DE60008075T2

DE60008075T2 - Verfahren zur übermittlung von information

Info

Publication number: DE60008075T2
Application number: DE60008075T
Authority: DE
Inventors: Kari Pihl; Hannu Pirila
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: HK1030693A1; BR0008450A; BR0008450B1; CN1162995C; FI990591A0; EP1159836B1; JP2000312180A; AU2237500A; WO2000056090A1; ES2215035T3; US6947757B2; NL1014665A1; ZA200001333B; WO2000056089A1; AU771775B2; JP3817108B2; NL1014665C2; AU3448400A; US20030186707A1; DE60008075D1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Übertragung von Informationen in Mobilkommunikationssystemen unter Verwendung von Nachrichten mit fester Länge, insbesondere in Verbindung mit Positionierungsverfahren. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Positionierungsinformationen einer Mobilstation können für viele Zwecke verwendet werden:

– die Gebührenermittlung für Anrufe kann auf der Position der Mobilstation basieren, wodurch Anrufe, die von dem Heimatbereich getätigt werden, billiger sein können;
– wenn ein Notruf von einer Mobilstation getätigt wird, ist es möglich, die Position der Mobilstation festzustellen (dieses Merkmal wird in einigen Ländern von den Behörden gefordert);
– der Benutzer einer Mobilstation kann Informationen über seinen Standort benötigen, z. B. beim Reisen;
– die Behörden können die Positionsinformationen verwenden, um z. B. eine gestohlene Mobilstation zu lokalisieren oder eine vermisste Person aufzuspüren.

Da eine Positionsbestimmung eine Datenkommunikation in dem System einschließt, muss der Operator in der Lage sein, den Lokalisierungsdienst gemäß dem Gebrauch in Rechnung zu stellen. Außerdem muss die Positionierung zuverlässig sein, so dass die Standortinformationen nicht durch den Benutzer verfälscht werden können, damit ihm z. B. ein Preisnachlass für den Heimatbereich gewährt wird, während er sich nicht in dem Heimatbereich aufhält. Ferner können die Daten vertraulich sein, da es nicht im Interesse des Operators liegt, dass systeminterne Informationen einer dritten Person zugänglich sind.
Das globale Positionierungssystem (GPS), das auf der Verwendung von Signalen basiert, die von Satelliten empfangen werden, wird weit verbreitet für Positionierungszwecke verwendet. Diese Lösung würde erfordern, dass Mobilstationen um einen GPS-Empfänger erweitert werden, was beträchtliche Zusatzkosten zur Folge hätte. Deswegen ist es zum Lokalisieren einer Mobilstation in einem Positionierungssystem, das für alle Mobilstationen geplant ist, vorzuziehen, die eigenen Signale des Zellensystems, die zwischen der Mobilstation und Basisstationen übertragen werden, zu verwenden, wobei trotzdem einige Modelle von Mobilstationen zusätzlich einen GPS-Empfänger enthalten können.
Ein Verfahren ist aus der Veröffentlichung [1] WO 92/05672 bekannt, bei der die Entfernung einer Mobilstation von einer Basisstation auf der Grundlage der Ausbreitungsverzögerung eines Signals bestimmt wird, das zwischen der Mobilstation und der Basisstation übertragen wird. Durch die Messung der Ausbreitungsverzögerung eines von der Mobilstation gesendeten Signals an der Basisstation wird eine Entfernungsschätzung für den Bereich zwischen der Mobilstation und der Basisstation erhalten. Wegen einer bestimmten Messgenauigkeit, die mit der Entfernungsmessung verbunden ist, ist der geschätzte Standort der Mobilstation ein ringförmiger Bereich, dessen Breite von der Genauigkeit der Zeitverzögerungsmessung abhängt. Eine entsprechende Messung der Ausbreitungsverzögerung kann außerdem für ein Signal zwischen der Mobilstation und weiteren Basisstationen ausgeführt werden. Das Ergebnis ist dann ein ringförmiger Standortbereich für jede an der Messung beteiligte Basisstation. Somit kann sich die Mobilstation an dem Schnittpunkt der Standortbereiche befinden, wobei die Abmessungen des Schnittpunkts der Messgenauigkeit entsprechen. In dem oben beschriebenen Verfahren wird eine Positionsbestimmung im Wesentlichen durch das System ausgeführt und es werden in Mobilstationen keine Spezialfunktionen benötigt, um die Messung zu realisieren.
Ein Nachteil des Verfahrens, das auf der Ausbreitungsverzögerung basiert, die bei einem Signal zwischen einer Mobilstation und Basisstationen gemessen wird, besteht darin, dass die Ausbreitungsverzögerung nicht in einfacher Weise mit einer solchen Genauigkeit gemessen werden kann, dass die Genauigkeit der Standortinformation der Mobilstation für alle oben erwähnten Anwendungsmöglichkeiten ausreichend ist. Außerdem muss die Mobilstation eine Aufwärtsverbindung mit jeder Basisstation aufbauen, für die die Ausbreitungsverzögerung gemessen werden soll. Wenn die Positionsinformationen ständig aktualisiert werden müssen, bringt der Verkehr, der mit der Positionierung verbunden ist, eine beträchtliche Belastung der Verbindungskapazität des Mobilkommunikationssystems mit sich. Ferner macht der große Umfang des Datenverkehrs die Messung langsam. Ein weiteres Problem bei diesem Verfahren besteht darin, dass Fehler in der Genauigkeit der absoluten Taktung der Mobilstationen Fehler in dem sich ergebenden Positionierungsergebnis zur Folge haben.
Es ist außerdem eine Messung bekannt, die auf der Zeitdifferenz empfangener Signale basiert, wobei die Messung durch die Mobilstation oder durch das System ausgeführt werden kann. Eine Mobilstation soll Signale von mehreren Basisstationen empfangen. Ein Schätzwert der Position der Mobilstation wird mittels der beobachteten Zeitdifferenz (OTD) zwischen den Signalen, die von den Basisstationen empfangen werden bestimmt, wodurch es möglich ist, mittels der Zeitdifferenz zwischen den von zwei Basisstationen empfangenen Signalen die Differenz d1–d2 zwischen der Entfernung d1 zwischen der Mobilstation und einer ersten Basisstation und der Entfernung d2 zwischen der Mobilstation und einer zweiten Basisstation zu berechnen. Dann bilden jene potentiellen Standortpunkte der Mobilstation, bei denen der Wert der Entfernungsdifferenz gleich d1–d2 ist, eine hyperbelförmige Kurve, die die potentiellen Standortpunkte der Mobilstation repräsentieren. Da die Messung eine bestimmte Fehlertoleranz enthält, ist der Standortbereich der Mobilstation in der Praxis ein Band zwischen zwei Hyperbeln, wobei die Breite des Bands von der Fehlertoleranz des Messergebnisses abhängt. Wenn die Signale von wenigstens drei Basisstation empfangen werden, enthält das Ergebnis mehrere Standortbereiche und die Mobilstation befindet sich am Schnittpunkt dieser Bereiche. Die Bestimmung eines eingeschränkten Standortbereichs erfordert die Zeitdifferenzmessung für Signale, die von wenigstens drei Basisstation empfangen werden, es sei denn, andere Verfahren, wie etwa die Messung der Ausbreitungsverzögerung, werden zusätzlich zu der Zeitdifferenzmessung verwendet. Wenn andere zusätzliche Verfahren verwendet werden, ist es möglich, die Zeitdifferenz zu verwenden, die für Signale gemessen wird, die von lediglich zwei Basisstationen empfangen werden. Eine derartige Bestimmung des Standorts einer Mobilstation kann entweder durch die Mobilstation oder durch das System realisiert werden.
Aus dem Patentdokument [2] FI 101445 ist eine Lösung bekannt, bei der eine Mobilstation die Zeitdifferenzen von Signalen misst, die von Basisstationen empfangen werden, und die Daten der gemessenen Zeitdifferenz an das Mobilkommunikationssystem sendet. Ein Mobilstation-Ortungszentrum in dem Mobilkommunikationssystem verwendet die Daten der gemessenen Zeitdifferenz, die Positionskoordinaten der Basisstation und die relative Zeitdifferenz (RTD) der Basisstation, um den Standort der Mobilstation zu berechnen.
Bei den Lösungen, die in den Dokumenten [1] und (2] offenbart sind, wird der Standort einer Mobilstation durch das Zellennetz berechnet. Eine Lösung ist aus dem Dokument [3] EP 398 773 bekannt, bei der eine Mobilstation von einem Mobilkommunikationssystem Informationen über die relativen Zeitdifferenzen und die Positionskoordinaten der Basisstationen, die sich in einem Bereich rund um die Mobilstation befinden, empfängt. Die Mobilstation misst dann die Zeitdifferenzen der Signale, die von den Basisstationen empfangen werden, und bestimmt die Position der Mobilstation auf der Grundlage der gemessenen Zeitdifferenzen sowie der relativen Zeitdifferenzen und der Positionskoordinaten der Basisstationen unter Verwendung eines Bestimmungsalgorithmus, der in der Mobilstation gespeichert ist.
Daher wird die Zeitdifferenz zwischen Signalen, die eine Mobilstation von zwei Basisstationen empfängt, eine beobachtete Zeitdifferenz (OTD) genannt. Die Messung der beobachteten Zeitdifferenz wird zum Synchronisieren der Mobilstation mit dem Takt einer neuen vorsorgenden Basisstation bei einer Gesprächsübergabe verwendet, daher ist das OTD-Messverfahren im Stand der Technik bekannt. Die OTD wird in zwei Schritten gemessen, da eine Mobilstation nicht Signale von zwei Basisstationen gleichzeitig empfangen kann. Zuerst misst die Mobilstation eine erste Zeitdifferenz zwischen dem eigenen Takt der Mobilstation und dem Takt des von einer ersten Basisstation empfangenen Signals. Dann misst die Mobilstation eine zweite Zeitdifferenz zwischen der Mobilstation und einer zweiten Basisstation. Die beobachtete Zeitdifferenz OTD wird erhalten, indem die Differenz aus der ersten und der zweiten Zeitdifferenz berechnet wird.
Das Dokument [4] WO 98/56197 beschreibt einige Verbesserungen in Zellenfunk-Kommunikationssystemen oder Verbesserungen, die diese Zellenfunk-Kommunikationssysteme betreffen. Gemäß dem Dokument enthält ein Zellenfunk-Kommunikationssystem ein Zellenfunk-Kommunikationsnetz, wie etwa GSM, das so beschaffen ist, dass es einen Kurznachrichtendienst (SMS) bereitstellt. Es enthält mehrere Mobiltelephonstationen und eine Anzahl Basisstationen, von denen jede mit einem öffentlichen Fernsprechwählnetz verbunden ist und geeignet ist, mit mehreren dieser Mobilstationen zu kommunizieren. Das System enthält wenigstens eine tragbare Graphikanzeigeeinheit, z. B. einen tragbaren Personal Computer (PPC), wie etwa ein Laptop-Computer, der geeignet ist, über eine Mobilstation unter Verwendung des SMS mit dem Netz zu kommunizieren. In Reaktion auf den Empfang von SMS-Nachrichten kann er wahlweise gespeicherte Graphikdarstellungen anzeigen und wahlweise einem angezeigten Bild geographisch relevante Informationssymbole überlagern. Diese Informationssymbole, die einem angezeigten Kartenbild überlagert sind, werden ständig durch SMS-Nachrichten mit aktuellen Informationen aktualisiert. Die Graphikdarstellungen und Symbole werden vorzugsweise durch den PPC, z. B. auf einer CD-ROM und/oder einer Festplatte gespeichert.
In Mobilkommunikationssystemen, wie etwa z. B. GSM und UMTS, sind die Längen der Steuernachrichten, die an Mobilstationen gesendet werden, fest und die Kanäle, über die Steuernachrichten gesendet werden, besitzen begrenzte Kapazitäten. Wenn neue Dienste implementiert werden, wie etwa die oben beschriebenen Positionierungsdienste, entsteht häufig eine Notwendigkeit, mehr Informationen zu befördern als in die Nachricht, die für diesen speziellen Zweck reserviert ist, eingeschlossen werden können. Die SMS-CB-Nachricht (Kurznachrichtendienst-Zellenfunk-Nachricht) kann z. B. verwendet werden, um Positionsdaten zu befördern, diese Nachricht ist jedoch mit lediglich 88 Oktetten verhältnismäßig kurz, wobei ein Nutzlastabschnitt von 82 Oktetten verwendet werden kann, um Positionsdaten zu übertragen. Wie oben erwähnt wurde, beinhalten die Positionierungsverfahren eine umfangreiche Kommunikation zwischen einer Mobilstation und dem Netz. Zum Beispiel werden Basisstation-Standortdaten typischerweise unter Verwendung von WGS-84-Koordinaten angegeben, deshalb kann eine Nachricht nicht die Standortdaten für sehr viele Basisstationen enthalten. Eine Lösung würde darin bestehen, mehrere Nachrichten zu senden und dadurch mehr Informationen zu befördern, das würde jedoch die begrenzten Betriebsmittel des fraglichen Steuerkanals verbrauchen. Das Übertragungsintervall von SMS-CB-Nachrichten beträgt z. B. zwei Sekunden, deshalb hat die begrenzte Kommunikationskapazität beträchtliche Verzögerungen zur Folge, wenn mehr als eine Nachricht benötigt wird, um einen Datensatz zu befördern. Deswegen wird für dieses Problem eine bessere Lösung benötigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Nachrichtenübertragungsverfahren zu schaffen, das die Übertragung einer maximalen Menge von Informationen in einer Nachricht mit fester Länge ermöglicht. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Übertragungsverfahren für Positionierungsdaten unter Verwendung von Funknachrichten mit fester Länge zu realisieren und eine flexible und optimierbare Übertragung von Positionsdaten zu ermöglichen.
Die Aufgaben der Erfindung werden erreicht durch das Realisieren eines Verfahrens zum Übertragen von Daten in einer Nachricht mit fester Länge, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– Einschließen von Inhaltsinformationen, die die Inhalte des Nutzlastabschnitts der Nachricht definieren, in den Nutzlastabschnitt der Nachricht; und
– Einschließen von durch die Inhaltsinformationen definierten Informationselementen mit variabler Länge in den Nutzlastabschnitt der Nachricht gemäß der Beschreibung der Inhaltsinformationen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs, der das Verfahren betrifft, ausgedrückt ist. Die Unteransprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung wird nachfolgend genauer beschrieben bei Bezugnahme auf die beispielhaft repräsentierten bevorzugten Ausführungsformen sowie auf
1, die den Aufbau des Nutzlastabschnitts einer Nachricht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; und
2, die ein Verfahren gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Eine Nachricht mit fester Länge, die gemäß der Erfindung gesendet werden soll, wird so realisiert, dass eine erforderliche Anzahl von Informationselementen (IE) nach Bedarf in ihr enthalten sein können, wobei zum Einschließen der erforderlichen Informationselemente in die Nachricht mit fester Länge die Anzahl von Bits, die zur Darstellung der fraglichen Informationselemente verwendet werden, von der Menge und der Länge der in die Nachricht einzuschließenden Informationselemente abhängt. Solche Informationselemente, die durch eine veränderliche Anzahl von Bits repräsentiert werden können, werden hier als Informationselemente mit variabler Länge bezeichnet. Die Anzahl von Bits, die verwendet werden, um Informationselemente mit variabler Länge zu repräsentieren, kann verringert werden, indem Abstriche an der Genauigkeit des Wertes, den sie repräsentieren, gemacht werden. Die Nachricht enthält außerdem Informationen darüber, welche Informationselemente in der Nachricht enthalten sind, sowie die Anzahl von Bits, die verwendet werden, um jedes Informationselement mit variabler Länge zu repräsentieren. Diese "Kopfabschnittinformationen" werden nachfolgend als Inhaltsinformationen bezeichnet. Diese Inhaltsinformationen können vorteilhaft außerdem Informationen über die Auflösung enthalten, die verwendet wird, um jedes Informationselement mit variabler Länge zu repräsentieren. Das kann realisiert werden, indem die Wertstufe des Informationselements angegeben wird, die einem Bit entspricht, oder indem der Wertebereich des Informationselements angegeben wird, der dem verwendeten Binärwertbereich entspricht. Die Nachricht kann vorteilhaft zusätzlich zu den Informationselementen mit variabler Länge außerdem Informationselemente mit fester Länge enthalten. Die Inhaltsinformationen können in dem Nutzabschnitt der Nachricht, der die Daten des Informationselements enthält, oder in dem Kopfabschnitt der Nachricht enthalten sein. Bei dieser Anwendung bezeichnet der Term "Informationselement" ein einzelnes Teil von Informationen, wie etwa einen Parameterwert oder dergleichen.
Die erfindungsgemäße Lösung findet eine besondere Verwendung bei der Übertragung von Informationen, die für die Positionsbestimmung von Mobilstationen erforderlich sind, da die Mobilstation bei den oben beschriebenen Verfahren der Positionsbestimmung eine verhältnismäßig große Menge von Daten über Basisstationen benötigt. Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Lö sung ist es möglich, eine große Menge von Positionierungsdaten in einer einzigen SMS-CB-Nachricht (Kurznachrichtendienst-Zellenfunk-Nachricht) zu übertragen.

Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der Positionierungsdaten in einer SMS-CB-Nachricht für den Zweck der Positionsbestimmung der Mobilstation an Mobilstationen übertragen werden. Die Größe der SMS-CB-Nachricht beträgt 88 Oktette, von denen 82 Oktette für die Nutzlast der Nachricht verwendet werden können. 1 zeigt den Aufbau der Nutzlast der SMS-CB-Nachricht gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform. Der Nutzlastabschnitt besitzt zunächst ein Segment 100, das die Inhaltsinformationen angibt, gefolgt von den eigentlichen Informationselementen 110, 120, 130, 140. In dieser Ausführungsform sind die Inhaltsinformationen der Nachricht durch die ersten 9 Bits der Nutzlast in der folgenden Weise angegeben:

Bit	Definition
1,2 und 3	definiert angegebene Nachbar-Basisstationen
4,5 und 6	Genauigkeit der Daten, die die Nachbar-Basisstationen betreffen
7 und 8	Genauigkeit der RTD-Werte
9	RTD-Wertebereich

Nun ein genauerer Blick auf die Definitionen dieser Bits in der beispielhaften Ausführungsform. Die Nachbar-Basisstationen, deren Daten in der Nachricht enthalten sind, werden unter Verwendung der ersten drei Bits in der folgenden Weise angegeben:
In der obigen Tabelle gibt das Bitmuster "110" an, dass die Basisstationen unter Verwendung einer Bitfolge angegeben sind. In diesem Fall befindet sich die Bitfolge am Anfang des Abschnitts, der die Nachbar-Basisstationen in der Nachricht enthält. Die Bitfolge umfasst so viele Bits wie in der Liste der Nachbar-Basisstationen, die an Mobilstationen geliefert wird, enthalten sind, und jedes Bit repräsentiert eine Basisstation, die sich an der entsprechenden Stelle in der Liste der Nachbar-Basisstationen befindet. Wenn ein Bit in der Bitfolge 0 ist, enthält die Nachricht keine Daten dieser speziellen Basisstation, und wenn ein Bit in der Bitfolge 1 ist, enthält die Nachricht die Daten dieser speziellen Basisstation.
Die Bits 4, 5 und 6 in den Inhaltsinformationen geben mittels eines Positionsdatenwertebereichs die Genauigkeit der Positionsdaten der Nachbar-Basisstation in der folgenden Weise an:
Der Wertebereich wird gemeinsam mit der Anzahl der Bits verwendet, um die Positionsinformationen anzugeben, die die Auflösung der Positionsdaten angeben. Wenn z. B. das Bitmuster der Bits 4, 5 und 6 "011" ist und die Positionsinformationen unter Verwendung von 15 Bits angegeben werden, beträgt die Stufengröße des Wertes der Positionsinformationen 20 km/215 Meter oder etwa 0,6 Meter.
Die Bits 7 und 8 geben die Genauigkeit der RTD-Werte in der folgenden Weise an:
Bit 9 gibt den RTD-Wertebereich an. Wenn Bit 9 0 ist, ist der RTD-Wertebereich eine Zeitperiode, die einem Zeitschlitz entspricht, und wenn Bit 9 1 ist, ist der RTD-Wertebereich eine Zeitperiode, die 8 Zeitschlitzen entspricht. Die Bits 7, 8 und 9 geben außerdem die Anzahl der Bits an, die verwendet werden, um einen einzelnen RTD-Wert darzustellen. Wenn die RTD-Werte z. B. einen Bereich von 1 Zeitschlitz abdecken, werden 12 Bits benötigt, um die RTD-Werte mit der Genauigkeit von 1/16 Bit darzustellen. Deswegen erfordert die Darstellung eines RTD-Wertes eine Anzahl von Bits gemäß der folgenden Tabelle, die von der fraglichen Nachricht verwendet werden:
Wenn das Bitmuster der Bits 1, 2 und 3 in den Inhaltsinformationen "110" ist, enthält der Nutzlastabschnitt eine Bitfolge 110, die in der oben beschriebenen Weise die Basisstationen definiert, deren Daten in dieser Nachricht geliefert werden. Das nächste Segment 120 gibt die RTD-Werte der Nachbar-Basisstationen, die in dieser Nachricht enthalten sind, unter Verwendung einer Anzahl von Bits an, die durch die Bits 7, 8 und 9 in den Inhaltsinformationen 100 angegeben ist. Der Nutzlastabschnitt der Nachricht enthält ferner die Standortinformationen der versorgenden Basisstation 130 gemäß dem Wertebereich, der durch die Bits 4, 5 und 6 in den Inhaltsinformationen 100 angegeben ist. Am Ende des Nutzlastabschnitts sind die Standortinformationen 140 der Nachbar-Basisstationen, die in dieser Nachricht enthalten sind, gemäß dem durch die Bits 4, 5 und 6 in den Inhaltsinformationen 100 angegebenen Wertebereich, angegeben.
Die Basisstation-Standortinformationen 130, 140 können vorteilhaft in einer solchen Weise angegeben sein, dass der Standort der versorgenden Basisstation in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Koordinatensystem, wie etwa das WGS-84, in absoluten Koordinaten angegeben wird und die Standortdaten der Nachbar-Basisstationen werden relativ zu der versorgenden Basisstation angegeben. Mit anderen Worten, die Standorte der Nachbar-Basisstationen werden in diesem Fall als Entfernungen, die auf der geographischen Länge und Breite basieren, von der versorgenden Basisstation angegeben. Somit können die Standorte der Nachbar-Basisstationen mit einer kleinen Anzahl von Bits sehr genau angegeben werden. Darüber hinaus kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Anzahl der Bits, die zur Angabe des Standorts einer bestimmten Nachbar-Basisstation verwendet wird, in den Inhaltsinformationen 100 enthalten sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Raum, der neben den anderen Informationselementen in der Nutzlast frei bleibt, verwendet, um die Standorte der Nachbar-Basisstationen anzugeben, so dass die Anzahl der Bits, die für die Angabe einer Koordinate einer Basisstation übrig bleibt, berechnet werden kann, indem die Anzahl der Bits, die verwendet wird, um die Standorte von Nachbar-Basisstationen anzugeben, durch die Anzahl der Nachbar-Basisstationen und anschließend durch 2 dividiert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Nachbar-Basisstationen in zwei oder mehr Gruppen unterteilt und die Anzahl der Bits, die verwendet wird, um die Position einer bestimmten Basisstation anzugeben, wird anhand der Gruppe festgelegt. Zum Beispiel können die Standorte der Nachbar-Basisstationen, die für eine Positionsbestimmung am besten geeignet sind, mit einer größeren Anzahl von Bits und einer größeren Genauigkeit angegeben werden als die Standorte der anderen Nachbar-Basisstationen. Die Anzahl der Bits, die zur Angabe der Daten der Nachbar-Basisstationen verwendet wird, kann somit für verschiedene Nachbar-Basisstationen unterschiedlich sein.
Die Inhaltsinformationen 100 können außerdem andere Informationen als die Informationen gemäß dem oben beschriebenen Beispiel enthalten. Derartige Informationen könnten z. B. sein:

– Informationen darüber, ob die Basisstationen synchronisiert sind oder nicht,
– Informationen darüber, ob der Verschlüsselungsschlüssel, der zum Verschlüsseln der Standortdaten der Basisstation verwendet wurde, nach dem Senden der vorherigen Nachricht geändert wurde. Eine Verschlüsselung kann verwendet werden, um gebührenpflichtige Ortungsdienste zu implementieren,

Die Nachricht kann andere Informationen als die Informationen gemäß dem oben beschriebenen Beispiel enthalten. Die Nachricht kann z. B. bestimmte Informationselemente mit fester Länge enthalten, deren Reihenfolge relativ zueinander und deren Länge konstant sind, so dass sie nicht in den oben beschriebenen Inhaltsinformationsabschnitt 100 eingesetzt werden müssen.
Wenn eine Basisstation in Sektoren aufgeteilt ist, wird jeder Sektor gemäß dem Stand der Technik in der Liste der Nachbar-Basisstationen in der gleichen Weise wie ordentliche Basisstationen aufgeführt. Tatsächlich kann eine SMS-CB-Nachricht oder eine andere entsprechende Nachricht verwendet werden, um anzugeben, welche Kanäle, die in der Liste der Nachbar-Basisstationen aufgeführt sind, den Sektoren einer bestimmten Basisstation entsprechen. Eine derartige Kanalgruppe kann an gemeinsame Positionsdaten vergeben werden, da die jeweiligen Sender physikalisch an derselben Stelle angeordnet sind. Außerdem kann die Nachricht vorteilhaft Informationen darüber enthalten, ob die fraglichen Sektoren untereinander zeitlich synchronisiert sind.
Die Nachricht kann außerdem andere variable Daten als die in dem obigen Beispiel beschriebenen Daten enthalten. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Inhaltsinformationsabschnitt 100 ein Bit, das angibt, ob der so genannte Mehrrahmen-Versatzwert in Verbindung mit den RTD-Werten bereitgestellt wird. Die Nachricht kann ferner außerdem das Zeitschlitzschema definieren, das von den Nachbarzellen verwendet wird, d. h. ob eine bestimmte Nachbarzelle einen 156.24-Bit-Zeitschlitz oder eine Zeitschlitz-Anordnung des 156/157-Typs verwendet. Das kann angegeben werden, indem eine Bitfolge verwendet wird, bei der ein Bitwert 0 angibt, dass die Nachbarzelle einen 156.25-Bit-Zeitschlitz verwendet, und ein Bitwert 1 angibt, dass die fragliche Nachbarzelle eine Zeitschlitz-Anordnung des 156/157-Typs verwendet. Darüber hinaus kann die Nachricht außerdem Informationen enthalten, die mit sektorierten Kanälen der Nachbarzellen verbunden sind.
Die Inhalte von SMS-CB-Nachrichten gemäß zwei leicht unterschiedlichen Beispielfällen werden nun betrachtet. In dem ersten Beispiel gibt es 15 Nachbar-Basisstationen, so dass die Standorte der Nachbar-Basisstationen recht genau angegeben werden können. In dem zweiten Beispiel definiert eine Nachricht die Standorte von 22 Nachbar-Basisstationen, so dass verhältnismäßig wenig Bits frei bleiben, um die Basisstationsstandorte anzugeben, wodurch die Angabe der Standorte nicht so genau wie in dem ersten Beispiel ist.

In dem ersten Beispiel gibt es folgenden Aufbau des Nutzlastabschnitts der SMS-CB-Nachricht:

Informationselement	Bits
Inhaltsinformationen	14
Definition des Zeitschlitzschemas	16
Bitfolge der Nachbar-Basisstationen	0
Definition sektorierter Kanäle	16
Kennungen der Basisstationen sektorierter Kanäle	18
Synchronisationsinformationen sektorierter Basisstationen	2
Mehrfachrahmen-Versatzwerte	66
RTD-Werte	154
Standortdaten der vorsorgenden Zelle	49
Standortdaten von Nachbar-Basisstationen	321
	Insgesamt 656

In diesem Beispiel überträgt die Nachricht die Daten für 15 Basisstationen. In diesem Beispiel lassen die anderen Daten 321 Bits für die Standortdaten von Nachbar-Basisstationen frei. In diesem Beispiel ist der Wertebereich des Standorts der Nachbar-Basisstationen in dem Inhaltsinformationsabschnitt als 15 km definiert. Da die Anzahl der Bits, die zum Darstellen des Standorts der Nachbar-Basisstationen verwendet wird, nicht gleichmäßig zwischen den Basisstationen aufgeteilt werden kann, werden die Daten von bestimmten Basisstationen mit einer Genauigkeit gegeben, die um ein Bit größer ist als die von anderen. Die Standortdaten dieser bestimmten Nachbar-Basisstationen werden durch 15 Bits dargestellt, somit beträgt die Genauigkeit etwa 0,46 Meter/Bit und die Standortdaten der anderen Nachbar-Basisstationen werden durch 14 Bits dargestellt, was eine Genauigkeit von etwa 0,94 Meter/Bit zur Folge hat.
Eine Gesamtzahl von 656 Bits in dem Nutzlastabschnitt oder 82 Oktette werden verwendet, um die verschiedenen Informationselemente darzustellen.

In dem zweiten Beispiel gibt es folgenden Aufbau des Nutzlastabschnitts der SMS-CB-Nachricht:

Informationselement	Bits
Inhaltsinformationen	14
Definition des Zeitschlitzschemas	23
Bitfolge der Nachbar-Basisstationen	0
Definition sektorierter Kanäle	23
Kennungen der Basisstationen sektorierter Kanäle	45
Synchronisationsinformationen sektorierter Basisstationen	8
Mehrfachrahmen-Versatzwerte	90
RTD-Werte	210
Standortdaten der vorsorgenden Zelle	49
Standortdaten von Nachbar-Basisstationen	194
	Insgesamt 656

In diesem Beispiel überträgt die Nachricht die Daten für 22 Basisstationen. In diesem Beispiel lassen die anderen Daten lediglich 194 Bits für die Standortdaten der Nachbar-Basisstationen frei, da der Umfang von Informationen, die zu übertragen sind, ansteigt, wenn die Anzahl der Basisstation größer wird. In diesem Fall wurde die Anzahl der Bits, die zur Angabe der Standorte der Nachbar-Basisstationen verwendet wird, beträchtlich verringert, um die Übertragung aller erforderlichen Informationen zu ermöglichen. In diesem Beispiel ist der Wertebereich des Standorts der Nachbar-Basisstationen in dem Inhaltsinformationsabschnitt als 15 km definiert. Um alle Bits zu verwenden, werden die Standortdaten von bestimmten Nachbar-Basisstationen unter Verwendung von 7 Bits angegeben, wodurch eine Genauigkeit von 118 Meter/Bit erreicht wird, und die Standortdaten der anderen Nachbar-Basisstationen werden unter Verwendung von 6 Bits angegeben, wodurch eine Genauigkeit von etwa 238 Meter/Bit erreicht wird. In diesem Fall werden ebenfalls eine Gesamtzahl von 656 Bits oder 82 Oktette in dem SMS-CB-Nutzlastabschnitt verwendet, um die verschiedenen Informationselemente darzustellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren in einem Mobilkommunikationssystem zum Übertragen von Informationen in einer Nachricht mit fester Länge von einer Basisstation an wenigstens eine Mobilstation geschaffen. 2 veranschaulicht ein derartiges Verfahren gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung. Gemäß der Ausführungsform werden

– Inhaltsinformationen in dem Nutzlastabschnitt der Nachricht zum Definieren der Inhalte des Nutzlastabschnitts der Nachricht übertragen 200, und
– Informationselemente, die durch die Inhaltsinformationen definiert werden, in dem Nutzlastabschnitt der Nachricht entsprechend den Inhaltsinformationen übertragen 210.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden zusätzlich zu den in den Inhaltsinformationen definierten Informationselementen Informationselemente mit vorgegebener Länge in dem Nutzlastabschnitt der Nachricht übertragen 220.
Die Vorteile der Erfindung sind zahlreich. Standortbestimmungsdienste von Mobilkommunikationssystemen können veränderliche Genauigkeitsanforderungen gemäß der Anwendung oder dem Standort aufweisen. Da die Nachricht der Positionierungsdaten basisstationsspezifisch ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden, um die Genauigkeit der Darstellung der Standortdaten von Basisstationen für jeden Basisstationsbereich frei zu wählen. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Bedarf verwendet werden, um die Standortdaten von lediglich bestimmten Basisstationen zu offenbaren, wie etwa solche Basisstationen, die vom Standpunkt der Positionierung besonders vorteilhaft sind, und um die Daten von Basisstationen auszuschließen, die vom Standpunkt der Positionierung unvorteilhaft sind, so dass den Mobilstationen, die sich in einem bestimmten Bereich befinden, die bestmögliche Auswahl von Basisstationen in diesem Bereich zur Verfügung steht. Der Ausschluss von Daten der unvorteilhaft angeordneten Basisstationen besitzt den zusätzlichen Vorteil, dass die Daten der optimalen Basisstationen dann durch eine größere Anzahl von Bit dargestellt werden können, d. h. mit einer besseren Genauigkeit, wodurch die Genauigkeit der Positionierung verbessert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine flexible Einstellung von Positionierungsparametern in einer Weise, die durch die Eigenschaften jeder speziellen Position gefordert wird.
Die Erfindung wurde oben unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, es ist jedoch klar, dass die Erfindung in Übereinstimmung mit der erfinderischen Idee, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, auf viele Arten modifiziert werden kann. Die Erfindung kann z. B. in vielen unterschiedlichen Mobilkommunikationssystemen, wie etwa z. B. UMTS (universales Mobiltelekommunikationssystem) oder andere so genannte Mobilkommunikationssysteme der dritten Generation, verwendet werden.

Claims

Verfahren in einem Mobilkommunikationssystem zum Übertragen von Informationen in einer Nachricht mit fester Länge von einer Basisstation an wenigstens eine Mobilstation, dadurch gekennzeichnet, dass – Inhaltsinformationen in dem Nutzlastabschnitt der Nachricht übertragen werden, um die Inhalte des Nutzlastabschnitts der Nachricht zu definieren, und – Informationselemente mit variabler Länge, die durch die Inhaltsinformationen definiert werden, in dem Nutzlastabschnitt der Nachricht entsprechend den Inhaltsinformationen übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationselemente wenigstens Informationselemente umfassen, die Positionsdaten enthalten.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationselemente den Ort wenigstens einer Nachbar-Basisstation in Bezug auf die Basisstation definieren.
Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Inhaltsinformationen einen Wertebereich für zu übertragende Daten definieren, der dem Binärwertbereich wenigstens eines Informationselements entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Inhaltsinformationen die Stufengröße des Wertes von zu übertragenden Daten, die der kleinsten Binärwertstufe wenigstens eines Informationselements entspricht, definieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den in den Inhaltsinformationen definierten Informationselementen Informationselemente mit vorgegebener Länge in dem Nutzlastbereich der Nachricht übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht fester Länge eine SMS-CB-Nachricht ist.