Método y dispositivos para la notificación de información de posicionamiento.

Método, realizado en un nodo de posicionamiento de un sistema inalámbrico (100) de comunicación, para la notificación de posicionamiento en dicho sistema inalámbrico de comunicación, que comprende los pasos de:

proporcionar

(210) primeros datos de posicionamiento de un primer formato en tres dimensiones, representando dicho primer formato un polígono 5 con puntos de esquina, teniendo dichos puntos de esquina coordenadas en tres dimensiones,

transformar (220) dichos primeros de datos de posicionamiento en segundos datos de posicionamiento de un segundo formato, y

notificar (230) dichos segundos datos de posicionamiento sobre una interfaz de dicho sistema inalámbrico de comunicación;

caracterizado porque dicho segundo formato representa dichos primeros datos de posicionamiento como una representación de un cilindro elíptico (1) que está centrado alrededor de un punto central y que tiene una base elíptica en una plano de base.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2010/051211.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

Inventor/es: WIGREN, KARL, TORBJORN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION;... > Establecimiento de la posición mediante la coordinación... > G01S5/02 (usando ondas de radio (G01S 19/00  tiene prioridad))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > H04W64/00 (Localización de usuarios o terminales para propósitos de gestión de la red, p. ej. gestión de movilidad)

PDF original: ES-2536711_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método y dispositivos para la notificación de información de posicionamiento Campo técnico

La presente invención se refiere en general a la notificación de datos de posicionamiento en un sistema inalámbrico de comunicación y dispositivos para él.

Antecedentes

Las posibilidades de posicionamiento dentro de redes inalámbricas de comunicación juegan un papel importante en los sistemas modernos de comunicación y se explotarán probablemente incluso más en el desarrollo futuro. Se pueden utilizar muchas clases de información disponibles en diferentes nodos, con fines de posicionamiento. Con el fin de ser capaz de realizar determinaciones de posición, se tiene que comunicar información de posicionamiento entre diferentes nodos de un sistema de comunicación. Los formatos y procedimientos de notificación para la información de posicionamiento también juegan por lo tanto un papel importante en los sistemas de comunicación. A ese respecto, también se tiene que considerar la compatibilidad con, por ejemplo, diferentes estándares para la notificación.

Un método básico de posicionamiento en la mayoría de los sistemas celulares de comunicación se basa en la identificación de una ID de célula. Una célula concreta se asocia con un área concreta y, si un terminal móvil se conecta a la célula, se puede suponer que el terminal móvil está situado dentro del área asociada, o al menos cerca del área asociada.

Bastante recientemente, este concepto se ha desarrollado adicionalmente en un método denominado identificación de huella mediante ID de célula potenciada adaptativa (AECID por las siglas en inglés del término "Adaptive Enhanced Cell-ID"). Asociando mediciones de posición de alta precisión con etiquetas que comprenden típicamente diferentes clases de información de conexión así como mediciones cuantizadas auxiliares, en ciertas áreas limitadas se reunirán agrupaciones de mediciones que tienen etiquetas ¡guales o similares. Tal información se puede usar entonces en analogía con el posicionamiento por ID de célula para obtener una estimación de posición a partir de tal tipo de información que está comprendida en las etiquetas, sin necesidad de ninguna técnica de posicionamiento de alta precisión. En otras palabras, el posicionamiento mediante identificación de huella usa mapas geográficos detallados de propiedades de radio del sistema celular, para posicionar el terminal. Esta tecnología de identificación de huella se proporciona ya hoy como parte de una funcionalidad de nodo de centro de ubicación móvil de servicio (SMLC por las siglas en inglés del término "Serving Mobile Location Center") para el sistema global para comunicaciones móviles (GSM por las siglas en inglés del término "Global System for Mobile Communications"). La funcionalidad de identificación de huella también se está migrando a LTE, en donde el nodo de posicionamiento se denomina típicamente SMLC potenciado (eSMLC). Esta identificación de huella AECID se describe por ejemplo en la solicitud internacional de patente publicada WO 2008/118052 A1 o en el artículo "Adaptive Enhanced Cell-ID Fingerprinting Localization by Clustering of Precise Position Measurements" de T. Wigren en IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 56, n- 5, sept. 2007, pp. 3199-3209. Un uso adicional de mediciones de tiempo redondeado de viaje (RTT por las siglas en inglés del término "Round Trip Time") se describe en "RTT Positioning in WCDMA" de T. Wigren y J. Wennervirta en Proceedings of the 5th International Conference on Wireless and Mobile Communications, ICWMC 2009, Cannes / La Bocea, Francia, pp. 303-308, 23-29 de agosto de 2009.

El resultado de la agrupación de mediciones en AECID es una definición de área. La representación más conveniente de tal área es un polígono, debido al hecho de que la forma de la zona puede variar mucho. El polígono está adaptado para encerrar una fracción predeterminada de los resultados de las mediciones agrupadas dentro de un área tan pequeña como sea posible. Estas áreas también son reportados fácilmente sobre, por ejemplo, División de Banda Ancha Código de Acceso Múltiple (WCDMA) y las redes de formatos estándar de Evolución a Largo Plazo (LTE).

En la mayoría de las áreas cubiertas por los sistemas de comunicación celular, la posición lateral es el parámetro más importante. Sin embargo, en por ejemplo, áreas o zonas de montaña urbano, también el parámetro de altitud puede ser de importancia. El enfoque AECID puede ser aumentada para manejar también el parámetro de altitud. Para ello, un enfoque ha sido utilizado basado en un polígono plano que se adapta a los parámetros laterales y una altura para cada esquina del polígono se ha establecido sobre la base de las mediciones de posición agrupados en la proximidad de cada esquina del polígono. El resultado es un polígono en tres dimensiones.

Un problema con una representación de los datos de posicionamiento de este tipo es que no existen hoy formatos normalizados para la presentación de informes de los polígonos tridimensionales. En la solicitud International de patente publicada WO 2008/054.271, un formato de informe polígono bidimensional se utiliza en una forma no normalizada reportar datos de polígonos tridimensionales. Este enfoque funciona bien en la mayoría de los casos, pero es, como se ha mencionado, no estándar compatible. En la solicitud de patente internacional publicada WO 2010/069614, el polígono tridimensional se aproxima por un punto con un elipsoide incertidumbre. Este enfoque

funciona muy bien en muchas situaciones, por ejemplo, para la mayoría de las células más pequeñas.

Sin embargo, los enfoques descritos en la técnica anterior no son perfectos en todos los aspectos, y en particular desde el desarrollo LTE y los nuevos acontecimientos futuros cambiar la disponibilidad de, así como la solicitud de posicionamiento preciso, hay una necesidad general de mejorar el informe de poslclonamlento alternativas.

Sumario

Un objeto de la presente Invención es proporcionar métodos y dispositivos para el posicionamiento de la presentación de informes en un sistema de comunicación Inalámbrica que tiene una mejor adaptabilidad para presentar y métodos de posicionamiento futuras.

El objeto se consigue por métodos y disposiciones de acuerdo con las reivindicaciones de patente independientes adjuntas. Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes. En general, un primer aspecto se refiere a un método, realizado en un nodo de posicionamiento de un sistema de comunicación inalámbrica para el posicionamiento de la presentación de Informes en el sistema de comunicación inalámbrica. El método comprende proporcionar de primera datos de poslclonamlento de un primer formato en tres dimensiones. El primer formato representa un polígono con puntos de esquina. Los puntos de esquina tienen coordenadas en tres dimensiones. El primero de datos de poslclonamlento se transforma en datos de segunda colocación de un segundo formato. El segundo formato representa los primeros datos de posicionamiento como una representación de un cilindro elíptico que se centra alrededor de un punto central y tiene una base elíptica en un plano base. El segundo datos de posicionamiento se informó sobre un Interfaz del sistema de comunicación inalámbrica.

En un segundo aspecto, un nodo de poslclonamlento para su uso en un sistema de comunicación inalámbrica comprende un mejorado dispositivo de toma de huellas dactilares ID celular adaptatlva, un convertidor de Informe y una unidad de notificación. El convertidor de informe está conectado o incorporado en el mayor dispositivo de huellas dactilares ID celular adaptativa. El convertidor de informe está configurado además para... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Método, realizado en un nodo de posicionamiento de un sistema inalámbrico (100) de comunicación, para la notificación de posicionamiento en dicho sistema inalámbrico de comunicación, que comprende los pasos de:

proporcionar (210) primeros datos de posicionamiento de un primer formato en tres dimensiones, representando dicho primer formato un polígono 5 con puntos de esquina, teniendo dichos puntos de esquina coordenadas en tres dimensiones,

transformar (220) dichos primeros de datos de posicionamiento en segundos datos de posicionamiento de un segundo formato, y

notificar (230) dichos segundos datos de posicionamiento sobre una interfaz de dicho sistema inalámbrico de comunicación;

caracterizado porque dicho segundo formato representa dichos primeros datos de posicionamiento como una representación de un cilindro elíptico (1) que está centrado alrededor de un punto central y que tiene una base elíptica en una plano de base.

2.- Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho paso de transformación (220) a su vez comprende:

adaptar (223) las coordenadas laterales centrales y el eje mayor, el eje menor y la orientación de una elipse a una proyección de dicho polígono (5) en dicho plano de base que define dicha base elíptica,

establecer (224) que las coordenadas laterales, con respecto a dicho plano de base, de dicho punto central sean ¡guales a dichas coordenadas laterales centrales, con respecto a dicho plano de base, de dicha base elíptica,

computar (225) una altitud de dicho punto central a lo largo de una normal a dicho plano de base, en base a propiedades de centro de gravedad de dichos puntos de esquina,

derivar (226) una extensión vertical de dicho cilindro elíptico (1) a cada lado de dicho punto central a lo largo de dicha normal a dicho plano de base, en base a alturas máximas y mínimas de dichos puntos de esquina con relación a dicho plano de base.

3.- Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dicha computación (225) de dicha posición de dicho punto central se realiza determinando dos centros de gravedad bidimensionales de las esquinas del polígono en respectivos planos perpendiculares que son paralelos a la dirección de dicha normal de dicho plano de base, y estableciendo dicha posición de dicho punto central a lo largo de dicha normal a dicho plano de base como una media de dichos dos centros de gravedad bidimensionales.

4.- Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dicha computación (225) de dicha posición de dicho punto central se realiza determinando una altitud a lo largo de dicha normal a dicho plano de base de un centro de gravedad tridimensional de las esquinas del polígono.

5.- Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque dicha derivación (226) de una extensión vertical de dicho cilindro elíptico (1) a cada lado de dicho punto central a lo largo de dicha normal a dicho plano de base comprende la computación de la mitad de la diferencia entre dichas alturas máxima y mínima de dichos puntos de esquina con relación a dicho plano de base multiplicada por un factor que representa un valor de confianza de dicha posición en tres dimensiones.

6.- Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicho primer formato representa datos de posicionamiento conseguidos mediante identificación de huella mediante ID de célula potenciada adaptativa.

7.- Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque dicha identificación de huella mediante ID de célula potenciada adaptativa se basa en al menos una de entre mediciones mediante sistema de posicionamiento global asistido (A-GPS por las siglas en inglés del término "Assisted Global Positioning System") y mediciones de diferencia de tiempo de llegada observada (OTDOA por las siglas en inglés del término "Observed Time Difference Of Arrival").

8.- Método de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque dicho paso de proporcionar primeros datos de posicionamiento comprende los pasos de:

determinar (211) coordenadas laterales de dichos puntos de esquina a partir de coordenadas laterales de mediciones de posición agrupadas, y

calcular (212) una respectiva altitud de cada uno de dichos puntos de esquina como una media ponderada de altitudes de un número seleccionado de mediciones 4 de posición de una agrupación alrededor de dichos puntos de esquina respectivos, siendo ponderada dicha media ponderada de acuerdo con una precisión de cada medición de posición seleccionada.

9.- Método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicho número seleccionado de mediciones de posición agrupadas es una fracción especificada previamente del número total de mediciones de posición de dicha agrupación que se sitúan más cerca de cada respectivo punto de esquina.

10.- Método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicho número seleccionado de mediciones de posición agrupadas es el número de mediciones de posición dentro de una fracción especificada previamente del área total del polígono alrededor de cada respectivo punto de esquina.

11.- Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque dicho paso de notificación (230) se realiza usando un formato de señalización que define un cilindro elíptico y un valor asociado de confianza.

12.- Método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicho paso de transformar (220) dichos primeros datos de poslcionamlento en segundos datos de poslclonamlento de un segundo formato comprende:

encontrar (221) un plano Inclinado, Inclinado con respecto a un plano horizontal, cuyo plano inclinado sigue dichos puntos de esquina mejor, de acuerdo con un criterio predeterminado, que cualquier plano horizontal, y

usar (222) un plano paralelo a dicho plano Inclinado como dicho plano de base.

13.- Método de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque dicho formato de señalización define adicionalmente dos ángulos que definen dicha Inclinación de dicho plano inclinado.

14.- Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque dicho paso de notificación (230) se realiza usando un formato de señalización que define un punto con una elipsoide de ¡ncertldumbre e ¡ncertidumbre de altura elipsoidal y un campo adicional de información que ordena a una parte receptora que interprete la altura elipsoidal de acuerdo con dicho formato de señalización como una altura de dicho cilindro elíptico.

15.- Nodo (32) de posicionamiento para uso en un sistema inalámbrico (100) de comunicación, que comprende: un dispositivo (33) de identificación de huella mediante ID de célula potenciada adaptativa,

un convertidor (36) de notificaciones conectado a o incorporado en dicho dispositivo (36) de identificación de huella mediante ID de célula potenciada adaptativa para la recepción de primeros datos de posicionamiento conseguidos mediante identificación de huella mediante ID de célula potenciada adaptativa de un primer formato en tres dimensiones, representando dicho primer formato un polígono (5) con puntos de esquina que tienen coordenadas en tres dimensiones, estando configurado dicho convertidor (36) de notificaciones para transformar (220) dichos primeros de datos de posicionamiento en segundos datos de posicionamiento de un segundo formato, y

una unidad (37) de notificación conectada a dicho convertidor (36) de notificaciones y configurada para notificar dichos segundos datos de posicionamiento sobre una interfaz de dicho sistema inalámbrico de comunicación;

caracterizado porque dicho segundo formato representa dichos primeros datos de posicionamiento como una representación de un cilindro elíptico (1) que está centrado alrededor de un punto central y que tiene una base elíptica en una plano de base.