СПОСОБ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ УСЛУГИ МЕСТНОЙ ЗОНЫ ДЛЯ АБОНЕНТОВ МОБИЛЬНЫХ ТЕЛЕФОНОВ В СИСТЕМЕ ПОДВИЖНОЙ РАДИОСВЯЗИ Российский патент 2003 года по МПК H04Q7/32 H04Q7/38 

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к услуге местной зоны для абонента портативного мобильного телефона в сети подвижной связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу повышения точности и рабочих характеристик при предоставлении услуги местной зоны.

Уровень техники
Услугой местной зоны называется выделение заданной зоны, известной как "местная зона", таким образом, чтобы можно было использовать различный тариф оплаты для абонента мобильного телефона в зависимости от того, расположен или нет абонент в пределах местной зоны при установлении вызова. Таким образом, подвижный абонент может выборочно определить число различных местных зон в заданное время при его перемещении из одного географического местоположения в другое.

Если окрестности зоны проживания абонента определены как зона услуги местной зоны, то для абонента мобильного телефона может применяться оплата за услуги, эквивалентная оплате за услуги местной проводной телефонной сети. Но если вызов делается за пределами местной зоны, то для абонента применяется более высокий тариф оплаты, соответствующий тарифу оплаты за радиотелефонный вызов.

Если абонент запрашивает услугу местной зоны, то граница местной зоны определяется в соответствии с различными факторами, такими как положение (широта/долгота) базовой станции по отношению к местопроживанию абонента, зона охвата базовой станции, условия инсталляции базовой станции, характеристики многолучевого распространения в зоне действия базовой станции и так далее.

Как показано на фиг.1, местоположение сотовой ячейки разделено на множество секторов. Соответственно, местную зону можно определить как включающую в себя всю зону сотовой ячейки (базовой станции) или один из секторов. Однако при определении местной зоны для поставщиков услуг важным параметром (с точки зрения величины доходов, которые они могут получить) является точность распознавания местной зоны. Минимальная ошибка, возникающая при определении границы местной зоны из-за расширения границы местной зоны, может стоить поставщикам услуг значительных потерь доходов. Таким образом, умение точно распознавать границы местной зоны, когда абонент начинает (или завершает) вызов в пределах местной зоны, является важной с точки зрения повышения доходов для поставщиков услуг.

Сущность изобретения
Соответственно, настоящее изобретение позволяет решить проблемы, возникающие в технике, к которой относится изобретение, и задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать способ предоставления услуги местной зоны, с помощью которого можно более точно определить местоположение подвижного абонента в пределах действия услуги местной зоны при выполнении соединения вызова.

Для того чтобы решить вышеуказанную задачу, согласно настоящему изобретению, предложен способ предоставления услуги местной зоны, который позволяет связать заданную зону с абонентом мобильного телефона и осуществлять оплату абонентом счетов по различным тарифам оплаты за услуги связи на основании того, делает ли абонент телефонной вызов внутри или за пределами местной зоны. Способ заключается в том, что связывают множество зон с пониженной оплатой с подвижным абонентом, причем границу зоны с пониженной оплатой определяют как первое измеренное значение и второе измеренное значение, и при этом первое значение и второе значение измеряют на основании средней двусторонней задержки от множества местоположений внутри сектора местонахождения сотовой ячейки, в которой расположен абонент по отношению к соседним базовым станциям, затем подготавливают базу данных местной зоны, которая включает в себя измеренные первое значение и второе значение, вычисляют двустороннюю задержку сигнала запроса подвижного абонента для установления соединения вызова и определяют, находится ли абонент внутри местной зоны, если вычисленная двусторонняя задержка находится в диапазоне между первым значением и вторым значением, которые находят в базе данных местной зоны.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, если мобильный телефон расположен в пределах местной зоны, то абонента информируют о том, расположен ли он в пределах местной зоны.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, заданную базу данных местной зоны сохраняют и находят в центре управления базой данных.

Краткое описание чертежей
Сущность изобретения иллюстрируется ссылкой на чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает вид, поясняющий концепцию местной зоны, на основании сектора;
фиг. 2 изображает вид, поясняющий концепцию местной зоны, на основании подсектора, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3А и 3В изображают другие виды, поясняющие концепцию местной зоны, на основании подсектора, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 4 изображает таблицу, которая служит примером информационной базы данных абонента для услуги местной зоны, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 5 изображает алгоритм, иллюстрирующий процесс идентификации местной зоны, который выполняет непосредственно абонент, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг. 6 изображает алгоритм, иллюстрирующий процесс идентификации местной зоны, выполняемый с помощью мобильного терминала, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения представлено ниже.

На чертежах одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями, даже если они изображены на разных чертежах. Подробное описание хорошо известных функций и конфигураций, используемых здесь, будет опущено для большей ясности, поскольку оно делает неясным содержание настоящего изобретения.

На фиг. 2 изображен вид, иллюстрирующий концепцию подсектора, определяющего местную зону, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Местную зону можно определить на основании местонахождения сотовой ячейки (базовой станции) или одного из секторов местонахождения сотовой ячейки. Местную зону, обозначенную внутри сектора, можно называть местной зоной на основании подсектора (фиг.2).

Как показано на фиг.2, сектор 2 сотовой ячейки 1 разделен, например, на множество подсекторов 1- 3. Это деление сектора на различные подсекторные зоны выполняется с использованием значения двусторонней задержки (ДЗ). В качестве примера, деление подсекторов 1 и 2 реализовано на основании границы ДЗ_1, а деление подсекторов 2 и 3 реализовано на основании границы Д3_2. Вычисление Д3_1 и Д3_2, которое используется для определения различных местных зон, будет подробно обсуждено ниже.

На фиг.3А и 3В представлены другие виды, иллюстрирующие концепцию определения местной зоны на основании подсектора, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.3А, если положение абонента 100 имеет заданное местоположение, то часть сектора 2 сотовой ячейки 10 может перекрывать часть сектора 1 сотовой ячейки 11. Как показано на фиг.3В, местоположение абонента может перекрываться двумя различными местными зонами. Таким образом, абонент 100 принадлежит не только подсектору, который определяется границей ДЗ_2mах и границей ДЗ_2min в секторе 2 сотовой ячейки 10, но он также принадлежит подсектору, который определяется границей ДЗ_1mах и границей ДЗ_1min в секторе 1 сотовой ячейки 11. Таким образом, если абонент 100 делает телефонный вызов в каком-либо из двух секторов, то с абонента мобильного телефона будет взиматься плата, соответствующая местному вызову.

Ниже приводится подробное объяснение процесса вычисления ДЗ для определения местной зоны.

Если предположить, что определение круговой местной зоны включает в себя стационарную область (например, вокруг дома подвижного абонента), то максимальное и минимальное расстояние между местной зоной и соседней базовой станцией можно определить в соответствии с поставщиком услуг или пользователем. В то же время, минимальное расстояние - это самое короткое расстояние среди линейных расстояний от базовой станции до внутренней границы местной зоны. Максимальное расстояние - это самое длинное расстояние среди линейных расстояний от базовой станции до внешней границы местной зоны, которая расположена напротив внутренней границы местной зоны. Эти расстояния можно определить с использованием двусторонней задержки (ДЗ). ДЗ представляет собой значение, полученное путем деления расстояния на скорость распространения (то есть, с = 300000 км/с) и дальнейшего умножения деленного значения на 2 с учетом расстояния, которое проходит сигнал в прямом и обратном направлениях. Базовая станция измеряет время прохождения сигнала в прямом и обратном направлениях путем измерения времени, в течение которого радиоволна, излученная из базовой станции, достигает мобильный терминал и возвращается обратно в базовую станцию. Это можно выразить с помощью следующего уравнения:
ДЗ_i = 2(D_i/c)
Здесь i принимает значение 1 или 2. D_i - переменная, которая представляет собой минимальное расстояние при i=1 и максимальное расстояние при i=2.

Для того чтобы повысить точность границы местной зоны с использованием значений ДЗ, предпринимают следующие дополнительные меры.

Приблизительное расстояние от базовой станции до соответствующего местоположения можно вычислить линейным способом. Так как время прохождения сигнала в прямом и обратном направлениях между базовой станцией и мобильным терминалом вычисляют с помощью цифрового процессора сигналов (ЦПС) базовой станции, то значение ДЗ можно получить путем деления вычисленного расстояния на скорость распространения и дальнейшего умножения деленного значения на 2. Однако радиоволна передается в окружающей среде с характеристикой многолучевого распространения. Таким образом, время задержки, вызванное характеристиками многолучевого распространения радиоволны, может влиять на вычисление ДЗ. Время задержки, возникающее у сигнала в подобных фоновых зонах, обычно имеет подобную характеристику задержки. Таким образом, в варианте осуществления настоящего изобретения, значения времени задержки при различном фоне измеряют выборочно, и их средние значения измеряют для создания базы данных, которая определяет зону с пониженной оплатой. Значения времени задержки изменяются в зависимости от различного местоположения, в котором мог бы располагаться мобильный телефон, например, такого как зона деловой части города, торговый центр, жилая или промышленная зона и так далее. Таким образом, при использовании ранее определенной базы данных, которая учитывает различные характеристики многолучевого распространения, можно получить более точное значение ДЗ для определения местной зоны.

Для того чтобы получить более точное значение ДЗ, в исходную базу данных добавляют время задержки, полученное путем выбора и усреднения различных значений времени задержки при заданной скорости передачи между различными местоположениями и их соседними базовыми станциями в реальной окружающей среде. Затем усредненное значение ДЗ можно получить в заданном местоположении мобильного телефона. Как часть попытки определить точное значение ДЗ, которое используется для обозначения зоны с пониженной оплатой, измеряется другой фактор, используемый при получении тестовой базы данных. Так как большинство пользователей будет стремиться определить свои жилые зоны в качестве местной зоны для того, чтобы извлечь выгоду, благодаря более низкому тарифу оплаты по счетам, тестовую базу данных получают путем оценки времени, в течение которого пользователи будут с наибольшей вероятностью находиться в своем месте постоянного проживания. Например, так как существует более высокая вероятность того, что абонент находится в своем доме в течение периода времени между 24: 00 и 06:00, то экспериментальное среднее значение ДЗ измеряется за этот промежуток времени.

На фиг. 4 представлена таблица, которая служит примером информационной базы данных абонента для услуги местной зоны, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. База данных показывает, что было зарегистрировано два абонента.

Как показано на фиг.4, первый абонент, господин Джил-донг Хонг (Gil-dong Hong), который проживает по адресу 123 Сеохьюн-Донг, Бунданг-Ку (123 Seohyun-Dong, Bundang-Ku), использует номер 0342-779-8180 в качестве номера абонента в местной сети внутри местной зоны и использует номер 011-779-хххх в качестве номера в сети подвижной связи за пределами своей местной зоны. Дом господина Хонга (Hong) находится в пределах действия услуги, которую предоставляют три соседние базовые станции. Местная зона, зарегистрированная господином Хонгом (Hong), определяется областью в диапазоне 16-40 элементарных зон от α сектора базовой станции 1. В то же время, значения 16 и 40 представляют собой соответственно минимальное значение ДЗ и максимальное значение ДЗ, но действительное расстояние находится в диапазоне 8-20 элементарных зон от базовой станции, так как значение ДЗ учитывает полное время прохождения сигнала между базовой станцией и мобильным телефоном. Таким образом, местная зона связана в диапазоне 10-22 элементарных зон с β сектором базовой станции 2, а в диапазоне 12-24 элементарных зон с γ сектором базовой станции 3. В этом случае расстояние одной элементарной зоны равно 245 м, которое получается путем деления расстояния на скорость распространения радиоволны 300000 км/с и на частоту модуляции 1,2244 МГц при множественном доступе с кодовым разделением каналов (МДКР).

На фиг. 5 изображен алгоритм, иллюстрирующий процесс идентификации местной зоны, которым управляет непосредственно абонент, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 5, абонент может непосредственно набрать номер с помощью определенных кнопок (например, *89) мобильного терминала для того, чтобы установить, находится ли он внутри местной зоны, используя мобильный терминал МС. Информация о наборе номера, соответствующая вышеуказанному вызову, передается в базовую станцию БС (операция 51). Базовая станция принимает информацию о наборе номера и одновременно вычисляет значение ДЗ (операция 52). Затем базовая станция передает информацию о наборе номера и вычисленном значении ДЗ в центр коммутации мобильной связи (операция 53). Центр коммутации мобильной связи производит запрос на поиск базы данных в центре управления базой данных (УВД) и, в свою очередь, принимает соответствующую базу данных из УВД (этап 54 и 55). В этом случае для удобства используется УВД как термин, который включает в себя регистрацию домашнего местоположения (РДМ), регистрацию гостевого местоположения (РГМ), модуль определения местоположения, центр предоставления услуг (ЦПУ), центр обслуживания пользователей (ЦОП) и так далее. Специалистам будет ясно выполнение различных операций между РДМ, РГМ, ЦПУ и ЦОП и поддержание связи между центром коммутации мобильной связи и УБД.

После этого базовая станция проверяет класс услуги абонента, максимальное значение ДЗ (ДЗmах) и минимальное значение ДЗ (ДЗmin) на основании найденной базы данных (операция 56). Абонент выбирает класс услуги при запросе им услуги местной зоны. Затем абонент может выбрать услугу только в местной зоне или обе услуги, включающие в себя домашнюю зону и местную зону, которая находится за пределами местной зоны.

Если у абонента зарегистрирована услуга местной зоны, и он запрашивает такую услугу, то после проверки того, что абонент имеет право пользоваться услугой местной зоны на основании найденной базы данных, базовая станция передает сигнал идентификации местной зоны в мобильный терминал через канал трафика. Если условия не выполнены, то базовая станция передает звуковой сигнал идентификации "нет местной зоны" (операция 57). В это время мобильный терминал отображает информацию о том, находится или нет текущее местоположение мобильного терминала в пределах местной зоны для того, чтобы информировать абонента (операция 58).

На фиг.6 изображен алгоритм, иллюстрирующий процесс идентификации местной зоны, выполняемый мобильным терминалом, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Процесс идентификации местной зоны позволяет мобильному терминалу идентифицировать, расположен ли мобильный терминал внутри местной зоны, и позволяет мобильному терминалу автоматически отображать сигнал отклонения, если мобильный терминал отклоняется за пределы местной зоны. Таким образом, мобильная станция запоминает список местных зон (операция 61).

Базовая станция передает ИН (идентификационный номер) базовой станции и ИН сектора в мобильный терминал (операция 62). Затем мобильный терминал выясняет, принадлежит или нет базовая станция своей местной зоне в соответствии со списком местных зон (операция 63), и передает запрос на регистрацию местоположения, если базовая станция принадлежит местной зоне (операция 64). Базовая станция принимает запрос на регистрации местоположения и одновременно вычисляет ДЗ (ДЗ1) (операция 65). Центр коммутации мобильной связи передает запрос на регистрацию местоположения, информацию о базовой станции и вычисленное значение ДЗ (ДЗ1) в УБД (операция 66). В это же время УБД передает ответ, включающий в себя заданную информацию о базовой станции на основании базы данных местной зоны в центр коммутации мобильной связи. То есть, получают информацию, соответствующую максимальному значению ДЗ (ДЗmах) и минимальному значение ДЗ (ДЗmin), которая относится к абоненту (операция 68). Центр коммутации мобильной связи проверяет, находится ли вычисленное значение ДЗ (ДЗ1) в диапазоне между максимальным значением ДЗ (ДЗmах) и минимальным значением ДЗ (ДЗmin) на основании заданной базы данных (операция 69). Если условия выполнены, то центр коммутации мобильной связи передает сигнал идентификации местной зоны в мобильный терминал через канал трафика (операция 70а), тогда как если условия не выполнены, то центр коммутации мобильной связи передает сигнал идентификации не местной зоны в мобильный терминал (операция 70b). Затем мобильный терминал обнаруживает, располагается ли свое текущее местоположение внутри местной зоны для предоставления информации абоненту (операция 71).

Как описано выше, настоящее изобретение имеет преимущество, которое заключается в том, что оно позволяет выполнить более точно и эффективно услугу местной зоны путем определения расположения мобильного терминала внутри местной зоны, путем сравнения заданного диапазона местной зоны на основании сектора с текущим местоположением мобильного терминала.

Хотя настоящее изобретение было описано с учетом того, что в настоящее время рассматривается наиболее практичным и предпочтительным вариантом осуществления, следует понимать, что другие модификации могут быть сделаны без отступления от объема изобретения.

Таким образом, изобретение не должно ограничиваться раскрытым вариантом осуществления, но должно определяться объемом прилагаемых пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.

Изобретение относится к способу предоставления услуги местной зоны для назначения конкретной зоны абоненту мобильного телефона и соответственно абонентской платы при различном составлении счетов к оплате за услуги связи, которые тарифицируются в зависимости от того, делает ли абонент телефонный вызов внутри или за пределами зоны. Техническим результатом является то, что местная зона, которая определяется с помощью первого измеренного значения и второго измеренного значения в виде подсектора, определяется путем измерения двусторонней задержки от стационарного местоположения в секторе сотовой ячейки до соседних базовых станций, которым принадлежит абонент, для того чтобы подготовить заданную базу данных местной зоны, которая включает в себя первое значение и второе значение. Это достигается тем, что измеренное значение двусторонней задержки получают из конкретного сигнала в случае, если портативный мобильный терминал абонента формирует сигнал запроса для установления соединения вызова. Затем определяют, расположен ли абонент внутри подсектора, если измеренное значение двусторонней задержки находится в пределах между первым значением и вторым значением базы данных местной зоны. 3 с. и 3 з. п.ф-лы, 7 ил.

1. Способ определения местоположения абонента мобильного телефона в пределах зоны предоставления услуги местной зоны для получения права на различный тариф оплаты, заключающийся в том, что (a) измеряют с помощью базовой станции двустороннюю задержку (ДЗ), под которой подразумевается время прохождения сигнала запроса подвижного абонента в прямом и обратном направлениях, путем измерения времени, в течение которого радиоволна, излученная из базовой станции, достигает мобильный телефон и возвращается обратно в базовую станцию, из множества тестируемых местоположений в пределах сектора местонахождения сотовой ячейки относительно множества соседних базовых станций для определения множества зон с пониженной оплатой с помощью абонента мобильного телефона, причем границу зон с пониженной оплатой определяют с помощью первого значения ДЗ, которое соответствует минимальному расстоянию, т.е. расстоянию от базовой станции до внутренней границы местной зоны, и второго значения ДЗ, которое соответствует максимальному расстоянию, т.е. расстоянию от базовой станции до внешней границы местной зоны, (b) подготавливают заданную базу данных местной зоны посредством связывания множества зон с пониженной оплатой с абонентом мобильного телефона с использованием первого значения ДЗ и второго значения ДЗ, (c) вычисляют двустороннюю задержку (ДЗ) с помощью цифрового процессора сигналов (ЦПС) базовой станции путем деления вычисленного расстояния от базовой станции до мобильного телефона на скорость распространения сигнала и дальнейшего умножения деленного значения на 2, если мобильный телефон формирует сигнал запроса для установления соединения вызова, и (d) определяют, находится ли измеренное значение ДЗ в диапазоне между первым значением ДЗ и вторым значением ДЗ, которые связаны с мобильным телефоном в базе данных местной зоны для определения, расположен ли мобильный телефон в пределах действия услуги местной зоны.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно уведомляют абонента мобильного телефона, если мобильный телефон расположен в пределах действия услуги местной зоны.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при операции (c) дополнительно принимают сигнал запроса с помощью базовой станции, обслуживающей в текущий момент времени мобильный телефон, и передают вычисленное значение ДЗ в центр коммутации мобильной связи, который поддерживает связь с данной базовой станцией.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при операции (d) дополнительно осуществляют поиск заданной базы данных местной зоны в центре управления базой данных.5. Способ определения выполнения абонентом соединения вызова в пределах области местной зоны с использованием заданной базы данных местной зоны, которая включает в себя первое значение двусторонней задержки и второе значение двусторонней задержки, определяющие область местной зоны для абонента мобильного телефона, причем применяют различный тариф оплаты в случае, если запрос на соединение вызова сделан в пределах области местной зоны, заключающийся в том, что (a) передают с помощью мобильного телефона исходящий сигнал в базовую станцию для установления соединения вызова, (b) после приема исходящего сигнала вычисляют двустороннюю задержку (ДЗ) исходящего сигнала с помощью базовой станции, (c) передают с помощью базовой станции вычисленное значение двусторонней задержки и исходящий сигнал в центр коммутации мобильной связи, (d) определяют с помощью центра коммутации мобильной связи, находится ли вычисленное значение двусторонней задержки в диапазоне между первым значением ДЗ и вторым значением ДЗ, которые связаны с мобильным телефоном в заданной базе данных местной зоны, (е) если измеренное значение ДЗ находится в пределах первого значения ДЗ и второго значения ДЗ, то выделяют канал связи мобильному телефону с помощью базовой станции.6. Способ определения выполнения абонентом соединения вызова в пределах области местной зоны с использованием заданной базы данных местной зоны, которая включает в себя первое значение двусторонней задержки и второе значение двусторонней задержки, определяющие область местной зоны для абонента мобильного телефона, причем применяют различный тариф оплаты в случае, если запрос на соединения вызова сделан в пределах области местной зоны, заключающийся в том, что (a) передают с помощью абонента мобильного телефона исходящий сигнал в базовую станцию для установления соединения вызова, (b) после приема исходящего сигнала вычисляют значение двусторонней задержки (ДЗ) исходящего сигнала с помощью базовой станции, (c) передают с помощью базовой станции вычисленное значение двусторонней задержки и исходящий сигнал в центр коммутации мобильной связи, (d) определяют с помощью центра коммутации мобильной связи, находится ли вычисленное значение двусторонней задержки в диапазоне между первым значением ДЗ и вторым значением ДЗ, которые связаны с абонентом мобильного телефона в заданной базе данных местной зоны, и (e) если вычисленное значение ДЗ находится в пределах первого значения ДЗ и второго значения ДЗ, то передают сигнал идентификации местной зоны абоненту мобильного телефона посредством центра коммутации мобильной связи.