CN1116650C - 生成关联用户位置与服务提供商控制区域的数据库的方法 - Google Patents

Abstract

全球通信系统必需遵从穿越政治和其他限制边界操作时的业务限制。必需使用户单元位置与标识和扩展适当限制和业务的业务区区域相关联。地球被划分成一系列等分区(125、130)，相应的各条目存储在数据库记录内。业务区边界数据(205)重叠在等分区(125，130)上，从而将每个等分区指配给能有效使用这个通信系统的分区。等分区(125，130)在被业务区边界数据(205)一分为二时继续细分，从而形成一个分层数据库。

Description

生成关联用户位置与服务提供 商控制区域的数据库的方法

技术领域

本发明属无线电通信技术领域。具体地说，本发明与使地球上的位置与具有专门功能和指定特许的限定区域关联的技术有关。

背景技术

无线通信系统在历史上一直是由一个本地业务运营商管理和控制的本地系统。这种本地系统通过将业务扩展到主动登记的当前负有诸如支付用户费用之类其他约束的用户单元来控制用户单元的接入。在这些典型的系统中，用户单元可以在整个系统内迁移，接入只受到通信系统空间传输条件的限制。

这种本地系统已经由于使用所商定的有头用户单元在漫游入由一个访问系统服务的区域时可以接入这个访问系统的漫游协定而得到扩展。所有这样的系统，无论是本地还是访问系统，都能自由地接纳用户单元在其中进行操作，而无论它们的精确位置究竟如何。然而，随着通信系统的全球化，用户单元就加有其他一些非业务运营方的限制。个别国家可能会有一些限制，禁止用户单元在它们的边界内进行操作。即使这些国家内可能有着全球通信的基础设施，然而也必需遵循它们的限制政策。此外，为了有效地与用户单元的通信进行路由选择，全球通信系统希望能知道用户单元的在的分区(location area)。以便有效地将通信只发向紧围着用户单元的分区。

显然，在一个全球通信系统中，必需确定用户单元的位置，以便鉴需扩展的业务和有效地以区域化方式向特定用户单元提供这些业务。因此，必需对照核准的业务区地图鉴定用户单元的位置。这种地图通常存储在数据库内，由计算机检索和鉴定。已知的一些技术采用限定地面区域的向量数据库。使用这些技术需要相当多的计算时间来搜索一个非常大的数据库。

因此，所需要的是一种建立一个将用户单元在地球上的当前位置与能在全球通信系统和用户单元之间提供有效的地区性接口的分区相关联的数据库的方法。而且，也需要一种搜索一个将用户单元的当前位置与相应的分区相关联的数据库的方法。还需要一种建立一个将用户单元在地球上的当前位置与具有对用户单元进行统一操作的特权、受相应通信业务运营商控制的业务区相关联的数据库的方法。最后，还需要一种对这样的一个业务区数据库进行搜索、通过将当前位置与业务区相关确定用户单元的业务区的方法。

发明内容

除了其他一些以外，本发明提供了一种建立一个用来将用户单元在地球上的当前位置与由通信业务运营商控制的分区相关联的分层记录的数据库的方法。分区指的是功能上统一的可操作区域，一个通信业务运营商可在其中统一利用诸如一组单独的通信信道那样的参量，将同样一组寻呼消息发向本地区，或将一个对于特定用户单元的终接呼叫发向一个分区，因此允许用户单元跨区漫游。这种数据库的建立最好是通过将地球表面划分成一系列等分区，再在这些等分区上叠以表示各通信业务运营商控制的相应业务区的业务区边界数据。然后，在一个等分区含有任何业务区边界数据时，就将这个等分区进一步细分为一些更小的附加等分区，记录在数据库的下一层中。最后，在等分区不含有任何业务区边界数据时，就为这些等分区中的每个等分区指定一个分区，记录下来。

本发明也提供了一种对数据库进行搜索、以将用户单元在地球上的当前位置与相应于所述当前位置的分区相关联的方法。搜索数据库最好首先接收用户单元的当前位置，然后计算出最初划分的一系列等分区中哪个等分区包含这个当前位置，再对数据库进行检索。在一个记录表示这个记录有多于一个的分区时，进至数据库的下一层继续进行。于是，数据库或分层结构的分辨率转到更为详细的一个层次，直至分层记录的一个记录表示只是一个分区时为止。然后，检出这个分区指配给用户单元和它的当前位置。

本发明还提供了一种建立一个用来将用户单元在地球上的当前位置与规定一个具有对用户单元统一操作特权的区域的业务区相关联的数据库的方法。建立这个数据库是通过搜索一个具有分层记录而其中的一些记录具有业务区边界数据的分区数据库，然后将分区数据库中的具有业务区边界数据的各记录复制入业务区数据库。

最后，本发明提供了一种通过将用户单元在地球上的当前位置与规定具有对所述用户单元统一操作特权的区域的分区相关联来为用户单元确定业务区的方法。确定业务区最好是首先产生一个以当前位置为原点的围着当前位置的当前位置概率区域，然后搜索业务区数据库，找出当前位置概率区域所拥有的条目或记录，再从这些数据库记录解出业务区。

附图说明

通过结合附图对本发明所作的详细说明可以对本发明有更全面的了解。在这些附图中相同的标号所标记的是相同的。

图1示出了地球和其表面按本发明优选实施例进行相应划分的情况；

图2示出了一条业务区边界的数据穿过等分区(equally spaced area)和因此按本发明优选实施例进行划分的情况；

图3示出了按本发明优选实施例建立的存储记录、便于对这些记录进行搜索的分层数据库；

图4示出了按本发明实施例为各等分区指配分区标志的过程；

图5示出了安本发明实施例建立一个分区数据库的流程图；

图6示出了按本发明实施例搜索一个分区数据库的流程图；

图7示出了按本发明优选实施例图解鉴定用户单元当前位置的方法以及用这种方法确定与用户单元关联的业务区的相应概率；

图8示了了按本发明实施例建立一个业务区数据库的流程图；以及

图9示出了按本发明优选实施例确定一个为一个用户单元指配的业务区的流程图。

这里所例举的只是以本发明的一种形式对本发明的优选实施例的说明，并不构成任何意义上的限制。

具体实施方式

图1示出了地球和按本发明优选实施例对其表面进行相应划分的情况。在一个空基或全球通信系统中，必需估计用户单元的当前位置，再将这个位置与地球100的表面上的某个区域相关联。这个区域可以是由一个国家的边界所表示的便于系统接入或计费的业务区(servicearea)，也可以是系统为了规定一个用户单元可在其中运动而仍能被系统发现以便向用户单元告警有呼入待接的区域而指定的一个分区。

由于用户单元的移动性，因此必需经常更新用户的分区。这也就是说，在有些系统中，一秒钟内要计算好几次分区。此外，为了充分利用系统资源，分区的面积应该比较小，这就造成了有大量的分区。本发明建立了搜索和确定这些为用户单元提供有效和所要求的业务的区域的数据库。

参见图1，地球100划分为L个等分区125和130。在这个优选实施例中，纬度划分也就是纬度带125和130规定为具有相等的高度。等分区125和130规定为具有大体相等的面积。为了使高度基本不变的等分区125和130具有相等的面积，宽度就必需随纬度改变。位于地极附近的纬度划分115将具有一系列接近扇格形的等分区。如果对于所有的纬度划分各扇格形区域的高度保持恒定，那么各等分区的宽度就是纬度划分的纬度的函数。对于纬度带110是唯一的经度划分115形成了等分区130，而对于纬度带105是唯一的经度划分120形成了等分区125。显然，纬度划分105上的等分区的数量超过纬度划分110上的等分区的数量。等分区的数量L根据希望达到高的分辨率和要求数据库容量比较小的折衷考虑选定。

图2示出了一条业务区边界的数据穿过等分区和因此按本发明优选实施例进行再划分的情况。如图所示，有四个等分区和穿过其中两个等分区的业务区边界数据205。等分区210和211没有业务区边界数据穿过。一个等分区如果没有业务区边界数据穿过或将之一分为二，就指配给一个分区编号。所示等分区210和211分别指配为分区#1和分区#2。

在业务区边界数据205穿过等分区的情况下，本发明就将这些等分区再细分成一系列等分区。细分后，等分区215就不再有业务区边界数据205穿过，因此就指配给一个分区编号(例如，分区#3)。也可以为等分区210和等分区215指配相同的分区编号，因此形成一个形状较不规则的区域。

再细分后，等分区220就不再有业务区边界数据205穿过，从而指配给一个分区号码(例如，分区#3)。类似，进一步再细分后，等分区225就不再有业务区边界数据205穿过，从而指配给一个分区编号(例如，分区#3)。最后，再进一步细分后，等分区230就不再有业务区边界数据205穿过，从而指配给一个分区编号(例如，分区#3)。这种迭代划分可以一直继续到有能力分辨的程度，或者如在优选实施例中的那样，当前每个迭代划分得出的等分区的大小对照规定等分区边界的可接受近似容差的最小分辨单元要求加以鉴定。如图2所示，等分区235仍遭到业务区边界数据205的分割，然而不再细分。在这个优选实施例中，除了存储指配的分区编号和业务区编号以外，最细划分结果中保留有表示仍被业务区边界数据二分的指示符，如打阴影线的等分区所指。在本优选实施例中，最小分辨单元约为3-5公里。

作为一个例子，假设地球划分为2¹⁷个等分区，因此L就等于131，072。由于地球的表面积约为5110万平方公里，因此每个正方形的面积为3899平方公里，或者正方形的每条边为62.4公里左右。对于这个例子来说，这区域最多再划分四次，达到最小分辨单元要求，每边约为4公里。

图3示出了一个按本发明优选实施例存储记录和便于搜索这些记录的分层数据库。数据库350中的每个区域表示一个相应的等分区，带阴影的表示一个其中具有业务区边界数据的等分区。层0的表300包含没有业务区边界数据的记录和具有业务区边界数据的记录。记录301指向将这个区域再分为四个子区(也称为等分区)的层1的表310。在层1的表310中，记录311和312都含有业务区边界数据，因此指向层2的表320。层2的表320每个含有四个记录。记录321和322又指向具有记录331和332的层3的表330，而记录331和332指向具有记录341-344的最终层4的表340。记录341-344每个都含有一个表示业务区边界数据和一个所指配的分区编号的条目。此外还可以指配一个业务区编号，存储在记录341-344内。

并非所有的记录都扇出到高一层的。层0的表300中的记录302指向层1的表310中的记录313，而记录313指向层2的表320中的记录，到此为止。这些层2中的记录含有与上述层4中的记录相同的信息。

图4示出了按本发明实施例为等分区指配分区标志符的过程。这些规则可用来为含有业务区边界数据的等分区指配分区标志符。图4示出了按本发明优选实施例指配分区编号的方法。为含有业务区边界数据的等分区记录指配分区编号最好是通过一系列确定为相邻的不含有边界数据的等分区所指配的分区编号的查询来实现。首先，具有业务区边界数据的等分区接受左邻的一个非边界等分区的分区编号。第二，具有业务区边界数据的等分区如果左邻没有不含业务区边界数据的等分区，则接受右邻的一个非边界等分区的分区编号。第三，具有业务区边界数据的等分区如果右邻没有不含业务区边界数据的等分区，则接受上邻的一个非边界等分区的分区编号。最终第四，具有业务区边界数据的等分区如果上邻没有不含业务区边界数据的等分区，则接受下邻的一个非边界等分区的分区编号。

在这个优选实施例中，业务区编号和分区编号作为一个具有2^K个元的阵列存储在数据库内，一个元代表一个等分区(在以上的例子中，有2¹⁷个等分区)。这个阵列中的每个元最好要有一个包括分区编号、业务区编号和指向更高分辨层的指针或表示是阵列最终节点的空指针的条目。

在另一个实施例中，以上示为方形的等分区网格也可以看作一个由地球表面上的点构成的网格，这种网格可能增加边界附近的分辨率。每个网格点可以与一个形状不同于上述方形的区域对应。例如，每个网格点可以对应一个相应的圆，因此要将半径与对应的网格点一起存储。

图5示出了按本发明建立一个分区数据库的流程图。分区数据库建立过程500用来建立一个具有将用户单元在地球上的当前位置与由相应通信业务运营商控制的分区相关联的一系列分层记录的数据库。分区指的是通信业务运营商的一个功能上统一的可操作区域。

任务505是规定各等分区的几何形状。在这个优选实施例中，各等分区规定为具有相同的纬度参数而不同的经度参数，以使各等分区的面积近似相等。

任务510将地球划分为一系列等分区。这个划分建立了用于初始搜索和进一步划分的层0的表300(图3)。任务515将这初始划分的结果存入数据库记录。

任务520规定表示对用户单元具有不同的接入特权和限制的业务区边界数据205(图2)。在这个优选实施例中，业务区边界数据表示便于计费和接入控制的通信业务运营商的边界。业务区边界数据还可以规定一个禁止用户单元操作的限制接入业务区，或者业务区边界数据可以表示具有独特操作要求或限制的地理政治边界。

任务525将业务区边界数据重叠在以上划分的每个等分区上。最好是以图解方法产生一个等分区再将业务区边界数据叠在上面。查询任务530以叠加的业务区边界数据对等分区进行鉴定，确定其中是否含有边界数据。如果其中含有业务区边界数据，查询任务535就对照最小分辨单元要求对这些等分区中的一个等分区的当前大小进行鉴定。最小分辨单元要求规定了分区边界近似的可接受容差。

如果还没有满足最小分辨单元要求，任务540就将等分区进一步划分为一些附加等分区。在本优选实施例中，进一步划分采用将一个等分区细分为四个大小基本相等的部分，也称为等分区，但也可以细分为其他数量或形状的一些部分。任务545将各经细分的等分区的记录入口存入数据库。然后，处理返回到查询任务530，进一步进行鉴定。

如果一个等分区不含任何业务区边界数据，或者如果一个等分区满足最小分辨单元要求鉴定，任务550就记录为等分区指配的分区。任务555为每个等分区重复执行步骤530-550。然后，进至业务区数据库建立过程800(图8)。

图6示出了按本发明实施例搜索一个分区数据库的流程图。分区数据库搜索过程600对数据库进行搜索，使一个用户单元在地球上的当前位置与受一个通信业务运营商控制、与所述当前位置对应的分区相关联。分区指的是通信业务运营商的一个功能上统一的可操作区域。而且，数据库具有一系列分别表示地球上划分成的一系列等分区的分层记录。这些等分区叠以业务区边界数据，受一个通信业务运营商控制，如图5中所示。

任务605接收用户单元的当前位置，以便确定相应的分区。任务610计算地球上划分成的这些等分区中哪个等分区包括这个当前位置。在详细示于图3的层0的表开始进行计算。以下的计算可能要鉴定层N的表的记录。

任务615检索分层记录中包括所述当前位置的一个记录。查询任务620确定分层记录中的这个记录是否表示多于一个的分区即一个表示一个非统一分区或一个非终端节点的标志符。如果查询任务620确定是一个非统一分区或是一个指向一个更详细的层的较高分辨率的指针，任务625就将分层记录的分辨率增加到更详细的层，然后，处理返回到任务610，进一步进行计算和检索。

如果查询任务620确定这个记录含有一个标明是一个终端节点的统一分区，任务630就检出指配给当前位置的分区，进行处理。这种处理包括确定呼叫路由和在通信网内传送呼叫。

图7示出了按本发明优选实施例为了确定与用户单元关联的业务区估计用户单元的当前位置和相应概率区域的图解情况。为了计费和限制业务，在全球通信系统中需要确定与用户单元当前位置705相关联的业务区。由于位置确定并不精确，因此只知道用户单元的位置是在由当前位置概率区域710或720所规定的半径内。这样，就可能出现一个用户单元的业务区可以报告为一个列有候选业务区及相应关联概率的表的情况。对于依从操作来说，必需计算所有与当前位置概率区域相交的业务区。这种计算要求开发或建立一个业务区数据库。在这个优选实施例中，业务区数据库只含有从分区数据库(图5)得到的描述诸如等分区235那样的含有业务区边界数据205的等分区的最小分辨单元的记录。

图8示出了按照本发明实施例建立一个业务区数据库的流程图。业务区数据库建立过程800用来建立一个将用户单元在地球上的当前位置与由通信业务运营商控制的业务区相关联的数据库。业务区规定了一个具有对用户单元统一操作特权的区域。

任务805对一个分区数据库进行搜索，这个分区数据库具有一系列分层记录，其中的一些记录含有业务区边界数据。分区数据库包括一系列分别表示地球上划分成的一系列等分区的分层记录。这些等分区上叠有业务区边界数据，边界数据只处在部分等分区内。

查询任务810对这些分层记录中的每个记录进行鉴定。如果查询任务810确定一个等分区包含业务区边界数据，任务815就将这记录从分区数据库复制入业务区数据库。

对于这些分层记录中具有所述业务区边界数据的每个记录，任务820记录与由具有业务区边界数据的这些分层记录表示的等分区相邻的等分区的业务区。

图9示出了按本发明优选实施例确定为一个用户单元指配一个业务区的流程图。业务区确定过程900通过将用户单元在地球上的当前位置与由一个通信业务运营商控制的一个业务区相关联来确定一个业务区。这个业务区规定了一个具有对用户单元统一操作特权的区域。

任务905产生一个在用户单元当前位置周围的当前位置概率区域。当前位置概率区域规定了一个在用户单元位置周围的不确定区域，在确定特权扩展或限制时必需加以考虑，以控制在这个区域内工作的用户单元。当前位置概率区域可以采取任何形状或大小来界定这样的区域。这些区域最好呈圆形、椭圆形或多角形。

任务910对业务区数据库进行搜索，找出当前位置概率区域所拥有的各条目或记录。业务区数据库包括一系列记录，每个记录都具有业务区边界数据。这些记录是从一系列表示在地球上划分成的、已与业务区边界数据重叠的一系列等分区的分层记录得出的。

任务915将当前位置概率区域所拥有的条目或记录汇编成一个连续的业务区边界数据阵列，如图7所示。任务920顺着汇编结果扫描各条目，对每个所述条目进行比例加权。在一个受扫描的条目是在当前位置概率区域边界内时，这个条目中的业务区信息就用来确定和解出与用户单元当前位置关联的业务区。

任务925解出与用户单元当前位置相应的业务区。解业务区可以包括解出一个由出现在当前位置概率区域内的多个可能的业务区构成的业务区表。此外，可以对这个表按与业务区表的各条目相应的概率进行加权。

总而言之，本发明提供了一种建立一个用来将用户单元在地球上的当前位置与由通信业务运营商控制的分区相关联的分层记录的数据库的改进方法。本发明也提供了一种对数据库进行搜索以将用户单元在地球上的当前位置与相应于所述当前位置的分区相关联的方法。本发明还提供了一种建立一个用来将用户单元在地球上的当前位置与规定一个具有对用户单元统一操作特权的区域的业务区相关联的数据库的方法。最后，本发明提供了一种通过将用户单元在地球上的当前位置与规定具有对所述用户单元统一操作特权的区域的分区相关联来为用户单元确定业务区的方法。

以上结合各优选实施例对本发明作了说明。然而，熟悉本技术领域的人员能够理解在不脱离本发明的范围的情况下可以在这些优选实施例中进行一些变动和修改。例如，熟悉本技术领域的人员会注意到，可以对这里所说明的这些明确的过程、任务和任务次序作相当大的改动而达到相同的作用。因此，这些和其他一些对于熟悉本技术领域的人员显然清楚的变动和修改都应属于本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种建立一个具有一系列用来将一个用户单元在地球上的当前位置与一个受一个通信业务运营商控制的分区相关联的分层记录的数据库的方法，所述分区表示所述通信业务运营商的一个功能上统一的可操作区域，所述方法的特征是它包括下列步骤：

(a)将地球划分成一系列等分区；

(b)对于所述这些等分区中的每个等分区，将表示由所述通信业务运营商控制的各业务区的业务区边界数据重叠在所述这些等分区中的每个等分区内；

(c)在所述这些等分区中的一个等分区含有任何所述业务区边界数据时，将所述这个等分区进一步划分为所述这些等分区的一些附加等分区；

(d)在所述这些等分区中的一个等分区不含所述业务区边界数据时，记录为所述这个等分区指配的所述分区；以及

(e)对于所述这些等分区的每个等分区重复步骤(c)和(d)。

2.如在权利要求1中所提出的方法，其特征是其中步骤(a)还包括下列步骤：

规定所述这些等分区具有相等的纬度参数，以及

规定所述这些等分区具有不同的经度参数，以使所述这些等分区具有大致相等的面积。

3.如在权利要求1中所提出的方法，其特征是其中步骤(b)还包括下列步骤：

规定所述业务区边界数据中的一部分为一个限制接入业务区，所述限制接入业务区规定了一个禁止所述用户单元在其中进行操作的区域。

4.如在权利要求1中所提出的方法，其特征是其中步骤(b)还包括下列步骤：

规定所述业务区边界数据表示地理政治边界。

5.如在权利要求1中所提出的方法，其特征是其中步骤(b)还包括下列步骤：

规定所述业务区边界数据表示通信业务运营商的边界。

6.如权利要求1中所提出的方法，其特征是其中步骤(c)还包括下列步骤：

对照一个最小分辨率，对所述这些等分区中的所述这个等分区的当前大小进行鉴定；以及

在未超过所述最小分辨率，且在所述这些等分区中的一个等分区含有任何所述业务区边界数据时，将所述这些等分区中的所述这个等分区进一步划分为所述这些等分区的一些附加等分区。

7.如在权利要求1中所提出的方法，其特征是其中步骤(d)还包括下列步骤：

进一步记录一个与在所述这些等分区中的所述这个等分区内所包括的所述当前位置相关联的业务区，所述业务区规定了一个具有对所述用户单元统一操作特权的区域。

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