FI109839B

FI109839B - Menetelmä matkaviestimen paikantamiseksi

Info

Publication number: FI109839B
Application number: FI20001852A
Authority: FI
Inventors: Jarko Niemenmaa
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2002-10-15
Also published as: EP1325652A1; US20030190919A1; WO2002017669A1; CN1202691C; FI20001852A0; CN1456021A; FI20001852A; AU2001282209A1

Description

109839

Menetelmä matkaviestimen paikantamiseksi - Lokaliseringsmetod av en mobil station

Keksintö liittyy matkaviestinten tekniikkaan ja kohdistuu erityisesti niiden paikan-5 nukseen siten kuin patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on sanottu.

Matkaviestmtekniikan kulmakiviin kuuluu viestimen paikan määrittely yhteyden ylläpidollisiin ja laskutusteknisiin tarkoituksiin. Lisäksi on tilanteita, joissa matkaviestimen käyttäjällä on tarve saada selville oma sijaintinsa joko suunnistaessaan, eksyttyään, onnettomuuden, sairaskohtauksen tai muun jonkin muun paljon ylei-10 semmän syyn vuoksi, kuten esimerkiksi tiedustellakseen tietyllä alueella olevan palvelun sijaintia.

Paikkatieto matkaviestimelle voidaan määrittää usealla tavalla. Yleinen käytössä oleva paikannusmenetelmä GPS (Global Positioning System) perustuu Maata kiertävällä radalla olevista satelliiteista vastaanotettaviin signaaleihin. Menetelmä tarvit-15 see GPS-vastaanottimen, joka tulisi integroida matkaviestimeen ja siten aiheuttaisi lisäkustannuksia. Koska paikantaminen kuuluu oleellisena osana matkaviestimien jo olemassa oleviin toimintoihin on sen vuoksi edullista käyttää solukkojärjestelmän omia matkaviestimen ja tukiasemien välillä siirrettäviä radiosignaaleja matkaviestimen sijainnin määrittämiseksi, vaikka joissakin matkaviestinmalleissa saattaakin olla . 20 myös GPS-vastaanotin.

2 109839 määritys tapahtuu oleellisesti järjestelmässä eikä matkaviestimiin tarvita erityistoimintoja mittauksen suorittamiseksi.

Tunnetaan myös eräs menetelmä, jossa paikan määrittely perustuu matkaviestimestä tai tietyistä tukiasemista lähetettäviin signaaleihin ja näiden kulkuaikojen mittaami-5 seen sekä tulosten käsittelyyn oleellisen keskitetysti. Eräs tällainen menetelmä on GSM-jäijestelmässä käytettävä radiolähetyksen kulkuaikaan perustuva saapumisai-kaeroa (TDOA - Time Difference of Arrival) käyttävä sijainnin määrittelymenetelmä, jossa matkaviestin lähettää signaalia ainakin kolmelle tukiasemalle (BTS Base Transceiver Station), jotka mittaavat signaalien vastaanottoajat, jotta niiden väliset 10 aikaerot voidaan määrittää. Aikaerot saadaan impulssivasteesta, joka on seurausta tunnetun bittikuvion korrelaatiosta vastaanotettuun purskesignaaliin verraten. Bitti-kuvio on ns. opetusjakso tai vastaava tunnettu jakso. Opetusjakso (engl. training sequence) on osa lähetyspurskeen rakennetta; esimerkiksi GSM-järjestelmässä se sijaitsee purskeen keskellä. Aikaero saadaan määritettyä impulssivasteesta esimerkiksi 15 valitsemalla suurinta korrelaatiota vastaava kohta tai ensimmäistä saapunutta komponenttia vastaava kohta. Impulssivasteella (impulse response) yleisesti tarkoitetaan esimerkiksi laitteen ulostuloa (output) kun sisäänmenoon (input) syötetään tietyn delta-funktion tyyppinen signaali. Ensimmäisellä saapuneella komponentilla tarkoitetaan monitie-etenemisessä lyhintä tietä saapunutta signaalia ja sitä vastaavalla 20 kohdalla signaalin aiheuttamaa impulssivasteen piikkiä. Aikaeroista saadaan sijainnin määrittelyn palvelukeskuksessa (LSC Location Service Center) matkaviestimen ; paikkaa kuvaamaan vähintään kaksi hyperbelia, joiden leikkauskohdassa matkavies- .' . ’ tin sijaitsee. Aikaerojen epätarkkuuden vuoksi hyperbelien leikkauskohta rajaa alu- •; ·, ’ een eikä tiettyä pistettä. Hyperbelien sijainti määrittyy tukiasemien sijainnin perus- · · ‘ 25 teella.

• ·

Edelleen tunnetaan vastaanotettujen signaalien aikaeroon perustuva mittaus. Eräs . · · ·. tällainen on radiolähetyksen kulkuaikaan perustuva sijainnin määrittelymenetelmä.

Sijainti lasketaan matkaviestimessä tai mittaustiedot (OTD - Observed Time Difference) lähetetään matkaviestinverkkoon sijainnin laskemiseksi. OTD-pohjaisessa ;; 30 menetelmässä matkaviestinverkkoon perustuen vähintään kolme tukiasemaa lähettää ·;·* radiosignaalia matkaviestimelle, joka tutkii signaalien saapumisaikaerot (OTD, Ob- :Y: served Time Difference), matkaviestimeen. Myös matkaviestin lähettää radiosig- : naalia ainakin kolmelle tukiasemalle (BTS, Base Transceiver Station), jotka tutkivat .* . signaalien havaitut saapumisaikaerot (TDOA, Time Difference Of Arrival). Saapu- ; 35 misajoista saadaan sijainnin määrittelyn palvelukeskuksessa (LSC, Location Service ‘ · ” Center) vähintään kaksi hyperbeliä, joiden leikkauskohdassa matkaviestin sijaitsee.

3 109839

Saapumisaikojen epätarkkuuden vuoksi hyperbelit laajennetaan leveiksi nauhoiksi, joiden leikkauskohta rajaa alueen eikä tiettyä pistettä. Hyperbelien sijainti määrittyy tukiasemien sijainnin suhteen.

Arvio matkaviestimen paikasta määritetään tukiasemilta vastaanotettujen signaalien 5 havaitun aikaeron OTD (Observed Time Difference) avulla, jolloin kahdelta tukiasemalta vastaanotetun signaalin aikaeron avulla voidaan määrittää matkaviestimen ja ensimmäisen tukiaseman välisen etäisyyden dl ja matkaviestimen ja toisen tukiaseman välisen etäisyyden <12 välinen erotus dl-d2. Tällöin niiden mahdollisten matkaviestimen sijaintipisteiden avulla, joissa etäisyyseron arvo on dl-d2, voidaan 10 muodostaa hyperbelin muotoinen käyrä, joka avulla siis kuvataan matkaviestimen mahdollisia sijaintipisteitä. Koska mittaustuloksella on tietty virhemarginaali, saadaan todellisuudessa matkaviestimen sijaintialueeksi kahden hyperbelin välinen alue, jonka leveys riippuu mittaustuloksen virhemarginaalista. Kun signaalia vastaanotetaan vähintään kolmelta tukiasemalta, saadaan tulokseksi useita sijaintialuei-15 ta, jolloin matkaviestin sijaitsee ko. alueiden leikkauksessa. Rajallisen sijaintialueen määrittäminen edellyttää aikaerojen mittausta vähintään kolmesta tukiasemasta vas-tanotetuista signaaleista, ellei muita menetelmiä, kuten etenemisviiveen mittausta, käytetä aikaeromittauksen lisäksi. Jos myös muita menetelmiä käytetään hyväksi, voidaan käyttää myös vain kahdelta tukiasemalta vastaanotetuista signaaleista mitat-20 tua aikaeroa. Tällainen matkaviestimen sijainnin määritys voi siis tapahtua joko matkaviestimessä tai jäijestelmässä.

Erityisesti OTD:hen perustuvan paikannuksen tarkkuuden kannalta on tärkeää, että : radiosignaalin kulku on suoraviivaista ja ilmateitse tapahtuvaa, siis joko väliaineet- : V: tomassa tilassa, ilmassa ja/tai vastaavassa väliaineessa. Kun matkaviestimen ja tuki- : · · * 25 aseman välillä on käytössä toistinasema, radiosignaali vaikuttaa kulkevan pidemmän ; ’''; matkan kuin todellisuudessa. Koska nimenomaisesti oletetaan, että signaali kulkee ,···. tietyllä sille ominaisella nopeudella OTD:hen perustuva paikannus kärsii viiveestä, joka aiheutuu toistinasemien elektroniikan tarvitsemasta ajasta toistimen läpi kulkevan signaalin prosessointiin sen vastaanottamiseksi ja edelleen lähettämiseksi - sig-30 naalin elektronisesta käsittelystä johtuva aika. Tähän aikaan summautuu mukaan kaikkien niiden vaiheiden käyttämät ajat, jotka kuluvat toistimella tapahtuvan sig-:Y: naalin vastaanottamisen ja edelleen lähettämisen välillä, siis ilmasta-ilmaan-aika.

Jatkossa tästä viiveestä käytetään nimitystä toistinasemaviive. Tällöin yksittäinen .‘ . OTD voi olla hyvinkin erikoinen. Esimerkiksi kahden lähimmän paikannuksessa ; ; 35 käytettävän tukiaseman piiriin voi kuulua hyvinkin erilaiset lukumäärät toistinase- • mia, joilla on lisäksi erilainen kuormitusaste. Tällöin on mahdollista, että matka- 4 109839 viestimen ja tukiasemien välinen kommunikointi tapahtuu paikannusmenetelmien kannalta epäedullisia reittejä pitkin, mainittujen toistinasemien läpi lisäten toisti-nasemaviiveitä, ja siten lisäten paikannuksen epätarkkuutta.

Edelleen ongelmana tunnetuissa matkaviestimiin liittyvissä paikannusmenetelmissä 5 on se, että matkaviestin suorittaa vakiomittauksia ottamatta huomioon ympäristöä ym. vastaavia parametreja. Nykyisessä systeemissä palveleva tukiasema (BTS) on referenssi tukiasema (BTS), jolloin sen OTD-arvoja verrataan naapurisolujen OTD-arvoihin. Toisin sanoen matkaviestimen paikannuksessa tämä mittaa esimerkiksi kolmelta tukiasemalta tulevat signaalit ja niihin liittyvät radiosignaalin kulkuajat 10 T1,T2 ja T3, ja raportoi aikaerot T2-T1 ja T3-T1, kun Tl on referenssinä käytettä vän tukiaseman lähettämän signaalin vastaanottoaika, johon muita verrataan. Siinä tapauksessa, että palveleva solu on kytkettynä toistimeen, tulkitsee systeemi matkaviestimen paikan väärin toistinasemaviiveen vuoksi. Tämän epäkohdan vuoksi OTD-arvot ovat vain arvioita ’oikeille’ kulkuaikaerojen arvoille.

15 Keksinnön tarkoituksena on poistaa toistinasemiin liittyvät tunnetun tekniikan epäkohdat paikannuksen tarkkuudessa.

Keksinnön periaatteena on käyttää matkaviestimen paikannukseen kulkuaikaeroihin pohjautuvaa menetelmää, jossa keksinnön tavoitteet saavutetaan joko tunnistamalla toistinasemien kautta signaloivat tukiasemat ja käyttämällä matkaviestimen paikan-20 nuksessa niitä tukiasemia referenssitukiasemina, joiden kautta kulkeva signaali välit-.' *.: tyy ilman toistinasemia matkaviestimen ja sen tukiaseman välillä, tai jos käytettävis- : ; : sä on vain tukiasemia, joilla on toistimia, niin käytetään tukiasemia, joiden kautta .·.·. matkaviestimelle saapuvien signaalien etenemisaikana paikannuksessa käytetään mainittujen signaalien etenemisaikaa ilmateitse, joka etenemisaika on määritetty • · 25 mainittujen signaalien kulkuajaksi riippumattomasti tiettyjen toistinasemien toisti-;;; nasemaviiveistä.

• * I

Keksinnön mukaiselle menetelmälle matkaviestimen paikantamiseksi on tunnus-omaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1 sen tunnusmerkkiosassa. Kek-.··. sinnön mukaiselle matkaviestimelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patentti- ’ 30 vaatimuksessa 20 sen tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle tukiasemalle mat- '·'· kaviestimen sijainnin määrittämiseksi on tunnusomaista se, mikä on esitetty patent- tivaatimuksessa 22 sen tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle paikannuksen . ‘: keskukselle matkaviestimen sijainnin määrittämiseksi on tunnusomaista se, mikä on . ·. : esitetty patenttivaatimuksessa 24 sen tunnus-merkkiosassa. Keksinnön mukaiselle 35 matkaviestimen paikantamisjärjestelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty pa- 5 109839 tenttivaatimuksessa 26 sen tunnusmerkkiosassa. Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnössä esitetään menetelmä, jonka avulla voidaan parantaa matkaviestimen paikannuksen tarkkuutta tavanomaiseen paikannukseen nähden ottamalla huomioon 5 signaalin elektronisesta käsittelystä aiheutuvat viiveet toistimissa, toistinasemavii-veet. Menetelmässä tieto matkaviestinverkossa olevista matkaviestimen kuuluvuus-alueella olevista tukiasemista, jotka käyttävät toistimia, välitetään matkaviestimelle ja/tai paikannusta suorittavalle matkaviestin järjestelmään kuuluvalle osalle sen käyttöön. Lisäksi eräissä keksinnön mukaisissa suoritusmuodoissa pidetään yllä tie-10 tokantaa matkaviestimien kuuluvuusalueella olevista toistinta käyttävistä tukiasemista ja näiden toistimien signaalin käsittelyyn aiheutuvista viiveistä kulkuaikaeroihin perustuvan paikannuksen tarpeisiin käytettäväksi. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen järjestelmän osilla on välineet kommunikoida paikannukseen liittyvistä viiveistä sekä muistivälineet käytössään viiveitä sisältävän tiedon ylläpitämiseksi 15 näitä tietoja tarvitseville.

Keksinnöllä saavutetaan etua paikannuksen tarkkuudessa, jolloin esimerkiksi avun lähettäminen hädässä oleville on nopeampaa. Matkaviestinverkossa laskentaa suorittaa edullisimmin sijainnin määrittelyn palvelukeskus. Myös laskennan hajautus matkaviestinverkon ja matkaviestimen välillä on edullista joissain sovelluksissa.

20 Tarkastellaan esimerkkinä OTD-paikannusta. Siinä matkaviestin normaalisti laskee ‘ ; menetelmälle tavanomaisen tyypillisen impulssivasteen, määrittää aikaerot eri tuki- : asemilta saapuneille signaaleille ja lähettää aikaeroarvot palvelukeskukseen. Mikäli impulssivasteen muoto on sellainen, ettei matkaviestimessä kyetä määrittämään ai- » S · ' |. kaeroa, lähetetään impulssivasteen kaikki tiedot palvelukeskukselle. Mikäli merki- 25 nantokapasiteettia on vähän, esimerkiksi matkaviestinverkon suuren kuormituksen vuoksi, matkaviestintä komennetaan suorittamaan tarkempi impulssivasteen analyy-‘ ' si. Ellei jossain tilanteessa matkaviestimen laskentateho riitä sille osoitetun tehtävän suorittamiseksi, siltä lähetetään kaikki mitatut signaalit tai osa signaaleista matka-·,./· viestinverkkoon analysoitavaksi. Tiedettäessä matkaviestimen sijaitsevan paikan- 30 miksen kannalta vaikeassa paikassa, kuten vuoristossa, edullisimmin käsketään sitä heti raportoimaan mitatut signaalit palvelukeskukseen, sillä matkaviestimellä toden-!.! näköisesti ei ole riittävää kapasiteettia impulssivasteen analysointia varten siellä.

: Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä edullisimmin valitaan paikannukseen osallistuviksi referenssitukiasemiksi sellaisia, joilta lähtevä radiosig-35 naali ei kulje toistimen läpi. Tällöin paikannuksessa käytettäväksi referenssituki- 6 109839 asemaksi valittavan tukiaseman tulee olla mahdollisimman lähellä matkaviestintä parhaan mahdollisen mittaustarkkuuden saavuttamiseksi paikanmääritysalgoritmille syötettäviä suureita varten. Käsillä olevassa keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä paikanmääritysyksikölle raportoidaan, mitkä tukiasemat ovat 5 sellaisia, joihin voi liittyä toistimista aiheutuvia viiveitä signaalin kulkuaikoihin. Jos palvelevassa solussa oleva tukiasema on juuri edellä mainitun mukainen, valitaan re-ferenssitukiasemaksi arvioitu lähin seuraava tukiasema, jonka kautta kommunikointiin ei liity toistinasemaviivettä signaalin kulkuaikoihin. Referenssin valintakriteerinä voi olla esimerkiksi signaalien vastaanoton ja/tai lähetyksen laatu. Lisäksi 10 uuden tukiaseman ja muiden mitattujen tukiasemien kautta saatavia kulkuaika-arvoja voidaan verrata keskenään. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa käytetään kulkuai-kamittaukseen opetusjaksoa. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa mittaustuloksia siirretään täytepurskeen avulla.

Vaikka keksinnön suoritusmuotoja käsittelevissä esimerkeissä onkin OTD-pohjaisia 15 paikannusmenetelmiä käsitelty korostuneesti muihin menetelmiin nähden, on ammattimiehelle selvää keksinnössä esitetyn perusteella soveltaa keksintöä myös TOA-ja E-OTD (Enhanced-OTD)-pohjaisiin sekä muihin paikannusmenetelmiin. Muilla paikannusmenetelmillä tarkoitetaan muita kuin mainittuja menetelmiä matkaviestimen paikantamiseksi, joissa menetelmissä signaali kulkee tukiaseman ja/tai toisti-20 men tai vastaavan laiteyhdistelmän läpi, joka aiheuttaa etenevälle sähkömagneettiseen aaltoliikkeeseen perustuvalle ilmateitse etenevälle signaalille, esimerkiksi ra-. . diosignaalille, sellaista viivettä, joka johtuu muusta syystä kuin etenemisestä väliai- neessa. Tällöin mainittu viive aiheuttaa paikannuksen epätarkkuutta, jota mainittu : : : paikannusmenetelmä ei ota huomioon, ja joka epätarkkuus kompensoidaan keksin- •' * 25 nön suoritusmuotojen mukaisin sovelluksin.

. * ·. Seuraavassa selostetaan keksintöä yksityiskohtaisemmin viitaten esimerkkinä esitet- • · ·. tyihin edullisiin suoritusmuotoihin ja oheisiin kuviin, joissa kuva 1 esittää matkaviestintä, tukiasemia ja toistimia maastossa, ,···. kuva2 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen menetelmän lohko- • 30 kaaviota, kuva2b esittää keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisen menetelmän , ’ . lohkokaaviota, kuva 2c esittää keksinnön erään kolmannen suoritusmuodon mukaisen menetel- > · män lohkokaaviota, 7 109839 kuva 3 esittää kaaviota matkaviestimestä, kuva 4 esittää kaaviota tukiasemasta, kuva 5 esittää kaaviota paikannuksen keskuksesta ja kuva 6 esittää kaaviota matkaviestinjärjestelmästä.

5 Kuvissa käytetään toisiaan vastaavista osista samoja viitenumerolta.

Kuvassa 1 on havainnollistettu esimerkillä esimerkiksi OTD-paikannuksen problematiikkaa, joka aiheutuu toistimien 106 ja 107 signaalinkäsittelyyn ja toisaalta signaalin kulkureittiin kuluvasta viiveestä. Kuvan 1 esimerkissä matkaviestin 117 kommunikoi tukiaseman 101 kanssa. Matkaviestin oli aluksi paikassa 115, jossa tu-10 kiaseman 101 signaali oli voimakkain ja siten matkaviestin 117 valitsi palvelevaksi tukiasemaksi tukiaseman 101. Matkaviestin lähti liikkeelle kiertääkseen esteen 120 ympäri, jolloin kommunikointi tapahtuu edelleen tukiaseman 101 kanssa, mutta toistimet 106 ja 107 välittävät signaalia matkaviestimen 117 ja tukiaseman 101 välillä. Koska juuri tämä signaali on voimakkain matkaviestimen kulkemalla reitillä 116, 15 matkaviestin 117 ei kytkeydy tukiasemiin 103, 104 tai 105. Kun matkaviestin on kulkenut reitin 116 loppuun, on tukiaseman 101 signaali edelleen voimakkain, mutta toistimen 106 johdosta. Koska este 120 ei läpäise radiosignaalia, suora yhteys ei ole mahdollinen matkaviestimen 117 ja tukiaseman 101 välillä. Kun matkaviestimelle 117 tulee paikannuspyyntö, ovat OTD-mittauksessa saatavat aikaerot signaalin kul-.·: 20 kuajalle tukiasemalta matkaviestimelle erilaisia, johtuen eri tukiasemien ja toistimi- ·.· i en geometrisesta asemasta toisiinsa nähden. Toistimet 106 ja 107 aiheuttavat sig- ; Y: naalin vastaanottamiseen ja lähetykseen liittyvän käsittelyn vuoksi signaalin kulku- ·:>·· aikaan ylimääräisen viiveen T per toistinasema, joka viive summautuu matkavies- timen 117 ja tukiaseman 101 välisen radiosignaalin varsinaiseen kulkuaikaan ,·*·. 25 t+t’+t”, joka kuluu radiosignaalilta reittien 119, 113 ja 112 kulkemiseen. Signaalin kokonaiskulkuajaksi tukiaseman 101 avulla OTD-mittauksessa tulisi siten t+t’+t”+T+T, kun T on yksittäisten toistinasemien keskimääräinen toistinasemavii-ve. Viiveet eivät välttämättä ole yhtä suuria, mutta voivat olla samaa kertaluokka ;*' keskenään. Riippuen elektroniikan piiriratkaisujen toteutuksesta sekä tekniikasta :Y: 30 nämä nopeudet voivat olla selvästi erilaisia verrattuna radiosignaalin kulkuaikaan » · väliaineessa. Tukiasemat 103, 104 ja 105 sijaitsevat matkaviestimestä 117 selvästi .· . lyhyemmän matkan päässä kuin tukiasema 101 mitattuna reittejä 112, 113 ja 119 ’; pitkin, joka on radiosignaalin kulkema matka. Tällöin signalointi OTD-mittauksessa

» I

8 109839 antaa toisistaan huomattavasti poikkeavat arvot ja siten lisää paikannuksen epätarkkuutta.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä matkaviestimen 117 paikantamiseksi jätetään palvelevatukiasema 101 ottamatta referenssitukiasemaksi, 5 joksi valitaan siis jokin sellaisista tukiasemista, jotka ovat matkaviestimen kuuluvuusalueella jossain naapurisolussa. Kuvan 1 esimerkissä tällaisia tukiasemia ovat 103, 104 ja 105. Sopivien tukiasemien lukumäärä voi vaihdella huomattavasti tapauskohtaisesti matkaviestimen sijainnista ja sijaintialueen tyypistä riippuen. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan matkaviestinverkossa on tieto myös niistä tu-10 kiasemista (101), jotka kommunikoivat jollain kuuluvuusalueensa osalla toistimen läpi. Tällöin matkaviestin paikannukseen liittyen saa tiedon niistä tukiasemista (103, 104 ja 105), jotka ovat käytettävissä paikannukseen ilman toistimien vaikutusta. Mittaamalla sellaisten asemien aikaerot referenssiksi valitun tukiaseman suhteen saadaan määritettyä paikannusparametrit tunnettua tekniikkaa selvästi paremmalla 15 tarkkuudella, myös kuvan 1 esittämässä esimerkkitapauksessa.

Kuva 2 esittää kaaviota keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta kulkuaikaeroon perustuvasta menetelmästä matkaviestimen paikantamiseksi. Kun matkaviestimen tai vastaavan kaltaisen päätelaitteen paikka halutaan selvittää paikannuspyynnön 200 seurauksena, alkaa paikannus niiden tukiasemien tunnistuksella 201, joiden kautta 20 tulevan signaalin reitillä on toistinasemia. Lisäksi samalla tunnistetaan ne tukiasemat, joilta tuleville signaaleille ei aiheudu toistinasemaviivettä.

: Tunnistus voi perustua esimerkiksi koodiin, johon toistimet lisäävät omaa käsitte- . lyviivettään vastaavaan koodin tunnusmerkkiosaan, kun signaali kulkee toistimen : läpi. Toinen mahdollinen toteutusmuoto on pitää kirjaa tietokannan avulla tietyillä ... § 25 alueilla olevien tukiasemien läheisyydessä toimivista toistimista sekä niiden viiveis- ;,; tä käytettäväksi kulkuaikaeroihin pohjautuvassa paikannuksessa. Tällöin nämä tiedot ' voivat olla soveltuvin osin matkaviestinverkon ja/tai matkaviestimen hallussa. Tar koituksenmukaisuuden vuoksi on edullista, että matkaviestimellä on tieto niistä naa-puritukiasemista, joilla on toistin kuuluvuusalueellaan. Edullisimmin matkaviesti-' 30 mellä on myös tieto kaikista niistä tukiasemista, joilla on toistin kuuluvuusalueel- . ·. laan ja jotka ovat naapuritukiasemien lisäksi matkaviestimen signaalin kantaman . päässä. Alueella, jossa tukiasemia on tiheästi, riittää, että tiedetään sopiva ennalta ':' määrätty lukumäärä sopivia tukiasemia, jotka ovat mahdollisia tukiasemia paikan- ‘ : nuksessa käytettäväksi. Täydellisemmät tiedot tukiasemista ja siten niiden yhteydes- .' * · 35 tä toistimeen voivat sijaita esimerkiksi paikannuskeskuksissa, joista mitä tietoja jae taan muun matkaviestinverkon käyttöön tarpeen mukaan. Matkaviestimelle kerro- 9 109839 taan 202 keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa tarvittava määrä käyttökelpoisia naapuritukiasemia ja niistä kulkuaikaeroihin pohjautuvan paikannuksen kannalta oleelliset tiedot. Eräs kolmas toteutustapa käyttää vain naapurisolujen tukiasemia paikannukseen ja jättää palvelevan solun tukiaseman mahdollisine toisti-5 mineen pois käytöstä paikannustoiminnoissa. Kun matkaviestimellä on tieto paikannuksen kannalta käyttökelpoisesta tukiasemasta, se suorittaa 203 paikannuksen. Matkaviestin ja/tai matkaviestinverkko tarkastaa 204 riittääkö mittausdata paikannusta varten. Jos riittää, niin matkaviestimen paikka lasketaan 205 mitatun datan perusteella joko hajautetusti ja/tai keskitetysti matkaviestinverkkoon kuuluvissa osissa.

10 Jos matkaviestimen mittaamat tiedot eivät riitä paikannukseen, tarkistetaan 206 onko vielä sopivaa tukiasemaa käytettävissä, jonka kuuluvuusalueella ei ole toistinta. Jos sopiva tukiasema löytyy, valitaan se seuraavaksi tukiasemaksi, jonka kanssa tehdään 203 kulkuaikaeromittaus. Tämän tukiaseman kanssa mitattu data käytetään jo olemassa olevan datan tukena päätelaitteen paikan laskentaan. Jos matkaviestin ei löy-15 dä sellaista tukiasemaa, jonka kuuluvuusalueella ei ole toistinta, matkaviestin valitsee sellaisen tukiaseman, jonka kuuluvuusalueella on toistin ja siten myös keskimääräinen toistinviive T, jolloin tämä myös näkyy luonnollisesti paikannuksen tarkkuudessa. Jos käyttökelpoisia tukiasemia ei olekaan saatavana paikannuksessa ilmenevänä ajankohtana, arvioidaan paikka muuten, olemassa olevan datan tai viimeksi 20 käytetyn tukiaseman antaman tiedon perusteella (muu menetelmä 207).

Kuva 2b esittää kaaviota keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesta kulku-. i aikaeroon perustuvasta menetelmästä matkaviestimen paikantamiseksi. Kun matka- I.; : viestimen tai vastaavan kaltaisen päätelaitteen paikka halutaan selvittää paikannus- :. v pyynnön 208 seurauksena, alkaa paikannus niiden tukiasemien tunnistuksella 209, *; · ·: 25 joiden kautta tulevan signaalin reitillä on toistinasemia. Lisäksi samalla tunnistetaan :"': ne tukiasemat, joilta tuleville signaaleille ei aiheudu toistinasemaviivettä. Menetel- ,·*·. mä on muutoin samanlainen kuin kuvan 2 esittämän lohkokaavion kuvaama suori tusmuoto, mutta eroaa siinä, että matkaviestin määrätään 210 verkon välittämän sig-.. naalin avulla käyttämään tiettyä tukiasemaa. Tukiasemien valinta voi perustua sig- ;;; 30 naalin laatuun tukiaseman ja matkaviestimen välillä, arvioituun tukiaseman sijaintiin ·;** suhteessa matkaviestimeen tai muuhun tekijään, jolla on vaikutusta kommunikoin- : tiin tukiaseman ja matkaviestimen välillä. Tällöin verkossa olevassa tietokannassa : ’ “: on tieto kuuluvuusalueella olevista tukiasemista sekä niiden yhteydessä toimivista ,' . toistimista. Kun matkaviestimellä on tieto paikannuksen kannalta käyttökelpoisesta ; ; 35 tukiasemasta, se suorittaa 211 paikannuksen. Matkaviestin ja/tai matkaviestinverkko tarkastaa 212 riittääkö mittausdata paikannusta varten. Jos riittää, niin matkaviesti- 10 109839 men paikka lasketaan 213 mitatun datan perusteella joko hajautetusti ja/tai keskitetysti matkaviestinverkkoon kuuluvissa osissa.

Jos matkaviestimen mittaamat tiedot eivät riitä paikannukseen, tarkistetaan 214 onko vielä sopivaa tukiasemaa käytettävissä, jonka kuuluvuusalueella ei ole toistinta. Jos 5 sopiva tukiasema löytyy, valitaan se seuraavaksi tukiasemaksi, jonka kanssa tehdään 211 kulkuaikaeromittaus. Tämän tukiaseman kanssa mitattu data käytetään jo olemassa olevan datan tukena päätelaitteen paikan laskentaan. Jos matkaviestin ei löydä sellaista tukiasemaa, jonka kuuluvuusalueella ei ole toistinta, matkaviestin valitsee sellaisen tukiaseman, jonka kuuluvuusalueella on toistin ja siten myös keskimää-10 räinen toistinviive T, jolloin tämä myös näkyy luonnollisesti paikannuksen tarkkuudessa. Jos käyttökelpoisia tukiasemia ei olekaan saatavana paikannuksessa ilmenevänä ajankohtana, arvioidaan paikka muuten, olemassa olevan datan tai viimeksi käytetyn tukiaseman antaman tiedon perusteella (muu menetelmä 215).

Kun palkanlaskenta on matkaviestinverkon vastuulla, on edullista ilmoittaa matka-15 viestimelle kaikki kuuluvuusalueella olevat tukiasemat ja matkaviestimen havaitseman vasteen perusteella määritellään, mitkä ovat tukiasemiin verrattuja ja mitkä toistimiin verrattuja kulkuaika-arvoja. Kun tämä on tehty voidaan joko poistaa toistimia sisältävät arvot paikannukseen käytettävästä mittausaineistosta tai korjata toistimista aiheutuvat viiveet mainittuun mittausaineistoon.

20 Kuva 2c esittää kaaviota keksinnön erään kolmannen suoritusmuodon mukaisesta . ; kulkuaikaeroon perustuvasta menetelmästä matkaviestimen paikantamiseksi. Paikan- * taminen alkaa paikannuspyynnöllä 216. Tällöin matkaviestin raportoi 217 matka- ;' *: viestinverkolle kuuluvuusalueellaan olevat tukiasemat. Matkaviestin ja matkavies- ....: tinverkko suorittavat 218 hajautetun tai keskitetyn OTD-mittauksen tietyn kriteerin .’···. 25 mukaan valittujen tukiasemien avulla. Saadusta aineistosta tunnistetaan 219 ne sig- !!! naalin kulkuaika-arvot, jotka voivat sisältää toistimista aiheutuvia viiveitä. Tunnis tuksen perusteella käytetään 220 paikannuksen laskennassa niitä arvoja, jotka eivät sisällä toistimien viiveitä. Lisäksi sen osa-aineiston avulla, josta on tunnistettu tois-' . timien viiveitä ja/tai tietokannoissa olevien tietojen avulla määritetään 223 koijaus- 30 termi toistimista aiheutuneiden viiveiden kompensoimiseksi. Koijaustermiä käyte-tään kompensoimaan 221 toistinviiveet. Kompensoitua aineistoa käytetään 222 pai-. · ·. kannuksen laskennassa. Kompensointi ja tunnistus voidaan tehdä joko saqatyöperi- : ’ aatteella sitä mukaa kun aika-arvojen tunnistus etenee tai vasta erillisenä vaiheena, *: jossa kaikille kompensointia vaativille arvoille tehdään kompensointi. Kuvassa 2c 1 .' * 35 on esitetty vain esimerkinomainen järjestys keksinnön erään suoritusmuodon mukai selle menetelmälle sitoutumatta tiettyyn vaiheiden järjestykseen.

11 109839

Kuvassa 3 esitetään lohkokaavio keksinnön erään esimerkinomaisen toteutusmuodon mukaisesta matkaviestimestä. Matkaviestin käsittää laitteelle tyypilliset osat, kuten mikrofonin 301, näppäimistön 307, näytön 306, kuulokkeen 314, lähe-tys/vastaanottokytkimen 308, antennin 309 sekä ohjausyksikön 305. Lisäksi kuvasta 5 ilmenee matkaviestimelle tyypilliset lähetys- ja vastaanotinlohkot 304, 311. Lähetys-lohko 304 käsittää puheen koodaukseen, kanavakoodaukseen, salaukseen ja modulointiin tarvittavat toiminnot sekä RF-toiminnot. Vastaanotinlohko 311 käsittää vastaavat RF-toiminnot sekä demodulointiin, salauksen purkamiseen, kanavadekoo-daukseen sekä puheen dekoodaukseen tarvittavat toiminnot. Mikrofonilta 301 tule-10 va, vahvistusasteessa 302 vahvistettu ja A/D-muuntimessa digitaalisen muotoon muunnettu signaali viedään lähetinlohkolle 304, tyypillisesti lähetinlohkon käsittämälle puheen koodauselimelle. Lähetinlohkon muokkaama, moduloima ja vahvistama lähetesignaali viedään lähetys/vastaanottokytkimen 308 kautta antennille 309. Vastaanotettava signaali tuodaan antennilta lähetys/vastaanottokytkimen 308 kautta 15 vastaanotinlohkolle 311, joka demoduloi vastaanotetun signaalin ja purkaa salauksen ja kanavakoodauksen. Lopputuloksena saatu puhesignaali viedään D/A-muuntimen 312 kautta vahvistimelle 313 ja edelleen kuulokkeelle 314. Ohjausyksikkö 305 ohjaa matkaviestimen toimintaa, lukee käyttäjän antamia ohjauskomentoja näppäimistöltä 307 ja antaa käyttäjälle viestejä näytön 306 välityksellä. Lisäksi mat-20 kaviestimessä on välineet 315 kulkuaikaero-mittausten suorittamiseksi. Näiden välineiden edullisin toteutusmuoto on ohjelmallinen, kuten myös niiden välineiden 316, jotka ovat matkaviestimessä tukiasemien tunnistamiseksi. Lisäksi matkaviestimessä • · ·,· on muistivälineet 317 kulkuaikaeromittaustietojen ja tunnistusparametrien tallettaja *: miseksi paikannuskäyttöön.

• · 25 Kuvassa 4 esitetään lohkokaavio tukiasemasta 400, jossa on signalointivälineet 412 ; / matkaviestinverkon 416 kanssa sekä lisäksi keksinnön erään suoritusmuodon mukai- ' · · · * set välineet 413 kulkuaikaeromittausten suorittamiseksi. Näiden välineiden edullisin •,. .· toteutusmuoto on ohjelmallinen, kuten myös niiden välineiden 414, jotka ovat tuki asemassa niiden tukiasemien tunnistamiseksi, jotka eivät käytä toistimia. Lisäksi : \* 30 tukiasemassa 400 on muistivälineet 415 kulkuaikaeromittaustietojen ja tunnistuspa- • ‘ : rametrien tallettamiseksi paikannuskäyttöön.

:.:.: Kuvassa 5 esitetään paikannuksen keskus 500, jossa on signalointivälineet 512 mat- :-t>: kaviestinverkon 516 kanssa sekä lisäksi keksinnön erään suoritusmuodon mukaiset , . : välineet 513 kulkuaikaeromittausten suorittamiseksi. Näiden välineiden edullisin ; j 35 toteutusmuoto on ohjelmallinen, kuten myös niiden välineiden 514, jotka ovat tukiasemassa niiden tukiasemien tunnistamiseksi, jotka eivät käytä toistimia. Lisäksi 12 109839 tukiasemassa 500 on muistivälineet 515 kulkuaikaeromittaustietojen ja tunnistuspa-rametrien tallettamiseksi paikannuskäyttöön. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa paikannuksen keskuksessa on lisäksi välineet 517 tietokantojen ylläpitämiseksi tukiasemista.

5 Kuvassa 6 esitetään keksinnön erään suoritusmuodon mukainen järjestelmä, jossa on vähintään yksi matkaviestin 117, tukiasema 400 ja toistin 601 sekä paikannuksen keskus, joissa on välineet kulkuaikaeromittausten suorittamiseksi, mittausdatan käsittelemiseksi, siirtämiseksi radioteitse lähetin-vastaanotinten avulla sekä muisti- ja tietokantavälineet kulkuaikaerodatan ja/tai paikkatietojen merkitsemiseksi muistiin 10 paikannusta suorittavien jäqestelmän osien käyttöön. Paikannus voidaan toteuttaa hajautetusti ja/tai keskitetysti, jolloin dataan liittyvien ennalta asetettavien kriteerien perusteella palkanlaskentaan liittyvät rutiinit jaetaan matkaviestimen ja matkaviestinverkon välillä. Paikannuksen keskus voi olla sijoitettuna tukiaseman 400 yhteyteen tai erilliseen useamman tukiasemien toimintaa säätelevän kontrolleri-15 tukiaseman 600 yhteyteen, kuten kuvassa 6.

Lisäksi keksinnön eräissä edullisissa suoritusmuodoissa verrataan keskenään signaalin kulkuaika-arvoja, jotka saadaan tukiasemilta, joiden kuuluvuusalueella ei ole toistimia sekä tukiasemilta, joiden kuuluvuusalueella on toistimia. Tällöin kulkuai-ka-arvojen suuruuden perusteella voidaan arvioida ja mallintaa toistimien olemas-20 saolon vaikutusta kulkuaikaan. Lisäksi havaituista kulkuajoista voidaan määrittää matemaattinen yhteys ‘oikean kulkuajan’ (kulkuaika ilmatietä) ja toistimen muok- * kaarnan kulkuajan välille keksinnön suoritusmuodon mukaisen menetelmän käytön » · : aikana keräytyvän aineiston pohjalta, jolloin voidaan tehokkaammin arvioida kul- kuaikoja ja siten koqata paikannuksen epätarkkuuksia. Mainitusta matemaattisesta * ; ’! 25 yhteydestä käytetään nimitystä korrelaatio. Korrelaatiossa todellisen kulkuajan ja • _, s havaitun välillä on edullisimmin aika- ja paikkariippuvuus sekä lisäksi kuormitusas- :' ’ ’: te ja lähetystehoriippuvuudet tukiasemille sekä toistimille, jolloin matemaattisella mallinnuksella ja tietokannan käytöllä saadaan tarkempi käsitys niistä kulkuaika-. ·. arvoista, jotka olisivat odotettavissa tietyltä tukiasemalta saapuvilla signaaleilla.

*·’ 30 Keksinnön edullisten suoritusmuotojen mukaisissa sovelluksissa, joissa matkavies- , Y: timen ja tukiaseman välillä välitetään tietoja, voidaan käyttää tietojen tai niiden osi- ; . en välityksessä täytepursketta (dummy burst), jota lähetetään, kun varsinaista muuta ,· , tietoa ei lähetetä ilmatielle.

• * *· ·.: Keksinnön eräissä edullisissa suoritusmuodoissa käytetään tukiasemia, joiden kans- 35 sa kommunikointiin ei liity signalointia toistinasemien kautta tukiaseman ja matka- ,3 109839 viestimen välillä. Kuitenkin on todennäköistä, että voidaan joutua käyttämään tukiasemia, jotka käyttävät toistimia viestintään sen matkaviestimen kanssa, jonka sijainti aiotaan määrittää. Tällöin keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa valitaan paikannukseen ainakin yksi tukiasema, joka kommunikoi mainitun matka-5 viestimen kanssa ilman toistimen välitystä, jolloin mainitun tukiaseman avulla saatavat kulkuaika-arvot ovat riippumattomia muiden tukiasemien avulla saatavista arvoista. Lisäksi tällöin on mahdollista arvioida toistinten viiveitä ja tehdä niitä vastaavat korjaukset signaalien kulkuaikaan paikannustarkkuuden parantamiseksi.

Todettakoon, että keksinnön periaate soveltuu käytettäväksi myös muiden kuin 10 OTD-pohjaisten paikannusmenetelmien yhteydessä, sellaisten, joissa tavalla tai toisella määritetään signaalin kulkuaika tai muu vastaava suure, joka riippuu myös toistimen aiheuttamasta vaikutuksesta havaittavan signaalin tiettyyn ominaisuuteen, joka ominaisuus riippuu tukiaseman ja matkaviestimen välisestä etäisyydestä mainittua ominaisuutta mittaavan suureen jollakin asteikolla. Tällöin mainitulla suureella 15 ja matkaviestimen ja tukiaseman välisellä etäisyydellä on myös vastaavuus, korrelaatio, jota hyväksi käyttäen voidaan määrittää matkaviestimen maantieteellinen sijainti. Tällöin erään keksinnön suoritusmuodon mukaisen menetelmän mukaisesti voidaan kompensoida toistimen vaikutus signaalin ominaisuuteen. Toistimeksi katsotaan laite, jossa signaali kulkee tiettyyn suuntaan, esimerkiksi tukiasemalta mat-20 kaviestimelle ja/tai päinvastoin ilman että toistin lisää tai muuttaa siihen toistimesta peräisin olevaa tietoa, poiketen siten matkaviestimen ja/tai tukiaseman toiminnoista, ; joissa signaaliin voidaan lisätä tukiaseman ja matkaviestinverkon välisen kommuni- * ', kaation tulkinnassa käytettäväksi tarkoitettuja liittyviä tietoja. Lisäksi toistimeksi * · lasketaan vielä laite, joka toistaa sille lähetetyn signaalin edullisimmin vahvistettu-25 na, mutta sen lisäksi myös mittaa ja/tai lisää välittämäänsä signaaliin tiedon omasta » » * « · ; / viiveestään, joka aiheutuu signaalin kulkuaikaan mainitun laitteen toiminnoista.

> · · * »» I * » · I I # • · * » » · • · I · > » • »

Claims

109839

1. Menetelmä matkaviestimen paikantamiseksi radiosoluverkon tukiasemien avul la, tunnettu siitä, että matkaviestimen paikantamiseksi käytetään ainakin yhtä tukiasemaa (101, 103, 104, 105), jolta saapuvien ja/tai jolle matkaviestimeltä lähtevi-5 en signaalien kulkuaikana paikannuksessa käytetään mainittujen signaalien etene-misaikaa riippumattomasti tiettyjen toistimien (106, 107) toistinasemaviiveistä, jolloin mainitun riippumattomuuden aikaansaamiseksi tunnistetaan muodostettuun yhteyteen liittyvä toistin (106, 107) ja suoritetaan ainakin yksi seuraavista: jätetään toistimen tunnistuksen perusteella erään tukiaseman (101) avulla 10 muodostettava kulkuaika-arvo käyttämättä paikannuksessa ja käytetään ainakin yhtä muuta tukiasemaa (103, 104, 105) paikannukseen, koijataan toistimen tunnistuksen perusteella erään tukiaseman (101) kautta kulkevien signaalien kulkuaikaa tiettyjen toistimien (106, 107) toistinasema-viiveen kompensoimiseksi.

2. Förfarande enligt patentkrav 1 för lokalisering av en mobiltelefon, känneteck-5 nat av att nämnda förfarande uppvisar steg i vilka: de basstationer (101) identifieras (209), tili kommuniceringen med vilka hör föratom radiosignalens framskridningsfördröjning en fördröjning som beror pä upprepama, för mobilstationen (117) bestäms (210) som basstation en sadan basstation pä 10 vars hörbarhetsomräde nämnda mobiltelefon och basstation kommunicerar utan upprepare, och den bestämda basstationen används (211) vid lokaliseringen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä matkaviestimen paikantamiseksi, . : tunnettu siitä, että mainitussa menetelmässä on vaiheet, joissa I t > · # :: - tunnistetaan (209) ne tukiasemat (101), joiden kanssa kommunikointiin liittyy ' .v radiosignaalin etenemisviiveen lisäksi viive toistimista aiheutuen, - matkaviestimelle (117) määrätään (210) tukiasemaksi sellainen tukiasema, : 20 jonka kuuluvuusalueella mainitut matkaviestin ja tukiasema kommunikoivat ; ’ ‘ ‘: ilman toistimia, ja käytetään (211) määrättyä tukiasemaa paikannuksessa. • « · ; ]: 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä matkaviestimen (117) paikantami- • · · * seksi, tunnettu siitä, että mainitussa menetelmässä on vaiheet, joissa 25. tunnistetaan (201) ne tukiasemat (101), joiden kommunikointi matkaviestimen ; · * kanssa tapahtuu toistimen välityksellä ja/tai ne tukiasemat (103, 104, 105), joi- :,,,: den kommunikointi matkaviestimen kanssa tapahtuu ilman toistimen välitystä, ·;··: - matkaviestimelle (117) lähetetään (202) sen kuuluvuusalueella olevien tuki asemien käyttämiseen tarvittavia tietoja, joissa tiedoissa on sellaisten tuki-30 asemien tietoja, joiden kanssa matkaviestin voi kommunikoida ilman toistimen (106, 107) välitystä, ja paikannusta varten matkaviestin (117) valitsee (203) referenssitukiasemaksi tukiaseman (103, 104, 105), jonka kanssa matkaviestin kommunikoi ilman toistimen (106, 107) välitystä. 109839

3. Förfarande enligt patentkrav 1 för lokalisering av en mobiltelefon (117), kän-netecknat av att nämnda förfarande uppvisar steg i vilka: 15. de basstationer (101) identifieras (201) vilkas kommunicering med mobiltele- fonen sker via uppreparen och/eller de basstationer (103, 104, 105) vilkas kommunicering med mobiltelefonen sker utan uppreparen, tili mobiltelefonen (117) sänds (202) information som behövs för användande ,’·· av de basstationer som befinner sig pä mobiltelefonens hörbarhetsomräde, vil- ! ·:: 20 ken information omfattar information om sädana basstationer med vilka mobil- .':': telefonen kan kommunicera utan uppreparens (106, 107) förmedling, och • · - för lokaliseringen väljer (203) mobiltelefonen (117) som referensbasstation ,···. den basstation (103, 104, 105) med vilken mobiltelefonen kommunicerar utan , · · ·, uppreparens (106, 107) förmedling. 25 4. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att om inte det för lokalise- :. * ·; ring firms tillgängligt en tillräcklig mängd basstationer med vilka mobiltelefonen kan ·"*: kommunicera utan uppreparens förmedling värderas och beaktas vid lokaliseringen de tidsfördröjningar som förorsakats framskridningstiden för den signal som för- • t I medlar nämnda kommunicering, vilka fördröjningar härrör ffän en elektronisk be-': · ’ 30 handling av nämnda signal i upprepama. ,,..: 5. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av att mobiltelefonens läge fastställs med en transportfördröjningsskillnadsmätning under användning av en viss basstation som referensbasstation, 109839 mobiltelefonens läge fastställs med en transportfördröjningsskillnadsmätning under användning av en viss annan basstation som referensbasstation, de ur transportfördröjningsskillnadsmätningama erhällna transportfördröjning-ama jämförs sinsemellan för fastställande av en transportfördröjnings korriger-5 ingsterm för upprepningsfördröjningen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ellei paikannusta varten ole käytettävissä riittävästi tukiasemia, joiden kanssa matkaviestin voi kommunikoida ilman toistimen välitystä, niin mainitun kommunikoinnin välittävän signaalin etenemisaikaan aiheutuneet ajan viiveet, jotka ovat peräisin mainitun sig- 5 naalin elektronisesta käsittelystä toistimissa, arvioidaan ja otetaan huomioon paikannuksessa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että matkaviestimen paikka määritetään kulkuaikaeromittauksella käyttämällä erästä tukiasemaa referenssitukiasemana, 10. matkaviestimen paikka määritetään kulkuaikaeromittauksella käyttämällä eräs tä toista tukiasemaa referenssitukiasemana, kulkuaikaeromittauksista saatuja kulkuaikoja verrataan keskenään kulkuajan korjaustermin määrittämiseksi toistinviiveelle.

6. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att för lokaliseringen väljs basstationema pä basis av egenskapema för den signal som förmedlas mellan basstationen och mobiltelefonen.

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paikannuk-15 seen valitaan tukiasemat perustuen tukiaseman ja matkaviestimen välillä välitettävän . : signaalin ominaisuuksiin. : 7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paikannuk- :,: seen valitaan tukiasema sen arvioidun sijainnin perusteella. •

7. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att för lokaliseringen väljs 10 basstationen pä basis av dess uppskattade läge.

8. Förfarande enligt patentkrav 1 för lokalisering av en mobiltelefon, kännetecknat av att nämnda förfarande uppvisar steg i vilka: mobiltelefonen rapporterar (217) de basstationer som befinner sig pä dess hörbarhetsomräde tili mobiltelefonnätet, 15. de basstationer som lämpar sig för lokalisering väljs (218), en lokaliseringsmätning utförs (218) med valda basstationer för att bilda ett mätningsmaterial, ur mätningsmaterialet identifieras (219) de transportfördröjningsvärden som . * : inkluderar sannolikt upprepamas tidsfördröjningar, • ·*: 20 - en korrigeringsterm fastställs (223) för kompensering av upprepamas tidsför- dröjningar, •;··f - upprepamas tidsfördröjningar kompenseras (221) av det delmaterial som inklu- derar dessa, och .···. - mobiltelefonens platskoordinater beräknas. * · 25 9. Förfarande enligt patentkrav 8, kännetecknat av att nämnda korrigeringsterm • · :: bokas i en databas. • · · ♦ · ‘y 10. Förfarande enligt patentkrav 9, kännetecknat av att nämnda korrigeringsterm : " förmedlas frän databasen tili mobiltelefonen. • ·

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä matkaviestimen paikantamiseksi, 20 tunnettu siitä, että mainitussa menetelmässä on vaiheet, joissa » · · matkaviestin raportoi (217) kuuluvuusalueellaan olevat tukiasemat matkavies-:' ·.: tinverkolle, • I •" *; - valitaan (218) paikantamiseen sopivat tukiasemat, tehdään (218) paikannusmittaus valittujen tukiasemien kanssa mittausaineiston •;;; 25 muodostamiseksi, ’ · · - tunnistetaan (219) mittausaineistosta kulkuaika-arvot, jotka sisältävät todennä- :" ‘: köisesti toistimien viiveitä, .; .: - määritetään (223) korjaustermi toistimien viiveiden kompensoimiseksi, kompensoidaan (221) toistimien viiveet niitä sisältävästä osa-aineistosta, ja 30 - lasketaan matkaviestimen paikkakoordinaatit.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu korjaustermi kirjataan tietokantaan. 109839

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kor-jaustermi välitetään tietokannasta matkaviestimelle.

11. Förfarande enligt patentkrav 9, kännetecknat av att nämnda korrigeringsterm * 30 förmedlas frän databasen för att användas vid lägesfastställandet av även övriga mo- ' 1 biltelefoner som befinner sig pä hörbarhetsomrädet för nämnda basstation. 109839

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kor-jaustermi välitetään tietokannasta käytettäväksi myös muiden, mainitun tukiaseman 5 kuuluvuusalueella olevien matkaviestimien sijainnin määrityksessä.

12. Förfarande enligt patentkrav 9, kännetecknat av att pä basis av databasens värden bildas en korrelation mellan upptäckta transportfördröjningar och transport-fördröjningarna för framskridningen luftledes.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietokannan arvojen perusteella muodostetaan korrelaatio havaittujen ja ilmateitse tapahtuvan etenemisen kulkuaika-arvojen välille.

13. Förfarande enligt patentkrav 12, kännetecknat av att korrelationen har ett lä-5 gesberoende.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korrelaatios-10 sa on paikkariippuvuus.

14. Förfarande enligt patentkrav 12, kännetecknat av att korrelationen har ett tidsberoende.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korrelaatiossa on aikariippuvuus.

15. Förfarande enligt patentkrav 12, kännetecknat av att korrelationen har ett be-lastningsberoende för basstationen. 10

16. Förfarande enligt patentkrav 12, kännetecknat av att korrelationen har ett be- lastningsberoende för upprepningsstationen.

15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korrelaatiossa on tukiaseman kuormitusasteriippuvuus. • · ; / 15 16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korrelaatios- ‘* sa on toistinaseman kuormitusasteriippuvuus. ': ‘17. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korrelaatios-: ‘: sa on kommunikoivien asemien lähetystehoriippuvuus.

17. Förfarande enligt patentkrav 12, kännetecknat av att korrelationen har ett sändningseffektberoende för de kommunicerande stationema.

18. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att där mäts radiosignalens 15 transportfördröjning och mätresultaten förmedlas medelst en utfyllnadsskur.

18. Patenttivaatimuksien 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä mita-20 taan radiosignaalin kulkuaikaaja mittaustulokset välitetään täytepurskeen avulla. • · · •' ‘: 19. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä mitataan »· · '. radiosignaalin kulkuaika matkaviestimen ja ensimmäisen tukiaseman sekä matka- *;;; viestimen ja toisen tukiaseman välillä kulkuaikaeron muodostamiseksi, jolloin kul- · · * kuaikojen mittaamiseksi käytetään opetusjaksoa. • · «

19. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att i det mäts radiosignalens transportfördröjning mellan mobiltelefonen och en första basstation samt mellan ; mobiltelefonen och en andra basstation för att bilda en transportfördröjningsskill- . V: nad, varvid för mätning av transportfördröjningama en inlämingsperiod används.

20. Mobiltelefon, kännetecknad av att mobiltelefonen omfattar: • « · :' ’ ’: - organ för utförande av transportfördröjningsskillnadsmätningar, sändar-mottagarorgan för överföring av lokaliseringsinformation mellan . ·. : mobiltelefonen och mobiltelefonnätet, och * · .···. - organ för identifiering av de basstationer vilkas signal mobiltelefonen har er- "* 25 hallit via uppreparen och/eller för identifiering av de basstationer vilkas signal : “ mobiltelefonen har erhallit utan uppreparen. « · · * *

20. Matkaviestin, tunnettu siitä, että matkaviestin käsittää: välineet kulkuaikaerojen mittausten suorittamiseksi, lähetin-vastaanotinvälineet paikannustietojen siirtämiseksi matkaviestimen ja matkaviestinverkon välillä, ja 109839 välineet niiden tukiasemien tunnistamiseksi, joiden signaalin matkaviestin on saanut toistimen välityksellä ja/tai niiden tukiasemien tunnistamiseksi, joiden signaalin matkaviestin on saanut ilman toistimen välitystä.

21. Mobiltelefon enligt patentkrav 20, kännetecknad av att den uppvisar minnes-: ’ ‘ organ för lagring av mätresultaten av transportfördröjningsskillnadema och identifi- ‘ * eringsparametrama. 109839

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että siinä 5 on muistivälineet kulkuaikaerojen mittaustietojen ja tunnistusparametrien tallettami seksi.

22. Basstation i ett mobiltelefonnät för fastställande av läget för en mobiltelefon, kännetecknad av att nämnda basstation omfattar: organ för utförande av transportfördröjningsskillnadsmätningar, sändar-mottagarorgan för överföring av lokaliseringsinformation mellan mobil-5 telefonen och mobiltelefonnätet, och organ för identifiering av de basstationer vilkas kommunicering med mobilte-lefonen sker via uppreparen och/eller för identifiering av de basstationer vilkas kommunicering med mobiltelefonen sker utan uppreparen.

22. Matkaviestinverkon tukiasema matkaviestimen sijainnin määrittämiseksi, tunnettu siitä, että mainittu tukiasema käsittää välineet kulkuaikaerojen mittausten suorittamiseksi, 10. lähetin-vastaanotinvälineet paikannustietojen siirtämiseksi matkaviestimen ja matkaviestinverkon välillä, välineet niiden tukiasemien tunnistamiseksi, joiden kommunikaatio matkaviestimen kanssa tapahtuu toistimen välityksellä ja/tai niiden tukiasemien tunnistamiseksi, joiden kanssa matkaviestimen kanssa kommunikointi tapahtuu ilman 15 toistimen välitystä. • 23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että siinä on muis- : · tivälineet kulkuaikaerojen mittaustietojen ja tunnistusparametrien tallettamiseksi. * · ·

23. Basstation enligt patentkrav 22, kännetecknad av att den uppvisar minnesor-10 gan för lagring av mätresultaten av transportfördröjningsskillnaderna och identifie- ringsparametrama.

24. Lokaliseringscentral för fastställande av läget för en mobiltelefon, kännetecknad av att nämnda lokaliseringscentral omfattar: organ för behandling av transportfördröjningsskillnadsmätningsdata, 15. sändar-mottagarorgan för överföring av lokaliseringsinformation medelst mobiltelefonnätet tili mobiltelefonen, organ för identifiering av de basstationer med vilka mobiltelefonen kommuni-cerar via uppreparen och/eller för identifiering av de basstationer med vilka * ‘: mobiltelefonen kommunicerar utan uppreparen.

24. Paikannuksen keskus matkaviestimen sijainnin määrittämiseksi, tunnettu siitä, • · ·. että mainittu paikannuksen keskus käsittää 20. välineet kulkuaikaerojen mittausten datan käsittelemiseksi, lähetin-vastaanotin välineet paikannustietojen siirtämiseksi matkaviestinverkon avulla matkaviestimelle, - välineet niiden tukiasemien tunnistamiseksi, joiden kanssa matkaviestin kom- '. munikoi toistimen välityksellä ja/tai niiden tukiasemien tunnistamiseksi, joiden ’;;; 25 kanssa matkaviestin kommunikoi ilman toistimen välitystä. » » • · , 25. Patenttivaatimuksen 24 mukainen paikannuksen keskus, tunnettu siitä, että siinä on muistivälineet kulkuaikaerojen mittaustietojen ja tunnistusparametrien tai-lettamiseksi sekä muistivälineet paikannustietokantojen ylläpitämiseksi.

25. Lokaliseringscentral enligt patentkrav 24, kännetecknad av att den uppvisar \ minnesorgan för lagring av mätresultaten av transportfördröjningsskillnadema och ] ‘ identifieringsparametrama samt minnesorgan för upprätthällande av lokaliseringsda- ·.·’ tabasema. ♦

26. Lokaliseringssystem för en mobiltelefon, vilket uppvisar ätminstone en mobil-•. : 25 telefon, en basstation och en lokaliseringscentral, kännetecknat av att det uppvisar ·.·’ följande organ: ;’.m - organ för utförande av transportfördröjningsskillnadsmätningar, , · · ·. - organ för behandling av transportfördröjningsskillnadsmätningsdata, ’·’ - sändar-mottagarorgan för överföring av lokaliseringsinformation mellan : ” 30 mobiltelefonen och mobiltelefonnätet, och : ’': - organ för identifiering av de basstationer vilkas signal mobiltelefonen har er- hällit via uppreparen och/eller för identifiering av de basstationer vilkas signal mobiltelefonen har erhallit utan uppreparen, 109839 minnesorgan för lagring av transportfördröjningsskillnadsmätningsdata och identifieringsparametrar, och minnesorgan för upprätthallande av lokaliseringsdatabasema.

26. Matkaviestimen paikantamisjärjestelmä, jossa on ainakin yksi matkaviestin, 30 tukiasema ja paikannuksen keskus, tunnettu siitä, että siinä on seuraavat välineet: välineet kulkuaikaerojen mittausten suorittamiseksi, välineet kulkuaikaerojen mittausten datan käsittelemiseksi, IS 109839 lähetin-vastaanotinvälineet paikannustietojen siirtämiseksi matkaviestimen ja matkaviestinverkon välillä, välineet niiden tukiasemien tunnistamiseksi, joiden signaalin matkaviestin on saanut toistimen välityksellä ja/tai niiden tukiasemien tunnistamiseksi, joiden 5 signaalin matkaviestin on saanut ilman toistimen välitystä, muistivälineet kulkuaikaerojen mittaustietojen ja tunnistusparametrien tallettamiseksi, ja muistivälineet paikannustietokantojen ylläpitämiseksi.

27. System enligt patentkrav 26, kännetecknat av att det har en upprepare för 5 förmedling av kommuniceringen mellan mobiltelefonen och basstationen.

27. Patenttivaatimuksen 26 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että siinä on tois-10 tin matkaviestimen ja tukiaseman välisen kommunikaation välittämiseksi.

28. Upprepare enligt patentkrav 27, kännetecknad av att den har organ för att fastställa upprepningsfördröjningen.

28. Patenttivaatimuksen 27 mukainen toistin, tunnettu siitä, että siinä on välineet toistinviiveen määrittämiseksi.

29. Upprepare enligt patentkrav 27, kännetecknad av att den har organ för att till-foga information om upprepningsfördröjningen för transport av signalen mellan bas- 10 stationen och mobiltelefonen.

29. Patenttivaatimuksen 27 mukainen toistin, tunnettu siitä, että siinä on välineet tiedon toistinviiveestä liittämiseksi tukiaseman ja matkaviestimen välisen signaalin 15 kuljettamaksi.

30. Patenttivaatimuksen 27 mukainen toistin, tunnettu siitä, että siinä on välineet tiedon välittämiseksi toistinviiveestä matkaviestinverkon käyttöön. *·.: Patentkrav : 1. Förfarande för lokalisering av en mobiltelefon medelst basstationema i ett ra- • · '·*·’ 20 diocellnät, kännetecknat av att för lokalisering av mobiltelefonen används ätmin- • : stone en basstation (101, 103, 104, 105), varvid under transportfördröjningen för ffän basstationen anländande och/eller tili basstationen frän mobiltelefonen utgäen-: de signaler vid lokaliseringen används transportfördröjningen för nämnda signaler oberoende av uppreparstationsfördröjningama för vissa upprepare (106, 107), varvid 25 för att ästadkomma nämnda oberoende identifieras en upprepare (106, 107) som är » · .*··. uppgjord med anknytande kommunikation och utförs atminstone ett av följande .!;* steg: * »· - värdet för den transportfördröjning som bildas medelst en viss basstation (101) • · · lämnas oanvänd vid lokaliseringen, pä grand av kännetecknandet av denna ’ " 30 upprepare och atminstone en annan basstation (103, 104, 105) används för lo kaliseringen, 109839 transportfördröjningen för de signaler som gär via en viss basstation (101) korrigeras för kompensering av uppreparstationsfördröjningen för vissa upprepare (106, 107) pä grand av kännetecknandet av denna upprepare.

30. Upprepare enligt patentkrav 27, kännetecknad av att den har organ för data-förmedling angäende upprepningsfördröjningen tili mobiltelefonnätets användning. • · • · • · • · » · » · · * · · · • · · • · > * « » · * · * I lii t · » I · * · I t t I · · * * · • · * · » · · I · » • ·