Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к системе электросвязи и, в частности, но не исключительно к сети сотовой радиосвязи.
Уровень техники
Система сотовой связи основана на ячейках или аналогичных зонах радиоохвата или зонах обслуживания. Примеры систем сотовой связи включают в себя такие стандарты, как GSM (Глобальная система мобильной связи) или различные системы на основе GSM (такие как Общее пакетное радиообслуживание (GPRS, ОПРО)), Американская система мобильной телефонной связи (AMPS, АСМТС) или Цифровая АСМТС (DAMPS, ЦАСМТС), или широкополосный многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (WCDMA, ШМДКР) и МДКР/ВР (TD/CDMA) в универсальной системе мобильной связи (VMTS, УСМС), и пр. В общем зону охвата ячейки или зону охвата базовой станции в системе сотовой связи можно охарактеризовать как определенный географически ограниченный район, обслуживаемый одной или несколькими базовыми приемопередающими станциями (BTS, БПС в GSM, Узел Б в УСМС). Базовая станция обслуживает мобильные станции или аналогичное оконечное устройство (мобильные станции (MS/ MC) в GSM; пользовательское оборудование (VE, ПО в УСМС) по эфиру или интерфейсу радиосвязи. Размер ячеек значительно изменяется в зависимости от типа среды. Например, в настоящее время наименьшие ячейки имеют диаметр всего в десятки метров, при этом самые крупные ячейки могут иметь диаметр, равный нескольким километрам. Форма ячеек может изменяться от ячейки к ячейке. Несколько ячеек могут объединяться для образования более крупной зоны обслуживания.
Каждой ячейкой может управлять соответствующий контроллер. Например, в сети радиодоступа ШМДКР ячейку обслуживает узел Б, который соединен с контроллером радиосети (КРС) и управляется посредством этого контроллера. В радиосети GSM ячейку обслуживает БПС, которая соединена с контроллером базовых станций (BSC, КБС) и управляется посредством этого контроллера. КБС/КРС подключен к центру коммутации мобильной связи (MSC, ЦКМ) и помимо этого может быть подключен к обслуживающему опорному узлу GPRS (ОПРО) (SGSN, ОООУ) и управляться посредством этого узла. ЦКМ сети мобильной связи взаимно соединены, и имеется один или несколько ЦКМ межсетевого сопряжения (шлюзовые ЦКМ, GMSK, ШЦКМ), который соединяет сеть мобильной связи с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (PSTN, КТСОП) и прочими сетями электросвязи. ОООУ соединен с опорным узлом межсетевого сопряжения (шлюзовым опорным узлом) GRPS (GGSN, ШОУО), который соединяет сеть мобильной связи с Интернетом и другими коммутируемыми сетями пакетной передачи данных. Несколько ячеек охватывают более крупную зону и совместно образуют зону охвата сети сотовой связи.
Мобильная станция в одной из ячеек системы электросвязи соответственно обслуживается базовой станцией, и ею управляет контроллер базовых станций. МС/ПО могут осуществлять связь с одной или несколькими базовыми станциями одновременно. Две, или более базовые станции могут быть подключены к одному контроллеру или к разным контроллерам. Поэтому хотя ПО можно обслуживать одновременно только одной базовой станцией и контроллером, его можно также подключить одновременно к нескольким базовым станциям и/или контроллерам. Это может произойти, например, в случае перекрытия друг другом зон охвата ячеек или если данная мобильная станция находится в т.н. режиме мягкой передачи обслуживания между ячейками. Один из контроллеров может действовать как обслуживающий (основной) контроллер, в то время как другой - как вспомогательный (вторичный) контроллер.
Система сотовой связи может разделяться на т.н. сторону основной сети и сторону сети доступа. Это можно выполнить таким образом, что базовые станции и соответствующие контроллеры будут относиться к сети доступа, тем самым обеспечивая характеристики системы на уровне ячейки. Основная сеть тогда будет обеспечивать обслуживание на уровне сети, например каналы связи сетей доступа с другими частями системы электросвязи. Соответствующий интерфейс, например т.н. Iu-интерфейс, обеспечивают между сетью доступа и основной сетью.
Устройство сети сотовой связи можно также применять в контексте определения местоположения мобильной станции и поэтому также ее пользователя. В частности, ячейки или аналогичные географически ограниченные зоны радиоохвата и соответствующие контроллеры могут содействовать системе сотовой связи в части выработки по меньшей мере приблизительной оценки сведений о текущем местоположении данной мобильной станции, поскольку системе сотовой электросвязи известна ячейка или зона обслуживания, к которой в данное время относится эта мобильная станция. Сведения о ячейке, к которой относится данная мобильная станция, могут быть получены, например, с помощью поискового вызова, корректирования зоны местоположения, корректирования ячейки или корректирования зоны маршрутизации (VRA, КЗМ). Сведения о местоположении на основе зоны охвата ячейки можно назвать идентичностью используемой ячейки, идентичностью зоны обслуживания или географическими координатами местоположения, которое относится к обслуживающей ячейке. Сведения о местоположении могут содержать оценку качества обслуживания (QOS, КО) (например, относительно обеспечиваемой точности). Если в качестве сведений о местоположении используют географические координаты, тогда оцененное местоположение мобильной станции может быть фиксированным географическим местоположением в данной обслуживающей ячейке (например, местоположение обслуживающего узла Б), в географическом центре зоны охвата обслуживающей ячейки, или в некотором другом фиксированном местоположении в данной зоне охвата ячейки. Географическое местоположение можно также определить комбинированием сведений об фиксированном географическом местоположении, относящихся именно к данной ячейке, с некоторыми другими имеющимися сведениями, такими как время прохождения сигнала в прямом и обратном направлениях (RTT, ВПСПОН).
Поэтому можно с помощью указанных обстоятельств определить зону ячейки или географическую зону обслуживания, в которой данная мобильная станция, вероятно, находится в данный момент. Эти сведения также имеются, когда мобильная станция находится в зоне охвата посещаемой или «чужой» сети. Посещаемая сеть может быть выполнена с возможностью передачи местоположения мобильной станции обратно в собственную сеть, например, чтобы содействовать службам определения местоположения или для маршрутизации и начисления платы.
Поэтому служба определения местоположения может основываться на зоне охвата или зоне обслуживания ячейки. В соответствии с более конкретной задачей система сотовой связи может указывать последнее известное местоположение мобильной станции вместе с указанием времени. Характеристика определения местоположения может обеспечиваться отдельным элементом сети или сервером, который принимает сведения о местоположении от контроллеров системы. Например, в GSM эти сведения можно получить от регистра местоположения посетителей (перемещающихся абонентов) (VLR, РМП) посещаемого ЦКМ или от регистра исходного местоположения (HLR, РИМ) собственной сети. Эта характеристика обеспечивает определение местоположения с точностью до одной ячейки, т.е. указывает, что данная мобильная станция находится (или по меньшей мере находилась) в зоне охвата данной ячейки.
Зона обслуживания, такая как ячейка и/или зона охвата базовой станции, обычно идентифицируется с помощью соответствующего идентификатора и поэтому система может отличать зоны друг от друга. И мобильная станция и контроллер обычно информированы о текущем идентификаторе. Нужно отметить, что идентификатор, указывающий текущую ячейку и/или базовую станцию, может называться по-разному: идентификатор (ИД) ячейки или идентификационный номер зоны местоположения (LAI, ИЗМ), или идентификационный номер зоны обслуживания (SAI, ИЗО). Приводимое ниже описание использует термин «идентификатор зоны обслуживания», который относится ко всем идентификаторам, относящимся к зоне, обслуживаемой элементом системы электросвязи, таким как ячейка или группа ячеек, или базовая станция или группа базовых станций.
Возможно, что несколько идентификаторов зон обслуживания будут одновременно относиться к одной мобильной станции. Это может произойти, например, когда зоны охвата ячеек перекрывают друг друга или когда данная мобильная станция находится в т.н. состоянии мягкой передачи обслуживания между ячейками и таким образом осуществляет связь с базовыми станциями числом более одной. Поэтому служба определения местоположения, работа которой основана на сведениях о зонах обслуживания, может принять несколько идентификаторов. Авторы данного изобретения обнаружили, что при определенных обстоятельствах это может привести к неопределенной ситуации, когда служба определения местоположения не сможет предоставить точные сведения о местоположении, которые она могла бы предоставить при приеме только одного идентификатора. Помимо этого служба определения местоположения, возможно, будет не в состоянии обработать все данные сведений о местоположении, которые основаны на двух (или более) разных идентификаторах.
Сущность изобретения
Задача данного изобретения заключается в решении одной или нескольких указанных выше проблем.
В соответствии с одним аспектом данного изобретения предложен способ, предназначенный для использования в системе электросвязи, содержащей некоторую совокупность зон обслуживания, каждую из которых идентифицируют идентификатором зоны обслуживания, заключающийся в том, что
запрашивают идентификатор зоны обслуживания, относящийся к мобильной станции этой системы электросвязи,
выбирают один идентификатор зоны обслуживания из совокупности идентификаторов возможных зон обслуживания согласно заданному правилу выбора идентификатора зоны обслуживания, и
обеспечивают сведения о местоположении, которые основаны на выбранном идентификаторе зоны обслуживания.
Согласно другому аспекту данного изобретения предложена система электросвязи, содержащая
совокупность зон обслуживания, каждая из которых обеспечена идентификатором зоны обслуживания,
узел службы определения местоположения, выполненный с возможностью запроса идентификатора зоны обслуживания, относящегося к данной мобильной станции, и предоставления сведений о местоположении данной мобильной станции на основе этого идентификатора зоны обслуживания, и
средства выбора, выполненные с возможностью выбора одного идентификатора зоны обслуживания, относящегося к данной мобильной станции, из совокупности идентификаторов возможных зон обслуживания, относящихся к данной мобильной станции, в соответствии по меньшей мере с одним заданным правилом для выбора идентификатора зоны обслуживания.
Осуществления данного изобретения могут обеспечить простое решение, согласно которому узлу службы сведений о местоположении предоставляют только один идентификатор зоны обслуживания. Точность сведений о местоположении можно в некоторых случаях повысить. Например, вместо предоставления службам определения местоположения идентичности зоны обслуживания (ИЗО), которая охватывает несколько ячеек, система может выбрать и предоставить идентификатор ячейки. Выбор идентификатора зоны обслуживания предпочтительно осуществляют на стороне сети доступа с помощью соответствующего элемента и затем узлу службы определения местоположения на стороне основной сети системы предпочтительно предоставляют выбранный идентификатор. Поэтому исключается необходимость ненужной передачи сведений между основной сетью и сетью доступа. Сведения предпочтительно всегда имеются на стороне сети доступа. Поэтому согласно некоторым примерам осуществления данного изобретения на запрос сведений о местоположении можно ответить без значительной задержки, поскольку для формирования ответа не потребуются дополнительные измерения.
Краткое описание чертежей
Для пояснения данного изобретения ниже, в качестве примера ссылка делается на прилагаемые чертежи:
Фиг.1 - блок-схема трех зон охвата ячеек в системе сотовой связи, в которой могут быть реализованы примеры осуществления данного изобретения;
Фиг.2 - две зоны охвата радиосвязи, обеспечиваемые секториальными антеннами;
Фиг.3 - возможная функциональная схема сервера определения местоположения;
Фиг.4 - более подробное изображение возможной архитектуры сети согласно примеру осуществления данного изобретения;
Фиг.5 - блок-схема возможного способа определения идентификатора зоны обслуживания;
Фиг.6 - компоновка ячейки, которую можно использовать при реализации данного изобретения; и
Фиг.7 - возможные состояния мобильной станции в системе электросвязи.
Описание предпочтительных примеров осуществления изобретения
Обращаясь к Фиг.1, согласно которой три базовые станции обеспечивают зоны 1, 2 и 3 охвата всенаправленной радиосвязи в сети сотовой связи. Хотя изображаемая в качестве примера и описываемая более подробно сеть связи использует терминологию общедоступной наземной сети мобильной связи (PLMN, ОНСМ) на основе широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (ШМДКР) в универсальной системе мобильной связи (УСМС), нужно отметить, что предлагаемое решение можно использовать в любой системе сотовой связи, обеспечивающей как связь между мобильной станцией и базовой станцией, так и некоторый вид службы сведений о местоположении. При этом одна ячейка может включать в себя базовые станции числом более одной, и оборудование базовой станции может обеспечивать ячейки числом более одной.
На Фиг.1 каждая зона 1, 2 и 3 охвата радиосвязи обслуживается соответствующей базовой станцией (узел Б или БПС) 4, 5 и 6. В частности, каждая базовая станция выполнена с возможностью передачи сигналов и приема сигналов от мобильной станции (МС, ПО) 7. Аналогично мобильная станция 7 выполнена с возможностью выполнения этого с помощью радиосвязи с базовыми станциями. Обычно с каждой базовой станцией связь осуществляют несколько мобильных станций, хотя на Фиг.1 для ясности изображена только одна мобильная станция.
Каждая базовая станция соединена с контроллером 10 сети, который в приводимой в качестве примера системе ОНСМ является контроллером радиосети (КРС) наземной радиосети доступа в УСМС (VTRAN, УНРД). Необходимо отметить, что в сети обеспечивают несколько контроллеров. Контроллер 10 радиосети обычно подключен к соответствующим элементам основной сети, таким как ЦКМ и ОООУ 40, 41, через соответствующий интерфейс (см. Фиг.4). Контроллер радиосети может быть подключен к А-интерфейсу ЦКМ GSM с помощью блока межсетевого обмена (IWV, БМО) А-интерфейса/Iu-интерфейса.
Мобильная станция 7 выполнена с возможностью ее перемещения из одной зоны охвата ячейки в другую зону охвата ячейки. Поэтому местоположение мобильной станции 7 может изменяться во времени, так как мобильная станция может свободно перемещаться из одного местоположения (зона охвата базовой станции или зона охвата ячейки) в другое местоположение (в другую зону охвата), и также внутри одной зоны охвата.
Каждая из ячеек 1-3 в Фиг.1 обеспечивает два круга 8 и 9 охвата радиосвязи. Внутренний круг 8 каждой ячейки изображает т.н. сокращенную зону охвата ячейки. Внешний круг 9 иллюстрирует т.н. расширенную зону охвата ячейки. Зона между кругами 8 и 9 называется зоной 11 мягкой передачи обслуживания. Когда мобильная станция 7 находится в зоне 11 мягкой передачи обслуживания, она может принимать несколько ячеек и может осуществлять передачу сигналов по нескольким каналам передачи сигналов от соответствующих базовых станций. В результате этого макроразнесения данная мобильная станция может одновременно относиться к нескольким идентификаторам ячеек. По приблизительным оценкам процент времени, в течение которого мобильная станция может находиться в зоне мягкой передачи обслуживания, составляет от 30 до 40%.
Фиг.2 изображает три зоны охвата радиосвязи 16, 17 и 18, имеющие форму луча. Каждая из этих зон охвата радиосвязи состоит из сектора, обеспечиваемого направленными или секториальными антеннами базовых станций 14 и 15. Необходимо отметить, что секториальная базовая станция может также обеспечивать всенаправленную зону охвата. Это можно осуществить, например, тремя 120-градусными направленными антеннами, обеспечивающими 360-градусные зоны охвата радиосвязи, или четырьмя 90-градусными направленными антеннами и т.д., или любыми сочетаниями значений ширины луча охвата радиосвязи. Очевидно, что базовая станция 14 обеспечивает два сектора 16 и 18 охвата радиосвязи, которые перекрываются в зоне 11' передачи обслуживания. Эта зона передачи обслуживания между секторами 16 и 18 может называться зоной «наиболее мягкой» передачи обслуживания. Мобильная станция 7 изображена находящейся в зоне 11 мягкой передачи обслуживания между упоминаемыми выше кругами 8 и 9 секторов 16 и 17.
Фиг.1 изображает узел 12 служб определения местоположения (LCS, УСОМ), который обеспечивает службы определения местоположения для различных применений или клиентов 20. В общем узел СОМ можно определить как объект, выполненный с возможностью обеспечения сведений о географическом местоположении данной мобильной станции и, в частности, о географическом местоположении, определяемом по положению мобильной станции относительно базовой станции (базовых станций) сети мобильной связи. Согласно примерам осуществления, изображаемым на Фиг.1 и 4, узел 12 содержит центр межсетевого сопряжения для определения местоположения мобильных станций или шлюзовой центр для определения местоположения мобильных станций (GMLC, ШЦММ), который обеспечивают на стороне основной сети данной системы электросвязи.
Фиг.3 более подробно изображает функциональную схему сервера определения местоположения согласно техническому описанию «Службы определения местоположения» Европейского института стандартов электросвязи (ETSI, ЕИСЭС) (3GPP.171 и GSM 03.71).
Узел 12 службы определения местоположения выполнен с возможностью приема посредством соответствующего интерфейса 30 заданных сведений о местоположении мобильной станции 7. Поскольку системе электросвязи известна зона обслуживания, в которой находится данная мобильная станция, возможно определить географическое местоположение данной мобильной станции на основе сведений о зоне обслуживания, полученных на основе идентификатора этой зоны обслуживания. Сведения, принимаемые узлом 12, могут содержать идентичность мобильной станции 7 и идентичность ячейки, или идентичность зоны обслуживания (содержащей одну ячейку или несколько ячеек), обслуживающей данную мобильную станцию. Узел 12 обрабатывает эти сведения и/или некоторые другие заданные параметры, и/или производит процессором 31 соответствующие вычисления для определения и сообщения географического местоположения данной мобильной станции 7.
Узел 12 определения местоположения выполнен в основной сети и с возможностью приема сведений о местоположении от сети радиодоступа посредством ЦКМ и/или ОООУ 40, 41, подключенных соответствующим интерфейсом 13 к сети доступа. Необходимо отметить, что Фиг.2а и 4 изображают Iu-интерфейс между элементами основной сети и элементом 10 сети доступа, при этом указанный интерфейс может быть также выполнен другими средствами, например А-интерфейс в GSM. Функциональные элементы службы определения местоположения могут быть выполнены в любом месте системы связи, и фактическое осуществление службы определения местоположения может быть распределено между несколькими элементами системы.
Клиент 20 СОМ является логическим функциональным объектом, который запрашивает у узла 12 сервера СОМ сведения о местоположении одной или нескольких нужных мобильных станций. Клиентом 20 СОМ может быть объект, являющийся внешним по отношению к ОНСМ. Клиент 20 может также быть внутренним клиентом (ILCS, ВСОМ), т.е. пребывать в любом объекте (включая мобильную станцию) в ОНСМ. Клиенты СОМ имеют право принимать по меньшей мере некоторые сведения о местоположении (или прошлых местоположениях) мобильной станции 7. Фиг.3 и 4 схематически изображают модель службы определения местоположения, в которой клиент 20 СОМ запрашивает сведения о местоположении по одной или нескольким нужным мобильным станциям у узла 12 сервера СОМ. Узел 12 сервера СОМ получает сведения определения местоположения от стороны сети доступа с помощью одного или нескольких соответствующих способов, вкратце описываемых ниже, или с помощью любого другого соответствующего способа. Эти сведения можно обработать заданным образом и затем предоставить клиенту 20 СОМ.
Конкретные требования и характеристики клиента 20 СОМ обычно известны серверу СОМ из основных абонентских данных клиентов СОМ. В основных абонентских данных нужной мобильной станции могут также содержаться подробности определенных относящихся к СОМ ограничений по каждой из мобильных станций. Служба определения местоположения обеспечивает возможность определения местоположения данной мобильной станции в любое время, как будет обсуждаться ниже.
Узел 12 сервера СОМ может состоять из нескольких компонентов или носителей службы определения местоположения, необходимых для обслуживания клиентов 20 СОМ. Узел 12 сервера СОМ может обеспечивать компьютерную систему, которая позволит содержать службы определения местоположения параллельно с другими службами связи, такими как речевая связь, передача данных, передача сообщений и прочие виды обслуживания электросвязи, обслуживание пользователей и дополнительные виды обслуживания. Узел 12 сервера СОМ отвечает на запрос о местоположении, поступивший от должным образом клиента 20 СОМ, имеющего соответствующее разрешение на доступ, предоставлением сведений о нужных мобильных станциях, определенных клиентом 20 СОМ, если соблюдены условия сохранения конфиденциальности данной мобильной станции. Сервер 12 СОМ поэтому может предоставить клиенту 20 по запросу текущее или последнее географическое местоположение (если таковое имеется) нужной мобильной станции или, если местоположение не может быть установлено, указание ошибки, или как вариант причину невозможности установления местоположения.
Сведения о местоположении могут быть использованы для нескольких других целей помимо только обработки вызова (маршрутизация, начисление платы, выделение ресурса и пр.); ниже приводятся примеры возможных клиентов. Клиентские вещательные сведения, относящиеся к данному местоположению, для мобильных станций в определенном географическом районе, например погода, загруженность уличного движения, гостиницы, рестораны и пр. Клиентские анонимные сведения регистрации местоположения (т.е. без идентификаторов мобильной станции) например, для регулирования уличного движения или в целях статистики. Любая дополнительная служба специальных услуг клиентам, служба интеллектуальной сети связи (IN, ИСС), обслуживание на предъявителя или телеслужба, абонированные данным абонентом мобильной станции. Это - только некоторые примеры, и данным узлом службы определения местоположения могут пользоваться другие соответствующие клиенты. Разумеется, эту службу можно использовать для определения местоположения мобильной станции, когда она делает экстренный вызов. Также имеется несколько других возможных коммерческих и некоммерческих применений, которые могут использовать сведения местоположения, предоставленные службой определения местоположения (СОМ). Эти возможные применения включают в себя различные схемы местной рекламы и распространения сведений (например, передача сведений, предназначаемых только для тех мобильных пользователей, которые в данное время находятся в определенном районе), относящиеся к данному району страницы Интернета (расписания, местные рестораны, путеводители по магазинам или гостиницам, карты, местная реклама и пр.) для пользователей мобильных устройств обработки данных, и отслеживание мобильных пользователей, которые желают получать эти сведения и имеют разрешение на их получение. Применение, для которого требуются сведения о местоположение в реальном времени о перемещении мобильной станции, является характеристикой прогнозирования перемещения мобильной станции, которую данная сеть может использовать, например, для динамического распределения ресурсов сети. Имеются различные другие возможные виды использования сведений о местоположении и применений, которые могут пользоваться сведениями о местоположении.
Сервер 12 СОМ дает возможность оператору сети начислять плату с клиентов 20 СОМ за предоставляемые виды услуг УСОМ.
Способ определения местоположения может использовать несколько источников сведений при определении местоположения. Условия прохождения сигнала и развертывания могут ограничивать число или качество измерений, либо возможны дополнительные измерения. Некоторые мобильные станции также могут иметь дополнительные (независимые) источники сведений о местоположении, тип которых описывается выше. СОМ должна быть выполнена с возможностью использования ограниченных или дополнительных сведений, соответствующих запрошенной услуге. Точность определения местоположения поэтому можно повысить за счет применения результатов разных измерений местоположения и/или методик определения. Возможно определение времени прохождения (или разницы времени прохождения) радиосигнала от мобильной станции в базовую станцию. В соответствии с еще одной возможностью определение местоположения основано на измерениях, сделанных тремя разными базовыми станциями, которые охватывают зону, в которой сейчас находится данная мобильная станция. Помимо этого географическое местоположение можно получить из надежного внешнего источника, например от хорошо известной глобальной спутниковой системы определения местоположения абонента сотовой связи (GPS, ГССОМ). Более точные сведения о местоположение можно получить от другой ГССОМ. Помимо ГССОМ для этих целей можно использовать любую другую аналогичную систему, выполненную с возможностью предоставления надежных сведений о местоположении. Имеется несколько других вариантов обеспечения сведений о местоположении, более точных, чем сведения на основе зоны охвата ячейки. Также возможно обеспечить систему, в которой предоставляют несколько разных по точности классов службы определения местоположения и в которой способ определения местоположения зависит от требуемой точности. Требуемая точность может указываться, например, с помощью параметров т.н. качества обслуживания (КО), указываемыми в запросе на сведения о местоположении.
Клиент 20 СОМ также может в запросе на предоставление сведений о местоположении определить или заказать (минимальный) уровень качества, например минимальную точность. Для разных применений требуются разные уровни точности определения местоположения и другие параметры этого определения и поэтому уровни выполнения предпочтительно классифицируют в соответствии с типом применений. Качество сведений определения местоположения может включать в себя такие параметры, как точность, частота корректирования, штамп времени, время первого фиксирования, надежность, непрерывность и пр. Если сведения определения местоположения для требуемого уровня качества отсутствуют, то запрос либо отклоняют и обслуживание прекращается, либо пользователь соглашается со сведениями более низкого качества. Требования в отношении уровня качества каждой службы (применения) могут быть заданы совместно абонентом и обслуживающим провайдером.
Служба определения местоположения, например узел 12 ШЦММ на Фиг.4, выполнен с возможностью запроса сведений о местоположении от сети доступа в виде ответа на запрос на сведения о местоположении от клиента 20 (запрос СОМ). Согласно предпочтительному примеру осуществления: ШЦММ 12 затем отправляет запрос через устройство межсетевого сопряжения (ЦКМ 40 и/или ОООУ 41) и через интерфейс 13 в сетевой контроллер 10 в сети доступа. Обслуживающий контроллер сети доступа затем определит точность сведений местоположения, выберет соответствующий способ для определения местоположения и предоставит для ШЦММ 12 соответствующие сведения о местоположении.
Согласно еще одному примеру осуществления служба определения местоположения, например ШЦММ 12 на Фиг.4, определяет требуемую точность по получении запроса СОМ и выбирает должный способ определения местоположения. Примеры осуществления, рассматриваемые ниже со ссылкой на Фиг.1 и 4, описывают случай, когда выбирают сведения о местоположении на основе зоны охвата ячейки.
Когда ШЦММ 12 запрашивает сведения о местоположении, он может определить, например, в параметре качеств обслуживания (КО) требуемую точность. Если определено, что точность должна соответствовать зоне охвата ячейки, тогда устройство 40 и/или 41 основной сети запрашивает у КРС 12 стороны УНРД идентификатор зоны обслуживания нужной мобильной станции. Согласно данному примеру осуществления идентификатор зоны обслуживания, возвращаемый в ШЦММ 12, содержит идентификатор ячейки (cell_ID) той ячейки, которая в данное время обслуживает данную мобильную станцию, или идентификатор или параметр, которые получают из этого идентификатора ячейки.
Согласно данному примеру осуществления идентификатор зоны обслуживания, возвращенный в ШЦММ 12, содержит оцениваемое географическое местоположение данной мобильной станции, указываемое в географических координатах и содержащее сведения об оцененной обеспеченной точности (уровень).
В соответствии с данным примером осуществления, если мобильная станция находится в зоне охвата нескольких ячеек и поэтому относится к нескольким идентификаторам, то сетевой контроллер 10 выбирает один из нескольких идентификаторов для его передачи со стороны сети доступа (УНРД в Фиг.4) в основную сеть, отвечая на запрос. Передаваемый в ШЦММ 12 идентификатор предпочтительно является идентификатором выбранной ячейки, но может также быть любым другим параметром, основанным на выборе зоны обслуживания. Сетевой контроллер 10 производит выбор в соответствии с заданным правилом или группой правил в соответствии с приводимым ниже описанием. Возможный порядок способа принятия решения иллюстрирован на Фиг.5.
Выбор идентификатора зоны обслуживания предпочтительно делает контроллер 10. Но для выбора на основе заданных правил может быть выполнен любой другой элемент сети, включая мобильную станцию 7 и базовую станцию сети доступа.
Выбор идентификатора зоны обслуживания основан на измерениях, определяющих мощность или уровень сигнала между мобильной станцией и базовыми станциями, который может принимать мобильная станция. После измерений выбирают идентификатор зоны обслуживания, относящийся к самому сильному сигналу.
Если выбор идентификатора зоны обслуживания основан на уровне сигнала, то определение может основываться на использовании опорного сигнала. Это осуществление может быть основано на одном или нескольких следующих принципов:
- В состоянии мягкой передачи обслуживания или в другом состоянии, когда имеется сигнал активного набора, содержащего несколько каналов сигнала, выбирают один канал и используют его как опорный канал до тех пор, пока выбранный канал относится к активному набору. Если опорный канал аннулирован или заменен, то идентификатор ячейки можно определить по следующему по качеству опорному сигналу (каналу).
- Выбранный идентификатор ячейки можно изменять (корректировать), если первичный общий канал пилот-сигнала (CPICH, ПОКПС в ШЦММ), не включенный в активный набор, становится лучше, чем ПОКПС, который относится к активному набору.
- Выбранный идентификатор ячейки можно также изменить, если ПОКПС станет лучше, чем предыдущий оптимальный ПОКПС.
- Выбранный идентификатор ячейки можно также изменить, если ПОКПС станет лучше, чем абсолютное пороговое значение, которое может основываться на уровнях сигнала других активных каналов, либо может быть определен другим образом.
- Выбранный идентификатор ячейки можно изменить, если ПОКПС станет хуже, чем абсолютное пороговое значение.
- Выбранный идентификатор ячейки можно изменить, если первичный общий управляющий физический канал (ПОУФК) станет лучше, чем предыдущий лучший ПОУФК.
- Выбранный идентификатор ячейки можно изменить, если значение отношения сигнал/помехи (ОСП) временного интервала станет хуже, чем абсолютное пороговое значение.
- Выбранный идентификатор ячейки можно изменить, если значение помехи мощности кода сигнала (ISCP, ПМКС) временного интервала станет хуже абсолютного порогового значения.
- Выбранный идентификатор ячейки можно изменить, если ПМКС временного интервала станет лучше, чем определенное заданное пороговое значение.
В общем LCS_MARGIN можно применить в методе определения идентификатора ячейки. LCS_MARGIN может основываться на времени пуска, предстоящего времени, уровне мощности сигнала (сдвиг), или на любых аналогичных методах. LSC_MARGIN можно использовать для исключения ненужного корректирования идентификатора ячейки для предотвращения ухудшения рабочих показателей системы. LCS_MARGIN можно применять для запрета или разрешения корректирования идентификатора ячейки.
Альтернативой является определение отношений сигнал/шум
(ОСШ) или любых других параметров, определяющих качество принимаемых каналов сигнала. Предпочтительно, но не необходимо, чтобы выбор основывался на наиболее качественном канале сигнала. Также возможно обоснование выбора на других характеристиках или параметрах сигнала, которые можно измерять или детектировать для принимаемых каналов сигнала.
Можно также определить ближайшую базовую станцию из числа нескольких базовых станций и использовать эту информацию как основу выбора. Расстояние между мобильной станцией и базовыми станциями можно определить, например, по времени поступления радиосигнала, отправленного из мобильной станции на базовые станции, или наоборот. Еще одним примером является т.н. способ времени прохождения сигнала в прямом и обратном направлениях (ВПСПОН) Время прохождения сигнала на любой определенной базовой станции соотносят с пройденным расстоянием согласно следующей формуле:
где R=расстояние от мобильной станции до базовой станции (дальность);
с = скорость света, и
Т = время прохождения радиосигнала.
Сведения о расстоянии могут также основываться на измерениях, сделанных на принимающей станции, для определения уровня сигнала, отношения сигнал/шум или любой другой характеристики принимаемого сигнала, по которой можно определить расстояние между передающей станцией и принимающей станцией.
Необходимо отметить, что измерение радиосигнала можно осуществить как в восходящей линии связи, так и в нисходящей линии связи, т.е. на базовой станции или на мобильной станции, или на обеих. Если мобильную станцию используют для измерения сигнала, то она может использовать, например, каналы управления радиосети для направления результатов измерения в соответствующий сетевой элемент. Необходимые вычисления и определения на основе различных собранных/заданных данных можно выполнить на станции (базовой станции или мобильной станции) или в соответствующем сетевом элементе, таком как сетевой контроллер 10, имеющий доступ ко всем необходимым данным.
Если решение о выборе исходит из измерения одной или нескольких характеристик сигналов между мобильной станцией и соответствующими базовыми станциями, то может иметь место быстрое изменение измеряемой характеристики, такой как уровень или качество сигнала. Поэтому может быть целесообразным определение определяющего окна или интервала и определение среднего значения этой характеристики. Затем среднее значение сравнивают с соответствующими средними значениями для других каналов сигнала и выбор делают исходя из этого сравнения.
Выбираемый идентификатор зоны обслуживания является идентификатором зоны обслуживания, сформированным, когда мобильная станция была успешно вызвана поисковым вызовом в последний раз во время процедур установления соединения. Обычно это относится к прекращенным вызовам мобильной станции. Выбираемый идентификатор зоны обслуживания также может быть идентификатором зоны обслуживания, который был сформирован во время установления вызова между мобильной станцией и обслуживающей базовой станцией. Это может обычно относиться к соединениям, инициированным мобильной станцией.
Выбираемый идентификатор зоны обслуживания может быть самым старым идентификатором зоны обслуживания, к которому относится данная мобильная станция. Выбираемый идентификатор зоны обслуживания также может быть самым последним идентификатором зоны обслуживания, к которому относится данная мобильная станция. Самый последний идентификатор зоны обслуживания может быть идентификатором ячейки, в которую недавно было передано обслуживание данной мобильной станции из предыдущей ячейки, либо идентификатором самой последней «новой» ячейки, который стала принимать мобильная станция, но в которую еще не было передано ее обслуживание. Выбираемый идентификатор зоны обслуживания может также быть идентификатором зоны обслуживания ячейки, которая обеспечивает активное соединение для мобильной станции во время приема нового запроса СОМ в сетевом контроллере.
Ячейки или другую зону обслуживания можно также выбрать из совокупности возможных зон обслуживания по предпочтению или в порядке приоритетности.
Согласно Фиг.5 в способе выбора можно придерживаться нескольких правил. Если действуют несколько правил, то контроллеру предоставляют последующие правила, которые определяют взаимосвязь между правилами выбора. Например, можно определить пороговые уровни для одного или нескольких параметров правил. Например, перед выбором правила, которое основано на расстоянии между мобильной станцией и базовой станцией, это расстояние должно быть меньше расстояния заданного порогового значения. Согласно другому примеру правило, основанное на измерениях уровня сигнала, не применяют, если измеряемый уровень(ни) превышает заданное пороговое значение. Один возможный пороговый параметр может определять максимальный или минимальный размер ячейки или другой зоны обслуживания. В этом отношении также может использоваться условие линии прямой видимости (LOS, ЛПВ).
Правила можно устанавливать в порядке предпочтения, т.е. в порядке приоритетности. В этом случае контроллер следует алгоритму или дереву выбора правила, пока идентификатор зоны обслуживания не будет выбран на основе последующих правил, или пока запрос не будет обработан согласно последнему возможному правилу выбора. Если даже последнее возможное правило не может обеспечить идентификатор, тогда об этом сообщают в ШЦММ 12, и клиенту 20 предоставляют соответствующее сообщение.
Необходимо отметить, что Фиг.5 раскрывает только один пример заданного порядка правил, и что порядок и/или число правил может отличаться от этого порядка. Причем взаимосвязь между правилами может быть разной, например относительно времени (разные правила днем и ночью) или в отношении ситуации загрузки контроллера или сети. Заданное правило можно выбрать из числа других правил для выбора идентификатора зоны обслуживания при реагировании на заданное событие. Другими словами, применяемое правило зависит от таких условий, как тип запроса, идентификационный номер узла службы определения местоположения, который запрашивает сведения о местоположении, идентичность клиента и т.д.
Система электросвязи может обеспечивать т.н. применения межрежимной среды, и указанные примеры осуществления можно также использовать в этом контексте. Применения межрежимной среды включают в себя такие виды услуг как обеспечение зоны локализованного обслуживания (SOLSA, ОЗЛО), индивидуальные применения для логики повышенного уровня сети мобильной связи (CAMEL, ИПЛПСМ) и т.д. СОМ на основе идентификатора ячейки или в общем СОМ может быть выполнена с помощью таких имеющихся инструментариев, как прикладной инструментарий модуля идентификации абонента (SIM, МИА) (ПИМ) или ИПЛПСМ. ИПЛПСМ можно использовать для обеспечения основанных на ячейке применений в среде обслуживания ИПЛПСМ (CSE, СОИ), которые также можно использовать вместе с ОЗЛО. СОИ включает в себя, например, модификации начисления платы и блокирование вызова на основе сведений о ячейке. Но поскольку сеть может быть выполнена с помощью нескольких компьютерных систем обслуживания, поэтому ИПЛПСМ упоминается здесь только для примера.
Эти варианты осуществления можно также применять для или использовать в сочетании с другими усовершенствованными характеристиками определения местоположения системы сотовой связи. Они включают в себя приоритет зоны локализованного обслуживания (LSA, ЗЛО), доступ только ЗЛО, исключительный доступ, предпочтительный доступ и т.д. Межрежимная среда может включать в себя разные системы сотовой связи, например GSM, ШМДКР и пр. с многоуровневыми сотовыми структурами, включая макро-ячейки, микро-ячейки, пико-ячейки и собственные ячейки. Ниже приводятся некоторые примеры этих характеристик в более подробном изложении.
Приоритетом ЗЛО является приоритет ЗЛО абонента. Если у пользователя есть несколько действительных ЗЛО на данный момент, то решение принимают на основе приоритета ЗЛО, решают, какая именно из этих ЗЛО будет текущей. На Фиг.6 ЗЛО А имеет более высокий приоритет, чем ЗЛО В. Приоритет ячеек можно сравнивать только между соответствующими ячейками. Приоритет ЗЛО заключается в том, что операторы могут определить некоторую ячейку, которая будет выбрана до другой ячейки. Например, если т.н. зонтичную ячейку выбирают до микро-ячейки, то останется меньше ресурсов по причине больших расстояний повторного использования частоты в зонтичных ячейках.
В режиме Только Доступ ЗЛО пользователю разрешен доступ в ОНСМ только тогда, когда он находится в пределах ЗЛО, абонентом которых он является. Если он находится вне ЗЛО, то пользователь не сможет принимать или делать вызовы. Другими словами, идентификатор ячейки можно использовать для блокировки и/или разрешения пользования мобильной станцией в данной ячейке. Ячейкой исключительного доступа является ячейка, которой не может пользоваться кто-либо другой, кроме тех пользователей, которые относятся к ЗЛО данной ячейки.
Ячейка предпочтительного доступа является ячейкой, которая относится к определенной ЗЛО, которая предпочитает, т.е. дает некоторые заданные приоритеты абонентам, относящимся к данной ЗЛО. Ячейка может иметь только ограниченный доступ для пользователей, не являющихся пользователями ЗЛО.
Для обеспечения исключительного доступа, только доступа ЗЛО и предпочтительного доступа во время активного режима мобильной станции сведения ЗЛО являются предпочтительно доступными в КРС, КБС или в аналогичном элементе сети доступа.
Далее следует описание осуществления, согласно которому выбранный идентификатор ячейки используют в связи с механизмом регулирования мощности системы радиосвязи. Определение идентификатора ячейки может совпасть с механизмом регулирования мощности и поэтому результаты запросов идентификатора ячейки или команды регулирования мощности могут взаимно конфликтовать, хотя их можно использовать для работы другой характеристики. Например, если идентификатор ячейки уже определен, тогда соответствующие команды повышения мощности (для увеличения мощности) других каналов сигнала активного соединения могут быть проигнорированы. Вместо этого команды повышения мощности выбранной ячейки могут быть действительными до тех пор, пока выбранная ячейка не станет оптимальным кандидатом. С другой стороны, команды понижения мощности являются действительными только для каналов, не являющихся кандидатами, а не для оптимального кандидата (идентификатор приоритетной ячейки). Следует отметить, что возможны разные варианты регулирования мощности и комбинаций определения идентификатора ячейки. Их необходимо выбирать, исходя из нагрузки системы, имеющихся помех, радиосреды, запросов СОМ и пр., чтобы повысить рабочие показатели системы.
Идентификатор ячейки можно также применять сообразно регулированию мощности с разнесением выбора местонахождения (SSDT, РМРВМ). Регулирование мощности передачи с разнесением выбора местонахождения (РМРВМ) является видом регулирования мощности для нисходящей линии связи, которое можно применять, когда мобильная станция находится в состоянии мягкой передачи обслуживания. Согласно принципам РМРВМ оптимальную ячейку активного набора динамически выбирают как единственное местонахождение осуществления передачи. В этом случае способ идентификатора ячейки гармонизирует определение идентификатора ячейки на основе критериев РМРВМ.
Помимо этого данный пример осуществления можно применить в нисходящей линии связи, находящейся в периоде ожидания (IPDL, НЛПО). В НЛПО каждая базовая станция в свою очередь полностью прекращает передачу на короткий заданный период времени, и таким образом обеспечивают период эффективного измерения для всех оконечных устройств в их зоне охвата. Это делается для улучшения отношения сигнал/помеха (ОСП) измерений за счет ослабления наиболее сильного источника помех, т.е. обслуживающей базовой станции. Примеры осуществления данного изобретения также могут учитывать периоды прекращения механизма НЛПО. Это можно сделать, например, путем игнорирования периодов прекращения мощности опорного сигнала, согласования частоты корректирования идентификатора ячейки с частотой периода прекращения (например, если периоды прекращения не происходят особо часто) и пр.
Фиг.7 иллюстрирует разные возможные состояния подвижного оконечного устройства в среде 3-го поколения в разных состояниях регулирования радиоресурса (RRC, РРР) ШМДКР. Примеры осуществления данного изобретения могут обеспечивать определение местоположения по идентификатору ячейки в любом состоянии, изображаемом на Фиг.6, включая URA_PCH, Cell_PCH, Cell_DCH, Cell_FACH, повторный выбор ячейки, межсистемные режимы, и также режим ожидания.
Идентификатор зоны обслуживания можно получить, если мобильная станция не находится в активном состоянии, т.е. отсутствует соединение между мобильной станцией и по меньшей мере одной ячейкой. Например, в УСМС идентификатор ячейки можно обеспечить только в том случае, когда имеется соединение регулирования радиоресурса (РРР) между мобильной станцией и по меньшей мере одной базовой станцией. Поэтому, возможно, сетевой контроллер не сможет вернуть идентификатор зоны обслуживания в основные сети. Если мобильная станция находится в режиме, в котором идентификатор (или охват) ячейки обеспечить нельзя, тогда мобильную станцию можно ввести в состояние, в котором можно обеспечить идентификатор ячейки. Например, в состоянии URA РСН идентификатор ячейки может отсутствовать. Мобильную станцию можно ввести в Cell_FACH, чтобы определить идентификатор ячейки, в результате чего идентификатор ячейки можно получить в любое время, когда он будет нужен узлу СОМ. При этом сеть может предотвратить вхождение мобильной станции в состояние корректирования (обновления), чтобы принять корректировки ячейки, когда мобильная станция будет выбирать новую ячейку.
Если мобильная станция находится в режиме ожидания и необходимо сделать ее поисковый вызов, то инициирование поискового вызова для СОМ может происходить либо от основной сети, либо от сети доступа УНРД. Кроме обычной методики поискового вызова для него могут быть использованы следующие возможные дополняющие действия:
- Новейшие имеющиеся сведения о географическом местоположении мобильной станции (вспомогательные данные СОМ) могут быть использованы для определения зоны, которую следует вызвать первой.
- Скорость и направление мобильной станции (или любой другой параметр подвижности) можно использовать для определения зоны поискового вызова и периодов повтора поискового вызова.
- В случае высокоскоростных подвижных объектов предполагается, что соответствующий набор идентификаторов последних ячеек (или вспомогательные данные СОМ) можно использовать для определения зоны поискового вызова.
- Вспомогательные данные СОМ на основе ячейки можно также использовать для оптимизирования зоны местоположения, периодов повтора и т.д.
Нужно отметить, что вспомогательные данные СОМ можно использовать для оптимизирования процедур поискового вызова и корректирования местоположения.
Определение идентификатора ячейки может быть основано на разных режимах ЗЛО, включая активный режим и режим ожидания. При определении идентификатора ячейки первый приоритет может относиться к заданному применению ЗЛО (например, ОЗЛО или любая другая ЗЛО). Для обеспечения надежной работы мобильной станции в сети может стать необходимым обеспечение режима ожидания. Это означает, что должна быть обеспечена необходимость того, чтобы мобильные станции смогли повторно выбирать верную ячейку, пребывая в ячейке в режиме ожидания. «Пребывая» означает, что мобильная станция находится в состоянии ожидания (простоя) в данной ячейке. Мобильная станция должна всегда пытаться повторно выбрать ячейку, относящуюся к ЗЛО абонента. Если имеются несколько ячеек, то нужно повторно выбрать ячейку с высшим приоритетом.
Мобильная станция может использовать обычные способы системы сотовой связи при выборе ячейки (например, когда включается мобильная станция). Это делают, например, за счет измерения и вычисления параметра мощности сигнала для каждой ячейки, которую может принимать мобильная станция, после чего выбирают ячейку с оптимальным значением мощности. Повторный выбор ячейки можно выполнить путем вычисления дополнительного параметра. Прежде всего выбирают ячейку с наивысшим приоритетом и потом ячейку с наивысшим дополнительным параметром.
Для ячеек, не являющихся ЗЛО-ячейками, вычисление параметров мощности сигнала может включать в себя, например, пороговый параметр RXLEV_ACCESS_MIN, но также можно использовать LCS_RXLEV_ACCESS_MIN для ячеек СОМ. Отдельные параметры могут потребоваться для обеспечения качественного соединения для СОМ и обычных соединений в ячейке ЗЛО. Еще один новый пороговый параметр, который можно передать на мобильную станцию, - LSA_CAMPING_MARGIN. Если значение параметра ячейки более низкого приоритета (или обычной ячейки) станет выше соответствующего параметра ячейки более высокого приоритета на величину LSA_CAMPING_MARGIN, тогда мобильная станция будет пребывать в ячейке более низкого приоритета, даже если LSA_RXLEV_ACCESS_MIN все еще будет положительным.
LSA_RXLEV_ACCESS_MIN можно использовать для обеспечения того, что мобильные станции будут предпочитать ЗЛО-ячейки, и LSA_CAMPING_MARGIN можно использовать для того, чтобы эффективность спектра сети не снижалась намного. Это также можно использовать для продления нахождения мобильной станции в режиме резервного времени.
Параметры повторного выбора новой ячейки можно также передавать в системной информации. Эти параметры будут передавать в УНРД/ШКС (широкополосная коммутационная сеть, BSS) от узла управления и обслуживания (О&М УПО) вместе с другими радиопараметрами.
Когда мобильная станция находится в активном режиме, контроллерному элементу (например, КРС или КБС) требуется абонентская ЗЛО-информация для выбора ячеек ЗЛО. Эти сведения можно скопировать в контроллерный элемент во время установления вызова и/или во время передачи обслуживания между КРС/КБС. Сообщение РРР и информационный элемент можно определить для передачи сведений. Информационный элемент ЗЛО идентифицирует предпочтительные ячейки, приоритеты этих ячеек и индикатор местного доступа.
Для сокращения количества передаваемых сведений сообщение может содержать сведения только о ЗЛО, например, если:
- обслуживающая ячейка является членом этой ЗЛО, или
- одна из соседних ячеек является членом этой ЗЛО, или
- ЗЛО в наборе, обязательном для обеспечения активного режима (в мобильной станции), и ЗЛО относятся к действующим в данное время характеристикам мобильной станции, и KPC/BSS обеспечивают ЗЛО.
Передача сведений может происходить при установлении вызова в любое время после установления РРР-соединения.
Во время определения идентификатора ячейки (в СОМ, основанной на уверенном приеме в данной ячейке) и с обеспечением активного режима ячейки, относящиеся к набору идентификаторов ячейки, например для ЗЛО-целей пользователя, могут быть выбраны при установлении вызова и/или когда выполняется передача обслуживания. Соответствующие абонентские ЗЛО-сведения будут присутствовать в соответствующем сетевом элементе, например в КБС, КРС и пр. Соответствующие абонентские ЗЛО-сведения будут передаваться этим элементам во время установления вызова и внешних передач обслуживания.
В некоторых примерах осуществления аспекты именно радиосвязи в системе электросвязи предпочтительно автономны от основной системы. Например, в системе 3-го поколения идентификатор ячейки должен быть отображен в параметре зоны обслуживания для его передачи по Iu-интерфейсу между сетью УНРД и основной сетью. Как указано выше, зона обслуживания может включать в себя одну или несколько ячеек. Это отображение можно выполнить либо в КРС/КБС, в системе управления сетью (NMS, СУС, включая блок управления сетью, NEMV, БУС), либо путем взаимодействия различных элементов сети доступа. Для оценки зоны охвата ячейки и для ее отображения в параметре зоны обслуживания такие параметры как оптимальный опорный сигнал, время прохождения сигнала в прямом и обратном направлениях (ВПСПОН) между базовой станцией, мобильной станцией, блоком измерения местоположения (LMV, БИМ), элементами определения местоположения опорного узла, и также параметр направления луча антенны можно использовать вместе с соответствующим идентификатором (идентификаторами) ячейки. В этом случае контроллер может использовать время прохождения опорного сигнала в прямом и обратном направлении (ВПСПОН), которое измеряют с помощью базовой станции либо периодически, либо по требованию.
Исходя из измерения ВПСПОН, можно получить более точные оценки местоположения с помощью т.н. принципов разницы времени прохождения сигнала в прямом и обратном направлениях (RTTD, РВПСПОН). В частности, КРС или другие сетевые элементы (или подвижные устройства), участвующие в вычислении определения местоположения, могут использовать разницу времени прохождения сигнала в прямом и обратном направлениях (РВПСПОН), измеренную базовыми станциями, геометрическую разницу времени (GTD, ГРВ) и реальную/относительную разницу времени (RTD, РОРВ). РВПСПОН можно вычислить, например, в КРС с помощью/сравнением измерений ВПСПОН, выполненных соответствующими базовыми станциями. ГРВ, с другой стороны, можно вычислить с помощью измерений ВПСПОН и местоположений соответствующих базовых станций. РОРВ является относительной разницей синхронизации в сети между двумя базовыми станциями и ее можно измерить с помощью БИМ (блок измерения местоположения). Помимо этого РОРВ можно вычислить с помощью основных измерений сети. Например, в УСМС для этих целей можно использовать наблюдаемую разницу времени номера фрейма соединения (CFN, НФС) - номера системного фрейма (SFN, НСФ), или соблюдаемые разницы времени НФС-НСФ. РВПСПОН основана на разнице времени прохождения в двух направлениях сигналов от разных базовых станций. Если эта разница между мобильной станцией и базовыми станциями БС1 и БС2 составляет Δt, то имеется линия прямой видимости (ЛПВ) между мобильной станцией и базовыми станциями, и тогда местоположение мобильной станции можно определить на гиперболе, то есть
где
d1 - расстояние от мобильной станции до BC1,
d2 - расстояние от мобильной станции до БС2,
с - скорость света.
РВПСПОН можно измерить с помощью трех разных базовых станций, и мобильная станция будет находиться на пересечении этих гипербол.
С помощью РВПСПОН, ГРВ и РОРВ местоположение данной мобильной станции можно определить по пересечению двух гипербол, полученных тремя базовыми станциями и двумя ГРВ. С помощью большего числа ГРВ можно уменьшить возможную зону местоположения. В системе МДВР, такой как GSM, соответствующее ВПСПОН можно определить с помощью т.н. способа опережения во времени (ТА, OB). Поэтому концепция указанного способа РВПСПОН может быть использована также в системах МДВР путем применения разного опережения во времени (DTA, РОВ).
Базовая станция может измерять смещение во времени между началом фрейма выделенного канала поискового вызова (DPCH, ВКПВ) нисходящей линии связи и началом (первый значимый канал) соответствующего фрейма ВКПВ восходящей линии связи. Точность измерения предпочтительно находится на суб-чиповом уровне (уровне суб-элемента сигнала). Мобильная станция может обеспечивать дополнительное смещение во времени между приемом от и передачей на контроллер, в результате чего можно вычислить точное ВПСПОН.
Либо дальность ячейки можно определить с помощью бюджета мощности опорного сигнала. Исходя из бюджета мощности опорного сигнала, можно получить, например, значение передаваемой мощности базовой станции, изотропных потерь канала, пороговое значение охвата на границе зоны охвата для данной вероятности местоположения, и значение дальности ячейки для приема внутри помещения и снаружи.
В некоторых системах сотовой связи, таких как МДКР, дальность ячейки может изменяться во времени, т.е. размер ячейки может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от условий, таких как число мобильных станций, подключенных к данной ячейке. Дальность ячейки (радиус) можно приблизительно определить с помощью, например, известного способа Окумура-Хата, или других соответствующих способов. Окончательный радиус ячейки можно также определить по следующей формуле:
где Рr - принимаемая мощность;
Pt - передаваемая мощность (эквивалентная мощность изотропного излучения, EIRR ЭМИИ) базовой станции, плюс коэффициент усиления приемника;
P1 - потери канала;
P1(r0) - известное ближайшее эталонное расстояние r0 (например, 1 км для крупной городской системы мобильной связи, 100 м для микроячейки, 1 м для пико-ячейки); и
r - дистанция от базовой станции.
Последний член зависит от исправления ошибок, возникающих по причине изменений принимаемой мощности, подвижности мобильной станции и пр.
Контроллер или узел СОМ могут использовать оценку дальности (радиуса) ячейки, исходя из бюджета канала связи опорного сигнала вместе с идентификатором ячейки, чтобы примерно определить охват (покрытие) для зоны обслуживания.
Согласно еще одному варианту контроллер может использовать наблюдаемую разницу времени номера системного фрейма (НСФ-НСФ) и номера фрейма соединения относительно номера системного фрейма (НФС-НСФ), чтобы определить либо дальность ячейки либо точное местоположение мобильной станции.
В любом из упоминаемых выше случаях взаимодействие между соседними зонами охвата ячейки, включая допуск ошибки, можно использовать для определения более точного местоположения мобильной станции.
Если наблюдаемая разница времени НСФ и НФС применяется для уточнения оценки местоположения, то местоположение мобильной станции должно находиться в зоне взаимодействия между соседними гиперболами охвата радиосвязи. Помимо самого последнего идентификатора ячейки (оценки СОМ) для отображения идентификаторов ячейки для соответствующей зоны охвата и/или зон обслуживания можно также использовать скорость и направление мобильной станции. Причем данные планирования радиосети, опорную мощность базовой станции/мобильной станции (передаваемую и принимаемую), размещение ячейки и/или базовой станции, вспомогательные данные в КРС/КБС/СУС (например, данные СОМ, данные регулирования мощности передачи и пр.) можно использовать для отображения идентификатора ячейки на зоне охвата или зоне обслуживания ячейки. Это отображение можно сделать в сети доступа и поэтому узел СОМ можно обеспечить координатами местоположения. То есть имеется возможность обеспечить элемент основной сети идентификатором зоны обслуживания, который состоит из координат зоны местоположения.
Также есть возможность сравнения принимаемых уровней мощности с бюджетом мощности, в результате чего могут быть обеспечены более точные сведения о местоположении мобильной станции. Можно также объединять два или более элементов.
В примерах осуществления данного изобретения может быть использована любая комбинация указанных методов и параметров измерения. Координаты зон охвата или зон обслуживания ячейки можно также определять в виде кругов, эллипсоидов, многоугольников и др.
Определение местоположения по зоне охвата ячейки (идентификатор ячейки) может соответствовать требованиям большей части служб СОМ. Точность способа может изменяться от нескольких метров до нескольких километров в зависимости от сотовой структуры системы и радиообстановки. Эти службы могут включать в себя следующие категории определения местоположения:
- в помещении дома или офиса, где ячейки обеспечиваются базовыми станциями, находящимися в здании;
- в помещении дома или офиса и прилегающие ячейки, когда зона локализованного обслуживания (ЗЛО) распространяется также наружу. Наружные прилегающие ячейки могут быть включены в местную зону обслуживания для ячеек в помещениях;
- промышленная зона; когда компания может иметь несколько служебных зданий и имеет зону локализованного обслуживания, которая охватывает все ее здания и местность между ними;
- часть города или несколько мест в заданной зоне.
Выше приводится описание возможных применений служб определения местоположения. Далее следует более подробное описание двух примеров возможного применения службы определения местоположения.
В первом примере пользователь транспортного средства спрашивает у службы определения местоположения ближайшую и/или самую дешевую автозаправочную станцию в зоне, в которой он в данное время находится, по своей мобильной станции или с помощью автомобильной навигационной системы, подключенной к системе электросвязи. Местоположение пользователя определяют, например, по сведениям ячейки пребывания и после этого ему могут предоставить сведения о ближайшей автозаправочной станции. Провайдер (который в данном случае, вероятно, находится на автозаправочной станции) может также дать советы пользователю, запросившего этот вид обслуживания, с помощью службы определения местоположения. Провайдер может даже загрузить карту зоны в мобильную станцию.
Пользователь также может запросить у этой службы сделать заправку автомобиля (т.е. включить насос или в системах автоматического соединения шланг для соединения топливного шланга с автомобилем) нажатием относящейся к заправке кнопки или включения соответствующей функции мобильной станции, или с помощью автомобильной навигационной системы. Затем мобильная станция может отослать сообщение в устройство автозаправочной станции с помощью соответствующих средств, например, инфракрасной линии связи или соответствующего протокола. Это сообщение может содержать сведения пользователя, необходимые для заправки автомобиля, такие как номер мобильной станции, код характеристики службы мобильной связи, международная идентификация мобильного абонента (МИМА); код пользователя, предлагаемый обслуживающим провайдером и пр. Пользовательскую информацию проверяют путем ее сравнения с имеющейся пользовательской информацией, например, в базе данных автозаправочной станции, например, в собственной виртуальной среде. В случае совпадения автомату дается разрешение включить топливный насос. В ином случае запрос отклоняют и/или запрашивают дополнительные сведения у мобильной станции путем направления сообщения от базы данных автозаправочной станции в мобильную станцию напрямую или через автомат, включающий топливный насос. Затем может быть начат процесс заправки.
По завершении заправки пользователь может завершить процесс с помощью своей мобильной станции. Сведения о заправке затем направляют в базу данных станции для начисления платы. На основании этих сведений затем можно выставить счет пользователю. Начисление платы может быть также сделано непосредственно с помощью мобильных банковских операций, которые могут включать в себя разные виды производства платежа, например, наличными, в кредит, с помощью интерфейса сети «Интернет» (например, протокол радиодоступа) и пр. или вместе с телефонной выпиской счета.
В соответствии с еще одним примером пользователь спрашивает о ближайшей свободной и/или самой дешевой стоянке в зоне, в которой он находится. С помощью мобильной станции или автомобильной навигационной системы он может сделать этот запрос нажатием специальной парковочной кнопки. Затем будет определено местоположение оконечного устройства и будут предоставлены сведения о стоянке. Этому пользователю также может быть предоставлена услуга «следуй за мной» на основе СОМ. После того, как стоянка будет найдена, владелец/пользователь автомобиля сможет его поставить на стоянку.
Пользователь может также сделать запрос на резервирование стояночного места путем нажатия относящейся к парковке кнопки в мобильной станции или в автомобильной навигационной системе. Система мобильной связи истолкует этот запрос как запрос на определение местоположения подвижного объекта. Затем сообщение о запросе определения местоположения направляют в сеть сотовой связи. Затем местоположение оконечного устройства определяют по сети (оконечному устройству), например, на основе собственной ячейки, и сведения о местоположении мобильной станции направляют в центр определения местоположения мобильных станций данной системы сотовой связи. Эти сведения могут содержать координаты мобильной станции, время, сведения об автостоянке (например, заданный номер/код, который может быть регистрационным номером автомобиля).
По окончании парковки владелец автомобиля может завершить парковку нажатием кнопки парковки (окончание). Мобильная станция может снова истолковать это нажатие как запрос на определение местоположения и затем пошлет сообщение в сеть. Будет определено местоположение мобильной станции, и соответствующие сведения будут направлены в центр определения местоположения мобильных станций. Центр определения местоположения мобильных станций направляет сведения о местоположении мобильной станции в муниципальный центр регулирования уличного движения (или обслуживающему провайдеру). Эти сведения содержат координаты автомобиля, время (включая попытки определения местоположения, начало и завершение), сведения о стоянке. Центр регулирования уличного движения сможет начислить плату владельцу автомобиля на основании сведений о местоположении (собственная ячейка), поступивших от мобильной станции владельца или от его автомобильной навигационной системы. Это можно сделать путем сравнения сведений о местоположении мобильной станции с соответствующей зоной стоянки и со схемами начисления платы. Для этой цели можно также применить методы начисления платы, аналогичные первому примеру.
Необходимо отметить, что хотя примеры осуществления данного изобретения изложены в отношении мобильных станций, тем не менее они применимы для любого другого соответствующего типа пользовательского оборудования.
Данные определения местоположения можно передавать в виде пакетов. Но согласно альтернативным примерам осуществления данного изобретения данные можно отправлять в любом соответствующем формате.
Примеры осуществления данного изобретения изложены в контексте системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов. Это изобретение также применимо и для других методов доступа, включая многостанционный доступ с частотным разделением каналов, многостанционный доступ с временным разделением каналов и также их сочетания.
Нужно отметить, что базовые станции иногда можно называть как «узел Б». Термин «ячейка» также включает в себя группу ячеек в тех случаях, когда контроллер управляет несколькими ячейками (например, корректирование зоны маршрутизации УНРД (URA, ЗМУ). Передача обслуживания согласно ЗМУ по существу соответствует передаче обслуживания ячейки, разница заключается в том, что ЗМУ формирует группу ячеек.
Вышеизложенное описывает интерфейс и связь между контроллером сети радиодоступа и узлом межсетевого сопряжения для определения местоположения в основной сети. Примеры осуществления данного изобретения применимы в соответствующих случаях, также и для других сетевых элементов.
Также необходимо отметить, что выше описываются примеры осуществления, приводимые в качестве примера, и в раскрываемом решении можно сделать ряд изменений и модификаций в рамках данного изобретения, определяемых в прилагаемой формуле изобретения.
Изобретение относится к системе электросвязи и способу, предназначенному для использования в системе электросвязи. Технический результат заключается в устранении неопределенности при определении местоположения. Система электросвязи содержит совокупность зон обслуживания, каждую из которых идентифицируют идентификатором зоны обслуживания. Согласно данному способу запрашивают идентификатор зоны обслуживания, который относится к данной мобильной станции. По получении запроса выбирают один идентификатор зоны обслуживания из совокупности идентификаторов возможных зон обслуживания. Для выбора применяют заданное правило выбора идентификатора зоны обслуживания. Затем исходя из выбранного идентификатора зоны обслуживания, предоставляют сведения о местоположении, которое относится к данной мобильной станции. 3 н. и 40 з.п. ф-лы, 7 ил.
| US 5930699 А, 27.07.1999 | |||
| WO 9952316 А, 14.10.1999 | |||
| WO 9846035 A2, 15.10.1998 | |||
| ПЕРЕДАЧА ВЫЗОВОВ В ПРЕДЕЛАХ ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМ СОТОВОЙ РАДИОСВЯЗИ | 1994 |
|
RU2110898C1 |
| СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ СВЯЗИ В СЕТИ С ПОДВИЖНЫМИ КОНЕЧНЫМИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯМИ | 1993 |
|
RU2139631C1 |
