DE602006000367T2

DE602006000367T2 - Verfahren zur Bestimmung einer Zone für ortsabhängige Vergebührung und/oder Dienste

Info

Publication number: DE602006000367T2
Application number: DE602006000367T
Authority: DE
Inventors: Roger Marsden; Wolfgang Franke; Dirk Perchthaler
Original assignee: 02 Germany & Co oHG GmbH; 02(germany) & Co oHG GmbH
Current assignee: 02 Germany & Co oHG GmbH; 02(germany) & Co oHG GmbH
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: DE602006000367D1; ATE408332T1; WO2007110247A1; EP1841254B1; PT1841254E; EP1841254A1; ES2299115T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Definieren einer Zone für ortsabhängige Vergebührung und/oder ortsabhängige Dienste, wobei die Zone Teil eines geographischen Gebiets ist, das durch Knoten eines Telekommunikationsnetzes wie zum Beispiel eines Telekommunikationsnetzes nach dem GSM- oder UMTS-Standard versorgt wird.
Betreiber, die ihre Dienste über ein Funkschnittstellenmedium bereitstellen, können ihren Endkunden eine Differenzierung der Dienste je nach Standort bieten. Der Standort ist physisch definiert durch ein mitgeteiltes geographisches Gebiet, das durch den Betreiber in eine Ausleuchtzone assimiliert wird, die durch Knoten ausgebreitet wird, die die Übermittlung zu und von den Endgeräten wie zum Beispiel Mobiltelefonen der Endkunden bereitstellen.
Der Endkunde weiß aufgrund eines klaren Hinweises, zum Beispiel optisch oder akustisch, und/oder aufgrund einer Differenzierung bei der Gebührenabrechnung und/oder durch Nutzungsdifferenzierung bei der erbrachten Leistung, z. B. aufgrund der Möglichkeit zu leistungsstärkeren, privilegierten Diensten im Hinblick auf die Nutzung des Endgeräts, dass er sich an einem solchen Standort oder in einer solchen Zone befindet.
Für jeden gegebenen Standort ändern sich mit der Zeit die effektiven Grenzen wegen der anschließenden togologischen Veränderung der Infrastruktur des Netzknotens, d. h. neues Rollout, Verlagerung oder physische Entfernung. Mit der Zeit muss der Netzbetreiber den Standort des betroffenen Endkundens immer wieder neu ermitteln und ihm neu mitteilen.
Die Vorveröffentlichung US 6,424,840 B1 offenbart ein Verfahren zur dynamischen Zuordnung einer ortsabhängigen Zone gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Um eine umfangreiche Überprüfung der gespeicherten Zonendefinition in Zusammenhang mit Änderungen in der Netztopologie zu vermeiden, basiert das offenbarte Verfahren auf der Idee, die Zonendefinitionen unabhängig von der Netztopologie, zum Beispiel auf der Basis von Koordinaten, zu speichern. Zum Zeitpunkt oder in der Nähe des Zeitpunkts der Standortbestimmung wird die Zonendefinition mit der aktuellen Netztopologie korreliert, um zu beurteilen, ob dem Kunden eine ortsabhängige Vergebührung bzw. ein ortsabhängiger Dienst angeboten werden soll oder nicht.
Die Vorveröffentlichung US 6,721,755 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Schaffung einer Heimatzonendatenbank für einen Heimatzonendienst, mit einem Speicher, in dem die Adresse eines Kunden einer Information über die geographische Länge und Breite zugeordnet wird und in dem eine Zonendatenbank bereitgestellt ist, um eine vorbestimmte Heimatzoneninformation zu speichern, die der Information über die geographische Länge und Breite entspricht. Anhand der Information in dem Speicher wird eine Heimatzoneninformation erzeugt, die eine Kennung und eine Sektorinformation einer Basisstation sowie Werte für eine minimale und maximale Umlaufzeit zum Definieren der Grenze der Heimatzone umfasst.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zone für ortsabhängige Vergebührung und/oder Dienste zu definieren, die zukünftige verborgene Entwicklungen der Topologie in optimaler Weise vorwegnimmt und daher dafür sorgt, dass möglichst wenig Standortdefinitionen bestehender Endkunden aktualisiert werden müssen.
Diese Aufgabe wird durch ein in Anspruch 1 definiertes Verfahren und durch in ein Anspruch 12 definiertes System gelöst.
Gemäß der Erfindung umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:

a) Definieren einer Zone in dem geographischen Gebiet,
b) Ermitteln aller Versorgungsknoten des Telekommunikationsnetzes, die die in Schritt a) definierte Zone versorgen,
c) Ermitteln eines Anfangsgebiets, dessen geographischer Umfang die physische Lage dieser Versorgungsknoten umschließt,
d) Ermitteln eines Dichtevektors, dessen Basis im Flächenschwerpunkt des in Schritt c) definierten Anfangsgebiets liegt und der in die Richtung der kleinsten Dichte der in dem Anfangsgebiet liegenden Versorgungsknoten zeigt, und
e) Ermitteln der maximalen Größe eines Endgebiets, dessen Flächenschwerpunkt auf dem Dichtevektor liegt und das gegenüber dem Anfangsgebiet vergrößert ist, so dass in dem Endgebiet keine Knoten liegen, die nicht in dem Anfangsgebiet liegen, wobei das Endgebiet die Zone für ortsabhängige Vergebührung ist.

Zum Beispiel ist in einer Datenbank ein physisches Standortattribut aller Knoten gespeichert, die in dem Netz liegen, dass der Netzbetreiber dem Endkunden zur Verfügung stellt.
Gemäß Schritt b) werden alle Knotenelemente definiert, die als den Standort versorgend angesehen werden, d. h. es werden alle Versorgungsknoten identifiziert.
In Schritt c) wird ein sogenanntes Anfangsgebiet definiert, dessen geographischer Umfang die physische Lage der Versorgungsknoten umschließt. Dieses Anfangsgebiet kann jede beliebige Form haben, wie zum Beispiel ein Polygon oder ein Kreis.
Gemäß Schritt d) wird ein Dichtevektor ermittelt, dessen Ursprung im Flächenschwerpunkt des Anfangsgebiets liegt. Die Richtung dieses Vektors zeigt auf das Gebiet mit der kleinsten Dichte von Versorgungsknoten, d. h. auf die am wenigsten dicht mit Versorgungsknoten besetzte Fläche des Anfangsgebiets.
In Schritt e) wird die maximal erreichbare Größe eines Endgebiets ermittelt, so dass es vorzugsweise keine Modifikation der Form des Anfangsgebiets gegenüber dem Endgebiet gibt, wobei der Flächenschwerpunkt des Endgebiets auf dem Vektor liegt und wobei das Endgebiet keinen Nichtversorgungsknoten umschließen soll.
Das Endgebiet hat somit die folgenden Merkmale:

• es umschließt dieselben Knoten wie das Anfangsgebiet, wobei es sich hier um die Knoten handelt, die an diesem Punkt der Netzknotentopologie zur Beschreibung des Standorts erforderlich sind
• umschlossene Knoten können in einem von Null verschiedenen Abstand von seinem Umfang liegen, was diesen Knoten eine gewisse Bewegungstoleranz verleiht, ohne dass der Standort neu definiert werden muss
• nichtumschlossene Knoten, die durch Neupositionierung höchstwahrscheinlich zu Versorgungsknoten werden, erhalten maximale Bewegungsfreiheit, um umschlossen zu werden, da der Umfang des Endgebiets nahe bei ihrer gegenwärtigen Position liegen kann. Nichtumschlossene Knoten, die durch Neupositionierung weniger wahrscheinlich zu Versorgungsknoten werden, erhalten weniger Bewegungsfreiheit, um umschlossen zu werden, weil der Umfang des Endgebiets im Allgemeinen weiter von ihrer gegenwärtigen Position entfernt liegt.
• das Endgebiet umschließt eine Fläche, die unter Berücksichtigung der Positionen bestehender Knoten die höchst wahrscheinliche Fläche repräsentiert, in die den Standort ebenfalls versorgende neue Zellen integriert werden, ohne dass der Standort neu definiert werden muss.

Das oben genannte Anfangsgebiet und das Endgebiet können die Form eines Kreises haben. Es ist jedoch auch jede andere Form denkbar.
Die in Schritt a) definierte Zone kann ein Kreis sein, der auf einem definierten Ort zentriert ist, insbesondere auf einer Adresse des Benutzers des Telekommunikationsnetzes. Der Kreis kann einen vordefinierten Radius haben. Die Zone ist zum Beispiel ein Kreis mit einem Radius von 500 m, der auf der Wohnungs- oder Büroadresse des Benutzers zentriert ist. Alle Knoten, die auf einem Teil dieses Gebiets Funkversorgung bereitstellen, gelten als Versorgungsknoten. Der Kreis wird ausgedehnt, der Flächenschwerpunkt aber nicht bewegt, so dass der Radius den am weitesten entfernten Versorgungsknoten berührt. Dieser größere Kreis gilt als Anfangsgebiet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Dichte der Versorgungsknoten definiert durch die Nähe dieser in dem Anfangsgebiet liegenden Knoten zueinander und zu dem Flächenschwerpunkt des Anfangsgebiets. Der Dichtevektor zeigt also zu der Fläche, die am wenigsten dicht mit den Versorgungsknoten des Anfangsgebiets besetzt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt der Dichtevektor in eine Richtung, die wie folgt ermittelt werden kann:

• Definieren einer durch den Flächenschwerpunkt des Anfangsgebiets verlaufenden Bezugslinie,
• Ermitteln des Winkels Φ_i zwischen einer den Flächenschwerpunkt des Anfangsgebiets mit einem Versorgungsknoten i verbindenden Linie und der Bezugslinie für jeden der Versorgungsknoten, die physisch in dem Anfangsgebiet liegen,
• Ermitteln des Abstands r_i zwischen der physischen Lage jedes der Knoten i, die physisch in dem Anfangsgebiet liegen, und dem Flächenschwerpunkt des Anfangsgebiets, und
• Ermitteln des Winkels Φ_Vektor zwischen der Bezugslinie und dem Dichtevektor anhand der folgenden Formel: Φ_Vektor = Σ(Φ_ir_i)/Σr_i + π, wobei die Summierungen für alle Versorgungsknoten i durchgeführt werden, die in dem Anfangsgebiet liegen.

Das Anfangsgebiet kann so ermittelt werden, dass es die kleinste Fläche ist, die die in Schritt b) ermittelten Versorgungsknoten gerade bedeckt. Das Anfangsgebiet kann die Form eines Kreises haben, der einen solchen Radius hat, dass der Versorgungsknoten mit dem größten Abstand vom Flächenschwerpunkt gerade umschlossen wird oder auf dem Umfang liegt.
Das Endgebiet kann so ermittelt werden, dass es die größte mögliche Fläche ist, die keinen in Schritt b) ermittelten Nichtversorgungsknoten enthält. Es ist auch denkbar, dass das Endgebiet so vergrößert ist, dass ein Nichtversorgungsknoten auf seinem Umfang liegt.
Wenn von einem Netzbetreiber wie GSM und UMTS zwei Netzmedien zur Verfügung gestellt werden, wird das Verfahren zum Definieren einer Zone für ortsabhängige Vergebührung für jedes der Medien unabhängig durchgeführt. Mit anderen Worten, das erfindungsgemäße Verfahren wird für das GSM-Netz wie auch für das UMTS-Netz durchgeführt, woraus sich zwei Endgebiete ergeben, eines für jedes Netz.
Um ein konsolidiertes "Gesamt" gebiet zu erhalten, ist es möglich, ein solches Gebiet zu definieren, dessen Flächenschwerpunkt im Medianpunkt auf der die Flächenschwerpunkte der für jedes Netzmedium ermittelten Endgebiete verbindenden Linie liegt und eine Form hat, die so erweitert ist, dass sie die für jedes Netzmedium ermittelten Endgebiete umschließt. In diesem Fall können zusätzliche Nichtversorgungsknoten in das konsolidierte Gebiet subsummiert werden, und diese Knoten sollen ebenfalls als den Standort versorgend angesehen werden.
Die Erfindung betrifft ferner ein System oder eine Vorrichtung mit Mitteln zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12. Diese Mittel können zum Beispiel Datenbanken zum Speichern physischer Standortattribute aller in dem Netz liegenden Knoten und Mittel zum Durchführen eines jeden der Schritte, durch die die Verfahrensansprüche definiert sind, umfassen, wie zum Beispiel Rechenmittel zum Durchführen der Schritte b)–e) von Anspruch 1.
Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen gezeigten beispielhaften Ausführungsform erläutert. In den Figuren zeigen:
1: das in Schritt c) ermittelte Anfangsgebiet
2: den Weg zur Ermittlung der Richtung des Vektors (linkes Bild) und das Anfangsgebiet zusammen mit dem Vektor (rechtes Bild)
3: das in Schritt e) ermittelte Endgebiet und
4: ein konsolidiertes Gebiet, wenn zwei Netzstandards zur Verfügung stehen.
Ein Betreiber definiert einen Standort für einen Teilnehmer in GSM- und UMTS-Zugangsnetzen dahingehend, dass Versorgungsknoten als Knoten identifiziert werden, die innerhalb eines vordefinierten Abstands von einer gegebenen Adresse (geographische Länge und Breite) Funkversorgung bereitstellen.
Es wird ein in 1 als Kreis dargestelltes Anfangsgebiet abonniert, das bei GSM die Versorgungsknoten gerade umschließt, d. h. ein oder mehr Knoten liegen auf dem Kreis.
Gemäß 1 liegen zwei Knoten in dem Anfangsgebiet, das der kleinste Kreis ist, der die physische Lage der Versorgungsknoten eines vordefinierten Standorts umschließt.
Es wird festgestellt, dass zwei weitere Knoten keine Versorgungsknoten sind.
Im nächsten Schritt wird ein Dichtevektor nach einer entfernungsgewichteten bzw. Winkelformel Φ_Vektor = Σ(Φ_ir_i)/Σr_i + π berechnet, worin der Winkel Φ_i der Winkel zwischen einer den Flächenschwerpunkt des Anfangsgebiets mit einem Versorgungsknoten i verbindenden Linie und einer Bezugslinie für jeden der physisch in dem Anfangsgebiet liegenden Versorgungsknoten ist, und worin r_i der Abstand zwischen der physischen Lage jedes dieser Knoten i und dem Flächenschwerpunkt ist. Die Bezugslinie ist in 2 (linker Teil) als vertikale Linie dargestellt, die durch den Mittelpunkt des Anfangsgebiets verläuft.
Mit Bezug auf das in 1 und 2 (rechter Teil) dargestellte Beispiel gibt es gerade zwei Knoten, die beide in einem ähnlichen Abstand vom Mittelpunkt liegen. Daher zeigt der Dichtevektor in eine Richtung, die dem durchschnittlichen Polarwinkel der beiden entgegengesetzt ist.
Im nächsten Schritt wird der Flächenschwerpunkt des Polygons, im vorliegenden Beispiel der Mittelpunkt des Kreises, auf dem oben ermittelten Vektor bewegt, wodurch die Größe des Polygons zunimmt, was in 4 durch eine Reihe immer größerer gestrichelt dargestellter Kreise gezeigt wird.
Der größtmögliche Kreis, der keine zusätzlichen, d. h. Nichtversorgungsknoten umschließt, ist als das Endgebiet festgelegt, das definiert ist als die Zone für ortsabhängige Vergebührung und/oder Dienste.
5 betrifft ein Beispiel, gemäß dem zwei Netzstandards zur Verfügung stehen. In diesem Fall wird das oben beschriebene Verfahren für jeden dieser Standards durchgeführt, d. h. im vorliegenden Beispiel für GSM und UMTS. Das Ergebnis sind zwei Kreise mit unterschiedlichen Mittelpunkten und unterschiedlichen Größen. Der konsolidierte Bereich ist in der Figur als der größte gestrichelt dargestellte Kreis abgebildet, während die inneren, kleineren gestrichelt dargestellten Kreise die Endgebiete der jeweiligen Netzstandards sind.
Das konsolidierte Gebiet ist dadurch definiert, dass sein Flächenschwerpunkt der Median der Flächenschwerpunkte der Endgebiete der jeweiligen Netze ist und dass es eine solche Größe hat, dass beide Anfangsgebiete der jeweiligen Netze umschlossen sind, wie in 5 gezeigt.
In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass alle Knoten, im vorliegenden Beispiel GSM oder UMTS, die physisch innerhalb des konsolidierten Gebiets liegen, den Standort versorgen.

Claims

Verfahren zum Definieren einer Zone für ortsabhängige Vergebührung und/oder Dienste, wobei die Zone Teil eines geographischen Gebiets ist, das durch Knoten eines Telekommunikationsnetzes versorgt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Definieren einer Zone in dem geographischen Gebiet, b) Ermitteln aller Versorgungsknoten des Telekommunikationsnetzes, die die in Schritt a) definierte Zone versorgen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: c) Ermitteln eines Anfangsgebiets, dessen geographischer Umfang die physische Lage aller dieser Versorgungsknoten umschließt, d) Ermitteln eines Dichtevektors, dessen Basis im Flächenschwerpunkt des in Schritt c) definierten Anfangsgebiets liegt und der in die Richtung der kleinsten Dichte der in dem Anfangsgebiet liegenden Versorgungsknoten zeigt, und e) Ermitteln der maximalen Größe eines Endgebiets, dessen Flächenschwerpunkt auf dem Dichtevektor liegt und das gegenüber dem Anfangsgebiet vergrößert ist, so dass in dem Endgebiet keine Knoten liegen, die nicht in dem Anfangsgebiet liegen, wobei das Endgebiet die Zone für ortsabhängige Vergebührung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Anfangsgebiet und das Endgebiet Kreise sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die in Schritt a) definierte Zone ein auf einem definierten Ort, insbesondere auf einer Adresse des Nutzers des Telekommunikationsnetzes zentrierter Kreis ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Kreis einen vordefinierten Radius hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichte der Versorgungsknoten definiert ist durch die Nähe dieser Knoten in dem Anfangsgebiet zueinander und zu dem Flächenschwerpunkt des Anfangsgebiets.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dichtevektor in eine Richtung zeigt, die wie folgt ermittelt wird: • Definieren einer durch den Flächenschwerpunkt des Anfangsgebiets verlaufenden Bezugslinie, • Ermitteln des Winkels Φ_i zwischen einer den Flächenschwerpunkt des Anfangsgebiets mit einem Versorgungsknoten i verbindenden Linie und der Bezugslinie für jeden der Versorgungsknoten, die physisch in dem Anfangsgebiet liegen, • Ermitteln des Abstands r_i zwischen der physischen Lage jedes der Knoten i, die physisch in dem Anfangsgebiet liegen, und dem Flächenschwerpunkt des Anfangsgebiets, und • Ermitteln des Winkels Φ_Vektor zwischen der Bezugslinie und dem Dichtevektor anhand der folgenden Formel: Φ_Vektor = Σ(Φ_ir_i)/Σr_i + π, wobei die Summierungen für alle Versorgungsknoten i durchgeführt werden, die in dem Anfangsgebiet liegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anfangsgebiet so ermittelt wird, dass es die kleinste Fläche ist, die die in Schritt b) ermittelten Versorgungsknoten gerade bedeckt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Endgebiet so ermittelt wird, dass es die größte mögliche Fläche ist, die keinen in Schritt b) ermittelten Versorgungsknoten enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dann, wenn von einem Netzanbieter zwei Netzmedien angeboten werden, das Verfahren zum Definieren einer Zone für ortsabhängige Vergebührung für jedes der Medien unabhängig durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein übergeordnetes Gebiet definiert wird, dessen Flächenschwerpunkt im Medianpunkt der Flächenschwerpunkte der für jedes der Netzmedien ermittelten Endgebiete liegt und das eine derart erweiterte Form hat, dass es die für jedes der Netzmedien ermittelten Endgebiete umschließt.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Netzmedien GSM und UMTS sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das in Schritt e) ermittelte Endgebiet dieselbe relative Form hat wie das in Schritt c) ermittelte Anfangsgebiet.
System mit Mitteln zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.