FI110289B - Menetelmä sijainnin määrityksessä, sijainninmääritysjärjestelmä ja elektroniikkalaite - Google Patents

Description

110289

Menetelmä sijainnin määrityksessä, sijainninmääritysjärjestelmä ja elektroniikkalaite

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 joh-5 danto-osassa esitettyyn menetelmään sijainnin määrityksessä. Keksintö kohdistuu lisäksi oheisen patenttivaatimuksen 11 johdanto-osassa esitettyyn sijainninmääritysjärjestelmään. Keksintö kohdistuu myös oheisen patenttivaatimuksen 21 johdanto-osassa esitettyyn elektroniikkalaitteeseen.

10

Satelliitinpaikannukseen perustuvissa sijainninmääritysjärjestelmissä sijainninmääritysvastaanotin pyrkii vastaanottamaan vähintään neljän satelliitin signaalia, jotta sijainninmääritysvastaanottimen sijainti sekä aikatieto voidaan selvittää. Eräs esimerkki tällaisesta satelliitinpaikan-15 tamisjärjestelmästä on GPS-järjestelmä (Global Positioning System), jossa on lukuisa määrä satelliitteja, jotka kiertävät maapalloa ennalta määrättyjen ratojen mukaan. Nämä satelliitit lähettävät ratatietoa, jonka perusteella satelliitin sijainti kullakin ajanhetkellä voidaan määrittää, mikäli satelliitinpaikannusjärjestelmässä käytetty aikatieto on tarkasti 20 selvillä sijainninmääritysvastaanottimessa. GPS-järjestelmän satelliitit lähettävät hajaspektrimoduloitua signaalia, jota moduloidaan kullekin * i satelliitille yksilöllisellä koodilla. Tällöin sijainninmääritysvastaanotin pystyy erottamaan eri satelliittien lähettämät signaalit toisistaan käyt- , tämällä sijainninmääritysvastaanottimessa paikallisesti generoitua sa- ; ‘: 25 telliitin koodia vastaavaa vertailukoodia.

Ongelmana tällaisissa satelliitinpaikannukseen perustuvissa sijainnin-määritysjärjestelmissä on usein se, että satelliitin lähettämä signaali on , . voimakkaasti vaimentunut saapuessaan sijainninmääritysvastaanotti- < I · ; / 30 meen, jolloin signaalin erottaminen taustakohinasta on erittäin vaikeaa.

Signaalin vaimenemiseen vaikuttavat mm. ilmasto-olosuhteet sekä ; esteet signaalin kulkureitillä, kuten rakennukset ja ympäröivä maasto.

: Lisäksi signaali voi kulkeutua sijainninmääritysvastaanottimeen useita eri reittejä, mikä aiheuttaa ns. monitie-etenemistä ja vaikeuttaa sijain-'···; 35 ninmääritysvastaanottimen tahdistusta haluttuun signaaliin, koska ' ' lähetetty signaali saapuu vastaanottimeen eri kulkureittejä, esim. suor aan satelliitista (line-of-sight) ja lisäksi heijastuneena. Tämä monitie- 2 110289 eteneminen aiheuttaa sen, että sama signaali vastaanotetaan useina eri vaiheisina signaaleina. Erityisen vaikeaa sijainninmäärityksen suorittaminen on rakennuksen sisätiloissa, koska rakennus itsessään vaimentaa voimakkaasti satelliittien lähettämää signaalia ja toisaalta mo-5 nitie-eteneminen voi olla vielä voimakkaampaa, koska erimerkiksi ik-! kunan kautta tulevat, mahdollisesti heijastuneet signaalit eivät välttämättä ole niin vaimentuneita kuin suoraan katon läpi tulevat signaalit. Tällöin vastaanotin voi tulkita kulkuajan ja satelliitin sijainnin signaalin lähestymishetkellä virheellisesti johtuen mm. mainitusta 10 monitie-etenemisen aiheuttamasta lisäyksestä signaalin kulkuaikaan.

Patenttijulkaisussa US 6,121,928 esitetään järjestelmä, jossa on maa-lähetin (ground transmitter), joka voi lähettää sijaintitietoa ja jossa ainakin yhden maalähettimen sijainti on tunnettu. Järjestelmässä on 15 lisäksi maalähetin/vastaanottimia (ground tranceiver), ja kohde voidaan paikantaa maalähettimien ja maalähetin/vastaanottimien lähettämien signaaleiden ja maalähettimen ja maalähetin/vastaanottimen tunnetun sijainnin avulla. Eräänä sovellusmuotona on julkaisussa esitetty paikannus satelliitin ja maalähettimien avulla, jossa maalähetin voi 20 lähettää etäisyyteen, ajastukseen ja nopeuteen liittyvää tietoa paikannettavaan kohteeseen sekä oman sijaintitietonsa. Julkaisun mukai-..· · sessa järjestelmässä on tunnetun referenssipisteen sijainti haettava : : ]: aina kyseisestä referenssipisteestä.

25 Kansainvälisessä patenttihakemuksessa WO 99/47943 on esitetty järjestelmä ja menetelmä langattoman CDMA-lähetin/vastaanottimen . sijainnin määrittämiseksi. Julkaisussa on esitetty tyypillinen avuste- datan lähettäminen vastaanottimeen satelliittipaikannuksen tapauk-, . sessa. Avustedata voi olla satelliittien identifiointitietoa, Doppler-siirty-

I I

/ 30 mätietoa, tukiaseman ja satelliitin väliseen etäisyyteen tai haku- ikkunaan liittyvää tietoa. Hakuikkuna voidaan määrittää vastaanottimen : ja tukiaseman välisen signaalin edestakaisen kulkuajan (Round Trip .·*·; Delay) tai satelliitin kulmaan liittyvän tiedon avulla. Kyseisen julkaisun mukaisessa järjestelmässä tukiasemalla on oma GPS-vastaanotin, jota '···’ 35 tukiasema voi käyttää satelliittisignaaleihin liittyvän tiedon hankki- : : miseksi, kuten satelliitin ja tukiaseman välisen etäisyyden määrittä miseen.

3 110289 I Jokainen GPS-järjestelmän toimiva satelliitti lähettää ns. L1-signaalia 1575,42 Mhz:n kantoaaltotaajuudella. Tätä taajuutta merkitään myös j 154f0, missä f0= 10.23 MHz. Lisäksi satelliitit lähettävät L2-signaalia 5 1227,6 Mhz:n kantoaaltotaajuudella, eli 120f0.. Satelliitissa suoritetaan näiden signaalien modulointi ainakin yhdellä valesatunnaissekvenssillä. Kullakin satelliitilla tämä valesatunnaissekvenssi on erilainen. Moduloinnin tuloksena muodostuu koodimoduloitu laajakaistasignaali. Käytetty modulointitekniikka mahdollistaa sen, että vastaanottimessa 10 pystytään erottamaan eri satelliittien lähettämät signaalit, vaikka lähetyksessä käytettävät kantoaaltotaajuudet ovat olennaisesti samat. Tästä modulointitekniikasta käytetään nimitystä koodijako-monikäyttö-tekniikka (CDMA, Code Division Multiple Access). Kussakin satelliitissa L1-signaalin moduloinnissa käytetään valesatunnaissekvenssinä mm.

15 ns. C/A-koodia (Coarse/Acquisition code), jona käytetään Gold-koodia. Jokainen GPS-satelliitti lähettää signaalia käyttämällä yksilöllistä C/A-koodia. Koodit muodostetaan kahden 1023-bittisen binäärisekvenssin modulo-2 summana. ^.Ensimmäinen binäärisekvenssi G1 on muodostettu polynomilla X10+X3+1 ja toinen binäärisekvenssi G2 on muodos-20 tettu viivästämällä polynomia X10+X9+X8+X6+X3+X2+1 siten, että kullakin satelliitilla viive on erilainen. Tämä järjestely mahdollistaa sen, että eri C/A-koodit voidaan muodostaa samanlaisella koodigeneraattorilla.

: C/A-koodit ovat siis binäärikoodeja, joiden kellotusnopeus (Chipping ; rate) GPS-järjestelmässä on 1,023 Mhz. C/A-koodi käsittää 1023 alibit- ; ··. 25 tiä (Chip), jolloin koodin toistoaika (koodijakso, epoch) on 1 ms. L1 -sig- naalin kantoaaltoa moduloidaan vielä navigointi-informaatiolla 50 bit/s bittinopeudella. Navigointi-informaatio käsittää tietoa satelliitin ’’terveydentilasta” (health), radasta, aikatietoa jne.

30 Satelliitit tarkkailevat laitteistonsa kuntoa toimintansa aikana. Satelliitit voivat käyttää esim. ns. vahtikoiratoimintoja joidenkin laitteistoon mah-: ;*; dollisesti tulleiden vikojen havaitsemiseen ja ilmoittamiseen. Virheet ja .···. toimintahäiriöt voivat olla hetkellisiä tai pidempiaikaisia. Terveydentila- tietojen perusteella voidaan mahdollisesti osa virheistä kompensoida ··; 35 tai jättää vikaantuneen satelliitin lähettämä informaatio kokonaan huo-mioimatta. Lisäksi tilanteessa, jossa useamman kuin neljän satelliitin signaali on vastaanotettavissa, voidaan terveydentilatietojen perus- 4 110289 teella painottaa eri satelliiteista vastaanotettua informaatiota eri tavalla. Tällöin epäluotettavalta vaikuttavien satelliittien mahdollisesti aiheuttamia virheitä mittauksiin voidaan minimoida.

5 Satelliittien signaalien havaitsemiseksi ja satelliittien tunnistamiseksi on vastaanottimen suoritettava tahdistus, jossa vastaanotin etsii kulloinkin kunkin satelliitin signaalin ja pyrkii tahdistumaan tähän signaaliin, jotta signaalin mukana lähetettävä data voidaan vastaanottaa ja demoduloida.

10

Sijainninmääritysvastaanottimen on suoritettava tahdistus mm. silloin, kun vastaanotin kytketään päälle ja myös tilanteessa, jossa vastaanotin ei ole pitkään aikaan pystynyt vastaanottamaan minkään satelliitin signaalia. Mm. kannettavissa laitteissa tällainen tilanne voi syntyä hel-15 posti, koska laite liikkuu ja laitteen antenni ei aina ole optimaalisessa asennossa satelliitteihin nähden, mikä heikentää vastaanottimeen tulevan signaalin voimakkuutta.

Sijainninmääritysjärjestelylle on kaksi pääasiallista tehtävää: 20 1. vastaanottimen pseudo-etäisyyden laskenta eri GPS-satel- · Hitteihin, ja ; 2. vastaanottimen sijainnin määritys, jossa käytetään lasket- : tuja pseudo-etäisyyksiä sekä satelliittien sijaintitietoa. Satel- 25 Hittien kulloinenkin sijaintitieto voidaan laskea satelliiteista vastaanotettujen ephemeris- ja aikakorjaustietojen perus-,··. teella.

Etäisyyksiä satelliitteihin nimitetään pseudo-etäisyyksiksi, koska aika ei ; / 30 vastaanottaessa ole tarkasti tiedossa. Tällöin sijainnin ja ajan määri- ; tystä toistetaan, kunnes on saavutettu riittävä tarkkuus ajan ja sijainnin : : suhteen. Koska aikaa ei tiedetä absoluuttisen tarkasti, on paikka ja aika : ··: selvitettävä esimerkiksi linearisoimalla yhtälöryhmä jokaista uutta ite- ,·[ raatiota varten.

:···; 35 : ” Pseudo-etäisyyden laskenta voidaan suorittaa mittaamalla eri satelliit tien signaalien keskinäiset, näennäiset kulkuviiveet.

c 110289 5 j Lähes kaikki tunnetut GPS-vastaanottimet käyttävät korrelaatiomene- telmiä koodiin tahdistumiseen (acquisition) ja seurantaan (tracking). Si-jainninmääritysvastaanottimessa on tallennettu tai generoidaan paikalli-5 sesti vertailukoodit ref(k), eli eri satelliittien valesatunnaissekvenssit.

| Vastaanotetulle signaalille suoritetaan muunto välitaajuudelle (Down I Conversion), minkä jälkeen vastaanotin suorittaa vastaanotetun sig naalin kertomisen tallennetulla valesatunnaissekvenssillä. Kertolaskun tuloksena muodostunut signaali integroidaan tai alipäästösuodatetaan, 10 jolloin tuloksena saadaan tieto siitä, onko vastaanotetussa signaalissa ollut jonkin satelliitin lähettämä signaali. Vastaanottimessa suoritettava kertolasku toistetaan siten, että kullakin kerralla siirretään vastaanottimeen tallennetun valesatunnaissekvenssin vaihetta. Oikea vaihe pää-I teitään korrelaatiotuloksesta edullisesti siten, että korrelaatiotuloksen 15 ollessa suurin, on oikea vaihe löytynyt. Tällöin vastaanotin on oikein tahdistunut vastaanotettuun signaaliin. Sen jälkeen, kun koodiin tah-distuminen on suoritettu, suoritetaan vielä taajuuden hienosäätö ja vai-helukitus.

20 Edellä mainittu tahdistus ja taajuudensäätöprosessi on suoritettava kullekin sellaisen satelliitin signaalille, jota vastaanottimessa vastaanote-: taan. Joissakin vastaanottimissa voi olla useampia vastaanottokanavia, jolloin kullakin vastaanottokanavalla pyritään tahdistumaan kulloinkin I'·’: yhden satelliitin signaaliin ja suorittamaan tämän satelliitin lähettämän ;**·; 25 informaation selvitys.

,···. Sijainninmääritysvastaanotin vastaanottaa satelliittien lähettämää in formaatiota ja suorittaa vastaanotetun informaation perusteella sijain-, , ninmäärityksen. Sijainninmäärityksen suorittamiseksi on vastaanotti- ; 30 men vastaanotettava vähintään neljän eri satelliitin lähettämä signaali, jotta x-, y-, z-koordinaatit sekä aikatieto voidaan selvittää. Vastaanotet-; tua navigointi-informaatiota tallennetaan muistiin, jolloin tätä tallennet- :*·; tua informaatiota voidaan käyttää mm. satelliittien ratatietojen selvittä- ’·] miseen.

·; 35

Kuvassa 1 on esitetty periaatekaaviona sijainnin määritystä neljän satelliitin SV1, SV2, SV3, SV4 lähettämän signaalin avulla langattomassa I 110289 6 viestintälaitteessa MS, joka käsittää sijainninmääritysvastaanottimen. GPS-järjestelmässä satelliitit lähettävät ratatietoa sekä aikatietoa, joiden perusteella sijainninmääritysvastaanottimessa voidaan suorittaa laskentaa satelliitin kulloisenkin sijainnin määrittämiseksi. Tämän rata-5 tiedon ja aikatiedon lähettäminen suoritetaan kehyksissä, jotka on vielä jaettu alikehyksiin. GPS-järjestelmässä kukin kehys käsittää 1500 bittiä, jotka on jaettu viiteen 300 bittiä käsittävään alikehykseen. Koska yhden bitin lähetys kestää 20 ms, kunkin alikehyksen lähetys kestää tällöin 6 s, ja koko kehys lähetetään 30 sekunnissa. Alikehykset on 10 numeroitu 1—5. Kussakin alikehyksessä 1 lähetetään mm. aikatietoa, joka ilmoittaa alikehyksen lähetyshetken sekä tietoa satelliitin kellon poikkeamasta GPS-järjestelmän kellonaikaan nähden.

Alikehyksiä 2 ja 3 käytetään ratatiedon lähetykseen. Alikehys 4 sisältää 15 muuta järjestelmäinformaatiota, kuten yleisen aikatiedon (UTC, Universal Time, Coordinated). Alikehys 5 on tarkoitettu kaikkien satelliittien almanakkatietojen lähetykseen. Näiden alikehysten ja kehysten muodostamaa kokonaisuutta nimitetään GPS-navigointisanomaksi (GPS navigation message), joka käsittää 25 kehystä eli 125 alikehystä. Navi-20 gointisanoman pituus on tällöin 12 min 30 s.

GPS-järjestelmässä aikaa mitataan sekunteina viikon alusta. GPS-jär-: jestelmässä viikon alkuhetki on lauantain ja sunnuntain välinen keski- ;·*: yö. Kussakin alikehyksessä lähetetään tieto siitä, minä GPS-viikon .. 25 ajanhetkenä kyseinen alikehys on lähetetty. Tällöin aikatieto ilmaisee .tietyn bitin lähetyshetken, eli GPS-järjestelmässä kyseisen alikehyksen ..... viimeisen bitin lähetyshetken. Aikaa satelliiteissa mitataan erittäin tark kojen atomikellojen avulla. Tästä huolimatta GPS-järjestelmän ohjaus-keskuksessa (ei esitetty) valvotaan kunkin satelliitin toimintaa ja suori- • · 1; / 30 tetaan mm. aikavertailu satelliittien kellovirheiden havaitsemiseksi ja tä- män tiedon välittämiseksi satelliittiin.

» » · .···. Sijainninmäärityksen tarkkuudelle on suuri merkitys sillä, kuinka tar- kasti vastaanottimessa on tiedossa todellinen GPS-aika. Käytännössä • ·’ 35 tarkka GPS-aika voidaan selvittää sijainninmäärityslaskennan jälkeen, jossa määritetään vastaanottimen kellovirhe GPS-aikaan nähden. Kuitenkin aivan ensimmäisessä sijainninmäärityslaskennassa käytetään 7 110289 GPS -aika-arviota, koska todellinen GPS-aika ei vastaanottimessa välttämättä ole selvillä. GPS-aika-arvio ajanhetkellä k voidaan johtaa kolmen aikaelementin mittauksen perusteella seuraavan kaavan mukaisesti: 5

Tqps {k)~ T'tow (t)+r,i(t)+ri(t)+0,078 (1) missä 10 TTOWJ = viimeisimmän vastaanotetun alikehyksen sisältämä aika-tieto sekunteina (time of week), TX(k) = viimeisimmän vastaanotetun alikehyksen alun jälkeen vastaanotettujen C/A-koodijaksojen lukumäärää vastaava aika sekunteina, 15 T/hiP(k) = viimeisimmän koodijakson (epoch) vaihtumisen jälkeen vastaanotettujen kokonaisten alibittien lukumäärää (0—1022) ja koodivaihetta vastaava aika sekunteina, ja ; = vastaanottokanavan indeksi.

20 Kaavassa 1 on käytetty signaalin keskimääräisenä kulkuaikana (ToF, Time of Flight) satelliitista vastaanottimeen 78 ms. Referenssinä voi-"V daan käyttää mitä tahansa sellaista vastaanottokanavaa, jossa sig- :·' naali-kohinasuhde (SNR, Signal-to-Noise Ratio) on riittävä.

25 Aikatieto (ToW) lähetetään navigaatiosanomassa kuuden sekunnin ··: välein ja se ilmaisee ajan, joka on kulunut viimeisimmästä GPS-viikon vaihtumisesta Aikatiedon arvoalue on siis yhden viikon jakojäännös Vastaavasti TJs(k) on kuuden sekunnin jakojäännös ja Tjhip(k) on yhden millisekunnin jakojäännös. Kaavan (1) kolmea ensimmäistä termiä voi-30 daan käyttää myös signaalin saapumisajan ToA (Time-of-Arrival) mit-tauksessa.

Heikoissa vastaanotto-olosuhteissa, joissa navigaatiodataa ei saada ilmaistua johtuen mm. korkeasta bittivirhesuhteesta (BER, Bit Error ...: 35 Rate), ei aikatiedon ToW puuttumisen vuoksi voida kaavaa 1 käyttää 8 110289 suoraan GPS-ajan selvittämiseen. Kuitenkin koodivaihe on tavallisesti silti mitattavissa.

Kaavassa 1 kolme ensimmäistä termiä määrittävät vastaanotetun sig-5 naalin lähetyshetken fjoT (Time-of-Transmission).

Nyt esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan parannettu sijainninmääritysmenetelmä ja sijainninmääritysvastaanotin, jossa sijainninmääritysvastaanottimen oletussijaintina käytetään jonkin 10 tunnetun referenssipisteen sijaintia, joka saadaan selville tietokannasta tai vastaavasta. Tietokanta on edullisesti muodostettu johonkin tietoverkkoon, kuten Internet-tietoverkkoon ja/tai matkaviestinverkkoon. Lisäksi yhden tai useamman referenssipisteen sijaintitietoja voidaan tallentaa elektroniikkalaitteeseen, joka käsittää sijainninmääritysvastaan-15 ottimen. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että elektroniikkalaitteen oletussijaintina käytetään sellaisen referenssipisteen sijaintia, jonka paikka on tiedossa, ja tämän referenssipisteen sijainti on tallennettu tietokantaan, jolloin tämä sijaintitieto noudetaan tallennuspaikasta elektroniikkalaitteeseen. Mikäli sijaintitietoja ei ole tallennettuna elekt-20 roniikkalaitteessa, noudetaan ne siinä vaiheessa, kun sijainninmääritys halutaan suorittaa. Täsmällisemmin ilmaistuna nyt esillä olevan keksin-: nön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on \i.: esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä • V* olevan keksinnön mukaiselle sijainninmääritysjärjestelmälle on pääasi- 25 assa tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuk-sen 11 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle , elektroniikkalaitteelle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 21 tunnusmerkkiosassa.

:./ 30 Nyt esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja tunnetun ► » ·* tekniikan mukaisiin sijainninmääritysmenetelmiin ja -vastaanottimiin : verrattuna. Koska keksinnön mukaisessa menetelmässä elektroniikka- laitteen oletussijaintina käytetään elektroniikkalaitteeseen nähden T * * suhteellisen lähellä olevan referenssipisteen, edullisesti matkaviestin-" ’ . 35 verkon tukiaseman, sijaintia ja elektroniikkalaitteeseen välitetään avus- tedataa, voidaan suhteellisen nopeasti selvittää elektroniikkalaitteen to- 110289 g dellinen sijainti. Lisäetuja saadaan vielä siitä, että menetelmässä elektroniikkalaite tallentaa vastaanottamaansa avustedataa ja referenssi-pisteiden sijaintitietoja, jolloin elektroniikkalaitteen ei aina tarvitse selvittää tätä tietoa matkaviestinverkon välityksellä, mikä vähentää verk-5 koliikennettä. Lisäksi tällainen avustedatan noutaminen matkaviestinverkosta on yleensä maksullista, jolloin keksinnön mukaisella järjestelyllä voidaan sijainninmääritysjärjestelmän käyttäjän maksettavaksi tulevia kustannuksia pienentää. Vielä eräänä etuna mainittakoon se, että verkkoliikenteen vähentyminen pienentää myös elektroniikkalaitteen 10 virrankulutusta, mistä on hyötyä erityisesti kannettavissa elektroniikka-laitteissa. Keksinnön mukaisen menetelmän käyttö mahdollistaa sijain-ninmäärityksen suorittamisen myös sisätiloissa, mikä tunnetun tekniikan mukaisilla ratkaisuilla ei välttämättä ole mahdollista.

15 Nyt esillä olevaa keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista menetelmää soveltavaa sijainninmääritysmenetelmää pel-20 kistetysti, f; kuva 2 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista * elektroniikkalaitetta pelkistettynä lohkokaaviona, ja ,···. 25 kuva 3 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista menetelmää soveltavaa sijainninmääritysmene- .. telmää pelkistetysti.

* ·

Seuraavaksi selostetaan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon i 30 mukaisen menetelmän toimintaa viitaten samalla kuvan 1 mukaiseen järjestelmään. Esimerkkinä sijainninmäärityksen suorittavasta elektro-: niikkalaitteesta käytetään kuvassa 2 esitettyä langatonta viestintälai- ! t * .···. tetta MS, joka käsittää matkaviestinvälineiden MT lisäksi sijainninmää- ritysvastaanottimen PR. Tällöin matkaviestinvälineillä MT voidaan siir-‘ 35 tää informaatiota langattoman viestintälaitteen MS ja matkaviestinver- : ”: kon MN tukiasemien BS, BS’, BS" välillä.

10 110289

Kuvan 2 sijainninmääritysvastaanottimessa PR ensimmäisen antennin 1 kautta vastaanotettava signaali muunnetaan sopivimmin välitaajuu-delle muunninlohkossa 2. Välitaajuudelle muunnettu signaali käsittää sinänsä tunnetusti kaksi komponenttia: I- ja Q-komponentit, joiden vä-5 Iillä on n. 90° vaihe-ero. Nämä välitaajuudelle muunnetut analogiset signaalikomponentit digitoidaan. Digitoinnissa signaalikomponenteista otetaan sopivimmin vähintään yksi näyte jokaisesta alibitistä, eli GPS-järjestelmässä otetaan tällöin sopivimmin vähintään 1 023 000 näytettä sekunnissa. Lisäksi digitoidun signaalin I- ja Q-komponentit kerrotaan 10 ensimmäisen numeerisesti ohjatun oskillaattorin 5 (NCO, Numerically Controlled Oscillator) muodostamalla signaalilla. Tämä ensimmäisen numeerisesti ohjatun oskillaattorin 5 signaali on tarkoitettu korjaamaan Doppler-siirtymästä ja vastaanottimen paikallisoskillaattorin (ei esitetty) taajuusvirheestä johtuva taajuuspoikkeama. Muunninlohkossa 2 muo-15 dostetut signaalit johdetaan edullisesti digitaaliseen signaalinkäsittely-yksikköön 3. Lohkossa 16 muodostetaan kulloinkin vastaanotettavien satelliittien koodimoduloinnissa käytettyjä koodeja vastaavat vertailu-koodit ref(k). Sijainninmääritysvastaanotin PR pyrkii mm. tämän vertai-lukoodin ref(k) avulla löytämään kullakin vastaanottokanavalla vas-20 taanotettavan satelliitin signaalin koodivaiheen ja taajuuspoikkeaman käytettäväksi tahdistuksen jälkeisissä toiminnoissa.

: Ohjauslohkolla 7 ohjataan mm. koodivaiheilmaisinta 9, jonka avulla nu meerisesti ohjatun oskillaattorin 5 taajuutta säädetään tarvittaessa. 25 Tahdistusta ei tässä selityksessä ole tarkemmin käsitelty, vaan se on sinänsä tunnettua tekniikkaa. Sen jälkeen kun vastaanottokanava on tahdistunut jonkin satelliitin SV1, SV2, SV3, SV4 signaaliin, voidaan tarvittaessa aloittaa signaalissa lähetetyn navigointi-informaation ilmaisu ja tallennus, mikäli mahdollista. Digitaalinen signaalinkäsittely-*; '} 30 yksikkö 3 tallentaa navigointi-informaatiota edullisesti muistiin 4. Nyt esilläolevan keksinnön mukaisessa menetelmässä ei tätä navigointi-• ·’. informaatiota tarvitse ilmaista ja tallentaa, vaan sijainninmääritysvas- ,,,\ taanottimen PR on selvitettävä satelliiteista vastaanotettujen signaalien ’ · ’ alibitti- ja koodivaihe.

35 »

Langaton viestintälaite MS käsittää myös matkaviestinvälineet MT langattoman viestimen toimintojen suorittamiseksi, kuten toisen antennin 11 110289 10, radio-osan 11, audiovälineet, kuten koodekin 14a, kaiuttimen 14b ja mikrofonin 14c, näytön 12 ja näppäimistön 13. On kuitenkin selvää, että osa langattoman viestintälaitteen MS toiminnallisista lohkoista voivat olla yhteisiä sekä sijainninmääritysvastaanottimelle PR että matka-5 viestinvälineille MT. Esimerkiksi näyttöä 12 ja näppäimistöä 13 voidaan joissakin sovelluksissa käyttää myös sijainninmääritysvastaanottimen PR yhteydessä, esim. näyttämään suoritetun sijainninmäärityksen tulos. Myös ohjauslohko 7 voi olla yhteinen sekä sijainninmääritysvas-taanottimen PR että matkaviestinvälineiden MT toiminnan ohjaami-10 seksi, tai molemmille voi olla järjestetty yksi tai useampi oma ohjaus-lohkonsa.

Matkaviestinverkossa MN jokaisella tukiasemalla BS, BS', BS" on yksilöllinen tunnus CGI (Cell Global Identity). Esimerkiksi GSM-järjestel-15 mässä tämä tukiaseman tunnus CGI käsittää edullisesti seuraavat neljä osaa: — maatunnus MCC (Mobile Country Code), — verkkotunnus MNC (Mobile Network Code), — sijaintialuekoodi LAC (Location Area Code), ja 20 — solun tunnus Cl (Cell Identity).

, ,:: Tällöin jokainen tukiasema BS, BS', BS" voidaan identifioida tämän tu- kiaseman tunnuksen CGI perusteella. Palveleva tukiasema BS, BS1, ;BS", eli se tukiasema, jonka kautta langaton viestintälaite MS kulloinkin 25 on yhteydessä matkaviestinverkkoon MN, lähettää tukiaseman tunnuk- • > · sen CGI matkaviestimelle edullisesti jonkin matkaviestinverkon MN .···, kontrollikanavan välityksellä. Tällöin mm. tukiaseman vaihdon (hand over) yhteydessä langaton viestintälaite MN voi havaita tukiaseman , . vaihtumisen tämän tunnuksen CGI vaihtumisen perusteella. Keksinnön • * ·

30 mukaisessa menetelmässä tätä tukiaseman tunnusta CGI hyödynne-;·' tään edullisesti seuraavasti. Langattomassa viestintälaitteessa MS

:t:’: vastaanotetaan tukiaseman BS, BS', BS" lähettämää informaatiota, josta selvitetään mm. tukiaseman tunnus CGI. Tämän tunnuksen pe-rusteella selvitetään, onko tämän kyseisen tukiaseman BS, BS', BS" '•j 35 sijaintiin liittyviä tietoja tallennettuna langattoman viestintälaitteen * ' muistivälineisiin 4, 8. Mikäli muistivälineistä 4, 8 ei löydy tämän tuki aseman tunnuksen mukaisia sijaintitietoja, suoritetaan tarvittavien si- 12 110289 jaintitietojen kysely tietokannasta DB. Tässä suoritusmuodossa sijaintitiedot on tallennettu matkaviestinverkkoon MN, esim. kullekin tukiasemalle BS, BS’, BS”, matkapuhelinkeskukseen MSC, tai GPRS-paketti-verkkoon. Langaton viestintälaite MS lähettää matkaviestinverk-5 koon MN pyynnön kyseisen tukiaseman sijaintitietojen lähettämiseksi langattomaan viestintälaitteeseen MS. Kyselysanomassa ei välttämättä tarvitse lähettää tukiaseman tunnusta, koska matkaviestinverkossa on tiedossa se, minkä tukiaseman kautta yhteys langattomaan viestintälaitteeseen kulloinkin on järjestetty. Tukiasema lähettää vastauksena 10 tukiaseman sijaintitietoja ja tarvittaessa myös muuta satelliittipaikannusjärjestelmän mukaista avustedataa, kuten satelliittien ratatietoja ja almanakkatietoja. Langattomassa viestintälaitteessa MS vastaanotetaan lähetetty informaatio, jolloin ainakin tukiaseman sijaintitieto tallennetaan muistivälineisiin 4,8. Lisäksi tallennetaan tukiaseman tun-15 nus CGI, jota tällöin voidaan käyttää indeksinä muistivälineisiin 4, 8 tallennettuihin sijaintitietoihin.

Sen jälkeen kun langattomassa viestintälaitteessa MS on selvillä palvelevan tukiaseman sijainti, voidaan sijainnin määrityksessä hyödyntää 20 tätä tukiaseman sijaintitietoa asettamalla se sijainninmääritysvastaan-ottimen oletussijainniksi. Tämän sijaintitiedon perusteella langattomas-i ! sa viestintälaitteessa on tiedossa langattoman viestintälaitteen karkea sijainti maapallolla. Tukiaseman lähettämän aikatiedon perusteella lan-gattomassa viestintälaitteessa voidaan arvioida se, mitkä satelliitit ovat /”: 25 langattomasta viestintälaitteesta katsottuna horisontin yläpuolella, eli näkyvissä. Tämän jälkeen langaton viestintälaite voi yrittää etsiä näiden näkyvissä olevien satelliittien signaaleita. Sijainnin määritys voidaan tällöin suorittaa sinänsä tunnetusti käyttämällä ensin tätä oletus-. . sijaintia ja suorittamalla sijainnin tarkennus satelliiteista SV1-SV4 30 vastaanotettujen signaalien perusteella. Jäljempänä tässä selityksessä ·;’ kuvataan erästä esimerkkiä siitä, miten sijainninmäärityksessä voidaan : hyödyntää mainittua tunnetun referenssipisteen sijaintia.

» ·

Langattoman viestintälaitteen MS liikkuessa yhden tukiaseman alueelta 35 jonkin toisen tukiaseman alueelle (esim. kuvassa 1 ensimmäisen tuki-: ’ aseman BS alueelta toisen tukiaseman BS’ alueelle), suoritetaan tuki aseman vaihdon (handover) yhteydessä edellä mainittu muistivälinei- 13 110289 siin 4, 8 tallennettujen tukiasematietojen tutkiminen sen selvittämiseksi, onko tämän toisen tukiaseman tietoja tallennettuna langattomaan viestintälaitteeseen MS vai tuleeko tiedot noutaa tietokannasta DB. Tämän jälkeen langattoman viestintälaitteen MS sijainnin määrityksessä käy-5 tetään langattoman viestintälaitteen MS oletussijaintina edullisesti tämän toisen tukiaseman BS’ sijaintia.

Toisaalta koska tiedetään se, että langaton viestintälaite MS siirtyi yhden tukiaseman BS alueelta toisen tukiaseman BS’ alueelle, voidaan 10 tässä vaiheessa langattoman viestintälaitteen MS oletussijaintina käyttää esimerkiksi näiden kahden tukiaseman BS, BS’ sijainnin perusteella laskettavaa muuta sijaintitietoa, edullisesti näiden kahden tukiaseman BS, BS’ sijainnin välistä keskipistettä. Tällöin suurella todennäköisyydellä langaton viestintälaite MS sijaitsee tukiaseman vaihdon 15 yhteydessä lähempänä tätä keskipistettä kuin kumpaakaan tukiasemaa BS, BS’. Tällä tavalla voidaan joissakin tilanteissa päästä nopeammin haluttuun sijainninmääritystarkkuuteen sijainninmääritysvas-taanottimessa MS.

20 Joissakin matkaviestinjärjestelmissä, kuten CDMA-pohjaisissa järjestelmissä, langaton viestintälaite MS voi samanaikaisesti olla yhteydes-! sä useampaankin kuin yhteen tukiasemaan. Tällöin langattoman vies- tintälaitteen MS oletussijaintina voidaan käyttää esimerkiksi niiden tuki-asemien sijaintien perusteella laskettavaa sijaintitietoa, joihin langaton ·/ ': 25 viestintälaite MS on samanaikaisesti yhteydessä. Jos esimerkiksi yh- teydessä käytetään kolmea tukiasemaa, lasketaan näiden kolmen tuki-.··*. aseman sijaintitiedon perusteella esim. geometrinen keskipiste, jota voidaan käyttää oletussijaintina. Luonnollisesti oletussijainnin määrit-. . tämisessä voidaan käyttää myös langattoman viestintälaitteen MS lii- :./ 30 ketietoa, eli aikaisemmin suoritettujen sijainninmäärityksien perusteella arvioidaan langattoman viestintälaitteen MS liikesuunta ja pyritään tä-: män perusteella valitsemaan se tukiasema, joka sijaitsee lähellä lan- gattoman viestintälaitteen MS liikesuuntaa, esim. langaton viestintälaite on siirtymässä kohti jotakin näistä tukiasemista.

Edellä kuvatussa keksinnön ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä oletettiin, että tukiasemien sijaintitietojen ’···; 35 14 110289 tallentamisessa käytettävä tietokanta on sijoitettu matkaviestinverkkoon, jolloin sijaintitiedot ovat noudettavissa matkaviestinverkosta. Sijaintitietojen lähetys voidaan suorittaa myös salattuna. Tällöin langattomaan viestintälaitteeseen MS noudetaan salauksen purkamisessa 5 tarvittava salausavain matkaviestinverkosta esim. pisteestä pisteeseen -viesteinä (point-to-point). Tämäntyyppinen viestintä on tavallisesti maksullista langattoman viestintälaitteen käyttäjälle, joten käyttäjä joutuu maksamaan hakemistaan tukiasemien sijaintitiedoista. Tällä keksinnön ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukaisella menetel-10 mällä voidaan kuitenkin vähentää avustedatan hakemistarvetta, koska avustedataa tallennetaan sijainninmääritysvastaanottimen muistivälineisiin 4, 8 siinä vaiheessa, kun uutta tai muuttunutta tietoa vastaanotetaan.

15 Seuraavaksi selostetaan keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista menetelmää, jossa avustedataa ei haeta matkaviestinverkosta, vaan muuhun yhteyteen, esim. Internet-tietoverkkoon I, järjestetystä tietokannasta DB. Kuvassa 3 on pelkistettynä kaaviona esitetty eräs järjestelmä, jossa tätä keksinnön toisen edullisen suori-20 tusmuodon mukaista menetelmää voidaan soveltaa. Tietokanta DB sijaitsee sellaisessa tietoverkossa tai tietojärjestelmässä, johon matka-i viestimellä voidaan muodostaa tiedonsiirtoyhteys. Tietokanta DB on muodostettu esim. tietokantapalvelimeen S, joka on kytketty tiedon-."•‘r siirtoyhteyteen Internet-tietoverkkoon I. Tietokantaan DB on tallennettu ‘‘ί 25 tukiasemien identifiointitietoja sekä tukiasemien sijaintitietoa. Tieto- kantapalvelimen S kautta on langattomaan viestintälaitteeseen MS la-···. dattavissa mahdollisesti myös muuta satelliittipaikannusjärjestelmän avustedataa.

I · » · 30 Langattomasta viestintälaitteesta MS muodostettava tiedonsiirtoyhteys voi olla esimerkiksi ns. WAP-protokollan mukainen yhteys, jonka avulla : langattomalla viestintälaitteella MS voidaan selata mm. Internet-tieto- verkon tietoja, kuten yritysten www-sivuja ja muita tallennuspaikkoja. .;. Tällöin langattomassa viestintälaitteessa MS noudetaan muistiväli- 35 neistä 4, 8 osoitetieto, jonka perusteella mainittuun tukiasemien sijain-' * titietojen tietokantaa DB ylläpitävään tietokantapalvelimeen S voidaan muodostaa tiedonsiirtoyhteys. Tämän osoitetiedon lisäksi selvitetään 15 110289 tukiaseman tunnus CGI, joka lähetetään esim. mainitun WAP-proto-kollan mukaisina sanomina matkaviestinverkkoon, jossa sanomat muunnetaan edullisesti IP-protokollan (Internet Protocol) mukaisiksi sanomiksi ja lähetetään edelleen Internet-tietoverkkoon sinänsä tun-5 netusti. Sanomiin liitetään myös sanoman lähettäneen langattoman viestintälaitteen MS tunnus, jolloin vastaussanomat voidaan välittää takaisin kyselysanoman lähettäneeseen viestintälaitteeseen. Eräänä toisena esimerkkinä mainittakoon tekstiviestien (SM, Short Messages) käyttö sijaintitietojen ja mahdollisen avustedatan välityksessä.

10

Tiedonsiirtoyhteyden muodostamisessa tietokantapalvelimeen S voidaan joissakin tilanteissa soveltaa myös esimerkiksi langatonta lähiverkkoa WLAN (Wireless Local Area Network). Tällöin langaton viestintälaite MS muodostaa tiedonsiirtoyhteyden johonkin langattoman 15 viestintälaitteen MS läheisyydessä sijaitsevaan langattomaan lähiverkkoon WLAN, jonka kautta voidaan edelleen olla yhteydessä esim. Internet-tietoverkkoon I.

Internet-tietoverkossa sanomat välitetään Internet-tietoverkon sano-20 manvälitysmekanismien avulla sinänsä tunnetusti kohdeosoitteeseen, tässä tapauksessa tietokantapalvelimeen S, jossa mainittu tietokan-: ta DB sijaitsee. Tietokantapalvelin tulkitsee saapuneen sanoman ja selvittää sanomassa välitetyn tukiaseman tunnuksen CGI perusteella tämän tukiaseman tiedot tietokannasta DB. Tämän jälkeen tietokanta-25 palvelin muodostaa vastaussanoman, joka käsittää mainitut sijaintitie-···; dot, mikäli kyseisen tukiaseman sijaintitietoja on tallennettuna tietokan- ·. nassa DB. Tämän jälkeen tietokantapalvelimesta S lähetetään vas taussanoma Internet-tietoverkkoon I, jossa sanoma reititetään matka-. viestinverkkoon MN. Matkaviestinverkko välittää vastaussanoman sii-

30 hen tukiasemaan, johon langaton viestintälaite sillä hetkellä on yhteydessä. Tukiasema lähettää vastaussanoman langattomaan viestintä-: f : laitteeseen MS. Tämän jälkeen langattomassa viestintälaitteessa MS

suoritetaan vastaanotettujen sijaintitietojen tallennus muistivälinei-.:. siin 4, 8 ja tarvittaessa sijainninmääritys.

35

Myös tässä keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä langattoman viestintälaitteen MS oletussijainti määrite- 16 110289 tään yhden tai useamman tukiaseman sijaintitiedon perusteella. Langattoman viestintälaitteen MS siirtyessä jonkin tukiaseman BS, BS1, BS" alueelle, voidaan langattomasta viestintälaitteesta lähettää kysely-sanoma kyseisen tukiaseman sijaintitietojen lähettämiseksi langatto-5 maan viestintälaitteeseen, mikäli sijaintitietoja ei jo ole tallennettuna langattomassa viestintälaitteessa MS. Tämä kyselysanoma välitetään tietokantapalvelimeen S, jossa selvitetään, löytyykö kyseistä tukiasemaa vastaavia tietoja tietokannasta DB. Mikäli tiedot löytyvät tietokannasta DB, suoritetaan tietojen lähetys langattomaan viestintälaittee-10 seen MS. Tämän jälkeen sijainninmääritysvastaanottimessa PR voidaan suorittaa sijainnin määritys käyttämällä oletussijaintina tätä tukiaseman sijaintitietoa. Samassa yhteydessä voidaan lähettää myös useamman tukiaseman BS, BS’, BS” sijaintitietoa, esimerkiksi tietokantapalvelin S selvittää, mitkä tukiasemat sijaitsevat kyseisen tuki-15 aseman läheisyydessä, esim. vierekkäisten solujen tukiasemat. Tällöin tietokantapalvelin lähettää langattomaan viestintälaitteeseen MS myös näiden kyseistä tukiasemaa lähellä olevien tukiasemien sijaintitietoja. Tällä järjestelyllä saavutetaan se etu, että langattoman viestintälaitteen MS liikkuessa yhden tukiaseman alueelta toisen tukiaseman alu-20 eelle on langattomassa viestintälaitteessa MS jo käytettävissä tämän toisen tukiaseman sijaintitiedot.

Vaikka tässäkin suoritusmuodossa tukiasemien BS, BS’, BS” sijaintitie-don siirtämisessä voidaan hyödyntää olemassa olevaa matkaviestin-25 verkkoa MN, sijaintitiedot noudetaan matkaviestinverkon MN ulkopuo-·:·; lelta. Tällaisen tukiasemien BS, BS’, BS” sijaintitietojen välityspalvelu .···. voidaan järjestää operaattoreista riippumattomaksi. Tällöin välityspal velun tarjoaja voi hinnoitella palvelun haluamallaan tavalla ja toisaalta . . voi rajoittaa palvelun käyttöä tarvittaessa. Palvelun tarjoaja voi olla 30 esim. Internet-palveluntarjoaja, kuten Club Nokia (www.nokia.com), ·;·' joka edullisesti palveluun rekisteröityneille käyttäjille antaa mahdolli- : _; *: suuden hakea tietoa tietokannasta DB.

.:. Käytännössä tietokanta DB voi olla hajautettu, jolloin keksinnön edulli- . 35 sen suoritusmuodon mukaisia tietokantapalvelimia S voi olla useita si joitettuna maantieteellisesti eri paikkoihin. Tällöin käyttäjän tullessa jonkin tällaisen tietokantapalvelimen S lähialueelle, voidaan tietokanta- 17 110289 palvelimen S ja langattoman viestintälaitteen MS välille muodostaa tiedonsiirtoyhteys esimerkiksi jollakin lähitiedonsiirtomenetelmällä, kuten ns. Bluetooth- tai VVLAN-yhteys. Tämän yhteyden kautta voidaan siirtää esim. lähialueen yhden tai useamman referenssipisteen sijaintitie-5 toja langattomaan viestintälaitteeseen MS.

Tukiaseman sijaintitiedon lisäksi langattoman viestintälaitteen MS ole-tussijaintina voidaan joissakin sovelluksissa käyttää myös WLAN-yh-teysasemaa, joiden sijaintitieto tunnetaan ja joiden lähettämissä sig-10 naaleissa on tarvittava tieto yhteysaseman identifioimiseksi. Myös muita lyhyen kantaman yhteysasemien tai vastaavien, kuten Bluetooth-järjestelmä, sijaintitietoa voidaan soveltaa keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä, mikäli näiden yhteysasemien sijainti tiedetään ja yhteysasemat ovat tunnistettavissa langattomassa viestintälaitteessa.

15

Vaikka edellä esitetyissä esimerkeissä tukiaseman tunnistuksessa käytettiin tukiaseman tunnusta CGI, on selvää, että myös muita tunnistusmenetelmiä voidaan soveltaa. Eräinä esimerkkeinä mainittakoon maakoodi, joka joissakin tapauksissa (esim. Monaco) ilmaisee keksin-20 nön mukaisen sijainninmäärityksen kannalta riittävän pienen maantieteellisen alueen. Myös verkkotunnus MNC ilmaisee joissakin tapauk-i sissa langattoman viestintälaitteen MS oletussijainnin riittävällä tark- kuudella.

25 Tukiaseman antennin suuntakuvio ei välttämättä ole ympärisäteilevä, -:··· vaan se on suunnattu johonkin suuntaan. Lisäksi tunnetaan antennira- .···. kenteita, joissa suuntakuvion suuntausta voidaan muuttaa haluttuun suuntaan, esim. kohti langatonta viestintälaitetta signaalikohinasuhteen . parantamiseksi tässä suunnassa. Suuntakuvio voi koostua myös 30 useista eri suuntiin suunnatuista segmenteistä. Tällaisissa tilanteissa oletussijaintina ei välttämättä käytetä tukiaseman sijaintia, vaan tuki-i,:‘: aseman suuntakuvion mukaan määritetty piste, kuten suuntakuvion painopiste. Tämä on joissakin järjestelmissä mahdollista laskea esim. siten, että matkaviestinverkosta lähetetään suuntakuvion parametreja •\ 35 langattomaan viestintälaitteeseen, tai laskenta suoritetaan matkavies tinverkossa, josta laskennan tuloksena saatava sijainti lähetetään langattomaan viestintälaitteeseen.

18 110289 Tämän keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukaisessa järjestelmässä voidaan tietokannan DB tietoja päivittää esimerkiksi seuraavasti. Siinä vaiheessa, kun jokin langaton viestintälaite MS on onnistu-5 neesti määrittänyt sijaintinsa ja on jonkin tukiaseman BS, BS’, BS" toiminta-alueella ja yhteydessä tähän tukiasemaan, lähettää langaton viestintälaite tiedon sijainnistaan, tukiasematunnuksen CGI ja edullisesti myös tiedon ajoitusennakosta (TA, timing advance) esimerkiksi matkaviestinverkon MN välityksellä mainittuun tietokantapalvelimeen S, 10 jossa tietokanta DB sijaitsee. Tällöin tietokantapalvelin S päivittää kyseisen tukiaseman tietoja tietokannassa DB langattomasta viestintälaitteesta MS lähetetyn sijaintitiedon perusteella. Tämä tieto ei välttämättä kuitenkaan ole tarkalleen tukiaseman sijainti, koska langaton viestintälaite MS ei kuitenkaan todennäköisesti sijaitse tarkalleen sa-15 massa paikassa kuin tukiasema. Kuitenkin näitä tukiaseman alueella olevia sijaintitietoja voidaan käyttää referenssipisteinä, koska nämä referenssipisteet ovat kuitenkin suhteellisen lähellä tukiasemaa. Tässä tapauksessa tietokantaan on tallennettu kyseisen tukiaseman tunnuksella CGI joukko sijaintitietoja, jotka voidaan lähettää sijaintitietoa pyy-20 täneeseen langattomaan viestintälaitteeseen MS. Kun useat langattomat viestintälaitteet, joissa on sijainninmääritysvastaanotin, suorittavat i tukiaseman alueella sijainnin määritystä ja lähettävät tietonsa sijain- nistaan tietokantapalvelimelle, voidaan tällöin usean tiedon perusteella V laskea esimerkiksi keskiarvo, geometrinen painopiste tai vastaava, jota 25 käytetään referenssipisteenä langattomassa viestintälaitteessa DB. • i Tällä tavoin järjestelmän käytön myötä myös sijaintitietoja voidaan täsmentää. Lisäksi tämä järjestely ei edellytä sitä, että matkaviestinverkon operaattori olisi mukana järjestelmän ylläpidossa, eli kyseessä on _ . operaattorista riippumaton järjestelmä.

30 :** Mainittua ajoitusennakkotietoa voidaan tietokantapalvelimessa S käyt- tää sen arvioimiseen, kuinka lähellä kyseistä tukiasemaa BS, BS’, BS” ; langaton viestintälaite MS sijaitsee. Mitä pienempi ajoitusennakko on, .:. sitä lähempänä tukiasemaa langaton viestintälaite tavallisesti on.

35 * -»· *

Langattomat viestintälaitteet voivat lähettää mainittuja sijaintitietoja ja muuta informaatiota tietokantapalvelimeen S esim. määrävälein, tai 19 110289 silloin kun jokin ennalta asetettu kriteeri täyttyy, esim. tukiaseman tunnus CGI vaihtuu. Lisäksi langattomaan viestintälaitteeseen MS voidaan muodostaa paikallinen tietokanta, jossa on tietoa tukiasemien sijainnista. Tällöin langaton viestintälaite voi lähettää tallentamansa tuki-5 asemien sijaintitiedot johonkin toiseen langattomaan viestintälaitteeseen ja/tai tietokantapalvelimeen esim. tekstiviesteinä, jolloin nämä tiedot ovat käytettävissä myös tämän toisen langattoman viestintälaitteen sijainninmääritystoiminnoissa ja toisaalta tietokantapalvelimen tietokanta DB päivittyy. Tietojen siirron toiseen langattomaan viestintälait-10 teeseen voi käynnistää esimerkiksi langattoman viestintälaitteen käyttäjä.

Edellä keksinnön edullisia suoritusmuotoja kuvattaessa esitettiin, että langaton viestintälaite suorittaa tukiasemien sijaintitietojen kyselyn siinä 15 vaiheessa, kun langaton viestintälaite on tietyn tukiaseman alueella. Keksintöä voidaan soveltaa myös siten, että langaton viestintälaite suorittaa tietojen kyselyn esimerkiksi kytkettäessä sijainninmääritysvas-taanotin PR ja/tai matkaviesti n välineet MT päälle. Tällöin tiedot esimerkiksi tietyn maantieteellisen alueen tukiasemien BS, BS’, BS” sijain-20 nista voidaan lähettää langattomaan viestintälaitteeseen MS, ja tiedot ovat välittömästi käytettävissä siinä vaiheessa, kun langaton viestintä-: laite MS liikkuu matkaviestinverkon alueella. Tällöin ei tarvitse käyttää aikaa tukiasematietojen siirtämiseen, vaan tiedot ovat jo tallennettuna • V langattoman viestintälaitteen muistivälineissä 8. Tämä osaltaan vähen- ; 25 tää langattoman viestintälaitteen MS tehonkulutusta ja myös matka- ··: viestinverkon MN kuormitusta, koska tiedonsiirtotarve vähenee. Luon nollisesti tässä vaihtoehdossa voidaan vielä tutkia, mitä tukiasematie-toja langattomassa viestintälaitteessa MS jo on tallennettuna, jolloin ; näitä tietoja ei tarvitse uudelleen siirtää, ellei tiedoissa ole tapahtunut 30 muutoksia.

i i i

Edellä selostetun menetelmän avulla voidaan sijainninmääritys suorit-taa myös heikoissa signaaliolosuhteissa. Myöskään tarkkaa aikatietoa L. ei tarvita, jos referenssipisteen paikka on selvillä. Avustetietojen lähe- " 35 tys ei myöskään ole riippuvaista matkaviestinverkon operaattorin tarjo amista sijainninmäärityspalveluista.

20 110289

Seuraavaksi selostetaan erästä esimerkkiä siitä, kuinka mainittuja tukiaseman sijaintitietoja voidaan käyttää langattoman viestintälaitteen sijainnin määrityksessä. Kaavan (1) mukaisessa lähetysajan ToT määrityksessä vain koodijakson vaihtumisen jälkeen vastaanotettujen alibit-5 tien lukumäärä ja koodivaihe Tjhip(k) voidaan määrittää tilanteessa, jossa vastaanotettavan signaalin voimakkuus on heikko. Tällä parametrilla on mahdollista mitata vain alibittitason (<1 ms) eroja eri satelliittien SV1, SV2, SV3, SV4 signaaleissa, koska sama koodi toistuu koodijakson (=1 ms) välein. Koska kunkin satelliitin ja vastaanottimen välinen 10 etäisyys voi olla merkittävästi erilainen, voi eri satelliiteista vastaanotettujen signaalien kulkuajoissa olla suuriakin eroja, jopa yli 10 ms Tällöin ei alibittitason erojen määritys ole riittävä. Yksi millisekunti ajassa merkitsee n. 300 km:n etäisyyttä signaalin edetessä olennaisesti valonnopeudella. Vastaavasti yksi alibitti (n. 1 μβ=1 ms/1023) 15 merkitsee n. 300 metriä.

Tällaisessa tilanteessa on eri vastaanottokanavissa millisekuntien erot selvitettävä satelliittien SV1, SV2, SV3, SV4 ja langattoman viestintälaitteen MS etäisyyksien perusteella. Yleisessä tapauksessa ei kuiten-20 kaan ole välttämättä tiedossa langattoman viestintälaitteen MS arvioitua sijaintia. Sen sijaan kuvien 1 ja 3 mukaisissa järjestelmissä voidaan / arvioida langattoman viestintälaitteen MS sijainti jonkin valitun vertailu- pisteen, kuten tukiaseman BS sijainnin avulla. Tällöin langattomassa • viestintälaitteessa MS voidaan käyttää muistivälineisiin 4, 8 tallennettua 25 tukiaseman BS, BS’, BS” sijaintitietoa, satelliittien SV1, SV2, SV3, SV4 *·: ratatietoa ja aikatietoa. GSM-matkaviestinjärjestelmässä langattoman viestintälaitteen ja sen tukiaseman, johon langaton viestintälaite kulloinkin on yhteydessä, välinen etäisyys on yleensä korkeintaan n.

. · 30 km. Tällöin voidaan olettaa, että langaton viestintälaite MS on tä- 30 män 30km:n säteellä tukiaseman BS sijainnista. Tällöin satelliitin lä- hettämän signaalin kulkuaika satelliitista tukiasemaan ja kulkuaika sa-•\i.: telliitista langattomaan viestintälaitteeseen eroavat korkeintaan n.

100 με. Langattoman viestintälaitteen MS ja tukiaseman BS etäisyys kulkuaikojen suhteen tarkasteltuna ei myöskään muutu merkittävästi .‘‘I: 35 tukiaseman BS alueella, jolloin voidaan olettaa, että langattomassa viestintälaitteessa MS sekä tukiasemassa BS saman satelliitin signaa- 21 110289

Iin vastaanottohetkissä on alle yhden millisekunnin ero. Tällöin voidaan etäisyyden laskenta suorittaa millisekunnin tarkkuudella seuraavasti: a , v XcuW-i — — (2) c 5 missä merkintä f.] ilmaisee pyöristystä ylöspäin lähimpään kokonaislukuun, ja viiva muuttujan yläpuolella osoittaa, että kyseessä on vektori. Tällöin saadaan sama tulos sekä tukiaseman BS suhteen tarkasteltuna että langattoman viestintälaitteen MS suhteen tarkasteltuna. Tukiase-10 masta BS on voitu lähettää langattomaan viestintälaitteeseen MS jonkinlainen arvio GPS-ajasta %ps Jos tämä GPS-aikatieto on hyvin tarkka, voidaan myös satelliittien sijainti laskea hyvin tarkasti, jolloin virheitä sijainninmääritykseen voi aiheutua lähinnä langattoman viestintälaitteen MS ja tukiaseman BS välisestä etäisyydestä, joka ei vält-15 tämättä ole tiedossa. Vaikka tukiasemasta ei olisi lähetetty aikatietoa langattomaan viestintälaitteeseen, on langattomassa viestintälaitteessa jonkinlainen arvio GPS-ajasta Tgps > esim. vertailukellon 15 aika, joka siis voi tässä vaiheessa olla useita sekunteja, jopa minuutteja väärässä.

20

Sen jälkeen kun kaikille vastaanottokanaville on suoritettu kaavan 2 mukainen ajallisen etäisyyden Nis{k) laskenta millisekunteina, voidaan signaalien lähetyshetket arvioida seuraavan kaavan perusteella.

25 Tl,(k) = T‘rs(k)-N‘M+nr(k) (3) . . : Minkä tahansa satelliitin signaalin lähetyshetken mittausarvo voidaan .*··’. valita vertailuajaksi. Satelliitin aika signaalin vastaanottohetkellä, eli GPS-aika, rCPS(£), voidaan tämän jälkeen arvioida lisäämällä vertailu- 30 ajaksi valitun mittauksen perusteella saatuun lähetysaikaan ToT arvi-oitu siirtoviive, eli signaalin kulkuaika satelliitista vastaanottimeen. Siir- ; 1 ·'; toviiveen arviona tavallisesti käytetään 78 ms.

» 4.^)=7^)+0,078 (4) 22 110289

Sen jälkeen, kun GPS-aika on alustavasti määritetty, voidaan mitatut pseudoetäisyydet määrittää vähentämällä lasketut signaalin lähetyshet-ket GPS-ajan arviosta ja kertomalla tulos valonnopeudella seuraavasti: 5 p :=Ks-frir(k)y (5) jossa c tarkoittaa valon nopeutta tyhjiössä, yläindeksi k ilmaisee sen, minkä satelliitin signaalista mitattu arvo on (esim. 1—4), ja alaindeksi m 10 ilmaisee, että kyseessä on mitattu, ei arvioitu, pseudoetäisyys.

Arvioidut pseudoetäisyydet lasketaan suhteessa langattoman viestintälaitteen MS sijaintiin xu sekä satelliittien sijainteihin xJsv{rGPS) arvioidulla lähetyshetkellä ToT. Langattoman viestintälaitteen oletusarvoiseksi 15 sijainniksi valitaan sen tukiaseman BS sijainti, johon langaton viestintälaite sillä hetkellä on yhteydessä. Satelliittien sijainnit lasketaan sinänsä tunnettujen yhtälöiden avulla ajan funktiona. Tässä näitä arvioituja pseudoetäisyyksiä on yksinkertaisuuden vuoksi esitetty seuraa-valla kaavalla: 20 pkp~ /(TgPS’Xu) (6) sen ilmaisemiseksi, että arvioidut pseudoetäisyydet perustuvat vain ar-,···. vioituun GPS-aikaan ja arvioituun langattoman viestintälaitteen sijain- 25 tiin. Kaavassa (6) termi f merkitsee (voimakkaasti) epälineaarista funk-tiota, alaindeksi p ilmaisee sitä, että kyseessä on arvio, ja xu on arvioi- ·* tu langattoman viestintälaitteen sijainti, jossa viiva muuttujan yläpuo lella merkitsee sitä, että kyseessä on vektori.

» * * ,,.1 30 Langattoman viestintälaitteen sijainti xu sekä arvioidun GPS-ajan ja to- : :]: dellisen GPS-ajan välinen ero voidaan laskea esimerkiksi pienimmän neliösumman menetelmällä iteratiivisesti. Tämä menetelmä on sinänsä tunnettu. Pienimmän neliösumman menetelmässä ratkaistaan seu-raava y htälöjoukko: 35 23 110289

Pm = piv ik) - *« I + ct« j = l-M (7)

Tavoitteena on löytää sellainen sijaintitieto xu ja aikavirhe Atu, joka parhaiten sopii M kappaleeseen mittauksia. Tämän yhtälöryhmän ratkaisu 5 on sinänsä suoraviivainen: ^" =(hth)~1 HTAp (8)

La?J v 7 jossa 10

Ap = pj,-p;j = l...M (9)

Aitt on sijainnin korjausvektori,

Atu on aikavirheen korjaus ja 15 H = pisteessä xu arvioitujen pseudoetäisyyksien linearisoitu

Jacobin matriisi.

Pienimmän neliösumman menetelmän antama ratkaisu on optimaalinen virheiden neliöiden summan (SSE, sum of squared errors) suhteen : : 20 tarkasteltuna. Tämä virheiden neliöiden summa voidaan arvioida kaa- » valla: * * f r.- 'VJf ΓΑ~ ~f\ SSE= Ap-H “ Ap-H u (10)

l Ι_Δί« J V LA?M_J

* · 25 Järjestämällä termejä uudelleen ja käyttämällä hieman erilaisia ilmai- :. * i suja termeille voidaan kaava (7) kirjoittaa seuraavasti: * · « i i i , pLYgps )= ||-*sv {fars+Ctu,j =\...M (11) » * » i * 30 Sulkumerkintä merkitsee sitä, että kyseinen termi perustuu suluissa '*· j esitettyyn parametriin. Tällaista esitystapaa käyttäen voidaan selvästi havaita, että mitatut pseudoetäisyydet ovat todellisen GPS-ajan funktioita ja muut ovat arvioidun GPS-ajan funktioita. Tällöin on mahdollista 24 110289 laskea arvioidun GPS-ajan ja todellisen GPS-ajan aikaero mittausten perusteella, ja tällöin on myös mahdollista synkronoida vastaanotin todelliseen GPS-aikaan. Vastaanottimen aikavirhe tässä voidaan esittää seuraavan kaavan mukaisena aikaerona: 5 ΔίΗ = ΔΓ = TGPS - fGPS (12) missä ΔίΜ on arvioitu (tai laskettu) kellovirhe ja ΔΓ on todellinen kello-virhe arvioidun ajan, fGPS, ja todellisen GPS-ajan, TGPS, välillä 10

Nyt voidaan langattomassa viestintälaitteessa MS käyttää tätä aikaeroa arvioidun GPS-ajan korjaamisessa, minkä jälkeen voidaan uudelleen laskea satelliittien sijainnit paremman sijainninmäärityksen aikaansaamiseksi erityisesti tilanteessa, jossa laskettu aikaero oli merkittävän 15 suuri.

Edellä kaavassa 2 esitetty etäisyyden laskenta voi joissakin tilanteissa aiheuttaa pyöristysvirheitä. Esimerkiksi, jos laskettu etäisyys millisekunneissa ennen alaspäin pyöristystä on lähellä seuraavaa kokonaislu-20 kua ja langaton viestintälaite MS on lähellä tukiasemaa BS, voi tästä \ aiheutua lähes yhden millisekunnin virhe. Tämä voi merkitä jopa 300 km:n virhettä langattoman viestintälaitteen ja satelliitin välisen etäi- * · '·, syyden laskennassa, mikä vääristää merkittävästi sijainninmääritystä.

.f Joissakin tapauksissa tämä virhe on havaittavissa langattoman vies- 25 tintälaitteen sijainnille lasketusta korkeustiedosta, joka ilmaisee lan- > · * gattoman viestintälaitteen olevan kymmenien kilometrien korkeudessa, tai syvällä maan alla. Tällöin virhe on helposti todettavissa. Aina näin ei kuitenkaan ole. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti sa menetelmässä käytetään hyväksi sitä tietoa, että langaton viestin- j 30 tälaite MS on lähellä tukiasemaa BS, jonka sijainti on riittävällä tark-X kuudella tiedossa. Tällöin voidaan asettaa rajat, joiden sisällä langat- tomalle viestintälaitteelle MS laskettavan sijaintitiedon tulee olla. Tämä raja on maan pinnan suunnassa esimerkiksi tukiasemakeskeinen ym-Xpyrä, jonka säde on n. 30 km. Vastaavasti korkeussuunnassa voidaan ;··: 35 asettaa sopivat raja-arvot. Jos laskennassa saadaan langattoman viestintälaitteen MS sijaintitieto, joka on mainittujen rajojen ulkopuolel- 25 110289 la, voidaan olettaa, että pyöristys on aiheuttanut virheen. Tämän jälkeen selvitetään se, minkä sate 11 i iti n/sate 11 i itti en kohdalla tämä virhe on tapahtunut. Tämä voidaan tehdä tutkimalla kaavalla 2 laskettujen arvojen jakojäännöksiä.

5 Tällä menetelmällä voidaan nopeasti selvittää mahdolliset pyöristyksen aiheuttamat virheet ja suorittaa tarvittavat korjaustoimenpiteet. Eräs toinen menetelmä pyöristysvirheiden havaitsemiseksi on se, että tutkitaan kaavalla 9 laskettuja virhearvoja ja mikäli jokin arvo poikkeaa selvästi 10 muista arvoista (on merkittävästi suurempi), on kyseistä arvoa vastaavan satelliitin etäisyyslaskennassa pyöristys aiheuttanut todennäköisesti virheen.

On selvää, että nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan 15 edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

* ' # * e » · * 0 * I · • » · i · * >

I I

* i »

i » I

> * ‘ t > * * · i I I f I * I > k

i t I > I

- I I

»

t * I

Claims (21)

1. Menetelmä langattoman viestintälaitteen (MS) sijainnin määrittämiseksi yhden tai useamman referenssipisteen avulla, jossa selvitetään, 5 mikä mainituista referenssipisteistä sijaitsee langattoman viestintä laitteen (MS) läheisyydessä, tunnettu siitä, että menetelmässä tallennetaan yhden tai useamman referenssipisteen sijaintitietoa ainakin yhteen tietokantaan (DB), ja lähetetään ainakin sijaintitietoa mainitusta langattoman viestintälaitteen (MS) läheisyydessä olevasta referenssi-10 pisteestä langattomaan viestintälaitteeseen (MS), jolloin sijainnin- määrityksen suorittamiseksi valitaan mainittu langattoman viestintälaitteen (MS) läheisyydessä oleva referenssipiste langattoman viestintälaitteen (MS) oletussijainniksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että referenssipisteinä käytetään matkaviestinverkon tukiasemia (BS, BS', BS"), joille määritetään yksilöivä tunnus (CGI), ja että referenssipistei-den sijaintitietojen tallennuksessa eri referenssipisteet erotetaan mainitun tunnuksen perusteella. 20

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että I · tietokanta (DB) muodostetaan matkaviestinverkkoon.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, jossa muodoste-25 taan tiedonsiirtoyhteys langattoman viestintälaitteen (MS) ja matka- viestinverkon tukiaseman (BS, BS', BS") välille, tunnettu siitä, että oletussijainniksi valitaan sen tukiaseman (BS, BS', BS") sijainti, joka kulloinkin on tiedonsiirtoyhteydessä langattomaan viestintälaitteeseen (MS). 30

;·: 5. Patenttivaatimuksen 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, : että matkaviestinverkon tukiasemien (BS, BS1, BS") sijaintitietoa lähe- tetään tukiasemasta (BS, BS', BS") langattomaan viestintälaittee-.:. seen (MS). :···; 35

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietokanta (DB) muodostetaan tietokantapalvelimeen (S), ja että tieto- 110289 kannasta (DB) järjestetään tiedonsiirtoyhteys langattomaan viestintälaitteeseen sijaintitietojen välittämiseksi langattoman viestintälaitteen ja tietokannan välillä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuna tiedonsiirtoyhteytenä käytetään WAP-protokollan mukaista yhteyttä. |

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1—7 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että tietoa referenssipisteiden sijainnista tallennetaan lisäksi langattomaan viestintälaitteeseen (MS).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä sen tukiaseman, johon langattomasta viestintälaittees- 15 ta (MS) on tiedonsiirtoyhteys, tunnus (CGI) välitetään langattomaan viestintälaitteeseen (MS), jolloin tukiaseman tunnuksen vaihtuessa langattomassa viestintälaitteessa tutkitaan, onko uuden tukiaseman tunnuksen mukaisia sijaintitietoja tallennettuna langattomaan viestintälaitteeseen, jolloin mikäli tietoja ei ole tallennettuna langattomaan viestin-20 tälaitteeseen, lähetetään langattomasta viestintälaitteesta pyyntö sijaintitietojen lähettämiseksi langattomaan viestintälaitteeseen (MS).

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1—9 mukainen menetelmä, tunnettu V siitä, että referenssipisteiden sijaintitiedon määrittämiseksi suoritetaan 25 ainakin yhdessä langattomassa viestintälaitteessa (MS) sijainnin mää-:··· ritys, lähetetään määritetty sijaintitieto sekä tukiaseman tunnus tallen- • · ·. nettavaksi tietokantaan (DB).

. 11. Paikannusjärjestelmä käytettäväksi langattoman viestintälaitteen 30 (MS) sijainnin määrittämisessä, joka käsittää välineet sen selvittämiseksi, mikä mainituista referenssipisteistä sijaitsee langattoman vies-tintälaitteen (MS) läheisyydessä, tunnettu siitä, että paikannusjär-jestelmä käsittää ainakin yhden tietokannan (DB) yhden tai useamman referenssipisteen sijaintitiedon tallentamiseksi, välineet mainitun lan-; . 35 gattoman viestintälaitteen (MS) läheisyydessä olevan referenssipisteen sijaintitiedon lähettämiseksi langattomaan viestintälaitteeseen (MS), jolloin sijainninmäärityksen suorittamiseksi mainittu langattoman vies- 110289 tintälaitteen (MS) läheisyydessä oleva referenssipiste on järjestetty valittavaksi langattoman viestintälaitteen (MS) oletussijainniksi.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu 5 siitä, että referenssipisteinä on järjestetty käytettäväksi matkaviestinverkon tukiasemia (BS, BS', BS"), joille on määritetty yksilöivä tunnus (CGI), ja että referenssipisteiden sijaintitietojen tallennuksessa eri referenssipisteet on erotettu toisistaan mainitun tunnuksen perusteella.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että tietokanta (DB) on muodostettu matkaviestinverkkoon (MN).

14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen paikannusjärjestelmä, joka käsittää välineet tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi langattoman 15 viestintälaitteen (MS) ja matkaviestinverkon tukiaseman (BS, BS', BS") välille, tunnettu siitä, että oletussijainniksi on valittu sen tukiaseman (BS, BS', BS") sijainti, joka kulloinkin on tiedonsiirtoyhteydessä langattomaan viestintälaitteeseen (MS).

15. Patenttivaatimuksen 12, 13 tai 14 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet matkaviestinverkon tukiasemien : (BS, BS', BS") sijaintitiedon lähettämiseksi tukiasemasta (BS, BS', BS") :. *.: langattomaan viestintälaitteeseen (MS).

16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu • ·» siitä, että tietokanta (DB) on muodostettu tietokantapalvelimeen (S), ja .··. että paikannusjärjestelmä käsittää välineet tiedonsiirtoyhteyden muo dostamiseksi tietokannasta (DB) langattomaan viestintälaitteeseen . . (MS) sijaintitietojen välittämiseksi langattoman viestintälaitteen (MS) ja 30 tietokannan (DB) välillä.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu : siitä, että mainittuna tiedonsiirtoyhteytenä on käytetty WAP-protokollan mukaista yhteyttä. 35 110289

18. Jonkin patenttivaatimuksen 11—17 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että tietoa referenssipisteiden sijainnista on tallennettu lisäksi langattomaan viestintälaitteeseen (MS).

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet sen tukiaseman, johon langattomasta viestintälaitteesta (MS) on tiedonsiirtoyhteys, tunnuksen (CGI) välittämiseksi langattomaan viestintälaitteeseen (MS), jolloin langaton viestintälaite käsittää välineet (7, 8) tukiaseman tunnuksen vaihtuessa sen 10 tutkimiseksi, onko uuden tukiaseman tunnuksen mukaisia sijaintitietoja tallennettuna langattomaan viestintälaitteeseen, jolloin mikäli tietoja ei ole tallennettuna langattomaan viestintälaitteeseen, langattomasta viestintälaitteesta on järjestetty lähetettäväksi pyyntö sijaintitietojen lähettämiseksi langattomaan viestintälaitteeseen (MS). 15

20. Jonkin patenttivaatimuksen 11—19 mukainen paikannusjärjestelmä, tunnettu siitä, että langaton viestintälaite (MS) käsittää välineet sijainnin määrityksen suorittamiseksi, ja välineet määritetyn sijaintitiedon sekä tukiaseman tunnuksen lähettämiseksi, ja että paikannusjär- 20 jestelmä käsittää välineet mainittujen langattomasta viestintälaitteesta (MS) lähetettyjen sijaintitiedon ja tunnuksen vastaanottamiseksi ja • i tallentamiseksi tietokantaan (DB).

21. Elektroniikkalaite (MS) käytettäväksi paikannusjärjestelmässä, joka 25 elektroniikkalaite käsittää ainakin sijainninmääritysvälineet (PR), väli- neet(MT) matkaviestintoimintojen suorittamiseksi, ja välineet sen selvittämiseksi, mikä paikannusjärjestelmän tietokantaan (DB) tallennetuista referenssipisteistä sijaitsee langattoman viestintälaitteen (MS) läheisyydessä, tunnettu siitä, että elektroniikkalaite (MS) käsittää li-30 säksi välineet mainitun langattoman viestintälaitteen (MS) läheisyy-dessä olevan referenssipisteen sijaintitiedon vastaanottamiseksi, ja vä-: lineet mainitun langattoman viestintälaitteen (MS) läheisyydessä ole- van referenssipisteen valitsemiseksi langattoman viestintälaitteen (MS) oletussijainniksi sijainninmäärityksessä. 110289