FI103468B - Limitation of the mobility of a subscriber terminal in a radio system - Google Patents

Limitation of the mobility of a subscriber terminal in a radio system Download PDF

Info

Publication number
FI103468B
FI103468B FI963382A FI963382A FI103468B FI 103468 B FI103468 B FI 103468B FI 963382 A FI963382 A FI 963382A FI 963382 A FI963382 A FI 963382A FI 103468 B FI103468 B FI 103468B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
terminal equipment
base station
proportional
propagation time
subscriber
Prior art date
Application number
FI963382A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI963382A0 (en
FI963382A (en
FI103468B1 (en
Inventor
Pekka Soininen
Eija Saario
Original Assignee
Nokia Telecommunications Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Telecommunications Oy filed Critical Nokia Telecommunications Oy
Priority to FI963382A priority Critical patent/FI103468B/en
Publication of FI963382A0 publication Critical patent/FI963382A0/en
Priority to PCT/FI1997/000499 priority patent/WO1998009467A1/en
Priority to AU40169/97A priority patent/AU4016997A/en
Publication of FI963382A publication Critical patent/FI963382A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI103468B1 publication Critical patent/FI103468B1/en
Publication of FI103468B publication Critical patent/FI103468B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/14WLL [Wireless Local Loop]; RLL [Radio Local Loop]
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02Mechanical actuation
    • G08B13/14Mechanical actuation by lifting or attempted removal of hand-portable articles
    • G08B13/1427Mechanical actuation by lifting or attempted removal of hand-portable articles with transmitter-receiver for distance detection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/78Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted discriminating between different kinds of targets, e.g. IFF-radar, i.e. identification of friend or foe

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

1 1034681, 103468

Tilaajalaitteen liikkuvuuden rajoittaminen radiojärjestelmässäRestriction of subscriber device mobility in a radio system

Keksinnön ala Tämä keksintö koskee menetelmää päätelaitteen liikkuvuuden tark-5 kailemiseksi järjestelmässä, jossa osa tilaajayhteydestä muodostuu päätelaitteen radio-osan ja tukiaseman välisestä radioyhteydestä. Järjestelmä voi olla solukkorakenteinen matkapuhelinjärjestelmä, mutta erityinen sovelluskohde on johdottoman tilaajaliittymän toteuttava radiojärjestelmä, johon kuuluu tukiasemia ja rajoitetun liikkuvuuden omaavia langattomia päätelaitteita, joihin 10 on kytketty tilaajalaite, joka voi olla tavallinen kiinteän verkon puhelin.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for monitoring terminal mobility in a system where part of the subscriber line is comprised of a radio link between a radio part of the terminal and a base station. The system may be a cellular cellular telephone system, but a particular application is a radio system implementing a wireless subscriber line, comprising base stations and wireless terminals with limited mobility, to which a subscriber unit may be connected, which may be a standard fixed network telephone.

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Kiinteissä puhelinverkoissa muodostuu tilaajajohtojen verkko siten, että lukuisista tilaajalaitteista lähtevät parikaapelit viedään ristikytkentälait-15 teeseen, lukuisista ristikytkentälaitteista lähtevät kaapelit yhdistetään toisessa ristikytkentälaitteessa, josta lähtevä kaapeli viedään keskukseen. Keskuksen tilaajajohtoihin päin oleva merkinantorajapinta on standardoitu ja on joko 2-johtimisten analogisten tilaajajohtojen liitäntä, CCITT:n V2-suosituksen mukainen multiplekserirajapinta tai ETSI:n V5.1 -suosituksen mukainen sanoma-20 pohjainen multiplekserirajapinta. Tilaajajohdot ovat suuri kustannuserä paitsi verkkoa rakennettaessa myös verkon ylläpidossa.In fixed telephone networks, a subscriber line network is formed such that a pair of subscriber terminals outgoing from a plurality of subscriber terminals is routed to a crossover device, and the outgoing wires from a plurality of subscriber terminals are connected in another crossover device from which the outgoing cable is routed. The signaling interface facing the exchange subscriber lines is standardized and is either a 2-wire analog subscriber line interface, a CCITT V2 recommendation multiplexer interface or a ETSI V5.1 recommendation multiplexer interface. Subscriber lines are a major expense, not only for network construction but also for network maintenance.

Puhelinverkkoa rakennettaessa on keskuksen ja tilaajalaitteiden vä-listen tilaajajohtojen asennus paitsi huomattava kustannuserä myös paljon ai-: kaa vievä toimenpide. Erityisesti harvaan asutulla seudulla saattavat liittymä- : V 25 kohtaiset kustannukset olla suuret. Eräs ratkaisu kustannusten alentamiseksi on keskuksen ja tilaajalaitteen välisen kiinteän tilaajasilmukan korvaaminen :: : radioyhteydellä. Tällöin kiinteän verkon tilaajalaite liitetään radiolähetti- men/vastaanottimen sisältävään päätelaitteeseen, joka muuntaa tilaajalaitteen äänitaajuisen signaalin radiotaajuiseksi ja lähettää sen radioteitse tukiasemalle 30 ja vastaavasti muuntaa vastaanotetun radiotaajuisen signaalin tilaajalaitteen ymmärtämäksi äänitaajuussignaaliksi.When constructing a telephone network, the installation of local loops between the exchange and the subscriber equipment is not only a considerable expense but also a time-consuming operation. Especially in sparsely populated areas, the cost per connection may be high: V 25. One solution to reduce costs is to replace the fixed subscriber loop between the exchange and the subscriber unit with a ::: radio link. The fixed subscriber station is then connected to a terminal containing a radio transmitter / receiver, which converts the subscriber unit's audio frequency signal to radio frequency and transmits it over the radio to the base station 30, respectively, and converts the received radio frequency signal into an audio frequency signal.

Tällainen ratkaisu voi pohjautua joko täydelliseen analogiseen tai digitaaliseen matkapuhelinkeskuksen sisältävään solukkojäijestelmään, jossa . , päätelaitteet ovat yhteydessä tukiasemaan tai se voi olla modifioitu solukkojär- : 35 jestelmä, josta joitakin verkkoelementtejä on poistettu ja joitakin toimintoja yk- 2 103468 sinkertaistettu. Yhteisenä nimenä ratkaisuille käytetään tässä hakemuksessa nimeä WLL-järjestelmä (Wireless Local Loop System).Such a solution can be based on either a complete analogue or digital cellular subsystem containing a mobile switching center, where:. , the terminals are connected to the base station or it may be a modified cellular system from which some network elements have been removed and some functions simplified. The common name for the solutions in this application is called the Wireless Local Loop System (WLL).

WLL-järjestelmä voidaan rakentaa siten, että sovelletaan jonkin olemassa olevan solukkojärjestelmän rakenneosia. Matkapuhelinjärjestelmä voi 5 olla analoginen tai digitaalinen järjestelmä. Tällöin WLL-järjestelmän signalointi on kyseisen järjestelmän mukaista, tukiasemat ovat ko. järjestelmän standar-ditukiasemia ja päätelaitteen radio-osa samanlainen kuin matkaviestimen radio-osa tai päätelaite voi olla matkapuhelinjärjestelmän matkaviestin sellaisenaan, jolloin päätelaite ja tilaajalaite (puhelin) on yhdistetty yhdeksi fyysiseksi 10 laitteeksi. WLL-järjestelmän tärkeä komponentti on tilaajaverkkoelementti, joka liittää tilaajat standardin mukaiseen paikalliskeskukseen. Puhtaassa solukko-järjestelmässä tilaajaverkkoelementti on matkapuhelinkeskus ja sovelletussa järjestelmässä myöhemmin kuvattava verkkoelementti. Tilaajaverkkoelementti muuttaa WLL-verkon signaloinnin, esim. analogisen NMT-järjestelmän tai di-15 gitaalisen GSM-jäijestelmän signaloinnin, kiinteään verkkoon (esim. PSTN) soveltuvaksi merkinannoksi ja vastaavasti sovittaa kiinteän verkon merkinannon WLL-verkon rajapintaan.The WLL system may be constructed by applying components of an existing cellular system. The mobile telephone system may be an analog or digital system. In this case, the signaling of the WLL system is in accordance with that system; the system standard base stations and the radio part of the terminal device similar to the radio part of the mobile station or the terminal may be a mobile station of the mobile system as such, whereby the terminal and the subscriber unit (telephone) are combined into one physical device. An important component of the WLL system is a local area network (LAN) element that connects subscribers to a standard local exchange. In a pure cellular system, the access node is a mobile switching center and in the applied system a network element to be described later. The subscriber network element converts WLL network signaling, e.g., analog NMT system or di-15 digital GSM rigid system signaling, into a fixed network (e.g., PSTN) signaling and respectively adapts the fixed network signaling to the WLL network interface.

Erään WLL-järjestelmän periaate on esitetty kuvassa 1. Langaton kiinteä päätelaite T käsittää antennilla varustetun radio-osan ja puhelinadapte-20 rin 4, joka yhdistää standardin mukaisen tilaajalaitteen 5 päätelaitteeseen. .· Tilaajalaite voi olla tavallinen puhelinkone, telefax-laite tai modeemi. Se on liitetty päätelaitteeseen työntämällä standardi pistoke päätelaitteen adapteri-liitäntään. Käyttäjä käyttää tilaajalaitetta 5 kuten tavallisessa kiinteässä verkossa, vaikka pääosa tilaajajohtoyhteydestä muodostuukin päätelaitteen T ja : 25 tukiaseman BTS (Base Transceiver Station) 2 tai 3 välisestä radioyhteydestä.The principle of one WLL system is shown in Figure 1. The wireless fixed terminal T comprises a radio part with an antenna and a telephone adapter 20 which connects a standard subscriber unit 5 to the terminal. · The subscriber unit can be a standard telephone machine, a fax machine or a modem. It is connected to the terminal by inserting the standard plug into the adapter connector of the terminal. The subscriber unit 5 is used by the user as in a standard wired network, although the majority of the subscriber line connection consists of a radio link between the terminal T and: 2 or 3 of the base transceiver station BTS.

Tilaajalaite voi olla myös sen järjestelmän mukainen tavallinen matkaviestin 6, :: johon WLL-perustuu. Kukin tukiasema voi palvella lukuisia tilaajalaitteita. Tuki asemat on liitetty erityiseen tilaajaverkkoelementtiin 1, joka puolestaan on kytketty standardin mukaiseen puhelinkeskukseen.The subscriber device may also be a conventional mobile station 6 according to the system on which the WLL is based. Each base station can serve a plurality of subscriber equipment. The support stations are connected to a special access network element 1, which in turn is connected to a standard telephone exchange.

30 Verkkoelementti 1 liittyy paikalliskeskukseen V2- tai V5.1 tyyppisellä y.' avoimella 2 Mbit/s PCM-järjestelmää käyttävällä multiplekseriliitännällä. Jos *:· paikalliskeskus tukee vain 2-johdinliitäntää, verkkoelementti liitetään keskuk- · seen konvertoimalla V2-signalointi multiplekserin avulla analogiseksi 2-johdin : tilaajaliittymärajapinnaksi.The network element 1 connects to the local exchange with type V2 or V5.1. ' with an open 2Mbps PCM multiplexer interface. If *: · the local exchange only supports a 2-wire interface, the network element is · connected to the exchange by converting V2 signaling by a multiplexer to an analog 2-wire: subscriber interface.

•...: 35 Verkkoelementin ja siihen liitettyjen tukiasemien välinen signalointi on sovelletun matkapuhelinverkon signalointia, kuitenkin modifioituna siten, että 3 103468 solukkoverkolle tyypilliset toiminnot kuten solunvaihto (cell handover) ja roaming on tarpeettomina jätetty pois. Tilaajan on siis pysyttävä sille nimetyn tukiaseman peittoalueella. Tulevan ja lähtevän puhelun reititys perustuu verkkoelementin tilaajatiedostoon. Verkkoelementin toiminta vastaa keskittimen toi-5 mintaa: puhelu välitetään tilaajaliittymästä keskukseen ja numeroiden analysoiminen, laskenta ym. toiminnot suoritetaan keskuksessa.• ...: 35 Signaling between a network element and associated base stations is signaling of an applied cellular network, however modified so that functions typical of the cellular network, such as cell handover and roaming, are unnecessarily omitted. Thus, the subscriber must remain within the coverage area of the designated base station. The routing of incoming and outgoing calls is based on the subscriber file of the network element. The function of the network element corresponds to the operation of the hub: the call is transmitted from the subscriber line to the exchange and the analysis of numbers, counting and other functions are performed in the exchange.

Edellä sanotun mukaisesti WLL-verkko voi pohjautua johonkin digitaaliseen matkapuhelinjärjestelmään. Niissä matkaviestimen on mitattava vastaanottamansa signaalin tehoa, naapuritukiasemien BCCH-kantoaallon 10 (Broadcast Channel) voimakkuuksia sekä laskettava vastaanotetun signaalin laatua kuvaavaa bittivirhesuhdetta. Sen on raportoitava mittaustulokset tietyin väliajoin, esim. GSM-järjestelmässä tulokset voidaan lähettää kaksi kertaa sekunnissa. WLL-sovelluksessa päätelaite voi ja useimmiten myös suorittaa samat mittaukset kuin mitä matkaviestinkin tekee, joskin handoveriin liittyvät mit-15 taukset ovat tarpeettomia.As stated above, the WLL network may be based on a digital cellular system. Here, the mobile station must measure the power of the received signal, the BCCH carrier 10 of neighboring base stations, and calculate a bit error rate describing the quality of the received signal. It has to report the measurement results at certain intervals, eg in the GSM system the results can be sent twice per second. In a WLL application, the terminal can, and in most cases also, perform the same measurements as a mobile station, although handover-related measurements are unnecessary.

Aikajakoisissa digitaalisissa solukkojärjestelmissä lähetys tapahtuu lähetysaikavälillä purskeena. Jotta vastaanotetut peräkkäiset purskeet eivät joutuisi päällekkäin, on kunkin purskeen lopussa tietyn pituinen suoja-aika. Suoja-aika tarvitaan, koska samalla radiokantoaallolla mutta eri aikavälissä lä-20 tiettävät matkaviestimet ovat satunnaisella etäisyydellä tukiasemasta, jolloin radioaaltojen etenemisaika tukiasemalta matkaviestimelle vaihtelee ai-kavälikohtaisesti. Siksi on aikaväleissä lähetettävien purskeiden keston oltava .! hieman aikaväliä lyhyempi, jotta tukiaseman vastaanottaessa eivät vierekkäi- ;. ; sissä aikaväleissä lähetetyt purskeet menisi päällekkäin. Jotta suoja-aika olisi : f 25 mahdollisimman lyhyt, on järjestelmä määritelty sellaiseksi, että tukiasema säätää dynaamisesti kunkin matkaviestimen lähetysaikaa siltä vastaanotta- • ♦ : miensa purskeiden perusteella. Tukiasema antaa matkaviestimelle ns. ajoi- tusennakon TA (Timing Advance), jonka mukaan matkaviestin säätää lähe-tyshetken alkua. GSM-järjestelmässä ajoitusennakko voi saada arvoja väliltä 30 0-233 ps, joka aikavälin keston huomioon ottaen tarkoittaa sitä, että maksi- miajoitusennakkoa käyttävä matkaviestin voi olla 35 km etäisyydellä tukiase-. ·: · masta. Suoja-aika määräytyy siten, että lähetys/vastaanottokehyksen ajoituk sen puitteissa tukiasema mittaa lähettämänsä purskeen ja matkaviestimeltä vastaanottamansa purskeen aikaeroa ja laskee siitä ajoitusennakon, jonka se :: 35 ilmoittaa matkaviestimelle kaksi kertaa sekunnissa.In time-divisional digital cellular systems, transmission takes place in a transmission time slot burst. At the end of each burst, there is a certain duration of protection so that the received successive bursts do not overlap. The guard time is required because the mobile stations detected on the same radio carrier but at different time intervals are at a random distance from the base station, whereby the propagation time of the radio waves from the base station to the mobile station varies from time to time. Therefore, the duration of bursts transmitted in time slots must be.! slightly shorter than the time slot so that the base station receives no adjacent; ; the bursts transmitted in these time slots would overlap. To keep the protection time as low as possible: f 25, the system is configured so that the base station dynamically adjusts the transmission time of each mobile station based on the bursts it receives. The base station gives the mobile station a so-called. Timing Advance (TA), according to which the mobile station controls the start of the transmission time. In the GSM system, the timing advance can obtain values from 30 0 to 233 ps, which, taking into account the time slot duration, means that the mobile station using the maximum timing advance may be within 35 km of the base station. ·: · Scale. The guard time is determined so that within the timing of the transmit / receive frame, the base station measures the time difference between its transmitted burst and the burst it receives from the mobile station, and calculates a timing advance which it informs the mobile station twice per second.

4 1034684, 103468

Matkapuhelinverkossa ovat puhelun laskentaperusteiden suhteen kaikki solut tunnetusti samanarvoisia, jolloin tilaajalle ei voida taijota muita laskentaperusteita kuin vuorokauden aikaan tai tiettyyn numeropariin perustuva jousto. Edellisessä asetetaan erityislaskutusparametri, joka mahdollistaa sen, 5 että parametriin liittyvästä numerosta soitetuista puheluista laskutetaan normaalia vähemmän aikoina, jolloin matkapuhelinverkon kuormitus on vähäistä ja vastaavasti normaalia enemmän kun matkapuhelinverkon kuormitus on suuri. Tämä parametri tuo puhelun laskentaperusteeseen aikariippuvuuden. Jälkimmäisessä on kyseessä ns. kotisoitto, jossa matkaviestimen ja tilaajan kiin-10 teän päätelaitteen välinen puhelu on hinnoiteltu normaalia edullisemmaksi. Kutsuvan ja kutsutun tilaajan etäisyyttä tai kutsutun tilaajan paikkaa ei ole voitu ottaa reaaliaikaisesti huomioon laskentaperusteissa. Erityislaskentaperusteita ei ole ollut tarjolla tiettyjen solujen sisäisiin puheluihin tai tiettyjen solujen välisiin puheluihin.In a cellular network, all cells are known to be equal in terms of call counting bases, so that no other counting base can be assigned to the subscriber other than the elasticity based on the time of day or a specific number pair. The former sets a special billing parameter that allows calls made from a number associated with the parameter to be charged less than usual at times when the load on the cellular network is low and, accordingly, more than normal when the load on the cellular network is high. This parameter adds a time dependency to the call counting basis. The latter is a so-called. A home call where a call between a mobile station and a subscriber's fixed terminal is priced lower than normal. The distance between the calling and called subscriber or the location of the called subscriber could not be taken into account in the calculation in real time. No specific calculation criteria were available for inter-cellular or inter-cellular calls.

15 Näihin ongelmiin on esitetty ratkaisuja hakijan patenttihakemuksissa FI-946091 ja FI-946092. Niiden mukaisesti asetetaan matkapuhelinverkon yksi solu tai useamman solun joukko erityissolujen ryhmäksi. Ryhmän soluja voi olla eri keskusalueilla. Puhelua muodostettaessa keskus analysoi, kuuluvatko kutsuvan tilaajan sijaintisolu ja/tai kutsutun tilaajan sijaintisolu erityissolujen 20 ryhmään. Jos kutsuvan ja kutsutun tilaajan sijaintisolut ovat eri keskusalueella, on hakemuksissa lisäksi esitetty tapa välittää kutsutun tilaajan sijaintisolua koskevan tiedon siirtämiseksi kutsuvan tilaajan keskukseen ennen puheyhtey-; den kytkemistä. Voidaan myös määritellä tilaajanumeroiden muodostama ti- • ; laajaryhmä. Tällöin sen perusteella ovatko tilaajat erityissolujen ryhmässä ja/tai i ’·' 25 kuuluvatko tilaajanumerot tilaajaryhmään voidaan varioida erilaisia puhelu- taksoja.15 Solutions to these problems are provided in Applicant Patent Applications FI-946091 and FI-946092. Accordingly, one cell or a plurality of cells in a cellular network is set up as a group of special cells. Cells in a group may be in different central regions. When establishing a call, the exchange analyzes whether the calling subscriber's location cell and / or the called subscriber's location cell belong to a group of 20 special cells. If the calling and called subscriber's location cells are in a different central area, the applications further provide a method for transmitting the called subscriber's location cell information to the calling subscriber's exchange before the voice call; den. It is also possible to define the order of subscriber numbers; a large group. In this case, depending on whether the subscribers are in a special cell group and / or whether the subscriber numbers belong to the subscriber group, different call rates can be varied.

• · ·,· : Toinen hakemus eroaa ensimmäisestä siinä, että puhelua muo dostettaessa älyverkossa oleva palvelun ohjauspiste SCP analysoi, kuuluvatko kutsuva tilaajan sijaintisolu ja/tai kutsutun tilaajan sijaintisolu erityissolujen ryh-30 mään. Palvelun ohjauspiste SCP soveltaa sitten puhelulle ryhmälle asetettua :·. erityislaskentaperustetta. Kutsuvan ja kutsutun tilaajan sijaintisolun ollessa eri *;· keskusalueella välitetään kutsutun tilaajan sijaintisolua koskeva tieto kutsuvan tilaajan matkapuhelinkeskukseen liittyvään palvelun ohjauspisteeseen joko suoraan tai matkapuhelinkeskuksien välisen merkinannon mukaisessa sano-35 massa.The second application differs from the first application in that, when establishing a call, the service control point SCP in the intelligent network analyzes whether the calling subscriber location cell and / or the called subscriber location cell belong to a group of special cells. The service control point SCP then applies the call set to the group: ·. the specific basis of calculation. In the central area, information about the location of the called subscriber is transmitted to the service control point of the calling subscriber's mobile switching center, either directly or in a message-to-mobile signaling mass.

5 1034685, 103468

Edellä mainitut hakijan aikaisemmat patenttihakemukset mahdollistavat sen, että matkaviestintilaajalle määritellään yksi tai useampi erityissolu ns. kotisolu, josta lähtevät ja johon päättyvät puhelut ovat halvempia kuin muualla verkossa tapahtuvat puhelut. Tämä periaate sopii myös WLL-5 järjestelmän tilaajalle. Siinähän tilaajalla on määrätty kotisolu ja liikkuminen solusta toiseen onkin estetty siten, että handover ei ole mahdollista.The applicant's previous patent applications mentioned above allow one or more specific cells to be defined for a mobile subscriber. a home cell that calls to and from is cheaper than calls elsewhere in the network. This principle is also applicable to the WLL-5 subscriber. After all, the subscriber has a specific home cell and movement from one cell to another is prevented so that handover is not possible.

Vaikka on mahdollista määritellä matkaviestin- ja WLL-tilaajalle kotisolu, jää kuitenkin ongelmaksi se, että solun alue on pienin alueellinen yksikkö. Tällöin ei ole mahdollista rajoittaa esim. halvempien puheluiden aluetta 10 solua pienemmäksi alueeksi. Ongelma koskee erityisesti niitä matkaviestintilaajia, joilla ei ole lainkaan kiinteän verkon puhelinta mutta jotka silti haluaisivat kotoa tai muusta haluamastaan paikasta kuten esim. mökiltä soitettujen puhelujen olevan normaalia halvempia. Lisäksi joissakin WLL-tapauksissa operaattori voisi haluta rajoittaa WLL-päätelaitteen liikkuvuuden solua pienem-15 mälle alueelle ja estää liikkuvuuden tämän alueen ulkopuolella. Olisi myös toivottavaa voida valita vain tietyt päätelaitteet, joiden suurempi liikkuvuus solussa on estetty.While it is possible to define a home cell for a mobile and WLL subscriber, the problem remains that the cell area is the smallest regional unit. Thus, it is not possible, for example, to limit the area of cheaper calls to an area smaller than 10 cells. The problem is especially true for those mobile subscribers who do not have a landline phone at all but would still like to have cheaper calls from home or any place they like, such as from a cottage. In addition, in some WLL cases, the operator may wish to limit the mobility of the WLL terminal to a smaller area of the cell and prevent mobility outside that area. It would also be desirable to be able to select only certain terminals whose greater cellular mobility is prevented.

Tämä keksinnön tavoitteena on siten menetelmä, jolla tilaajalaitteelle voidaan määritellä solun aluetta pienempi erityisalue ja reaaliaikaisesti valvoa, 20 onko tilaajalaite tällä määritellyllä erityisalueella. Alueen määrittelyn tulisi voida tapahtua joko operaattorin toimesta tai tilaajan olisi voitava itse määritellä ainakin solu, johon erityisalue kuuluu. Solu voi olla normaali matkaviestinverkon solu tai WLL-järjestelmän solu. Toisena tavoitteena on aikaansaada menetel-:. ; mä, joka mahdollistaa käyttäjälle halvemmat puhelut käyttäjän itse valitsemalta : 25 solua pienemmältä alueelta.It is therefore an object of the present invention to provide a method for defining a specific area smaller than a cell area for a subscriber unit and to monitor in real time whether the subscriber unit is within this defined area. The area should be defined either by the operator or the subscriber should be able to define at least the cell to which the specific area belongs. The cell may be a normal cell in a mobile network or a cell in a WLL system. Another object is to provide a method. ; which allows the user to make cheaper calls within a user-selected range of less than 25 cells.

Asetetut tavoitteet saavutetaan itsenäisessä patenttivaatimuksessa • « · esitetyin määrittein.The objectives set are achieved by the attributes set forth in the independent claim.

Keksinnön lyhyt yhteenveto 30 Keksinnön perusajatuksen mukaisesti määritetään useita kertoja yhteyden aikana päätelaitteen ja päätelaitteen kanssa yhteydessä olevan tukiaseman väliseen likimääräinen etäisyyteen ja siten signaalin kulkuaikaan verrannollinen suure. Suure voi olla suoraan signaalin kulkuaika tai käytännössä siihen verrannollinen tekijä. Digitaalisissa aikajakoisissa järjestelmissä ’·...· 35 etäisyyteen verrannollisena suureena käytetään jo olemassa olevaa ajoi- : tusennakkoarvon laskentaa. CDMA-järjestemissä voidaan estimoida viiveai- 6 103468 kaeroa kahden tukiaseman pilottisignaalin välillä korreloimalla niiden hajo-tuskoodeja. Analogisissa järjestelmissä signaalin kulkuaika määritellään esim. tunnetun handover-päätöksenteon pohjana käytettävän signaalin perusteella, jonka signaalin tukiasema lähettää päätelaitteelle ja päätelaite pa-5 lauttaa takaisin. Jos järjestelmässä ei ole sopivia olemassa olevia signaaleja, josta kulkuaika voidaan laskea, on sellaiset erikseen luotava.BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION According to the basic idea of the invention, a quantity proportional to the distance between the terminal and the base station communicating with the terminal is determined several times during the connection and thus proportional to the signal propagation time. The quantity may be directly the propagation time of the signal or, in practice, a proportional factor. In digital time-division systems' · ... · 35, a pre-existing time advance calculation is used as a proportional measure. In CDMA systems, delayed 103 1038 shifts between two base station pilot signals can be estimated by correlating their spreading codes. In analog systems, the signal propagation time is determined, for example, on the basis of a known signal used as a basis for handover decision, which is transmitted to the terminal by the base station and returned by the terminal. If there are no suitable existing signals in the system from which the travel time can be calculated, they must be generated separately.

Ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti verrataan signaalin kul-kuaikaan verrannollista suuretta etukäteen verkkoon tallennettuun päätelaitteelle asetettuun referenssiarvoon/arvoihin, jotka määrittelevät solua pie-10 nemmän sallitun alueen. Jos verkko havaitsee suureen tai sen muutoksen ylittävän sallitut rajat, se tulkitsee päätelaitteen poistuneen sallitulta alueelta ja menettelee ennalta määrätyllä tavalla. Tapa voi olla esim. yhteyden katkaisu, äänitiedotteen antaminen, puhelun tariffin muutos yms. haluttu toiminne. Tämä suoritusmuoto sopii erityisesti VVLL-päätelaitteiden liikkuvuuden 15 rajoittamiseen.According to the first embodiment, a magnitude proportional to the time of the signal is compared in advance to a reference value (s) set on a terminal stored in the network, which defines a allowed range of less than 10 cells. If the network detects that a quantity or change thereof exceeds the allowable limits, it determines that the terminal has left the allowable range and proceeds in a predetermined manner. The method may be, for example, disconnecting, giving a voice announcement, changing the call tariff, etc. This embodiment is particularly suitable for limiting the mobility of WLLLs.

Toisen suoritusmuodon mukaisesti päätelaite aktivoi itse suureen mittausprosessin. Aktivointi voidaan suorittaa esimerkiksi kerran, jolloin se saatu arvo tallennetaan pysyvästi verkon tietokantaan. Aktivointi voidaan suorittaa myös aina haluttaessa, jolloin aktivoinnin tulos päivittää edellisen 20 aktivoinnin tuloksen. Molemmissa tapauksissa vasteena aktivoinnille verkko suorittaa suureen mittauksen ja tallentaa tietokantaan solun tunnisteen sekä ' suureen arvon. Päätelaitteen liikkuessa verkko arvioi jatkuvasti sen etäisyyttä .: : tukiasemasta eikä reagoi mitenkään, mikäli suureen muutos pysyy sallituissa ; rajoissa. Näin muodostuu solun sisälle sallittu alue, jonka päätelaite on itse ; ·' 25 aktivoinut käyttöönsä. Mikäli suureen muutos ylittää sallitun, tulkitsee verkko päätelaitteen poistuneen sallitulta alueelta ja menettelee ennalta määrätyllä • · : tavalla. Tavat voivat olla ensimmäisen suoritusmuodon mukaisia tapoja. Toi nen suoritusmuoto sopii erityisen hyvin solukkorakenteisen matkaviestinjärjestelmään, jolloin tilaaja voi itse määritellä alueen, jolla hän haluaa halvem-30 mat puheluhinnat. Voidaan sallia vain yksi alue kerrallaan tai sallittuja alueita :·. voi olla useitakin.According to another embodiment, the terminal itself activates the large measuring process. For example, the activation can be performed once, and the resulting value is permanently stored in the network database. Activation can also be performed whenever desired, whereby the activation result updates the result of the previous 20 activations. In both cases, in response to activation, the network performs a large measurement and stores a cell identifier and a 'large value' in the database. As the terminal moves, the network continuously evaluates its distance.:: From the base station and does not react at all if the size change is allowed; within. This creates a permissible area inside the cell, which the terminal itself is; · '25 activated for use. If the change in the quantity exceeds the allowable value, the network interprets the terminal to leave the allowed area and proceeds in a predetermined manner. The ways may be those of the first embodiment. Another embodiment is particularly well suited to a cellular mobile communication system, whereby the subscriber can himself determine the area in which he wants the cheaper call charges. Only one area or areas may be allowed at a time:. there may be several.

• «a .·;· Edullisen suoritusmuodon mukaan mitataan signaalin kulkuajat päätelaitteen ja useamman tukiaseman välillä ja kulkuajoista lasketaan pää-:telaitteen tarkempi sijainti.According to a preferred embodiment, the signal propagation times between the terminal and the plurality of base stations are measured, and from the travel times a more accurate location of the terminal is calculated.

C. 35 • · 7 103468C. 35 • · 7 103468

KuvioluetteloList of figures

Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin kaaviollisiin kuvioihin, joista: 5 kuvio 1 esittää WLL-järjestelmän periaatetta, kuvio 2 esittää solua, jossa on WLL-päätelaite ja kuvio 3 havainnollistaa toista suoritusmuotoa.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying schematic figures, of which: Figure 1 illustrates the principle of a WLL system, Figure 2 illustrates a cell having a WLL terminal and Figure 3 illustrates another embodiment.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus 10 Keksinnön periaatetta ja ensimmäistä suoritusmuotoa selostetaan käyttäen esimerkkinä VVLL-järjestelmää, mutta sama periaate on ilman muuta sovellettavissa mihin tahansa solukkorakenteiseen matkapuhelinjärjestelmään. Tällöin päätelaite on normaali järjestelmän matkaviestin ja tukiasema on yhdistetty tukiaseman ohjaimen kautta matkapuhelinkeskukseen. 15 Kuviossa 2 on tukiaseman BTS radiopeiton muodostamaa solua esitetty ympyrällä. Solun sisällä muodostuu tilaajajohtoyhteys verkkoelementtiin 21 kiinteällä johdolla yhdistetyn tukiaseman BTS ja WLL-päätelait-teen 22 välisestä radioyhteydestä. Tavallisesti päätelaite on verrattavissa kiinteään laitteeseen ja se sijaitsee siihen liitettyine tilaajalaitteineen, jona voi 20 olla esim. lankapuhelinkone tai fax, asuinrakennuksessa. Päätelaitteen ei ole .·. sallittua poistua solun ulkopuolelle. Tämä on estetty siten, että WLL-järjes- telmä ei salli solujen välistä handoveria. Solun sisällä päätelaite voi nykyi-; sissä järjestelmissä vapaasti liikkua. Digitaalisen WLL-järjestelmän kyseessä :. ; ollen verkko laskee jatkuvasti tukiaseman WLL-päätelaitteelle lähettämänsä : ; 25 ja siltä vastaanottamansa purskeen välisen aikaeron perusteella ajoitus- ’*·:· ennakkoarvon TA, joka on numeerinen luku.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The principle and first embodiment of the invention will be described using the WLL system as an example, but the same principle is of course applicable to any cellular cellular telephone system. In this case, the terminal is a normal system mobile station and the base station is connected to the mobile switching center via the base station controller. Figure 2 shows a cell formed by the radio coverage of a base station BTS. Within the cell, a subscriber line connection to a network element 21 is established by a radio link between a base station BTS and a WLL terminal 22 connected by a fixed line. Usually, the terminal is comparable to a fixed unit and is located in a residential building with its subscriber equipment, which may be e.g. a landline telephone or a fax machine. There is no terminal. allowed to leave outside the cell. This is prevented by the fact that the WLL system does not allow handover between cells. Within the cell, the terminal may present; free movement in those systems. In the case of a digital WLL system:. ; therefore, the network continuously calculates its base station transmitting to the WLL terminal:; Based on the time difference between the burst 25 and the burst received from it, the prediction value TA, which is a numerical number.

• * ' Oletetaan, että operaattori haluaa rajoittaa WLL-tilaajalaitteen liik kuvuuden vain sallitulle alueelle A. Keksinnön mukaisesti määritetään WLL-päätelaitteen 22 ja päätelaitteen kanssa yhteydessä olevan tukiaseman BTS 30 väliseen etäisyyteen verrannollisen suureen, tässä signaalin kulkuajan, pe-"·. rusteella onko matkaviestin liikkunut yli sallitun alueen. Koska signaalin kul- .·:· kuaika on verrannollinen edellä sanottuun ajoitusennakkoarvoon TA, voidaan tätä arvoa käyttää suoraan päätelaitteen liikkumisen valvontaan. Sallitun ;«*· alueen lähinnä tukiasemaa BTS olevalla alueella ajoitusennakko olisi noin 35 TA1 kun taas sallitun alueen kauimpana tukiasemasta olevalla alueella ajoi- • · .·:· tusennakko olisi noin TA2. Tätä tosiasiaa käytetään hyväksi siten, että verk- « · • · β 103468 Ο ko vertaa mittaamaansa ajoitusennakkoarvoa TA ko. päätelaitteen tietoihin tallennettuun ajoitusennakkoarvoihin TA1 ja TA2. Mikäli vertailussa pätee TA1<TA <TA2 niin verkko ei reagoi tähän mitenkään. Mikäli vertailussa pätee TA<TA1 tai TA>TA2 toimitaan ennalta asetetulla tavalla. Voidaan esim.It is assumed that the operator wants to limit the mobility of the WLL subscriber device to the allowed area A only. According to the invention, a distance proportional to the distance between the WLL terminal 22 and the base station BTS 30 connected to the terminal is determined. The mobile station has moved over the allowed range. Since the signal time ·: · time is proportional to the aforementioned timing advance value TA, this value can be used directly to control the movement of the terminal. in the area farthest from the base station, the time advance • ·. ·: · would be approximated by TA2 This fact is exploited by comparing the measured timing advance value TA with the timing advance values TA1 and TA2 stored in the data of that terminal. comparison applies to TA1 <TA <TA2 so the network will not respond in any way. If the comparison applies TA <TA1 or TA> TA2 proceed as set. Can be e.g.

5 antaa verkolle hälytys, voidaan estää puhelu, voidaan antaa tilaajalle ääni-tiedote, voidaan ottaa automaattisesti käyttöön toinen, kalliimpi laskutustariffi jne.5 alert the network, prevent a call, give a subscriber a voice announcement, automatically switch to another, more expensive billing tariff, etc.

Samaan tulokseen päästään siten, että verkko tarkkailee tilaajalaitteen ajoitusennakon muutosta. Referenssinä pidetään tilaajalaitteen nor-10 maalisijaintipaikassa mitattua ja verkon tietokantaan tallennettua ajoitusen-nakkoa TAref ja jos muutos ΔΤ ylittää ennalta määrätyn rajan, toimitaan en-The same result is achieved by the network observing the change in the subscriber terminal timing prediction. As a reference, the timing prefix TAref, measured at the location location of the subscriber unit's nor-10 and stored in the network database, is taken and if the change ΔΤ exceeds a predetermined limit,

TA2 -TAITA2 - OR

naita asetetulla tavalla. Raja voisi olla esim.---.fuck in the set way. The limit could be eg---.

Arvoa TA1 käyttävät päätelaitteet, jotka ovat säteen R' etäisyydellä tukiasemasta BTS ja arvoa TA2 käyttävät päätelaitteet ovat R” säteen etäi-15 syydellä tukiasemasta. Siten käytettäessä näitä kahta arvoa päätelaitteen liikkumisen valvontaan on tulos se, että päätelaite voi keksinnön mukaisen valvontamekanismin reagoimatta liikkua näiden säteiden rajaamalla solu-segmentin alueella ts. rengasmaisella alueella. Käytännössä maaston vaikutuksesta johtuen sallittu alue ei tietenkään ole puhtaasti rengasmainen.Terminals using TA1 located at a radius R 'from the base station BTS and terminals using TA2 at a radius R 15 from the base station. Thus, when using these two values to control the motion of the terminal, the result is that the terminal can move unreactedly within the cell segment defined by these beams, i.e. the annular region, without reacting. In practice, due to the influence of the terrain, the allowed area is of course not purely annular.

20 Kyseiset päätelaitetta koskevat ajoitusennakkotiedot voidaan tallen- ’ · ’ taa tilaajatietokantaan, joka sijaitsee puhtaassa solukkojärjestelmässä koti- : :· rekisterissä HLR (Home Location Register) tai siihen pohjautuvassa WLL- : \ järjestelmässä tilaajaverkkoelementissä.This terminal prediction information for the terminal may be stored in a · · subscriber database located in a pure cellular system: · Home Location Register (HLR) or a WLL-: system based on it in a subscriber network element.

• ", Muuttelemalla edellä sanottuja rajoja TA1 ja TA2 voidaan muuttaa :t:[ 25 rengasmaista aluetta, jolla päätelaitteen sallitaan liikkua.By modifying the aforementioned boundaries TA1 and TA2, it is possible to change: [25 annular areas in which the terminal is allowed to move.

:Y Ajoitusennakkoarvon käyttäminen keksinnön mukaisessa menetel mässä on edullista, koska digitaalisissa aikajakoisissa järjestelmissä sellainen lasketaan joka tapauksessa, jolloin tätä numeerista arvoa voidaan käyttää sellaisenaan. Jos WLL-järjestelmässä tai digitaalisessa solukkojärjestel-;.t 30 mässä on olemassa jokin toiminto, jolla matkaviestin palauttaa purskeita myös muille tukiasemille kuin sille, jonka kanssa se on yhteydessä, toisin I « sanoen se välillä kommunikoi naapuritukiasemien kanssa, voidaan tätä omi-:Y naisuutta hyödyntää päätelaitteen liikkuvuuden valvontaan. Alalla onkin eh- dotettu, että esim. GSM-järjestelmään lisättäisiin sellainen ominaisuus, että 35 verkko naittaisi ajoitusennakon määrittämiseksi signaalin kulkuaikaa myös * • · 9 103468 matkaviestimen ja naapuritukiasemien välillä. Tällöin kukin naapuritukiasema lähettäisi purskeen, jonka matkaviestin palauttaisi kyseiselle tukiasemalle. Tukiaseman lähetys- ja vastaanottohetken aikaeroista lasketaan kulkuaika. Mikäli tällainen ominaisuus verkossa jo on tai sellainen toteutetaan, voidaan 5 signaalin kulkuajoista laskea tunnettuja radiopaikannusmenetelmiä käyttäen WLL-päätelaitteen tai matkaviestimen sijainti kohtuullisen tarkasti. Tällöin riittää kun tiedetään signaalin kulkuajat kolmelle tukiasemalle.The use of a timing advance value in the method according to the invention is advantageous because in digital time-division systems such a value is calculated anyway, whereby this numeric value can be used as such. If there is some function in the WLL system or digital cellular system that the mobile station returns bursts to base stations other than the one with which it is communicating, in other words, it sometimes communicates with neighboring base stations: Y utilizes womanhood to control terminal mobility. It has been proposed in the art, for example, to include in the GSM system such a feature that the network 35 would also display the signal propagation time between the mobile station and the neighboring base stations to determine the timing advance. Then, each neighboring base station would send a burst which the mobile station would return to that base station. Travel time is calculated from the time difference between the base station's transmit and receive times. If such a feature already exists or is implemented in the network, the positioning of the WLL terminal or the mobile station can be calculated from the propagation times of the 5 signals using known radio positioning methods with reasonable accuracy. In this case, it is sufficient to know the signal propagation times for the three base stations.

Edellä on kuvattu keksintöä digitaalisessa aikajakoperiaatteen mukaan toimivassa WLL-ympäristössä. Keksinnön mukainen valvonta vaatii 10 signaalin kulkuajan mittaamisen päätelaitteen ja tukiaseman välillä. Analogisessa WLL-ympäristössä voidaan hyödyntää ns. värisignaalia. Analogisissa solukkojärjestelmissä kuten AMPS, TACS ja NMT generoi tukiasema puhelun aikana (matkapuhelinkeskuksen komentamana) jatkuvaa valvontasig-naalia ja lähettää sen matkaviestimelle. NMT:ssä valvontasignaalit ovat noin 15 4000 Hz:n alueella. Matkaviestin palauttaa signaalin takaisin tukiasemalle, joka arvioi vastaanottamaansa signaalia ja päättää arvioin perusteella, onko siirron laatu sellainen, että se edellyttää yhteyden siirtämistä jollekin toiselle tukiasemalle, ts. handoveria, tai yhteyden purkamista. Siirron laadun mittarina käytetään tietyn aikajakson ajan integroitua signaali/kohina-suhdetta.The invention has been described above in a digital time-sharing WLL environment. The monitoring according to the invention requires measuring the propagation time of the signal 10 between the terminal and the base station. In the analogue WLL environment, so-called. color signal. In analog cellular systems such as AMPS, TACS and NMT, the base station generates a continuous monitoring signal during a call (commanded by a mobile switching center) and transmits it to the mobile station. In NMT, the control signals are in the range of about 15 to 4000 Hz. The mobile station returns the signal back to the base station, which evaluates the received signal and determines on the basis of the evaluation whether the transmission quality is such that it requires transferring the connection to another base station, i.e. a handover, or disconnecting. The quality of transmission is measured by a signal-to-noise ratio integrated over a period of time.

20 Tätä valvontasignaalia voidaan käyttää hyväksi keksinnön mukai- , , sessa menetelmässä. Koska tukiasema lähettää tietyn taajuisen signaalin ja . , päätelaite palauttaa saman signaalin takaisin tukiasemalle, lisätään verkkoon välineet päätelaitteen ja tukiaseman välisen signaalin kulkuajan laske-:. miseksi. Välineet ovat edullisesti sopiva ohjelma. Laskettua kulkuaikaa ver- 1 · 25 rataan asetusarvoihin kuten edellä kuvattiin digitaalisen järjestelmän yhtey-This monitoring signal can be utilized in the method of the invention. Because the base station transmits a certain frequency signal and. , the terminal returning the same signal back to the base station, adding means for calculating the propagation time of the signal between the terminal and the base station to the network. order. The devices are preferably a suitable program. The calculated travel time is compared with 1 · 25 paths to setpoints as described above for the digital system.

• I• I

dessä tai tarkkaillaan kulkuajan muutosta. Jos kulkuaika ylittää tai alittaa asetusarvot tai kulkuajan muutos ylittää sallitun arvon, toimitaan ennalta asetetulla tavalla.or observe the change in travel time. If the travel time exceeds or falls below the set points, or the travel time change exceeds the allowable value, proceed as set.

CDMA (Code Division Multiple Access)-järjestelmässä ei käytetä 30 aikavälejä eikä siten lasketa ajoitusennakkoarvoa. Keksintö on kuitenkin so-;*·, velottavissa siihen perustuvassa matkapuhelinjärjestelmässä tai WLL- ,:· järjestelmässä, koska CDMA-solukkojärjestelmässä voidaan suhteellisen helposti mitata etenemisaikaero kahden ns. pilottisignaalin välillä. Kukin tukiasema lähettää omaa pilottisignaaliaan, joilla on oma yksilöllinen hajo- :... 35 tuskoodi. Matkaviestin tai WLL-päätelaite vastaanottaa useiden tukiasemien • * lähettämät pilottisignaalit ja kahden tukiaseman (BTS1 ja BTS2) pilotti- » · ίο 103468 signaaleja keskenään korreloimalla voidaan suoraan mitata, mikä on ero signaalien etenemisajoissa matkaviestimen ja tukiasemien välillä ts. voidaan mitata TA1-TA2. Tämä seikka on alalla hyvin tunnettu. Käytännössä mittaus voidaan toteuttaa osana vastaanottoalgoritmia. Mikäli tämän aikaeron suuret 5 muutokset kielletään ts. on vain tietty sallittu muutos, niin voidaan voimakkaasti rajoittaa matkaviestimen tai WLL-päätelaitteen sallittua toiminta-aluetta. Tuloksena on sallittu alue solussa.The Code Division Multiple Access (CDMA) system does not use 30 time slots and thus does not calculate a timing advance value. However, the invention is so-; * ·, chargeable in a cellular system based thereon or in a WLL-based system, because in a CDMA cellular system, the propagation time difference between two so-called. between the pilot signal. Each base station transmits its own pilot signal having its own unique spreading code: ... 35. The mobile station or WLL terminal receives the pilot signals transmitted by a plurality of base stations and correlation between the pilot stations of the two base stations (BTS1 and BTS2) can be directly measured, which is the difference in signal propagation times between the mobile station and the base stations. This aspect is well known in the art. In practice, the measurement can be implemented as part of the reception algorithm. If large changes in this time difference are denied, i.e. there is only a certain allowed change, then the allowed operating range of the mobile station or WLL may be severely limited. The result is an allowed area in the cell.

Selostetaan keksinnön toista suoritusmuotoa kuvion 3 avulla. Kuvio esittää tyypillistä solukkoverkkoa, jossa tukiasemat BS on kytketty omaan 10 tukiaseman ohjaimeensa BSC, joka on puolestaan kytketty matkapuhelinkeskukseen MSC, joita on kuviossa on kaksi MSC1 ja MSC2, joten siinä on kaksi keskusaluetta.Another embodiment of the invention will be described with reference to Figure 3. The figure shows a typical cellular network in which base stations BS are connected to their own base station controller BSC, which in turn is connected to a mobile switching center MSC, which in the figure has two MSC1 and MSC2, thus having two central areas.

Matkaviestin 1 voi olla yhteydessä verkkoon mistä tahansa verkon solusta ja puhelun hinta on perinteisissä verkoissa aina sama. Kuitenkin 15 matkaviestintilaaja, jonka koti sijaitsee esim. sijaintialueen 11 solun a alueella, voisi haluta halvemmat puheluhinnat matkaviestimen ollessa kotona. Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti tämä mahdollistetaan siten, että tilaajan kodin ympärille luodaan alue A ja tällä alueella tapahtuvissa puheluissa käytetään halvempaa tariffia. Alue A määritetään aikaisemmin ku-20 vatun mukaisesti matkaviestimen 1 ja tukiaseman BTS 2 väliseen etäisyyteen verrannollisen suureen, TDMA-järjestelmässä ajoitusennakon, perus-. . teella. Ajoitusennakkoarvoa TA voidaan käyttää suoraan matkaviestimen liik kumisen valvontaan. Mikäli kyseessä on CDMA-järjestelmä, käytetään alueen määrittelyssä tukiaseman 2 ja 6 lähettämää pilot-signaalia.Mobile station 1 can communicate with a network from any cell in the network and the cost of a call is always the same in traditional networks. However, a mobile subscriber 15 whose home is located, for example, in cell area a of the location area 11, might want cheaper call rates while the mobile station is at home. According to another embodiment of the invention, this is made possible by creating an area A around the subscriber's home and using a cheaper tariff for calls within this area. The area A is determined as described above in FIG. 20, based on a basic amount that is proportional to the distance between the mobile station 1 and the base station BTS 2, in the TDMA system. . basis. The timing advance value TA can be used directly to control the mobile station's movement. In the case of a CDMA system, the pilot signal transmitted by the base station 2 and 6 is used to determine the area.

: '.· 25 Alueen määritys voi tapahtua useammalla tavalla. Ensinnäkin voi- • · · : daan menetellä siten, että tilaajan ostaessa matkaviestimen suoritetaan sal- ’·.·.· litulla alueella erillinen mittaus, jossa määritetään ajoitusennakko tukiase- maan 2 tai pilottisignaalien avulla määritetään etenemisaikaero tukiasemilta 2 ja 6 tulevien signaalien välillä. Tämä ajoitusennakkoarvo/etenemisaikaero 30 ja solun a tunniste tallennetaan kotirekisterissä HLR oleviin tilaajatietoihin. Sallitun solualueen sijaintia ei siten voida muuttaa ilman uusintamittausta. Toiseksi voidaan menetellä siten, että järjestetään verkkoon toiminto, joka vasteena matkaviestimen lähettämään sanomaan tallentaa sen hetkisen ajoitusennakkoarvon sekä solutunnisteen kotirekisteriin. Käyttäjä voi muo-35 dostaa sanoman näppäilemällä tietyn koodin tai sanoman lähetys voidaan tehdä ohjelmallisesti niin, että tietyn näppäimen painallus lähettää sanoman 103468 automaattisesti. Tällaisessa tapauksessa sallitun alueen sijaintia on helppo muuttaa.: '. · 25 There are several ways to determine the area. Firstly, when the subscriber buys a mobile station, a separate measurement can be performed, which determines a timing advance between base station 2 or pilot signals to determine the propagation time difference between the signals from base stations 2 and 6. This timing estimate / propagation time difference 30 and the identifier of cell a are stored in the subscriber data in the HLR. Therefore, the position of the allowed range of cells cannot be changed without a repeat measurement. Secondly, a function may be provided in the network which, in response to a message sent by the mobile station, stores the current timing estimate and cell identifier in the home location register. The user can generate a message by keying in a specific code, or the message can be sent programmatically so that pressing a specific key automatically transmits the message 103468. In this case, it is easy to change the location of the allowed area.

Jälkimmäinen tapaus on erityisen edullinen, kun sallittuja alueita halutaan olevan useampia. Kun tilaaja siirtyy esim. kesämökilleen, joka on 5 keskuksen MSC2 keskusalueella solussa h, hän suorittaa em. rekisteröitymistoiminnon, jolloin uusi ajoitusennakkoarvo ja solutunniste tallennetaan kotirekisteriin. Nyt tilaajalla on mahdollisuus halvempiin puheluihin sallitulla alueella B. Uudet tilaajatiedot voivat korvata vanhat tai voidaan sallia tietty lukumäärä sallittuja alueita, esim. koti, mökki, työpaikka jne., joista on hal-10 vemmat puhelut.The latter case is particularly advantageous when more than one permitted area is desired. When the subscriber moves to his summer cottage, for example, in the central area of the switchboard MSC2 in cell h, he performs the above registration function, whereby the new timing advance value and the cell identifier are stored in the home location register. Now the subscriber has the option of cheaper calls within the allowed area B. New subscriber data can replace the old ones or allow a certain number of allowed areas, such as home, cottage, workplace, etc. with cheaper calls.

Molemmissa tapauksissa puhelun alussa verkko vertaa solutunnis-tetta ja mittaamaansa ajoitusennakkoarvoa kotirekisteriin HLR tallennettuihin tilaajatietoihinsa. Jos ne osoittavat matkaviestimen olevan kotonaan ts. sallitulla alueella A käytetään halvempaa laskutustansa. Jos näin ei ole tai pu-15 helun aikana ajoitusennakkoarvo tai sen muutos ylittää ennalta määrätyn rajan, tulkitaan tilaajan siirtyneen pois kotoaan ja laskutustariffi voidaan muuttaa kalliimmaksi. Kun tilaaja on siirtynyt solun alueelta pois, ei etene-misviivettä tarvitse tarkkailla lainkaan.In both cases, at the beginning of the call, the network compares the cell ID and its measured timing advance value with its subscriber data stored in the home location register HLR. If they show that the mobile station is at home, i.e. its allowed area A is using its cheaper billing. If this is not the case, or during the pu-15 call, the timing preset value or its change exceeds a predetermined limit, the subscriber has been deemed to have left his home and the billing tariff may be made more expensive. Once the subscriber has moved out of the cell area, there is no need to monitor the propagation delay at all.

Keksinnön mukaisella tavalla voidaan rajoittaa päätelaitteen liikku-20 vuus paljon pienemmälle alueelle kuin solun alue. Liikkuvuuden rajoittaminen helpottaa verkon taajuussuunnittelua sekä mahdollistaa solua pienempien laskutusvyöhykkeiden käytön. Patenttivaatimusten suojapiirissä pysyen keksintö voidaan toteuttaa monilla tavoilla, joille on yhteistä päätelaitteen ja tukiaseman väliseen etäisyyteen verrannollisen suureen määrittäminen.In the manner of the invention, the mobility of the terminal can be restricted to a much smaller area than the cell area. Limiting mobility facilitates network frequency planning and allows the use of smaller cellular billing zones. While remaining within the scope of the claims, the invention may be implemented in a number of ways which have in common the determination of a size proportional to the distance between the terminal and the base station.

• * • · · • « · • · • · « • * · • · · • · · I · ·• * • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Claims (15)

1. Förfarande för att iakttaga en mobilteleapparats rörelse vid ett system där en del av en abonnentanslutning utgörs av radioförbindelsen mellan en terminalutrustning och en basstation, kännetecknat av att för 5 varje terminalutrustning vars läge man önskar bestämma: mäts en storhet som är proportionell mot utbredningstiden för en signal mellan terminalutrustningen och ätminstone en basstation, storheten jämförs med ett jämförelsevärde och pä basis av jämfö-relsen dras slutsatser om terminalutrustningen befinner sig inom det tillätna 10 omrädet.A method for observing the movement of a mobile telephony in a system in which part of a subscriber connection is the radio connection between a terminal equipment and a base station, characterized in that for each terminal equipment whose position it is desired to determine: a quantity proportional to the propagation time of a signal between the terminal equipment and at least one base station, the magnitude is compared with a comparison value and on the basis of the comparison conclusions are drawn if the terminal equipment is within the permissible range. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den mot utbredningstiden proportionella storheten i fraga om ett tidsuppdelat system ästadkoms genom att använda tidsförskjutningsvärdet för en sänd-ning frän terminalutrustningen vilket beräknats pä basis av en skur som den 15 basstation med vilken terminalutrustningen kommunicerar har sänt tili terminalutrustningen och som terminalutrustningen har sänt tillbaka.Method according to claim 1, characterized in that the magnitude proportional to the propagation time is achieved by requesting a time-divided system by using the time offset value for a transmission from the terminal equipment which is calculated on the basis of a burst which the base station communicates with has transmitted. to the terminal equipment and which the terminal equipment has returned. 3. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den mot utbredningstiden proportionella storheten i fraga om ett tidsuppdelat system ästadkoms genom att beräkna skillnaden mellan utbredningstiden för 20 signalerna mellan terminalutrustningen och den basstation med vilken terminalutrustningen kommunicerar respektive för signaler mellan terminalut- • ·; rustningen och ätminstone en grannbasstation.Method according to claim 1, characterized in that the magnitude proportional to the propagation time is achieved by requesting a time-divided system by calculating the difference between the propagation time of the signals between the terminal equipment and the base station with which the terminal equipment communicates respectively for the signals between the terminal equipment; the armor and at least one neighbor base station. : 4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den • mot utbredningstiden proportionella storheten i fräga om ett bandspridnings- i : 25 system (CDMA) ästadkoms pä sä sätt att terminalutrustningen mottar pilot- signaler frän den basstation med vilken den kommunicerar och frän ätmins-tone en grannbasstation och beräknar skillnaden mellan utbredningstidema . ·: ·. genom att korrelera dessa. • · · I..,Method according to claim 1, characterized in that the magnitude proportional to the propagation time in respect of a spread-spectrum system (CDMA) is achieved in that the terminal equipment receives pilot signals from the base station with which it communicates and from the etmine. -tone a neighbor base station and calculate the difference between propagation times. ·: ·. by correlating these. • · · I .., 5. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det i sä 30 fall att den uppmätta proportionella storhetens värde placerar sig inom ett förutbestämt omräde dras den slutsatsen att terminalutrustningen befinner :***: sig inom det tillätna omrädet.5. A method according to claim 1, characterized in that, in the case where the value of the measured proportional quantity is located within a predetermined range, it is concluded that the terminal equipment is: ***: within the permissible range. 6. Förfarande enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a t av att det i sä fall att den uppmätta proportionella storheten placerar sig utanför nämnda 35 omräde dras den slutsatsen att terminalutrustningen befinner sig utanför det tillätna omrädet och det förfars pä ett förutbestämt sätt. 16 1034686. A method according to claim 5, characterized in that, in the event that the measured proportional quantity is located outside said range, it is concluded that the terminal equipment is outside the allowed range and it is operated in a predetermined manner. 16 103468 7. Förfarande för att bestämma enligt vilka grunder för ett samtal beräknas pris vid ett system där en del av en abonnentanslutning utgörs av radioförbindelsen mellan en terminalutrustning som befinner sig inom en cell och basstationen i cellen, kännetecknat av att 5 det mäts en storhet som är proportionell mot utbredningstiden för en signal mellan en terminalutrustning och ätminstone en basstation och denna storhet och cellidentifieraren lagras i en abonnentdatabas, varvid storheten och identifieraren för terminalutrustningen definierar ett tillätet om-räde mindre än nämnda cells areal, 10 nämnda proportionella storhet mäts pä nytt vid uppkoppling av ett samtal och den och idenfieraren av den cell som används för tillfället jämförs med de i databasen lagrade värdena, vid samtalet används en speciell beräkningsgrund ifall av jämförel-sen framgär att terminalutrustningen befinner sig inom det tillätna omrädet. 157. A method for determining the basis for which a call is priced at a system in which a portion of a subscriber connection is the radio connection between a terminal equipment located within a cell and the base station of the cell, characterized in that it measures a quantity which is proportional to the propagation time of a signal between a terminal equipment and at least one base station and this quantity and the cell identifier is stored in a subscriber database, the quantity and identifier of the terminal equipment defining an allowable area less than said cell area, said proportional quantity being measured again upon connection of a call and it and the identifier of the cell currently being used are compared with the values stored in the database, a special calculation basis is used during the call if the comparison indicates that the terminal equipment is within the allowed range. 15 8. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att den mot utbredningstiden proportionella storheten i fräga om ett tidsuppdelat system ästadkoms genom att använda tidsförskjutningsvärdet för en sänd-ning frän terminalutrustningen vilket beräknats pä basis av en skur som den basstation med vilken terminalutrustningen kommunicerar har sänt tili ter-20 minalutrustningen och som terminalutrustningen har sänt tillbaka.Method according to claim 7, characterized in that the magnitude proportional to the propagation time in respect of a time-division system is achieved by using the time offset value for a transmission from the terminal equipment which is calculated on the basis of a burst which the base station communicates with the terminal equipment. the terminal equipment and which the terminal equipment has returned. 9. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att den mot utbredningstiden proportionella storheten i fräga om ett tidsuppdelat system ästadkoms genom att beräkna skillnaden mellan utbredningstiden för signalerna mellan terminalutrustningen och den basstation med vilken ter- : : : 25 minalutrustningen kommunicerar respektive för signaler mellan terminalut- • · · rustningen och ätminstone en grannbasstation.Method according to claim 7, characterized in that the magnitude proportional to the propagation time in respect of a time-divided system is achieved by calculating the difference between the propagation time of the signals between the terminal equipment and the base station with which the terminal equipment communicates and for signals between the terminal equipment, respectively. - • · · armor and at least one neighbor base station. 10. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att den mot utbredningstiden proportionella storheten i fräga om ett bandspridnings- I.. system (CDMA) ästadkoms pä sä sätt att terminalutrustningen mottar pilot- 30 signaler frän den basstation med vilken den kommunicerar och frän ätmins-V·! tone en grannbasstation och beräknar skillnaden mellan utbredningstidema genom att korrelera dessa.Method according to claim 7, characterized in that the magnitude proportional to the propagation time in respect of a spread spectrum system (CDMA) is achieved in that the terminal equipment receives pilot signals from the base station with which it communicates and from the transmission memory. V ·! tone a neighbor base station and calculate the difference between propagation times by correlating them. 11. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att den mot utbredningstiden för en signal mellan terminalutrustningen och ätmins- ···1 35 tone en basstation proportionella storheten och cellidentifieraren lagras i abonnentdatabasen permanent. 17 10346811. A method according to claim 7, characterized in that a base station proportional to the propagation time of a signal between the terminal equipment and the terminal memory and the cell identifier is permanently stored in the subscriber database. 17 103468 12. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat avatt den mot utbredningstiden för en signal mellan terminalutrustningen och itmins-tone en basstation proportionella storheten och cellidentifieraren lagras i databasen som svar pä en aktivering utförd av terminalutrustningens använ- 5 dare, varvid användaren själv kan skapa ett tillätet omrade i önskad cell.Method according to claim 7, characterized in that a base station proportional to the propagation time of a signal between the terminal equipment and the tone station is stored and the cell identifier is stored in the database in response to an activation performed by the terminal equipment user, the user himself being able to create a permissible area in the desired cell. 13. Förfarande enligt patentkrav 12, kännetecknat av att användaren själv kan skapa flera tillätna omraden i nätet.Method according to claim 12, characterized in that the user can create several permissible areas in the network himself. 14. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att i fraga om den speciella beräkningsgrunden tillämpas ett lägre samtalspris än i fri- 10 ga om förbindelser som uppkopplas utanför det tillätna omrädet.14. A method according to claim 7, characterized in that a lower call price is applied than in the case of connections that are connected outside the permitted area in the question of the particular calculation basis. 15. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att den mot utbredningstiden för en signal mellan terminalutrustningen och ätmins-tone en basstation proportionella storheten mäts och jämförelsen utförs flera ginger under samtalet, varvid grunden för beräkning av pris för samtalet 15 ändras da användaren avlägsnar sig frän det tillätna omradet. • I ♦ · · • « « « · · • · ♦ • · · « « · « • · · • · · • · · • · e • · · • · • · · • · · • ♦ 1 · ·15. A method according to claim 7, characterized in that a quantity proportional to a base station proportional to the propagation time of a signal between the terminal equipment and the eating station is measured and the comparison is carried out several ginger during the call, the basis for calculating the price of the call changing as the user departs from the permissible range. • I ♦ · · • «« «· · · · ♦ ♦ · · ·« · · · · · · · · · · · · · · · · · ♦ ♦ 1 · ·
FI963382A 1996-08-30 1996-08-30 Limitation of the mobility of a subscriber terminal in a radio system FI103468B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI963382A FI103468B (en) 1996-08-30 1996-08-30 Limitation of the mobility of a subscriber terminal in a radio system
PCT/FI1997/000499 WO1998009467A1 (en) 1996-08-30 1997-08-29 Method for determination of subscribers position and zone dependent tariff
AU40169/97A AU4016997A (en) 1996-08-30 1997-08-29 Method for determination of subscribers position and zone dependent tariff

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI963382 1996-08-30
FI963382A FI103468B (en) 1996-08-30 1996-08-30 Limitation of the mobility of a subscriber terminal in a radio system

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI963382A0 FI963382A0 (en) 1996-08-30
FI963382A FI963382A (en) 1998-03-01
FI103468B1 FI103468B1 (en) 1999-06-30
FI103468B true FI103468B (en) 1999-06-30

Family

ID=8546560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI963382A FI103468B (en) 1996-08-30 1996-08-30 Limitation of the mobility of a subscriber terminal in a radio system

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU4016997A (en)
FI (1) FI103468B (en)
WO (1) WO1998009467A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2332821A (en) * 1997-12-24 1999-06-30 Motorola Ltd Call billing based on distance between base station and mobile station
KR100299133B1 (en) * 1999-07-05 2001-11-01 윤종용 Home zone service method for portable radio telephone subscriber in mobile communication system
EP1235418A1 (en) * 2001-02-26 2002-08-28 Alcatel Method and device for calculating the use of a charged communications service
US8472971B2 (en) 2005-06-27 2013-06-25 Cambridge Positioning Systems Limited Method and apparatus for determining whether a mobile terminal has moved outside a given locale
ATE555399T1 (en) 2006-04-04 2012-05-15 Cambridge Positioning Sys Ltd ASSOCIATING A UNIVERSAL TIME WITH A RECEIVED SIGNAL

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2253968B (en) * 1991-03-22 1995-02-15 Racal Vodafone Ltd Cellular telecommunications networks and methods
US5293645A (en) * 1991-10-04 1994-03-08 Sharp Microelectronics Technology, Inc. Apparatus and method for locating mobile and portable radio terminals in a radio network
US5295180A (en) * 1992-04-08 1994-03-15 U S West Newvector Group, Inc. Cellular telephone zone system
US5327144A (en) * 1993-05-07 1994-07-05 Associated Rt, Inc. Cellular telephone location system
US5570412A (en) * 1994-09-28 1996-10-29 U.S. West Technologies, Inc. System and method for updating a location databank
US5568153A (en) * 1995-05-30 1996-10-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Individually defined personal home area for subscribers in a cellular telecommunications network
FI101445B1 (en) * 1995-10-03 1998-06-15 Nokia Mobile Phones Ltd Location system of a mobile station

Also Published As

Publication number Publication date
FI963382A0 (en) 1996-08-30
FI963382A (en) 1998-03-01
AU4016997A (en) 1998-03-19
FI103468B1 (en) 1999-06-30
WO1998009467A1 (en) 1998-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI112900B (en) Pricing method in mobile system
EP0800748B1 (en) A method for improving charging criteria in a mobile telephone network
US6243572B1 (en) Method and apparatus for billing a neighborhood cordless service
EP0915631B1 (en) A method for detecting the home area in a mobile station and a mobile station
FI101445B (en) Mobile location system
US7738872B1 (en) Neighborhood cordless service call handoff
US6546253B1 (en) Neighborhood cordless service call handoff
US5570412A (en) System and method for updating a location databank
CN1090876C (en) Method and apparatus for providing fixed cellular functionality
US6445911B1 (en) Method and apparatus for providing neighborhood cordless services
US8712405B1 (en) Method and apparatus for over-the-air activation of neighborhood cordless-type services
US5548583A (en) Wireless telephone user location capability for enhanced 911 application
US20030087647A1 (en) Methods and apparatus for providing data for enabling location of a mobile communications device
WO1996020571A1 (en) A method for improving charging criteria in a mobile telephone network
RU2001105979A (en) METHOD FOR PROVIDING LOCAL ZONE SERVICES FOR MOBILE PHONE SUBSCRIBERS IN MOBILE RADIO COMMUNICATION SYSTEM
US6594488B1 (en) Method and apparatus for over-the-air activation of neighborhood cordless-type services
CA2314099C (en) Selection of positioning handover candidates based on path loss
FI103468B (en) Limitation of the mobility of a subscriber terminal in a radio system
FI104684B (en) Method of selecting a home cell for a subscriber device
WO2000001171A1 (en) Method and apparatus for billing in a wireless communication system
KR101068760B1 (en) Method and System for discount billing in case of origination adjacent to access point
JPH11154905A (en) Phs base station, its transmission output control method and mobile communication system
Ramamurthi et al. DECT-based wireless local loop system
FI102714B (en) A system and method for limiting the mobility of a terminal connected to a mobile communication network
CZ200196A3 (en) Localization system of cellular phone sets