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Automatische Referenzdatenaufnahme zur Positionsbestimmung mit „Finger Print“-Methoden

IP.com Disclosure Number: IPCOM000012319D
Original Publication Date: 2003-May-25
Included in the Prior Art Database: 2003-May-25
Document File: 2 page(s) / 66K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Auf Grund der Mehrwegeausbreitung bei einer Mobilfunkverbindung (durch Reflektion der Sendesignale) kommt ein auf einem Funkkanal gesendetes Signal auf mehreren verschiedenen Wegen beim Empfaenger an. Ueber jeden dieser Ausbreitungswege kommt das Sendesignal zudem noch unterschiedlich stark „verfaelscht“ an. Um diese Verfaelschung „zurueckrechnen und bereinigen“ zu koennen, werden vom Sender fest definierte und somit bekannte Signalsequenzen gesendet, mit denen der Empfaenger diese Verfaelschungseffekte ermitteln bzw. berechnen kann. Das Resultat dieser Berechnung wird als Kanalschaetzung bezeichnet. Im UMTS-Standard (Universal Mobile Telecommunications System, UMTS) ist eine solche Berechnung alle 0,667 Millisekunden vorgesehen. Da die Reflexionen der Sendesignale von den oertlichen Begebenheiten abhaengig sind, faellt die Kanalschaetzung an verschiedenen geographischen Positionen unterschiedlich aus. Dadurch ist es moeglich, anhand der Kanalschaetzung die momentane Position eines mobilen Endgeraetes (User Equipment, UE) zu bestimmen. Dazu benoetigt man eine Datenbank (im Netzwerk abgelegt) pro Mobilfunkzelle (dem Gebiet, das von einer Mobilfunksendeanlage/Basisstation mit Funkempfang versorgt wird), in der zu moeglichst vielen geographischen Positionen in der Mobilfunkzelle die Kanalschaetzungen gespeichert werden. Ist eine solche Datenbank vorhanden, dann uebermittelt ein mobiles Endgeraet, das seine Position bestimmen moechte, seine momentane Kanalschaetzung an das Netzwerk. Dort wird die uebermittelte Kanalschaetzung mit allen Referenzeintraegen verglichen. Der Eintrag mit der aehnlichsten Kanalschaetzung liefert dann die entsprechende Position des mobilen Endgeraetes.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J01606.doc page: 1

Automatische Referenzdatenaufnahme zur Positionsbestimmung mit "Finger Print"-Methoden

Idea: Dr. Frank Kowalewski, DE-Salzgitter; Norbert Schwagmann, DE-Salzgitter; Thomas Gottschalk; DE-Salzgitter

Auf Grund der Mehrwegeausbreitung bei einer Mobilfunkverbindung (durch Reflektion der Sendesignale) kommt ein auf einem Funkkanal gesendetes Signal auf mehreren verschiedenen Wegen beim Empfaenger an. Ueber jeden dieser Ausbreitungswege kommt das Sendesignal zudem noch unterschiedlich stark "verfaelscht" an. Um diese Verfaelschung "zurueckrechnen und bereinigen" zu koennen, werden vom Sender fest definierte und somit bekannte Signalsequenzen gesendet, mit denen der Empfaenger diese Verfaelschungseffekte ermitteln bzw. berechnen kann. Das Resultat dieser Berechnung wird als Kanalschaetzung bezeichnet. Im UMTS-Standard (Universal Mobile Telecommunications System, UMTS) ist eine solche Berechnung alle 0,667 Millisekunden vorgesehen.

Da die Reflexionen der Sendesignale von den oertlichen Begebenheiten abhaengig sind, faellt die Kanalschaetzung an verschiedenen geographischen Positionen unterschiedlich aus. Dadurch ist es moeglich, anhand der Kanalschaetzung die momentane Position eines mobilen Endgeraetes (User Equipment, UE) zu bestimmen. Dazu benoetigt man eine Datenbank (im Netzwerk abgelegt) pro Mobilfunkzelle (dem Gebiet, das von einer Mobilfunksendeanlage/Basisstation mit Funkempfang versorgt wird), in der zu moeglichst vielen geographischen Positionen in der Mobilfunkzelle die Kanalschaetzungen gespeichert werden. Ist eine solche Datenbank vorhanden, dann uebermittelt ein mobiles Endgeraet, das seine Position bestimmen moechte, seine momentane Kanalschaetzung an das Netzwerk. Dort wird die uebermittelte Kanalschaetzung mit allen Referenzeintraegen verglichen. Der Eintrag mit der aehnlichsten Kanalschaetzung liefert dann die entsprechende Position des mobilen Endgeraetes.

Ein offenes Problem in der Aufnahme / Aktualisierung von Referenzdaten ist, wie die Datenbank mit moeglichst vielen Eintraegen, d.h. vielen geographischen Positionen mit entsprechenden Kanalschaetzungen gefuellt werden kann.

Die Genauigkeit einer ermittelten Position eines mobilen Endgeraetes haengt ab von:

- der Verteilungsdichte bereits ermittelter Positionen mit zugehoeriger Kanalschaetzung ueber eine

   Mobilfunkzelle, mit anderen Worten der Anzahl der Referenzdaten in der Datenbank - der Aktualitaet der Referenzdaten
- der Genauigkeit der Referenzdaten bezueglich der Position und der Kanalschaetzung - der Genauigkeit der Kanalschaetzung des anfragenden mobilen Endgeraetes

Ein Geraet, das der Datenbank Referenzdaten uebergeben kann, muss sich in der Mobilfunkzelle befinden bzw. aufhalten und drei Vorraussetzungen erfuellen:

- Kenntnis ueber die momentane Position - Kenntnis der dazugehoerigen momentanen Kanalschaetzung - Faehigkeit d...