CN1745601B - 基于位置的服务(lbs)系统、触发移动台lbs应用的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种仅由一诸如一移动定位中心(MPC)或一移动中心(MC)等网络元件触发的在一移动台内执行的应用。所述网络元件耦接到一基站。所述网络元件负责授权一应用，所述应用或常驻于所述移动台内或运行于常驻于所述网络中的其它地方的一装置中。所述移动台经由一通信链路通过所述基站和其它基础结构组件而与所述网络元件进行通信。如果所述移动台接收一由电信工业协会(TIA)/电子工业协会(EIA)公布的临时规范637A(IS-637A)所定义的短消息服务(SMS)消息，那么所述移动台仅响应触发特定操作的努力(例如，运行特定应用)。更确切地说，所述SMS消息必须包括一具有一特定预指定值的SMS电信服务识别号。

Description

基于位置的服务(LBS)系统、触发移动台LBS应用的方法和设备

本申请案主张于2003年1月31日申请的临时美国申请案第60/444,248号和于2003年2月5日申请的美国临时申请案第60/445,815号的权利，其全文以引用的方式并入本文中以用于所有目的。

技术领域

本发明一般涉及通信，且更确切地说，涉及通过触发基于位置的应用以在通信系统的移动台内运行而执行位置确定的系统、方法、和设备。

背景技术

通常，需要了解无线用户的位置。事实上，有时候是必要的。例如，联邦通信委员会(FCC)已通过一个关于增强911(E-9-1-1)无线服务的报告和命令，其要求每次从移动台拨打911电话时，向公共安全答应点(PSAP)提供移动台(如，蜂窝式电话)的位置。除了FCC命令之外，网络运营商/服务供应商可支持使用基于位置的服务的各种应用。此等服务提供移动台的位置。术语“应用”指的是由位置信息构成的特殊用途。常常，通过计算机软件实施应用，所述计算机软件由移动台内的处理器或由位于与移动台相通信的无线基础结构网络的组件内的处理器执行。使用这个信息的应用可包括(例如)位置导向计价服务(location-sensitive billing)、资产跟踪、资产监控和回收、车队和资源管理、个人位置服务等等。用于个人位置服务的应用的一些特定实例包括(1)基于其位置向移动台提供一个当地地图；(2)基于移动台的位置提供对设施(如，旅馆或饭店)的推荐；和(3)从移动台的当前位置提供到推荐设施的指示。

目前，在至少某些情况下，基于位置的服务(即，需要了解其位置的移动台或需要移动台位置的实体)的使用要求对服务供应商支付报酬。为确保可收集这些报酬，和确保隐私和其它原因，关键是“授权”应用。应用的授权指的是检验“充分”一致性和帐单信息的行动。此一致性和帐单信息包括下列信息：1)帐单地址；和2)来自服务供应商的授权以接入所要的位置信息；和3)关于在哪种条件和情形下提供所要位置信息，付帐方与收帐实体(即，服务供应商)之间的协议。所述一致性和帐单信息被认为是“充分的”，如果它：1)允许服务供应商从使用基于位置的服务(即，提供定位信息)的一方收帐和收集费用；和2)保护关于可获得的人的位置信息的任何人的隐私。

通常情况是，由移动台接入的应用在网络内的组件内运行。在这种情况下，应用通常需要触发移动台以响应外部的信息请求，或开始在移动台内运行应用，以用于允许确定移动台的位置的目的。然而，考虑到关于隐私和确保帐单不被忽略的上述关心，需要适当采取一些安全措施，确保移动台不会被未经授权的外部装置触发。当前揭示的方法和设备提供这种保障。

发明内容

当前揭示方法和设备允许仅由移动定位中心(MPC)触发移动台内执行的应用。移动台与通信基础结构的组件相通信，所述组件根据所揭示的方法和设备的一个实施例为蜂窝式通信网络基础结构内的组件。典型蜂窝式通信网络基础结构包括一基站，其中信号通过该基站经由无线移动台与网络之间的空气传输。使用所属领域中众所周知的多种可能配置中的任何一种来将MPC耦接到基站。根据当前揭示的方法和设备，MPC负责授权位于移动台内的应用或在位于网络中的其它处的装置中运行的应用。移动台经由通信链路通过基站和其它基础结构组件与MPC相通信。根据当前揭示的方法和设备，如果移动台接收短消息服务(SMS)消息(如由电信工业协会(TIA)/电子工业协会(EIA)公布的Interim Specification 637A(IS-637A)定义)，那么移动台仅响应触发特殊操作的努力(如，运行特殊应用)。更确切地说，SMS消息必须包括具有特殊预指定值的SMS电信服务识别号。

下文更详细描述本发明的各种发面和实施例。

附图说明

当结合下列图式时，所揭示的方法和设备将从下文阐述的详细描述变得更显而易见，在图式中相同参考字符表示相同元件。

图1为说明根据所揭示方法和设备的包括移动台、无线通信网络、移动定位中心(MPC)和位置确定装备(PDE)的系统的简化方框图。

图2为根据所揭示方法和设备的移动台101的组件的简化方框图。

图3为用于所揭示方法和设备的一个实施例的协议栈300的实例的示意图。

图4为展示在实施所揭示方法和设备的系统的各种组件之间传递的消息序列的示意图。

具体实施方式

图1为一简化方框图，其说明根据所揭示方法和设备的包括移动台101、无线通信网络103、移动定位中心(MPC)105和位置确定装备(PDE)107的系统100。移动台101可为与LBS应用相结合的能支持基于位置的服务(LBS)的任何无线装置，所述LBS应用可在移动台101内或移动台101的外部运行。为此文件的目的，LBS应用包括任何程序、小程序、例行程序或其它此种由计算机实施的算法，所述其它由此种计算机实施的算法使用其中应用正在运行的移动台的位置或向用户提供信息或服务的另一个移动台的位置。此LBS应用的实例包括下述程序，其可：1)识别由另一个人操作的移动台的位置以允许LBS客户(即，请求LBS服务的人)使用适当装配的移动台定位另一个人；2)定位附近的产品或或服务出口，并为用户提供出口的指示，例如自动柜员机或餐馆；3)跟踪一适当装配的移动台等。无线装置的实例包括蜂窝式电话、无线调制解调器、个人信息管理器(PBVI)、个人数字助理(PDA)等等。如图1中所示，移动台101经由无线链路102与无线网络103相通信。无线网络103包括能经由无线链路102从移动台101接收信息并将信息传输到移动台101的至少一个基站104。为此揭示内容的目的，基站104包括为简单起见而未图式的无线网络103的各种其它组件，例如，基站控制器(BSC)、移动交换中心(MSC)等。

基站104通过任何常规通信媒介耦接到MPC 105，所述常规通信媒介包括(但不限于)电缆、微波链路、卫星通信链路等等。类似地，MPC 105通过任何常规通信媒媒介耦接到PDE 107。

图2为根据所揭示方法和设备的移动台101的组件的简化方框图。图2中所示的移动台101包括收发器201、处理器203、应用存储器205和通用存储器207。处理器203展示为一个方框。然而，所属领域的技术人员应了解，由处理器203执行的所揭示功能可由一配合行动或独立操作的离散处理器集合来执行。因此，此处理器集合既可耦接到一起以执行所揭示的功能，也可完全彼此独立地操作。此外，根据所揭示方法和设备的替代实施例，应用存储器205和通用存储器207可结合成一个单一存储器装置，其存储如本文所揭示的存储在所述存储器205、207中的信息。在另一个替代实施例中，移动台101可包含若干额外独立存储器装置，其分担存储移动台101内信息的责任。

根据当前揭示的方法和设备的一个实施例，处理器203具有配合操作作为协议栈的若干功能。然而，应了解，此特殊配置对所揭示方法和设备来说并不是必不可少的。

图3为用于所揭示方法和设备的一个实施例的协议栈300的实例的示意图。为此揭示内容的目的，协议栈为共同操作的任何组的例行程序或程序指令，通常伴随创建一个例行程序，且同时使用另一个较低级别例行程序或程序的功能。图3的协议栈300内的第一功能为操作系统301。操作系统301为基础功能，基于它而创建其它功能。也就是说，操作系统301包括可由处理器203内执行的其它功能接入并使用的功能。根据当前揭示的方法和设备的一个实施例，操作系统301为无线二进制运行环境(BREW)操作系统。替代地，操作系统301为无线应用协议(WAP)。在另一个替代实施例中，操作系统为短消息服务(SMS)操作系统。在另一个替代实施例中，操作系统为Java操作系统等等。Java为Sun Microsystem的操作系统的标志。所属领域的技术人员将了解，所用的特殊操作系统与授权LBS应用303在移动台101内运行的当前揭示方法和设备不直接相关。

根据一个实施例，应用客户功能303在操作系统301顶部运行。在一个实例中，应用客户功能303为LBS应用，其可接入并利用用户介面功能以通过常规数据输入装置(例如，键盘或触摸屏)从移动台用户接收信息。此LBS应用也可接入并利用操作系统以通过液晶二极管(LCD)显示屏将信息提供回移动台用户。在另一个实例中，应用客户功能303为例行程序，其在操作系统301与协议栈300的较高层之间对接以启动定位确定操作。

应用客户功能的一个功能是辅助定位移动台101。另外，如果应用客户功能为LBS应用，那么应用可确定哪些相关点和服务出口在移动台(如，商店、自动柜员机、饭店、博物馆等)附近，并基于移动台的位置和特殊服务出口和相关点的位置的资料向用户提供导航指示和地图。

应用客户功能303通过接入定位发动机305辅助定位移动台101。定位发动机305可具有能确定移动台101自身的位置或能提供信息(例如，到GPS的虚拟距离)的任何功能，其有助于辅助另一个装置确定移动台101的位置。在所揭示的方法和设备的一个实施例中，定位发动机305为全球定位卫星(GPS)系统的一个组件。定位发动机305在这个实例中包括GPS收发器功能，其允许移动台101(连同GPS接收器硬件202)从GPS卫星接收信息，以用于确定移动台101的位置的目的。

另外，在所揭示的方法和设备的一个实施例中，定位发动机305从PDE107请求并接收辅助信息。例如，在一个实施例中，移动台101请求如哪个卫星“看得见”的信息。如果卫星看得见，那么移动台101应该能够从所述卫星接收并解调制信息。

另外，当使用从看得见的卫星接收得信息、关于多普勒频移(当移动台101从看得见的卫星接收信号时可能遇到)量的信息和其它所述这样有用信息计算移动台101的位置时，移动台可请求关于“看得见”卫星的位置的信息、关于待使用的改正因素的信息。此信息使得移动台101更迅速检测并“探测”卫星。卫星探测指的是移动台101接收从卫星传输的信号并在移动台101内将所接收的信息与局部定时对准，而为移动台101解译基于卫星传输的信号调制的信息作准备的过程。下文提供关于从PDE 107接收辅助信息的过程的进一步论述。

图3还展示SMS消息传递协议层307。SMS消息传递协议层307根据IS-637A和IS-41(均由TIA/EIA公布)中概述的众所周知的SMS通信协议提供对发送并接收消息的支持。因此，由移动台101接收或传输的信息被提供到SMS消息传递协议层307。SMS消息传递协议层307接着根据SMS协议规格适当格式化信息，使得信息将传递到的其它装置可接收并解译由移动台101发送的信息。

另外，SMS消息传递协议层将基于所接收的消息中的数据将消息投送到适当较低水平的协议层。具体而言，SMS消息具有通常称为SMS电信服务识别号的字段。根据SMS电信服务识别号字段内的值载体，将SMS消息投送到不同组件以进行解译。根据当前所揭示的方法和设备，SMS电信服务识别号字段中的特殊值与待由定位发动机305解译的消息相关。所有其它消息都被发送到另一个协议层，以被解译并基于其而起作用(或不起作用)。SMS电信服务识别号字段的显著特征为，因为与SMS消息内的有效负荷字段相对，所以SMS电信服务识别号字段仅可由通信系统内被选择的组件改变(即，信息可被输入到字段中)。这些组件中最重要的是MPC 105。因此，如果仅网络组件能改变SMS电信服务识别号字段的值，且那么移动台101将仅投送消息到定位发动机305，如果SMS电信服务识别号字段的值为一特殊预定值，那么接着可建立一个安全系统，以允许在移动台101内接入定位发动机305。

图4为展示在实施所揭示方法和设备的系统100的各种组件之间传递的消息序列的示意图。在图4的顶部上所示的方框表示每个所述元件。所述元件包括SMS消息传递协议层307、应用客户功能303、定位发动机305、PDE107、MPC 105、移动中心(MC)402和LBS客户403。从每个组件303、307、305、107、402、105、403垂直向下的线401a、401b、401c、401d、401e、410f、401g表示一段时间。所述线最靠近组件303、307、305、107、105、402、105、403的点表示时间的最近点。

首先，LBS客户403(例如，另一个移动台)从MPC 105请求移动台101的位置(由箭头405表示)。MPC 105负责判定请求是否被授权。一旦判定请求被授权，MPC 105除了向移动台101提供移动终止(MT)SMS消息409外，还向PDE 107提供“GPOSREQ”消息407。到PDE 107的GPOSREQ消息407为PDE 107发送信息，以辅助PDE 107与定位发动机305共同运作来确定移动台101的位置。具体而言，GPOSREQ消息407为PDE 107提供关于与移动台101相通信的基站104的位置的信息。此信息允许PDE 107在几英里或更短距离内确定移动台101的位置。接着，PDE 107可最有效地提供辅助信息以辅助移动台101内的定位发动机305更容易地确定可以看见哪个卫星并更加迅速地捕获这些卫星。

MT SMS消息409从MPC发送到MC 402。接着MC 402确定所述消息拟触发移动台101以执行一定位操作。因此，MC 402将消息411格式化到在移动台101内的SMS消息传递协议层307。从MC 402到SMS消息传递协议层307的消息411包括电信服务识别字段内的一预定值。在所揭示的方法和设备的一个实施例中，值65001被选择作为预定值，其指示SMS消息传递协议层307应将进入的MT SMS消息解译为拟用于应用客户功能303且最终用于定位发动机305的消息。一旦接收到在电信服务识别字段内含有所述预定值的消息411，SMS消息传递协议层307即刻在一从SMS消息传递协议层307到应用客户功能303的消息413中将包含在SMS消息411的有效负荷中的信息传递到应用客户功能303。

应用客户功能303接着将消息415发送到定位发动机305。应用客户功能303将消息415公式化到定位发动机305以命令定位发动机305根据IS-801(如由TIA/EIA公布)开始将定位相关信息发送到PDE 107，并从其接收定位相关信息。此“IS-801会话”的结果为移动台101的位置的确定。PDE接着以消息419将移动台101的位置传输到MPC 105。MPC 105又以消息421将移动台101的位置传输到LBS客户403。

因为MC 402在网络内单独启用以改变SMS消息的电信服务识别字段中的位，所以对于未授权实体(例如，rouge移动台)来说没有可能向移动台101提供未授权的触发来允许在没有适当授权的情况下确定移动台101的位置。

提供了所述方法和设备的描述，以使得所属领域的任何技术人员都可制造并使用由随附的权利要求书所定义的本发明。所述方法和设备的各种修改对所属领域的技术人员来说将显而易见。然而，本文定义的一般原理可在不脱离所主张的发明的精神和范围的情况下适用于所述方法和设备的其它实施例。因而，所主张的本发明无意限于本文所示的方法和设备的实施例，但相反符合与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最广泛范围。

Claims (12)

1.一种鉴定在一移动台上运行的应用的方法，其包括：

a.尝试在所述移动台上运行一基于位置的服务LBS应用；

b.请求鉴定所述LBS应用；

c.直接与一移动定位中心MPC相通信，以使所述MPC执行鉴定所述LBS应用的所述请求；

d.如果所述LBS应用被鉴定，那么响应被鉴定的所述LBS应用，在所述移动台内接收一短消息服务SMS消息，所述SMS消息在所述MPC处起始且在所述SMS消息内具有电信服务识别号字段，所述电信服务识别号字段将所述移动台内的一定位发动机识别为继续运行所述LBS应用所需的信息的目的地。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

e.如果所述LBS应用没有被鉴定，那么接收一指示所述鉴定失败的响应消息；和

f.响应所述响应消息的接收，暂停所述LBS应用。

3.根据权利要求1所述的方法，其中尝试在所述移动台上运行的所述LBS应用要求来自所述MPC的鉴定，以接收所有所需信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中待运行于所述移动台上的所述LBS应用的所述鉴定独立于所述移动台为鉴定电话通信的目的而请求的其它鉴定操作。

5.根据权利要求4所述的方法，其中待运行的所述LBS应用的所述鉴定进一步独立于为鉴定其它应用所请求的其它鉴定操作。

6.根据权利要求3所述的方法，其中由所述MPC所进行的所述LBS应用的所述鉴定允许所述移动台与其它组件相通信。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述其它组件包括一位置确定实体。

8.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述SMS消息包含接收具有由所述MPC设置的所述电信服务识别号字段的所述SMS消息。

9.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述SMS消息包含接收具有指示所述SMS消息拟用于所述LBS应用的所述电信服务识别号字段的所述SMS消息。

10.一种鉴定在一移动台上运行的应用的方法，其包括：

尝试运行基于位置的服务LBS应用；

请求鉴定所述LBS应用；

直接与一移动定位中心MPC相通信，以使所述MPC执行鉴定所述LBS应用的所述请求；如果所述LBS应用被鉴定，在所述移动台内接收一短消息服务SMS消息，所述SMS消息在所述SMS消息内具有一设置为一预定值的电信服务识别号字段，其中接收所述SMS消息包含接收具有指示所述SMS消息拟用于所述移动台内的一定位发动机的所述电信服务识别号字段的所述SMS消息。

11.根据权利要求10所述的方法，其中接收所述SMS消息包含接收具有由所述MPC设置的所述电信服务识别号字段的所述SMS消息。

12.根据权利要求10所述的方法，其中接收所述SMS消息包含接收具有指示所述SMS消息拟用于所述LBS应用的所述电信服务识别号字段的所述SMS消息。

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