WO2007006641A1 - Verfahren und vorrichtung zur änderung einer methode zur positionsbestimmung einer mobilstation innerhalb eines mobilen kommunikationsnetzes - Google Patents
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- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
Definitions
- the invention relates to a method and a device for changing a method for determining the position of a mobile station within a mobile communication network.
- the determination of the position of a mobile terminal in a mobile network - is the basis for a variety of new position-based services.
- a mobile network - such as e.g. Figure 1 -
- a number of different methods are available today, e.g. GPS-based methods and various methods that evaluate mobile radio measurements. The performance of these methods depends on a number of factors: the type of method used, the resolution and duration of the underlying measurements, but also the environment of the receiver (for example, GPS works worse indoors than in open terrain). Under certain circumstances, a method can also fail and provide no result at all.
- Standard methods for selecting the positioning method are static and based on fixed performance features. For example, a method is assigned a fixed accuracy and latency, and then selected based on the request. An even simpler procedure is to start with the best possible method available and, in case of failure, resort to the next worse method. These strategies have the disadvantage that they do not refer to the current situation and past experiences, and therefore in many cases waste resources and time, for example because a method is started that is actually hopeless.
- the object of the invention is to provide a method and / or a device which / which selects the type and order of the positioning methods to be used in such a way that the best possible result is achieved with minimal effort.
- One aspect of the invention is a method for changing a method for determining the position of a mobile station within a mobile communication network.
- the method comprises the following steps: a) carrying out a method for determining position, b) storing information characteristic of the method and context, c) evaluating the stored information, and d) changing the method by adapting the method or by selecting a further method for determining position based on the evaluation result of the stored information.
- the device is designed with appropriate means for carrying out the method according to the invention. Furthermore, the invention relates to a database for storing the above-mentioned information.
- a network node in a mobile communication network that makes the decision about the positioning strategy (eg SMLC or LES) is to be used in addition to the static information "experience”.
- Information about the success or failure of a method and, if available, the quality of the result, together with environmental information such as the identity of the serving radio cell or the information whether the mobile station is outdoors or in the field This can be used in later position inquiries under similar conditions, thus enabling a better selection of methods, for example when it becomes apparent that "Assisted GPS” often fails in a certain cell (eg because it is a microcell which covers a building) can be dispensed with from the outset on the time and energy-intensive GPS measurement and resort to an alternative method.
- This information which can be stored in a database, means that over time the system learns to choose the optimal strategy.
- the positioning process is optimized, reducing the end user's power and signaling overhead, as well as network traffic, while increasing the quality of the service as the average accuracy increases and the average performance increases Waiting time for a valid position estimate is shortened.
- Figure 1 is a schematic representation of the above-mentioned mobile communication network
- FIG. 2 shows a flowchart schematically describing the invention.
- Figure 1 shows schematically a mobile communication network with a mobile station MS, which is connected via an air interface with a base station BS.
- the base station BS is connected to a network node NN of a mobile fixed network, not shown, wherein the network node itself comprises a database DB or is in communication with such a database DB.
- FIG. 2 shows a flow chart schematically describing the invention, which has a plurality of steps marked with numbers.
- the method according to the invention is implemented by means in a network node NN of the mobile communications network.
- step 1 a method for locating a mobile station MS according to one of the above-mentioned static selection methods will first be performed. After step 2, an entry is generated for each result in a database DB containing, for example, the following information:
- step 3 the information is evaluated and decided whether - as explained in step 4 - another method should be selected and after its execution, the information about the newly selected method should be stored in the database.
- This information can be periodically evaluated to adjust the parameters of the selection process and dynamically to change.
- the achievable accuracy and duration of a method is then a function of the radio cell and whether the mobile station is inside or outside a building.
- the results of subsequent localizations are also stored and used to improve the selection strategy.
- the storage of the data can be done in a database or be taken over by an expert system.
- the fact that the environment changes can be accommodated by taking into account the age of the information.
- the information may "expire” and be deleted after a certain time, and the information may also be weighted as a function of its age.
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Änderung einer Methode zur Positionsbestimmung einer Mobilstation (MS) innerhalb eines mobilen Kommunikationsnetzes. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: a) Ausführen einer Methode zur Positionsbestimmung (1), b) speichern von für die Methode und Kontext charakteristischen Informationen (2), c) auswerten der gespeicherten Informationen (3) und 15 d) ändern der Methode durch Anpassung der Methode oder durch Auswahl einer weiteren Methode zur Positionsbestimmung anhand des Auswertungsergebnisses der gespei- cherten Informationen (4). Dabei können die Schritte a) bis d) von Anspruch 1 wiederholt werden. Die Vorrichtung ist mit entsprechenden Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Datenbasis zur Speicherung der oben genannten Informationen.
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Änderung einer Methode zur Positionsbestimmung einer Mobilstation innerhalb eines mobilen Kommunikationsnetzes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Änderung einer Methode zur Positionsbestimmung einer Mobilstation innerhalb eines mobilen Kommunikationsnetzes .
Die Ermittlung der Position eines mobilen Endgerätes in einem Mobilfunknetz - wie z.B. Figur 1 gezeigt - ist die Basis für eine Vielzahl neuer, positionsbasierter Dienste. Dabei gibt es in der Regel wohl definierte Anforderungen an die Genauig- keit und die Schnelligkeit der Positionsbestimmung. Zur Bewältigung dieser Aufgabe stehen heutzutage eine Reihe verschiedener Methoden zur Verfügung, z.B. GPS-basierte Methoden und verschiedene Methoden, die Mobilfunk-Messungen auswerten. Die Leistungsfähigkeit dieser Methoden hängt von verschiede- nen Faktoren ab: Von der Art der verwendeten Methode, von der Auflösung und Dauer der zugrunde liegenden Messungen, aber auch von der Umgebung des Empfängers (GPS funktioniert z.B. in geschlossenen Räumen schlechter als im freien Gelände) . Unter Umständen kann eine Methode auch versagen und überhaupt kein Ergebnis liefern.
Standardverfahren zur Auswahl der Positionsbestimmungsmethode sind statisch und beruhen auf fest eingestellten Leistungsmerkmalen. So wird z.B. einer Methode eine feste Genauigkeit und Latenzzeit zugeordnet und dann anhand der Anforderung ausgewählt. Ein noch einfacheres Verfahren besteht darin, mit der bestmöglichen verfügbaren Methode zu beginnen und im Falle eines Versagens auf die jeweils nächst schlechtere Methode zurückzugreifen. Diese Strategien haben den Nachteil, dass sie keinen Bezug auf die aktuelle Situation und auf Erfahrungen aus der Vergangenheit nehmen und daher in vielen Fällen Ressourcen und Zeit verschwenden, weil z.B. eine Methode gestartet wird, die eigentlich aussichtslos ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung anzugeben, das/die die Art und Reihenfolge der anzuwendenden Positionsbestimmungsmethoden so auswählt, dass mit minimalem Aufwand ein möglichst gutes, den Anforderungen entsprechendes Ergebnis erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen gekennzeichnet.
Ein Aspekt der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Änderung einer Methode zur Positionsbestimmung einer Mobilstation innerhalb eines mobilen Kommunikationsnetzes. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: a) Ausführen einer Methode zur Positionsbestimmung, b) speichern von für die Methode und Kontext charakteristischen Informationen, c) auswerten der gespeicherten Informationen und d) ändern der Methode durch Anpassung der Methode oder durch Auswahl einer weiteren Methode zur Positionsbestimmung anhand des Auswertungsergebnisses der gespeicherten Informationen .
Dabei können die Schritte a) bis d) von Anspruch 1 wiederholt werden.
Die Vorrichtung ist mit entsprechenden Mitteln zur Durchfüh- rung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Datenbasis zur Speicherung der oben genannten Informationen.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren soll ein Netzknoten in einem mobilen Kommunikationsnetz, der die Entscheidung über die Strategie zur Positionsbestimmung trifft (z.B. SMLC oder LES) , zusätzlich zu den statischen Informationen „Erfahrun-
gen" aus der Vergangenheit mitberücksichtigen. Die Informationen über Erfolg oder Misserfolg einer Methode und, sofern vorhanden, über die Qualität des Ergebnisses werden zusammen mit Umgebungsinformationen wie z.B. die Identität der bedie- nenden Funkzelle oder der Information, ob sich die Mobilstation im Freien oder im Gebäude befindet, gespeichert. Darauf kann bei späteren Positionsanfragen unter ähnlichen Bedingungen zurückgegriffen werden, wodurch eine bessere Auswahl der Methoden ermöglicht wird. Wenn sich beispielsweise zeigt, dass „Assisted GPS" in einer bestimmten Zelle sehr oft versagt (z.B. weil es sich um eine Mikrozelle handelt, die ein Gebäude abdeckt) , kann von vornherein auf die zeit- und energieintensive GPS-Messung verzichtet und auf ein alternatives Verfahren zurückgegriffen werden. Diese Informationen, die in einer Datenbank gespeichert werden können, führen dazu, dass das System im Laufe der Zeit immer besser lernt, die optimale Strategie zu wählen.
Durch die Verwendung von „Erfahrungen" bei der Auswahl der Positionsbestimmungsmethode wird der Prozess der Positionsbestimmung optimiert. Damit sinken der Energieaufwand im Endgerät und der Signalisierungsaufwand sowie der Datenverkehr im Netz. Gleichzeitig wird die Qualität des Dienstes erhöht, da die mittlere Genauigkeit steigt und die durchschnittliche Wartezeit auf eine gültige Positionsschätzung verkürzt wird.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung des eingangs erwähnten mobilen Kommunikationsnetzes und
Figur 2 ein die Erfindung schematisch beschreibendes Ablaufdiagramm.
Figur 1 zeigt schematisch ein mobiles Kommunikationsnetz mit einer Mobilstation MS, die über eine Luftschnittstelle mit einer Basisstation BS in Verbindung steht. Die Basisstation BS ist mit einem Netzknoten NN eines nicht dargestellten mo- bilen Festnetzes verbunden, wobei der Netzknoten selbst eine Datenbasis DB umfasst oder mit einer solchen Datenbasis DB in Verbindung steht.
In Figur 2 ist ein die Erfindung schematisch beschreibendes Ablaufdiagramm dargestellt, das mehrere mit Nummern gekennzeichnete Schritte aufweist.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren durch Mittel in einem Netzknoten NN des mobilen Kommunikationsnetzes imp- lementiert.
Gemäß Schritt 1 wird zuerst eine Methode zur Lokalisierung bzw. Positionsbestimmung einer Mobilstation MS nach einem der vorstehend erwähnten statischen Auswahlverfahren erfolgen. Nach Schritt 2 wird für jedes Ergebnis ein Eintrag in einer Datenbank DB generiert, der beispielsweise folgende Informationen enthält:
- Identität der bedienenden Funkzelle, - Informationen über die Mobilstation, ob sie sich innerhalb oder außerhalb von Gebäuden befindet,
- Für jede gestartete Lokalisierungsmethode: Erfolg oder Misserfolg, Geschätzte Genauigkeit, Zeit bis zum erhaltenen Ergebnis sowie ermittelte Position etc.
In Schritt 3 werden die Informationen ausgewertet und entschieden, ob - wie in Schritt 4 erläutert - eine andere Methode ausgewählt werden soll und nach dessen Ausführung die Informationen über die neu ausgewählten Methode in der Daten- basis gespeichert werden sollen.
Diese Informationen können periodisch ausgewertet werden, um die Parameter des Auswahlverfahrens anzupassen und dynamisch
zu verändern. Die erreichbare Genauigkeit und Zeitdauer einer Methode ist danach eine Funktion der Funkzelle sowie der Tatsache, ob sich die Mobilstation innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes aufhält. Natürlich werden die Ergebnisse nach- folgender Lokalisierungen ebenfalls gespeichert und zur Verbesserung der Auswahlstrategie herangezogen.
Die Speicherung der Daten kann in einer Datenbank erfolgen oder auch von einem Expertensystem übernommen werden. Der Tatsache, dass sich die Umgebung verändert, kann dadurch Rechnung getragen werden, dass das Alter der Informationen berücksichtigt wird. Wie optional in Schritt 5 gezeigt, können im einfachsten Fall die Informationen nach einer gewissen Zeit „verfallen" und gelöscht werden. Ebenso können die In- formationen in Abhängigkeit von ihrem Alter gewichtet werden.
Claims
1. Verfahren zur Änderung einer Methode zur Positionsbestimmung einer Mobilstation (MS) innerhalb eines mobilen Kom- munikationsnetzes umfassend folgende Schritte: a) Ausführen einer Methode zur Positionsbestimmung (1), b) speichern von für die Methode und Kontext charakteristischen Informationen (2), c) auswerten der gespeicherten Informationen (3) und d) ändern der Methode durch Anpassung der Methode oder durch Auswahl einer weiteren Methode zur Positionsbestimmung anhand des Auswertungsergebnisses der gespeicherten Informationen (4).
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) bis d) von Anspruch 1 wiederholt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen in einer Datenbank (DB) gespeichert werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen periodisch ausgewertet werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen folgende Daten umfassen kann: a) die Identität der Funkzelle, in der sich die Mobilstati- on zur Zeit Ihrer Positionsbestimmung aufhält und/oder b) eine Angabe darüber, ob sich die Mobilstation zur Zeit Ihrer Positionsbestimmung innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes aufhält und/oder c) eine Angabe über Erfolg oder Misserfolg der angewandten Methode zur Positionsbestimmung und/oder d) eine geschätzte Genauigkeit der Positionsbestimmung und/oder e) die Zeit der Ausführung der Methode zur Positionsbestimmung.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Informationen mit einem Verfallsdatum gekennzeichnet werden (5) .
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Informationen nach einer vorbestimmten Zeit gelöscht werden (5) .
8. Verfahren nach vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen in Abhängigkeit von ihrem Alter gewichtet werden.
9. Vorrichtung innerhalb eines mobilen Kommunikationsnetzes zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: a) Mittel zum Ausführen einer Methode zur Positionsbestim- mung (1 ) , b) Mittel zum Speichern von für die Methode und Kontext charakteristischen Informationen (2), c) Mittel zum Auswerten der gespeicherten Informationen (3) und d) Mittel zum Ändern der Methode durch Anpassung der Methode oder Auswahl einer weiteren Methode zur Positionsbestimmung anhand des Auswertungsergebnisses der gespeicherten Informationen (4) .
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einem Netzknoten (NN) des mobilen Kommunikationsnetzes implementiert ist.
11. Datenbasis (DB) zur Speicherung von Informationen inner- halb eines mobilen Kommunikationsnetzes, umfassend Mittel zum Speichern von für eine Methode zur Positionsbestimmung einer Mobilstation (MS) und Kontext charakteristischen Informationen gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche.
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