LTE-Netzwerke (Long-Term Evolution) unterstützen verschiedene Positionierungsmethoden, um den geografischen Standort von Benutzergeräten (UE) innerhalb des Netzwerks zu bestimmen. Eine genaue Positionierung ist für standortbasierte Dienste, Notfalldienste und Netzwerkoptimierung unerlässlich. Lassen Sie uns die wichtigsten Positionierungsmethoden für LTE im Detail untersuchen:
1. Positionierung des globalen Navigationssatellitensystems (GNSS):
- Beschreibung: GNSS, wie z. B. GPS (Global Positioning System), ist eine satellitengestützte Positionierungsmethode, die häufig im Außenbereich eingesetzt wird.
- Verwendung: Mit GNSS-Empfängern ausgestattete UEs können ihre Position durch Triangulation der Signale mehrerer Satelliten berechnen. GNSS ist effektiv bei der Bereitstellung einer genauen Positionierung im Freien.
2. Zellen-ID-basierte Positionierung:
- Beschreibung: Die auf der Zell-ID basierende Positionierung basiert auf der Identifizierung der versorgenden Zelle und benachbarter Zellen.
- Verwendung: Durch die Bestimmung der Zellen-ID und der Signalstärke der umliegenden Zellen kann der ungefähre Standort des UE geschätzt werden. Diese Methode eignet sich für städtische Umgebungen mit einer hohen Zelldichte.
3. Zeitdifferenz der Ankunft (TDoA) Positionierung:
- Beschreibung: Bei TDoA wird die Zeit gemessen, die Signale von mehreren eNodeBs benötigen, um das UE zu erreichen.
- Verwendung: Durch die Analyse der Zeitunterschiede kann die Position des UE berechnet werden. TDoA ist in Szenarien anwendbar, in denen eine Synchronisierung zwischen eNodeBs möglich ist.
4. Erweiterte Zellen-ID-Positionierung (E-CID):
- Beschreibung: E-CID kombiniert Zell-ID-basierte Informationen mit zusätzlichen Parametern wie Signalstärke, Timing-Vorlauf und Nachbarzellenmessungen.
- Verwendung: Diese Methode ermöglicht eine genauere Positionierung als herkömmliche Zell-ID-basierte Methoden, insbesondere in Bereichen mit einer hohen Zelldichte.
5. Positionierung der beobachteten Zeitdifferenz (OTD):
- Beschreibung: OTD misst die Zeitdifferenz zwischen der Übertragung von Signalen von mehreren eNodeBs und der Antwort des UE.
- Verwendung: Durch die Analyse dieser Zeitunterschiede kann der Standort des UE bestimmt werden. OTD ist in Szenarien effektiv, in denen eNodeBs nicht perfekt synchronisiert sind.
6. Wi-Fi-Positionierung:
- Beschreibung: Die Wi-Fi-Positionierung nutzt Wi-Fi-Zugangspunkte, um den Standort des UE zu bestimmen.
- Nutzung: UEs scannen nach nahe gelegenen Wi-Fi-Netzwerken und der Standort wird basierend auf den bekannten Positionen von Wi-Fi-Zugangspunkten geschätzt. Die Wi-Fi-Positionierung eignet sich für Innenräume, in denen die GNSS-Signale möglicherweise schwach sind.
7. Sensorbasierte Positionierung:
- Beschreibung: Sensorbasierte Positionierung nutzt Sensoren im UE, wie Beschleunigungsmesser, Gyroskope und Magnetometer.
- Verwendung: Sensordaten werden verwendet, um die Bewegung und Ausrichtung des UE abzuschätzen. Diese Methode wird oft in andere Positionierungstechniken integriert, um die Genauigkeit zu verbessern, insbesondere bei der Fußgängernavigation.
8. Hybride Positionierung:
- Beschreibung: Hybridpositionierung kombiniert mehrere Positionierungsmethoden, um Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu verbessern.
- Verwendung: Durch die Integration von GNSS, zellbasierten Methoden und anderen Techniken bietet die Hybridpositionierung eine robustere Lösung, die in verschiedenen Umgebungen, sowohl im Innen- als auch im Außenbereich, eine gute Leistung erbringt.
9. Netzwerkbasierte Positionierung:
- Beschreibung: Die netzwerkbasierte Positionierung basiert auf Messungen der Netzwerkelemente, wie z. B. eNodeBs.
- Verwendung: Das Netzwerk analysiert Messungen wie Signalstärke und Timing, um die Position des UE abzuschätzen. Die netzwerkbasierte Positionierung ist besonders nützlich in Szenarien, in denen UEs möglicherweise bestimmte Positionierungsfähigkeiten vermissen.
Abschluss:
LTE-Netze unterstützen eine Vielzahl von Ortungsmethoden mit jeweils eigenen Stärken und Einschränkungen. Die Wahl der Positionierungsmethode hängt von Faktoren wie der Umgebung (innen oder außen), den Gerätefunktionen und dem erforderlichen Genauigkeitsgrad ab. GNSS, zellbasierte Methoden, Wi-Fi-Positionierung, sensorbasierte Techniken und Hybridansätze tragen gemeinsam dazu bei, genaue und zuverlässige Standortinformationen für UEs in LTE-Netzwerken bereitzustellen und ermöglichen so eine breite Palette standortbasierter Dienste und Anwendungen.