CN101267673B - 用于在移动通信网络中实现归属区应用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在移动通信网络中实现归属区应用的方法，其中当用户的手持机出现在启用短距离网络的GPS单元的网络范围内时，在归属区用户的归属地中进行定位的该GPS单元将其位置坐标返回该手持机。将这个位置与所存储的在用户注册时提供的归属位置cell-id进行比较。如果两个位置处于可允许范围内，则手持机被看作处于用户的归属地附近，而且会按照归属区收费表来收费，直到手持机离开归属地附近。

Description

用于在移动通信网络中实现归属区应用的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在移动通信网络中实现归属区(Home Zone)应用的方法。具体地，本发明涉及一种针对归属区(HZ)应用而提供信息以提高移动设备在UMTS(通用移动地面系统)网络中的定位精度的方法。归属区应用是一项取决于电话发起地点而对电话进行收费的基于位置的业务。如果在归属地中发起呼叫，则根据归属区收费表对呼叫进行收费。
背景技术
定位服务主要由3G(第三代)UMTS网络运营商来提供是众所公知的。存在各种方式对移动终端进行定位。最常使用的技术是A-GPS(辅助全球定位系统)和Cell_ID。A-GPS在室内不能可靠地工作，而且基于Cell ID的归属区业务的精度不足以实现具有成本有效的归属区业务。
本发明描述了一种归属区业务的实施方式，其被证明对于网络运营商来说更加可行。这里，向用户提供了定位设备，该设备与用户的手持机相关联，并且被设置为当手持机处于该设备附近时经由短距离通信链路将其坐标传送给手持机，从而可以断定针对该手持机发起的呼叫是否应当应用归属区收费表。
发明内容
本发明提供了一种在移动通信网络中实现归属区应用的方法，包括如下步骤：在向网络运营商提供的归属区业务进行注册时，存储针对归属区用户的归属位置id；把具有短距离网络通信能力的定位单元放置在归属区用户的归属地中，所述定位单元能够计算其位置坐标；当用户的手持机出现在定位单元的通信范围内时，建立定位单元与所述手持机之间的连接；向手持机传送定位单元的位置坐标；把定位单元的位置坐标与所存储的用户的归属位置id进行比较；确定手持机是否位于用户的归属地附近；以及如果确定手持机位于用户的归属地附近，则运营商的网络中的决策服务器按照归属区收费表进行收费。
附图说明
将结合附图以示例的方式描述实施例，以便更好地理解本发明，其中：
图1示出了根据本发明第一实施例的设置的框图。
图2是用于解释图1中的设置的操作的流程图。
具体实施方式
本发明可以在3G UMTS网络中实现。然而，其概念可以应用于其他网络标准，例如GSM、CDMA和IS95等。
本发明使归属区业务对于运营商来说更加可行。用户应当向其网络提供商/运营商预先注册HZ业务。用户的归属地址将会被转换为相应的纬度和纬度坐标。然后，这些HZ纬度/经度将会连同特定软件一起存储在用户的手持机自身中，或存储在手持机内的通用订户身份模块(USIM)中。
本发明包括若干元件，更具体地是：
■具有内置短距离连接性的GPS接收机单元(1)。
■用户手持机中的客户机程序(2)，对从GPS接收到的信息进行解释。
手持机被设置为启用蓝牙。然而可以理解，可以在手持机中使用任意的短距离无线通信技术以实现本发明。
■数据中心处的决策服务器(3)，与HZ手持机进行通信，并与记账系统和IN平台接口连接，以便向在归属地中做出的呼叫应用HZ收费表。
本发明的工作方式
手持机(2)被配置为能够与其他设备进行短距离通信，优选地使用蓝牙。把同样启用蓝牙或其他短距离通信的全球定位系统(GPS)接收机单元分配给用户。用户将把外部GPS单元(1)放置在靠近窗户的地方，或具有较强GPS信号的任意的适合区域。GPS单元(1)被配置为：只要手持机(2)进入蓝牙范围，就把该单元测量到的位置经蓝牙传送给手持机(2)。然后，手持机(2)把来自GPS单元(1)的所测量的纬度/经度与USIM中存储的HZ纬度/经度进行比较。如果匹配，则指示手持机(2)位于归属地中。然后，手持机(2)将会向网络运营商的决策服务器(3)发送消息，优选地以SMS的形式，指示该匹配和/或来自GPS单元(1)的针对DS所测量的纬度/经度，从而决定是否按照归属区收费表进行收费。决策服务器(3)将会对从手持机(2)接收到SMS做出应答，而且如果归属区指示器在手持机(2)的显示器上可用的话，手持机(2)将会打开该归属区指示器。决策服务器(3)将会开始应用归属区收费表。本发明被看作‘端对端’概念。当用户离开归属地后，手持机(2)将不再具有与位于归属地中的GPS单元(1)的蓝牙连接。因此，手持机(2)被配置为通过SMS告知决策服务器(3)该连接丢失，从而当用户已经离开归属地时不再应用HZ收费表。
决策服务器(3)安装在运营商网络的数据中心。HZ用户以某个HZ收费表向网络注册。用户的HZ地址被转换为纬度/经度并且存储在决策服务器(3)和手持机(2)中。外部GPS单元(1)被分配给手持机(2)。该单元是经安全链路通过蓝牙与手持机(2)进行通信的小的硬件设备。GPS单元(1)和手持机(2)之间的信息受到保护，以减少作假。GPS单元(1)可以具有如下功能：测量纬度和经度、对纬度和经度信息进行加密、以及针对特定HZ手持机(2)搜索用于通信的蓝牙连接。
GPS单元(1)经由蓝牙开始传输其测量的纬度/经度。由于外部GPS单元(1)安装在HZ位置，所以该信息应当是在网络中注册HZ收费表的用户地址的纬度和经度。
一旦HZ手持机(2)进入归属地中的蓝牙覆盖区域，则手持机(2)经由蓝牙从GPS单元(1)接收所测量的纬度和经度信息，并使用某种算法将其与手持机(2)中存储的HZ地址的纬度和经度进行比较。如果它们匹配，则手持机(2)向决策服务器(3)发送SMS，指示手持机(2)很靠近位于归属地中的外部GPS单元(1)。要注意的是，在本发明中，面向决策服务器(3)的通知并不仅限于SMS的方式。同样可以经由IP无线连接来通知。在上文中，把从GPS单元(1)导出的所测量的用户位置与认可的归属位置进行比较的算法被描述为在手持机(2)中进行计算。然而应当注意，同样可能的是手持机(2)把这个所测量的GPS纬度/经度传递回该网络，并且在返回在归属地状态(即HZ收费表状态)之前与用户的归属纬度/经度进行比较。这个可选的比较逻辑也可以被看作是更加安全的实施方式，因为GPS对位置数据的加密可由网络解锁，从而手持机(2)提供错误的位置信息的机会很小(即，‘中间人’手持机(2)不知道对信息进行解密的密钥)。从操作/逻辑的角度来看，这也更加实际，因为移动通信的运营商无需在预先准备的集合对的手持机(2)的资料库(stock)和GPS(1)的资料库中提供共享秘密信息。
如果系统断定手持机(2)在归属地中，则手持机(2)在手持机(2)的显示器上打开HZ指示器。
决策服务器告知记账系统针对所有呼叫应用HZ收费表，直到手持机(2)失去与外部GPS单元(1)的蓝牙连接为止。
如果失去蓝牙连接，则手持机(2)关闭显示器上的HZ指示器，并告知决策服务器(3)该手持机不再位于归属地中。
这种解决方案明显减少了作假。如果HZ用户试图把外部GPS单元(1)从归属地中带走并要求使用HZ收费表，则手持机(2)或决策服务器(3)将会立即检测到该作假，因为来自GPS单元(1)的所测量的GPS纬度/经度将不再与手持机(2)和决策服务器(3)中存储的HZ纬度/经度相匹配。
如上所述，本发明中使用的手持机(2)可以配有用于解释位置信息的客户机程序。手持机(2)中的该客户机程序可以在手持机(2)上执行功能，例如保持蓝牙总是开启，从而能够立即识别与GPS的连接。
作为改进，还可以在手持机(2)检测到归属区cell-id时把蓝牙切换至开启，该cell-id对于用户注册了的网络运营商来说是已知的。存在如下若干方式来存储HZ Cell ID：
■当用户从商店购买归属区产品时，cell-id存储在USIM(用户订户身份模块)中。
■当手持机(2)位于归属地中时，手持机(2)更新所留意的USIM中存储的cell-id。
手持机(2)的客户机程序还被配置为搜索与外部GPS单元(1)的蓝牙连接、对经由蓝牙从GPS单元(1)接收的信息进行解密、并把从GPS单元(1)接收到的所测量的纬度/经度与针对特定HZ用户的USIM中存储的HZ地址的纬度/经度进行比较，如果两者位于50-100m内，则手持机(2)向决策服务器(3)发送SMS，并报告HZ手持机(2)很靠近位于归属地中的外部GPS单元(1)。如上所述，该比较逻辑可选地在网络层而不是手持机(2)处实现。
当从决策服务器(3)接收到SMS应答时，手持机(2)中的客户机程序将在显示器上打开HZ指示器。决策服务器(3)应当针对该特定手持机(2)做出的呼叫应用HZ收费表，直到该手持机(2)离开HZ区域为止。
手持机(2)中的客户机软件检测到失去GPS单元(1)与手持机(2)之间的蓝牙连接，然后在预定时间后，手持机(2)向决策服务器(3)发送SMS以指示HZ手持机(2)不再位于归属地中。如上所述，本发明不限于SMS方式的通知，而且能够以各种其他方式来实现，例如通过IP连接等来实现。当离开归属地附近时，客户机软件会关闭显示器上的HZ指示器。
本发明的其他改进和优选特征将会提供反作假的安全性和应用HZ收费表的精确性，如下文所述：
安全性提供
为了避免提供假冒的经度和纬度信息的假冒GPS附件所导致的作假，必须提供验证且安全的链路。
在业务注册时，用户从运营商处接收唯一代码。手持机(2)中的密钥发生器使用该代码作为输入来生成密钥。在GPS单元(1)中也安装了相同的密钥发生器。手持机(2)通过蓝牙链路向GPS单元(1)提供该输入代码。
手持机(2)从GPS单元(1)接收经度/纬度信息和密钥。手持机(2)把经度/纬度和密钥与USIM中存储的信息进行比较。如果它们匹配，则该链路将被看作是经过认证的。取决于例如日期或时间，密钥发生器可以使用该代码作为输入来产生不同的密钥。
备选地，即使用于位置解释的比较逻辑位于网络层，仍可以将其看作安全的实施方式。这是安全的，因为GPS对位置数据的加密可由网络解锁，从而手持机(2)提供错误的位置信息的机会很小或不存在，即使在手持机受到干扰而在这么做时。这是因为‘中间人’手持机(2)不会知道用于解密信息的密钥，而且该密钥仅能够在网络层访问。所以，如果用户在其他地方，则不能按照归属区收费来计算收费表。
应用收费表的精确性
在一些地区的移动通信中，运营商可能对记账的精确性有很严格的标准。例如，所需的精确性的级别可能是：多收费事件的发生比率小于1∶100,000，而少收费的比率小于1∶20,000。因此，本发明可通过如下方式来提高精确性：仅当从网络接收到运营商的记账系统已经将用户的收费状态转变为HZ收费表的确认后，才向用户显示归属区收费表有效。优选地，这可以是来自记账系统的确认响应，或可能从SMS或被发送以请求返回递送收条的任何其他方式中推断出。
因此，需要保持HZ收费表指示器(即显示器)与网络中的实际状态同步。如果由于某个网络中的某些原因，该解决方案可能失去同步，则通常更加合理的方法是把记账系统设计为少收费而不是多收费。

Claims (13)

1.一种在移动通信网络中实现归属区应用的方法，包括如下步骤：
(a)在向网络运营商提供的归属区业务进行注册时，存储针对归属区用户的归属位置id；
(b)把具有短距离网络通信能力的定位单元(1)放置在归属区用户的归属地中，所述定位单元(1)能够计算其位置坐标；
(c)在注册时运营商向用户的手持机(2)提供唯一代码；
(d)建立定位单元(1)与用户的手持机(2)之间的连接；
(e)所述手持机中的(2)密钥产生器使用所述代码作为输入来产生密钥，所述定位单元(1)中的密钥产生器使用所述手持机提供的代码作为输入，产生相同的密钥；
(f)当所述手持机出现在所述定位单元的通信范围内时，向手持机(2)传送在步骤(b)中测量的定位单元(1)的位置坐标和在步骤(e)中产生的密钥；
(g)把在步骤(b)中测量的所述定位单元(1)的位置坐标与在步骤(a)中存储的归属区用户的归属位置id进行比较；
(h)所述手持机通过将从所述定位单元接收的密钥与手持机中的密钥进行比较，以检查它们是否匹配，来验证所述定位单元的位置坐标；
(i)确定手持机是否位于用户的归属地附近；以及
(k)如果在步骤(i)确定手持机(2)位于用户的归属地附近，则运营商的网络中的决策服务器(3)按照归属区收费表进行收费。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述定位单元(1)是GPS单元。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述归属位置id(1)以位置坐标的形式而存储。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述定位单元(1)和手持机(2)具有蓝牙能力。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(a)中的归属位置id被存储在手持机(2)上的用户SIM中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述步骤(g)中的比较在手持机(2)中进行。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述步骤(i)包括确定所存储的归属位置id与定位单元的坐标之差是否处于预定义的可允许范围内，如果是，则向决策服务器(3)发送消息以指示手持机位于归属地附近。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(a)中的归属位置id被存储在决策服务器(3)中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述步骤(g)中，手持机(2)向决策服务器(3)发送包含归属位置id的坐标和定位单元(2)的坐标的消息，使得对两个坐标的比较在决策服务器(3)中进行。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述步骤(i)包括确定所存储的归属位置id与定位单元的坐标之差是否处于预定义的可允许范围内。
11.根据权利要求7或10所述的方法，其中，所述两个坐标之间可允许的差在50-100m内。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，当手持机(2)离开定位单元(1)的网络范围时，定位单元(1)和手持机(2)之间的连接终止。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，如果正在应用归属区收费表，则打开手持机(2)上的指示，而当不应用归属区收费表时，关闭该指示。
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