radiojärjestelmässä, johon kuuluu ainakin yksi tukiasema (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) ja päätelaite (100, 204, 304, 404, 502, 704), tunnettu 5 siitä, että päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) nykyisen sijaintiestimaa-tin määrittämiseksi: ainakin yksi päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiin liittyvä, nykyistä aiempi mittaustieto on talletettu; mitataan päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) ja korkeintaan 10 kahden tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) välisten signaalien uusi ajoitus; estimoidaan päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liikkumista liike-estimaatilla, joka määrittää päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) mahdollisesti tai todennäköisesti kulkeman matkan mittaushetkien välillä ja 15 määritetään päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) nykyinen sijaintiestimaatti uuden ajoituksen, liike-estimaatin ja aiemman ainakin yhden päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiin liittyvän mittaustiedon avulla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiin liittyvä, nykyistä aiempi mittaustieto perustuu ainakin kolmen tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) ja päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) väliseen signaalien ajoitukseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 25 että päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiin liittyvä, nykyistä aiempi mittaustieto perustuu korkeintaan kahden tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) ja päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) väliseen signaalien ajoitukseen.

4. I 13 106908 telaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) suurimman mahdollisen etäisyyden uuden ja uutta edeltävän sijaintiestimaatin välillä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin määrittämiseksi mitataan päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) ja yhden tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) välisen signaalin uusi ajoitus.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 35 että päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liike-estimaatti määrittää pää-

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liike-estimaatti muodostetaan 5 käyttämällä hyväksi päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintialueen karttaa, jonka avulla estimoidaan päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) suurin mahdollinen nopeus.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liike-estimaatti muodostetaan 10 käyttämällä hyväksi ennalta muodostettuja nopeuteen liittyviä tilastollisia tietoja alueesta, jossa päätelaite sijaitsee.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liike-estimaatti muodostetaan käyttämällä hyväksi nopeustietoja päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) 15 sijaintialueen teistä, rautateistä, vesireiteistä ja/tai vastaavista.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liike-estimaatti käsittää tiedot päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liikkeen suunnasta ja suuruudesta.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että nykyista aiempien mittaustietojen ollessa signaalien ajoitustietoja päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatti määritetään iteratiivisesti kullakin mittauskerralla käyttämällä päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin määrittämisessä Extended Kalman -suodatusta tai vastaavaa. : * 25

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päätelaite määrittää itse oman sijaintiestimaattinsa.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatti määritetään radiojärjestelmän kiinteässä verkko-osassa.

12 106908

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittauksessa mukana olevan tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) toimiessa sektoroidusti päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatti määritetään sektoreittain.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 35 että käytettäessä kahta tukiasemaa päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin määrittelyyn, jolloin päätelaitteen (100, 204, 304, 404, • · «· m Μ 106908 502, 704) mahdollisia sijaintikohtia (206, 208, 306, 308) on kaksi, ja liike-estimaatin käsittäessä molemmat mahdolliset sijaintikohdat (206, 208, 306, 308) päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatiksi määritetään mahdollisten sijaintikohtien keskikohta.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uusia päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin määritykseen liittyviä tietoja talletetaan jatkuvasti ja talletettujen tietojen määrän ylittäessä ennalta määrätyn enimmäismäärän osa tiedoista poistetaan siten, että poistaminen kohdistuu tasaisesti eri aikoina talletettuihin tietoihin.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uuden ajoituksen ja ainakin yhden sitä edeltävän ajoituksen tai nykyisen sijaintiestimaatin ja ainakin yhden sitä edeltävän sijaintiestimaatin poiketessa toisistaan oleellisesti vain sallituissa virherajoissa päätelaite määritetään paikallaan olevaksi ja sijaintiestimaatin määrityksessä tarvittavien tietojen talletta- 15 minen lopetetaan paikallaan olon ajaksi.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettäessä yhtä tukiasemaa päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin määrittelyyn, jolloin päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintialue mittausvirheestä (E) johtuen on liike-estimaatin alueella 20 oleva kaistale (504), määritetään päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatiksi kaistaleen (504) jokin piste tai sijainnin suurimman mittausvirheen minimoiva piste.

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritettäessä päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintia yh- 25 den tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) avulla päätelaitteen sijaintiestimaatiksi määritetään tukiaseman (102 -106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) sijainti.

19. Radiojärjestelmä, joka käsittää ainakin yhden päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) ja tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 30 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) ja joka on sovitettu määrittämään päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä käsittää: muistin (812, 1014), johon on talletettu ainakin yksi päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintitieto tai päätelaitteen (100, 204, 304, 35 404, 502, 704) sijaintiestimaatin määrittävä signaalin ajoitustieto; is 106908 ajoitusvälineet (808, 910) mitata päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) ja ainakin yhden tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) välisen signaalin ajoitus; liike-estimaattorin (810, 1012), joka on sovitettu määrittämään pää-5 telaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) mittaushetkien välillä mahdollisesti tai todennäköisesti kulkema matka eli liike-estimaatti ja sijainninlaskentavälineet (814, 1010) määrittää päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) nykyinen sijaintiestimaatti uuden ajoituksen, liike-estimaatin ja aiemman ainakin yhden sijaintitiedon tai sijaintiestimaatin määrittä-10 vän ajoitustiedon avulla.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tu n net-t u siitä, että radiojärjestelmä on sovitettu mittaamaan päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiin liittyvän, nykyistä aiemman mittaustiedon ainakin kolmen tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 15 700, 702) ja päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) välisten signaalien ajoituksen avulla.

21. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-t u siitä, että radiojärjestelmä on sovitettu mittaamaan päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiin liittyvän, nykyistä aiemman mittaustiedon korkein- 20 taan kahden tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) ja päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) välisten signaalien ajoituksen avulla.

22. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnettu siitä, että ajoitusvälineet (808, 910) on sovitettu mittaamaan päätelaitteen ; 25 (100, 204, 304, 404, 502, 704) ja yhden tukiaseman (102 -106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) välisen signaalin uuden ajoituksen päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) nykyisen sijaintiestimaatin määrittämiseksi.

23. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tu n n et-30 t u siitä, että liike-estimaattori (810,1012) on sovitettu määrittämään päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liike-estimaatin, joka on päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) suurin mahdollinen etäisyys uuden ja uutta edeltävän sijaintiestimaatin välillä.

24. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-35 tu siitä, että liike-estimaattori (810, 1012) on sovitettu muodostamaan päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liike-estimaatin käyttämällä hyväksi * 106908 päätelaitteen (100, 204, 304,404, 502, 704) sijaintialueen karttaa, jonka avulla päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) suurin mahdollinen nopeus on estimoitavissa.

25. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-5 tu siitä, että liike-estimaattori (810, 1012) on sovitettu muodostamaan päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liike-estimaatin käyttämällä hyväksi ennalta muodostettuja nopeuteen liittyviä tilastollisia tietoja alueesta, jossa päätelaite (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaitsee.

26. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-10 t u siitä, että liike-estimaattori (810, 1012) on sovitettu muodostamaan päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liike-estimaatin käyttämällä hyväksi no-peustietoja päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintialueen teistä, rautateistä, vesireiteistä ja/tai vastaavista.

27. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-15 t u siitä, että liike-estimaattorin (810, 1012) liike-estimaatti käsittää tiedot päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) liikkeen suunnasta ja suuruudesta.

28. Patenttivaatimuksen 27 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-t u siitä, että nykyista aiempien mittaustietojen ollessa signaalien ajoitustietoja sijainninlaskentaväline (814, 1010) on sovitettu määrittämään päätelaitteen 20 (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin iteratiivisesti kullakin mittaus- kerralla käyttämällä päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin määrittämisessä Extended Kalman -suodatusta tai vastaavaa.

29. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-t u siitä, että päätelaite on sovitettu määrittämään itse oman sijaintiestimaat- 25 tinsa.

30. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-t u siitä, että radiojärjestelmän kiinteä verkko-osa on sovitettu määrittämään päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin.

31. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-30 tu siitä, että mittauksessa mukana olevan tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) toimiessa sektoroidusti sijainnin-laskentavälineet (814, 1010) on sovitettu määrittämään päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin sektoreittain.

32. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-35 tu siitä, että käytettäessä kahta tukiasemaa päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin määrittelyyn, jolloin päätelaitteen (100, 204, it 106908 304, 404, 502, 704) mahdollisia sijaintikohtia (206, 208, 306, 308) on kaksi, ja liike-estimaatin käsittäessä molemmat mahdolliset sijaintikohdat sijainninlas-kentavälineet (814, 1010) on sovitettu määrittämään päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatiksi mahdollisten sijaintikohtien keskikoh-5 dan.

33. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet-t u siitä, että käytettäessä yhtä tukiasemaa päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin määrittelyyn, jolloin päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintialue on liike-estimaatin alueella oleva kaistale (504) si- 10 jainninlaskentavälineet (814, 1010) on sovitettu määrittämään päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatiksi kaistaleen (504) jonkin pisteen tai sijainnin suurimman mittausvirheen minimoivan pisteen.

34. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnettu siitä, että muisti (812, 1014) on sovitettu tallettamaan uusia päätelaitteen 15 (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintiestimaatin määritykseen liittyviä tietoja jatkuvasti ja talletettujen tietojen määrän ylittäessä ennalta määrätyn enimmäismäärän muisti (812, 1014) on sovitettu poistamaan osan tiedoista siten, että poistaminen kohdistuu tasaisesti eri aikoina talletettuihin tietoihin.

35. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnet- 20. u siitä, että uuden ajoituksen ja ainakin yhden sitä edeltävän ajoituksen tai nykyisen sijaintiestimaatin ja ainakin yhden sitä edeltävän sijaintiestimaatin poiketessa toisistaan oleellisesti vain sallituissa virherajoissa sijainninlaskenta-välineet (814, 1010) on sovitettu määrittämään päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) paikallaan olevaksi ja sijainninlaskentavälineet (814, 1010) on 25 sovitettu lopettamaan sijainnin määrityksessä tarvittavien tietojen tallettamisen paikallaan olon ajaksi.

36. Patenttivaatimuksen 19 mukainen radiojärjestelmä, tunnettu siitä, että määritettäessä päätelaitteen (100, 204, 304, 404, 502, 704) sijaintia yhden tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 30 602, 700, 702) avulla päätelaitteen (102 - 106) sijaintiestimaatiksi sijainninlas kentavälineet (814, 1010) on sovitettu määrittämään tukiaseman (102 - 106, 200, 202, 300, 302, 400, 402, 500, 600, 602, 700, 702) sijainti. 106908