CN101300884A - 对移动订户的有效定位和追踪 - Google Patents

Abstract

一种用于在移动电话网络中定位和追踪装置的方法包括步骤：(a)在订户数据库中接收移动电话控制参数；以及(b)使用一个或一个以上定位参数数据库(LPDB)，其每一者将控制参数映射到地理位置并在被查询时返回定位结果。将一个或一个以上滤波器应用于由所述订户数据库接收的所述控制参数，每一滤波器使用适合于所述滤波器的任务且适合于所述装置的当前状态的LPDB来选择性地起始处理。

Description

对移动订户的有效定位和追踪

技术领域

本发明涉及用于在移动电话网络中有效定位和追踪装置以及在携带所述装置的订户出现在网络中时隐含地有效定位和追踪所述订户的方法和设备。

背景技术

在移动电话系统中，订户携带手持机。当订户起始或接收呼叫或文本消息或数据会话时，在手持机与基站收发台(BTS)(现代景观中熟悉的天线柱)之间发生无线电通信。不仅传输对在呼叫者与呼叫接收者之间传递的消息的编码，手持机和BTS为了可靠且有效支持通信的目的还在其本身之间传输大量的控制信息，举例来说，系统必须选择在订户到处移动时何时将呼叫传递到另一BTS。全球移动通信系统(GSM)系统中的控制信息含有关于相邻BTS的信号强度的信息、用于指示距BTS较远的手持机较早进行传输以便与其时隙匹配的定时提前信息、传输错误率以及许多其它信息。例如码分多址(CDMA)的其它技术使用不同的信息来实现可靠和有效通信的相同目的。我们将这些参数统称为移动电话控制参数。

移动电话系统

定位参数数据库(LPDB)将移动电话控制参数与手持机的地理位置相关联。可通过若干方式中的一种来构造和维持LPDB，且LPDB可将控制参数的若干有用子集之一映射到地理位置。我们提供具有不同精度、处理成本和地理覆盖范围完整性的LPDB的若干实例。

移动订户定位数据库

移动订户定位数据库是服务定位查询所借助的数据库。其由订户数据库和若干定位参数数据库组成。定位参数数据库由数据库管理者控制。

订户数据库

订户数据库含有从在订户与网络之间传递的控制信息导出的移动订户参数的原始记录。对所有订户保持这些记录，且这些记录提供满足对订户位置的查询(如果应进行所述查询)所需的信息。维持订户数据库的成本较低，因为其保持的记录不需要以任何方式进行处理，除非且直到查询到相关订户的位置为止。

定位参数数据库

定位参数数据库(LPDB)将控制参数的子集映射到地理区域内的地理位置的表格。定位数据库可含有一个或一个以上LPDB。在定位数据库中维持哪些LPDB的选择可至少取决于区域的地理参数、每次定位查询可用的计算机处理功率、网络拓扑以及可用的移动电话网络控制信息。LPDB使用的坐标系统以及LPDB内适当移动电话控制参数的编码是LPDB特定的。LPDB将定位转译成一旦输出就可供系统的其它部分使用的表格。一种此类表格是地图多边形。

精度和成本值与定位数据库中的每个LPDB相关联。这些允许定位数据库选择如何实施每次定位查询。接下来我们描述LPDB的一些实例。

射频(RF)层级LPDB

GSM手持机的控制信息含有针对服务BTS以及高达6个相邻BTS在手持机处观察到的信号强度。信号强度根据距BTS的距离、区域的地形、建筑物的存在以及许多其它因素而变化。在RF层级LPDB中，将地理区域再分为规则的小方形，称为“桶(bucket)”。对于每个桶，RF层级LPDB维持从可见的BTS接收的预期信号强度值的分布。在定位查询时，将与针对正被进行定位查询的订户电话最后记录的信号强度分布最佳匹配的桶选择为其中定位有所述订户的桶。

配对比LPDB

在移动网络中，现在非常普遍的是将3个BTS共同定位在单一地点，其中每一者经定向以向120度的周围区域的扇区提供服务。接着，由手持机观察到的来自任一对BTS的RF信号强度的比率随着沿着给定径向方向距BTS的距离而恒定，且很大程度上取决于电话相对于BTS的方位。因此，如果在一个地点的一对共同定位的BTS以及在与所述第一对物理上分隔的地点的另一对共同定位的BTS两者均对一电话可见，那么可例如通过三角测量精确导出所述电话的位置。

在此情况下，LPDB由RF比率针对所有共同定位的BTS对的方位的函数的编码组成。在定位查询时，针对由手持机观察到的最后RF层级计算比率。使用LPDB中的函数查找方位，且对2个方位进行三角测量以导出手持机的位置。在2组共同定位的BTS对对于移动装置可见的情况下，三角测量提供非常准确的位置。在没有2组共同定位的BTS对的情况下，不可能获得任何位置读数。因此，此LPDB有时需要由另一更均匀的数据库来补充，但其在具有良好移动电话覆盖范围的区域中是高度精确的。

小区、定时提前LPDB

在GSM移动电话网络中，为有效手持机服务的小区总是已知的。另外，将控制信息传递到电话以向其告知在传输时将使用的定时提前(TA)时隙。这允许电话补偿其本身与BTS之间的传输延迟，且隐含地是BTS与电话之间的距离的粗粒度编码。单一TA时隙的半径大约为550m。在为360°半径服务的BTS的情况下，这将电话的位置限制于环形形状区域中的某处，其实际区域随着TA值而变化。在BTS仅为120°扇区服务的越来越普遍的情况下，所述位置限于环形的三分之一。(小区、TA)方法的一个重要因素是从(小区、TA)到位置的转换可为快速的。特定来说，几乎没有足够的(小区、TA)对以使得每一者的所得多边形可存储在查找表中。

仅小区LPDB

更加粗粒度的LPDB是仅基于服务小区返回位置的LPDB。实践中可使用估计小区的最大范围的技术，所述最大范围可比小区的理论范围小得多。因此所得的圆的半径减小，且因此充分可用于许多定位应用。

发明内容

第一方面是一种用于在移动电话网络中定位和追踪装置的方法，其包括步骤：

(a)在订户数据库中接收移动电话控制参数；

(b)使用一个或一个以上定位参数数据库(LPDB)，其每一者将控制参数映射到地理位置并在查询时返回定位结果；

其中将一个或一个以上滤波器应用于由所述订户数据库接收的所述控制参数，每一滤波器使用适合于所述滤波器的任务且适合于所述装置的当前状态的LPDB来选择性地起始处理。

对于至少一个定位参数数据库，滤波器可确定所述定位参数数据库是否被供应有控制参数。滤波器还可针对给定订户或针对订户群组的成员观察控制参数的改变。通过使用最低成本定位参数数据库，这些控制参数可能涉及所关注的特定地理区域。

滤波器可选择提供最低计算成本的适当定位参数数据库。针对特定请求，也可选择具有最少处理成本但可预期返回具有必要精度的结果的定位机制。

滤波器可依据是否满足触发条件来选择适当的定位参数数据库，触发条件可与进入经界定区域的订户有关。触发条件可与离开经界定区域的订户有关。如果满足触发条件，那么所述滤波器促使向适当的定位参数数据库供应控制参数且返回所述相关联订户的地理位置。如果不满足触发条件，那么所述滤波器在作为所述订户的估计速度的函数的时间周期之后进行再计算。来自一个位置定位的信息可用于限制下一定位的可能位置。

滤波器可调用对所存储的订户数据库内容的追溯处理以发现进入地理区域的订户起源于何处。滤波器可调用对所存储的订户数据库内容的追溯处理以发现订户活动性的历史。

可添加具有不同成本折衷的额外LPDB以向所述系统提供更多选择。当仅存在部分覆盖范围时，选择下一较高精度LPDB，或选择可用的最精确的较低精度LPDB。可使用初始(小区、定时提前)LPDB实现高精度追踪以识别RF LPDB中的候选桶。

当订户或订户组的成员离开经界定地理区域时可触发起源触发器，其中所述起源触发器是使用滤波器实施的。当订户或订户组的成员进入经界定地理区域时可触发目的地触发器，其中所述目的地触发器是使用滤波器实施的。接近度触发器监视两个订户是否在彼此附近。

可将订户群组自动定义为在特定时间处于特定区域中的订户。当所述群组的一些成员再次表现为接近时，或进入具有与所述第一区域类似的特性的另一区域时，将调用适当的触发器。使用呼叫记录产生联系人树以发现针对特定手持机的呼叫接收者的组或对特定手持机的呼叫者的组。

所述方法可用于确定堵塞区域中车辆的存在，通行过路费系统中或道路使用收费系统中车辆的存在，道路上车辆的使用以获得保险定价，为政府、管理和执法目的而定位和追踪移动订户，追踪车队中的车辆。

第二方面是一种在移动电话网络中定位和追踪装置的设备，其包括：

(a)订户数据库，其接收移动电话控制参数；

(b)一个或一个以上定位参数数据库，其每一者将控制参数映射到地理位置并在查询时返回定位结果；

其中将一个或一个以上滤波器应用于由所述订户数据库接收的控制参数流，每一滤波器使用适合于所述滤波器的任务且适合于所述装置的当前状态的LPDB来选择性地起始处理。

附图说明

图1是可在本发明的实施方案中使用的设备的配置的实例。

图2是可在本发明的实施方案中使用的设备的配置的实例。

图3是位置追踪的实例。

图4是在位置追踪时可如何获得改进精度的实例。

图5是起源触发的情况的实例。

图6是目的地触发的情况的实例。

图7是多个订户的接近度的情况的实例。

具体实施方式

本发明涉及用于在移动电话网络中有效定位和追踪装置以及在携带所述装置的订户出现在网络中时隐含地有效定位和追踪所述订户的方法和设备。在一个实施方案中详细描述用于有效整体定位的机制。引入追踪和触发的概念，且描述有效追踪和触发机制的系列。

系统在所监视的移动电话网络上观察到移动电话订户的手持机时处理所述手持机的控制参数，并将参数存储在订户数据库中。在网络上观察到经更新的控制参数时，其连续流入订户数据库。一些控制参数隐含地编码手持机的位置，例如且最直接地，手持机几乎总是在服务小区基站的几千米以内。

构造并维持一个或一个以上定位参数数据库(LPDB)。每个LPDB包含从手持机控制参数的子集到地理位置的转变。例如，可能存在服务小区LPDB。在接收到或产生针对特定移动装置的定位请求时，参考订户数据库中所存储的参数，且所述参数由所选择的LPDB处理以产生用以响应定位请求的位置定位。

除了建立LPDB以便被动地对任何定位请求作出反应外，还可将有源滤波器附接到流入订户数据库的经更新控制参数流。这些滤波器可经配置以执行多种面向定位的功能：例如，其可监视特定地理区域的活动性，或观察特定订户的活动性(如订户和装备识别符所识别)。可能的订户和装备识别符号码包含用于移动台集成服务数字网络(MSISDN)、国际移动订户身份(IMSI)以及国际移动装备身份(IMEI)的识别符号码。滤波器也可经配置以向外部客户端通知其发现的活动性，且其可触发内部组件以对其传递的信息进行进一步处理，例如滤波器可调用某种追溯处理来发现进入一地理区域的订户源自何处。

图1展示本发明的一实施方案。移动电话10将控制参数11传输到BTS 100。控制参数存储在订户数据库12中。使用来自订户数据库12的数据构造和维持一个或一个以上定位参数数据库19。每个LPDB 19包含从手持机控制参数的子集到地理位置的转变。可将有源滤波器13、15和17附接到流入订户数据库的经更新控制参数流。这些滤波器可经配置以执行多种面向定位的功能：例如，其可监视特定地理区域的活动性，或观察特定订户的活动性(如订户和装备识别符所识别)。基于滤波器13传递的参数数据构造LPDB 14。基于滤波器15传递的参数数据构造LPDB 16。基于滤波器17传递的参数数据构造LPDB 18。

图2展示本发明的又一实施方案。移动电话20将控制参数21传输到BTS 200。控制参数存储在订户数据库22中。使用来自订户数据库22的数据构造和维持一个或一个以上定位参数数据库23。每个LPDB 23包含从手持机控制参数的子集到地理位置的转变。可将有源滤波器24、26和28附接到可从订户数据库22获得的经更新控制参数流。这些滤波器可经配置以执行多种面向定位的功能：例如，其可监视特定地理区域的活动性，或观察特定订户的活动性(如订户和装备识别符所识别)。基于滤波器24传递的参数数据构造LPDB 25。基于滤波器26传递的参数数据构造LPDB 27。基于滤波器28传递的参数数据构造LPDB 29。

所属领域的技术人员将了解，可能产生并入有图1和2所示的本发明实施方案的各方面的本发明的进一步实施方案。

存储原始参数直到LPDB需要所述原始参数为止的方法是尤其有效的，因为其不需要处理与特定订户有关的信息，除非且直到需要所述订户的某种形式的位置信息为止。替代地，保持未经处理的控制参数直到其变得过时为止，且仅在定位服务应用于所述订户时才处理所述未经处理的控制参数。这还具有的优点是不需要作出关于在任意时间将哪些订户置于定位模式下的承诺。所有订户均潜在地可定位，且如果突然需要定位任意个别订户，可进行此操作。

还通过使定位服务的形式结构化以使得低处理成本操作通常足以满足所述形式来实现高效性。通过精度为几千米的服务小区来定位手持机比通过精度为较低数百米内的RF层级来定位手持机成本要低若干数量级。任何定位请求均可视为具有所需精度，无论其是明确表示还是隐含表示。所需精度可显著变化。对于特定请求，选择具有最少处理成本但可预期返回具有必要精度的结果的定位机制。以此方式，许多定位请求最终具有低成本，且系统可支持比原本情况高得多的总请求率。所维持的每个LPDB摊派其自身的定位机制，且可添加具有不同成本折衷的新LPDB以向系统提供更多的选择。

促动因素

在移动通信系统中，定位和追踪移动订户的能力对于政府、管理和执法机构来说极为重要，且还是大量商业机会的启动因素。在紧急情况下，立即且自动定位紧急服务的呼叫者的能力可拯救生命。出租车公司希望追踪其所有的出租车，使得其可在客户叫出租车时有效地分配最近的可用出租车。本地商业可通过向出现在其场所范围内的每个人用文本消息传送特价商品的细节来进行促销。警察机关可通过在一个人的电话移动到住址以外时进行触发来实行限制这个人保持在家或家附近的法令。订户或订户群组可仅关注其何时进入或离开特定区域。在此情况下，可发出一个触发以向关注方通知订户已经到达或离开。

本发明的方法利用可用的LPDB以便最佳地优化其接收的定位请求。尽管我们的实例特定针对GSM参数，但相同原理明显适用于与其它技术相关联的参数，且可针对使用这些技术的移动电话系统构造适当的LPDB。在我们描述的用于追踪和触发的机制中，例如由仅小区LPDB提供的那些低分辨率定位在追踪和触发过程的许多阶段可以是足够精确的。

定位查询

对于直接定位查询，需要在查询内表达精度。定位数据库选择具有足够精度的最低成本LPDB，并将查询转发到所述LPDB。在正常事件过程中，所选择的LPDB返回定位结果。如果所述情况不可能，例如在LPDB仅具有部分覆盖范围的情况下，选择下一较高精度的LPDB。如果不存在此类LPDB，那么可查询较低精度的LPDB以便产生可至少具有某种用途的结果。

位置追踪

在要求系统针对特定条件监视订户和/或区域的情况下，多个互补LPDB的灵活性尤其清楚。追踪机制是系统支持监视一组订户的所有成员或任何个别订户所遵循的路径的方式。明显，希望追踪特定订户的系统的用户可简单地以其要求的精度重复查询订户的位置。然而，这将较为浪费资源，尤其是在订户实际上不在移动的情况下。

追踪通知

当追踪订户时，每当订户移动到距最后报告位置某一用户指定的距离时，系统就报告以用户指定精度计算的订户位置。追踪触发器使用滤波器实现其效率。当滤波器观察到订户的一组新的参数时，其需要确定所述订户是否正在接近距其最后报告位置的指定距离。在通常情况下，这可通过低成本低精度LPDB实现。如果在此阶段确定不满足追踪通知条件，那么滤波器中不需要进一步的处理。

安全时间

在确定不满足追踪通知条件之后，可设定滤波器以在未来的一定量时间中不进行进一步的处理。系统估计订户可行进多快的上界，并使用此上界来计算订户移动得足够远以满足通知条件可能花费的最小时间量。举例来说，如果高速功率行驶是可能的，那么上界可为每小时80英里；或者如果仅城市区域的行驶是可能的，那么其可为每小时40英里。因而，在时间间隔期满之前系统不需要针对订户做出另一定位计算。当然，订户的参数仍将在其到达时记录在LPDB中(正如其将用于任一用户)，以便满足任何未来的特别定位查询。

下一低精度LPDB查询将仅需要在已超过安全时间间隔之后新参数到达时实施。只有当低精度LPDB不能明确确定订户是否已满足追踪通知条件时，才需要使用较高精度的LPDB。如果确定在此点已满足进一步追踪通知的条件，那么可以所需精度通知订户的位置。

我们在图3中可见，在订户已沿着复杂路径行进时将如何在沿着所述路径的6个位置的每一者处做出追踪通知。按顺序的位置是在30、31、32、33、34和35处指示的实心黑圆。未填充的圆是以一实心黑圆为中心的圆，其中未填充的圆的半径由最大速度乘以安全时间而给定。点30、31、32、33、34和35是沿着路径的仅有的点，在所述点处请求具有客户端所需精度的完全定位请求。如果行程已经花费订户30分钟时间，那么以30秒间隔的轮询定位将要求60个定位请求而不是使用我们的追踪机制所要求的6个。

追踪的精度改进

可以极少的成本改进追踪期间位置定位的精度，因为后续的定位请求不是真实独立的；来自一个定位的信息可限制下一定位的可能位置。在以下实例中对此进行说明。

考虑要求追踪具有高精度的情况，且事实上高精度LPDB使用初始(小区、定时提前)LPDB来识别RF LPDB中的候选桶。图4中给出实例。在时间t1，我们称为(小区1、TA1)的(小区、TA)LPDB定位将订户定位于由区域40给定的两个圆之间。通过在时间t1使用RF和(小区、TA)定位，将订户定位于圆42内。在时间t2，我们称为(小区2、TA2)的(小区、TA)LPDB定位将订户定位于由区域41给定的两个圆之间。通过在时间t2使用RF和(小区、TA)定位，将订户定位于圆49内。图4展示订户已从t1时的圆42移动到t2时的圆49。但追踪滤波器还观察到在区域45中已存在订户在时间t3时从(小区1、TA1)到(小区2、TA2)的越区切换。通过使用时间差t3减t1，以及订户的可感测的最大移动速度，我们发现在t1时订户必定定位于区域44中。由于我们还知道订户曾在t1时在圆42内，因此订户在t1时的位置缩小到42与44的交叉部分，其为小区域43。可报告此结果。而且，通过使用时间差t2减t3，以及订户的可感测的最大移动速度，我们发现在t2时订户必定已定位于区域46中。由于我们还知道订户在t2时曾在圆49内，因此订户在t2时的位置缩小到46与49的交叉部分，其为小区域48。可报告此结果。基于订户在时间t3时已在区域45中，由四条弯曲的边界定的区域47是订户在t1与t2之间可能已处在的可能区域。

定位触发

定位触发机制共享定位追踪中使用的许多效率技术。特定来说，使用安全时间机制来限制系统内部的查询速率，同时保证当满足适当条件时将以及时的方式引发触发器。

起源/目的地触发器

起源和目的地触发器彼此类似。起源触发器是当订户(或一组订户的成员)离开界定的地理区域时引发的触发器。目的地触发器是当订户(或一组订户的成员)进入界定的地理区域时引发的触发器。尽管在最一般情况下目的地触发器可以是使用区域的补集的起源触发器，但差别是重要的，因为最通常情况分别关注进入或离开由低级多边形界定的区域，最经常的是所关注区域是所关注点的区中的区域。

通过滤波器实施起源和目的地触发器。当滤波器在相关的组中观察到订户的一组新的参数时，其需要针对目的地触发器确定订户是否正在从外部接近区域边界，且针对起源触发器确定订户是否正在从内部接近区域边界。

起源触发器

在起源触发器的情况下，系统在低成本低精度LPDB的坐标空间中界定安全区域。安全区域可以与完全包含在起源区域中的服务小区的集合一样简单。安全区域的大小与LPDB中定位查询的成本的乘积提供使用用于所述区域的特定LPDB的总和成本。我们可通过此度量选择最低成本LPDB以提供用于笼型触发器的第一滤波器。在滤波器接收到新参数并根据低成本LPDB立即确定订户在安全区域中的情况下，其可完成处理。如同追踪通知的情况，安全区域内的位置除了产生定位结果外还用于产生安全时间间隔。此安全时间附加到滤波器，这避免了其在时间间隔持续时间期间实施任何进一步的定位查询。如果滤波器无法使用低成本LPDB确定订户在安全区域中，那么其可实际上确定订户已离开触发区域，且应引发触发器以通知客户端。然而更可能的是滤波器将需要使用较精确且较高成本的LPDB来实施进一步查询。当使用足够精确的LPDB时，将确定订户已离开触发区域，或将给予订户新的(但较小)安全区域和新的(但较短)安全定时器。

图5展示起源触发器区域53内的订户50。将矩形区域52界定为安全区域。圆51以订户50为中心。圆51具有一半径，使得所述半径是从订户50到安全区域52的边缘的最小距离。接着可界定安全时间，其为51的半径除以订户50的最大速度。在安全时间期间，不再需要对订户进行定位处理。

目的地

以类似于起源触发器的方式监视目的地触发器。在目的地的情况下，使用含有目的地触发器区域的低成本LPDB来界定不安全区域。基于订户可到达不安全区域的最小时间来界定安全定时器。当安全定时器期满时，首先以最低成本LPDB计算订户的位置，直到获得充分准确的结果以设定新的不安全区域和安全定时器，或报告已进入目的地区域为止。图6展示目的地触发器的实例，其中正在监视针对订户60的不安全区域62和安全定时器。界定目的地触发器区域63且界定不安全区域62。订户60在不安全区域62以外。圆61以订户60为中心且具有由从订户60到不安全区域62的最短距离给定的半径。将安全时间界定为此半径除以最大速度。

接近度触发器

接近度触发器监视两个给定订户是否在彼此附近。可针对一对离散订户或针对一组订户中的任一对来触发接近度。在追踪一对离散订户的接近度时，可再次使用安全时间的概念。在以低精度LPDB确定所述对充分分隔时，根据最大可能的接近速度设定定时器。可将安全时间界定为订户之间的距离除以任一订户的最大接近速度再乘以1/2。出现因子1/2是因为两个订户可能相对于地球表面以最大接近速度彼此接近。在此定时器的持续时间期间，不需要针对任一订户进行定位查询(至少出于此对的接近度的目的)。当定时器期满时，过程可重复。仅当订户充分靠近时才必须使用高精度LPDB。

在来自一组订户的任意对订户的接近度可能引起触发事件的情况下，使用较复杂的变型。并不是测试对的每一排列的接近度，而是系统基于每一订户的当前位置来为所述订户界定安全区域。安全区域尽可能远地在订户周围扩展区域，其与订户组的其它成员中的任一者到达所述区域的安全时间一致。接着可在安全时间的周期中，以与用于每一订户的起源触发器相同的方式处理所述订户的安全区域。针对订户组的每一成员产生安全区域的过程本身服从于LPDB的有效选择，且如下给定。以低成本LPDB定位每一订户。计算每一对之间的最接近的可能距离。使用此计算界定每一订户的安全区域。在订户根据低成本LPDB具有充分大的安全区域的情况下，在建立安全区域时不需要进一步考虑所述订户。使用较高精度LPDB定位其余订户，以便针对每一订户产生足够大的安全区域，或向触发器的客户端通知订户是否在充分的接近度内。启动所有订户的安全定时器。当一安全定时器完成时，基于可保证订户将保持在其安全区域中多长时间来针对所述订户再计算新的安全定时器。当订户离开其安全区域时，基于距讨论中的订户组的其它成员的当前安全区域的最小距离来针对所述订户计算新的安全区域。

在有必要向每一订户提供不需要进行处理的足够大的安全区域的情况下，可修改所述机制以反复更新相邻订户的安全区域。实现的情况是，一旦已设定接近度触发器，仅有的显著处理成本便花费在非常接近而与其它订户接触的订户上。

图7展示正被监视的多个订户70、71、72、73和74，其具有由圆75、76、77、78和79界定的各自的安全区域。显然，以不同的安全区域监视不同的订户，且因此存在不同的安全定时器。最靠近在一起的两个订户，订户70和71，必定被指派最小的安全区域，且因此将需要最高量的定位处理来检验其是否具有充分靠近的接近度。订户72、73和74仅需要在长得多的时间延迟之后被再次检查，因为其当前没有靠近组中的任何其它订产。

自动界定订户群组

追踪和各种形式的触发允许监视订户群组。这些群组可手动定义，但其也可定义为满足特定历史定位条件的订户。在已知一群组含有系统用户的上下文中可能关注的每个人的情况下，我们可将所述群组定义为在特定时间处于特定区域中的订户。当所述群组的一些成员再次表现为接近时，或进入具有与第一区域类似的特性的另一区域时，将调用适当的触发器。在没有自动群组的情况下，客户端将不得不明确地记录满足原始请求的订户，并接着将其反馈到后续请求中。

历史分析

一些基于定位的服务要求保持历史信息，因为定位请求可能涉及过去的时间，且直到较晚的时间才知道主体(例如，订户)。在此情况下，系统没有选择，而是只要可能需要历史信息用于分析就保持所述历史信息。举例来说，如果执法机构在证据显现时识别出过去的犯罪活动，那么其可在控制下希望分析根据所述证据而变为嫌疑犯的某个人的移动电话历史。

一般来说，任何种类的追踪或触发分析可能仅在追溯时引起关注。但为了完成此目的，必须将每个订户的完整历史保持历时长达行为与怀疑之间的时间间隔，其可能为若干年。给定充分的数据存储容量，可通过所描述的系统来解决所述问题。直到任何保存的数据变为历史分析的主体时才需要对所述数据进行处理。可简单地存储未经处理的控制参数，且系统可以以下方式运行：针对讨论中的日期保存数据，且当一历史间隔引起关注时将所保存的数据作为新输入数据重放。

联系人树追踪

历史分析的特定实例是联系人树的产生。原理是使用呼叫记录来发现针对特定手持机的呼叫接收者或对特定手持机的呼叫者组。我们可识别作为对手持机的呼叫者、手持机的呼叫接收者、对所述手持机的短消息服务(SMS)发送者或所述手持机的SMS接收者的手持机联系人。

当开发经由手持机的其它形式的交互时，这些交互也可用于确定联系人，只要联系人具有在网络控制信息中传输的识别号。接着可能识别联系人组的闭合。假定例如A呼叫B、B呼叫C、C呼叫D、X呼叫Y，且Y传送文本消息给A。因此如果A引起关注，因此B、C、D、X和Y也引起关注。然而，联系人分析可能被使用多个单独手持机(例如匿名的、预付费(pay-as-you-go)手持机)的过程所阻碍。然而如果A在B的第一手持机上呼叫B，且B在B的第二手持机上呼叫C，那么B的两个手持机很可能在A呼叫B之后立即或很短时间内已是实际接近的，因此系统并入了用以通过接近度以及直接呼叫关系来产生联系人树的设施。假定例如A在B的第一手持机上呼叫B，且接近B的第一手持机的另一手持机呼叫C。假定另一手持机是B的第二手持机。由此我们得到联系人组：A、B的第一手持机、B的第二手持机以及C。

此技术对于历史数据中所有移动网络的完整覆盖范围最有效；因而我们可确保可识别所有的联系人。但即使仅一些网络被覆盖，我们也可识别同一网络内的接近的联系人，并用来自记账记录的呼叫联系人扩充这些联系人以针对个别手持机建立比迄今为止可能的联系人网络更密集的联系人网络。举例来说，在同一网络上出现若干匿名预付费移动电话，且从记账信息产生的所关注手持机的联系人组含有这些手持机之一的情况下，所监视网络内的接近的联系人可识别其它预付费手持机，接着可分析所述其它预付费手持机以得知联系人，从而扩展起源手持机的联系人组。

相对接近度

在两个手持机在同一移动网络上的情况下，系统可非常有效且准确地产生非常靠近第一手持机的候选手持机。尽管所产生的实际位置可能具有一定程度的误差，但将观察到所述手持机具有许多近似于相同的控制参数。我们可用以此方式表现的参数组来配置系统。接着可通过比较原始参数来评估靠近接近度，而不需要用高精度LPDB将其转译为位置的昂贵步骤。

在两个手持机在不同移动网络上的情况下，可使用相对接近度的一些方面，因为存在不同网络共享BTS站点的情况。然而，一般来说，将使用低成本LPDB计算一组可能靠近的手持机，且对于所述组中的那些可能靠近的手持机，将做出高精度定位请求以确定准确的接近度。

在不脱离本发明范围的情况下，所属领域的技术人员将了解本发明的各种修改和改动，且应了解，本发明并非不当地限于本文陈述的说明性实施例。

Claims (35)

1.一种用于在移动电话网络中定位和追踪装置的方法，其包括步骤：

(a)在订户数据库中接收移动电话控制参数；

(b)使用一个或一个以上定位参数数据库(LPDB)，其每一者将控制参数映射到地理位置并在被查询时返回定位结果；

其中将一个或一个以上滤波器应用于由所述订户数据库接收的所述控制参数，每一滤波器使用适合于所述滤波器的任务且适合于所述装置的当前状态的LPDB来选择性地起始处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其中对于至少一个定位参数数据库，滤波器确定所述定位参数数据库是否被供应有控制参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中滤波器针对给定订户或针对订户群组的成员观察控制参数的改变。

4.根据权利要求3所述的方法，其中滤波器使用最低成本定位参数数据库观察与所关注特定地理区域有关的控制参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中滤波器依据是否满足触发条件来选择适当的定位参数数据库。

6.根据权利要求1所述的方法，其中滤波器选择提供最低计算成本的定位参数数据库。

7.根据权利要求1所述的方法，其中针对特定请求，选择具有最少处理成本但可预期返回具有必要精度的结果的定位机制。

8.根据权利要求5所述的方法，其中触发条件与进入经界定区域的订户有关。

9.根据权利要求5所述的方法，其中触发条件与离开经界定区域的订户有关。

10.根据权利要求5所述的方法，其中如果不满足触发条件，那么所述滤波器在作为所述订户的估计速度的函数的时间周期之后进行再计算。

11.根据权利要求1所述的方法，其中使用来自一个位置定位的信息限制下一定位的可能位置。

12.根据权利要求5所述的方法，其中如果满足触发条件，那么所述滤波器促使给适当的定位参数数据库供应控制参数且返回所述相关联订户的地理位置。

13.根据权利要求1所述的方法，其中滤波器调用对所存储的订户数据库内容的追溯处理以发现进入地理区域的订户起源于何处。

14.根据权利要求1所述的方法，其中滤波器调用对所存储的订户数据库内容的追溯处理以发现订户的活动历史。

15.根据权利要求1所述的方法，其中可添加具有不同成本折衷的额外LPDB以给所述系统提供更多选择。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述订户数据库为网络上的所有订户保持控制参数记录。

17.根据权利要求1所述的方法，其中定位参数数据库使用RF层级。

18.根据权利要求1所述的方法，其中定位参数数据库使用配对比率。

19.根据权利要求1所述的方法，其中定位参数数据库使用小区定时提前。

20.根据权利要求1所述的方法，其中定位参数数据库使用小区身份。

21.根据权利要求1所述的方法，其中定位参数数据库使用从所述订户使用的GPS装置反馈的GPS轨迹数据。

22.根据任一前述权利要求所述的方法，其中当仅存在部分覆盖范围时，选择下一较高精度LPDB，或选择可用的最精确的较低精度LPDB。

23.根据权利要求1所述的方法，其中使用初始(小区、定时提前)LPDB识别RF LPDB中的候选桶以实现高精度追踪。

24.根据权利要求1所述的方法，其中当订户或订户组的成员离开经界定地理区域时触发起源触发器，其中所述起源触发器是使用滤波器实施的。

25.根据权利要求1所述的方法，其中当订户或订户组的成员进入经界定地理区域时触发目的地触发器，其中所述目的地触发器是使用滤波器实施的。

26.根据权利要求1所述的方法，其中接近度触发器监视两个订户是否彼此靠近。

27.根据权利要求1所述的方法，其中将订户群组自动定义为在特定时间处于特定区域中的订户。

28.根据权利要求27所述的方法，其中当所述群组的一些成员再次表现为接近时，或进入具有与所述第一区域类似的特性的另一区域时，将调用适当的触发器。

29.根据权利要求1所述的方法，其中使用呼叫记录产生联系人树以发现针对特定手持机的呼叫接收者组或对特定手持机的呼叫者组。

30.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法用于确定堵塞区域中车辆的存在。

31.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法用于确定道路通行费系统中或道路使用收费系统中车辆的存在。

32.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法用于确定道路上车辆的使用以用于保险定价。

33.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法用于为政府、管理和执法目的而定位和追踪移动订户。

34.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法用于追踪车队中的车辆。

35.一种在移动电话网络中定位和追踪装置的设备，其包括：

(a)订户数据库，其接收移动电话控制参数；

(b)一个或一个以上定位参数数据库，其每一者将控制参数映射到地理位置并在查询时返回定位结果；

其中将一个或一个以上滤波器应用于由所述订户数据库接收的控制参数流，每一滤波器使用适合于所述滤波器的任务且适合于所述装置的当前状态的LPDB来选择性地起始处理。

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