DE69229593T2

DE69229593T2 - Verfahren und Vorrichtung für die Ortung einer Mobileinheit

Info

Publication number: DE69229593T2
Application number: DE69229593T
Authority: DE
Inventors: Steven H. Moritz; Theresa C. Wang
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Cdc Propriete Intellectuelle Sa Paris Fr
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1992-12-01
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2012-12-02
Also published as: EP0546758A2; US5365451A; EP0546758B1; JPH05327605A; CA2079827C; ATE182244T1; CA2079827A1; DE69229593D1; JP3245467B2; RU2117394C1; EP0546758A3

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Ortungssysteme. Die vorliegende Erfindung betrifft im besonderen Ortungssysteme, welche die Daten pflegen, die die Standorte von Mobileinheiten (ortsveränderlichen Funkeinrichtungen) beschreiben.

Hintergrund der Erfindung

Ortungssysteme benutzen gelegentlich Funkdatenübertragungen, um die Aufenthaltsorte von Mobileinheiten zu ermitteln. Ein Beispiel eines solchen Ortungssystems wird von einem Kommunikationsnetz verwendet, das über mobile Funk-Sendeempfänger Kommunikationsdienste gewährleistet. Funkdatenübertragungsnachrichten, die für die Funknutzer transparent sind, halten eine zentrale Steuereinheit über die Standorte der mobilen Sendeempfänger, die die Kommunikationsdienste über das Netz empfangen, auf dem laufenden.
Das Patent EP-A-199266 offenbart ein System zur Verwaltung von Ortungsdaten, die in einem zellularen System, das ortsfeste Basisstationen aufweist, zwischen einer Vermittlungsstelle und einer Mobileinheit übertragen werden.
Patent Abstract of Japan, Band 14, Nr. 437 (E-980) offenbart Mittel zur Erkennung der Position einer Mobileinheit, die einen GPS-Empfänger benutzen sowie einen Magnetsensor zur Vereinfachung des Kanalwechsels, wenn sich die Mobilstation von einer ersten zu einer zweiten Funkzone bewegt.
Ortungsdaten sind für ein Kommunikationsnetz extrem wertvoll. Die Kenntnis des Standorts der Mobileinheit ermöglicht es dem Netz, Datenübertragungen auf die vorteilhafteste Weise über die Netzknoten zu lenken. Außerdem ermöglicht sie es dem Netz, diverse Regeln und Prozeduren einzuhalten, die durch verschiedene politische Institutionen auferlegt werden, in deren Zuständigkeitsbereich das Netz betrieben werden kann. Ein Zuständigkeitsbereich könnte zum Beispiel Netzbetrieb nur innerhalb eines ersten Frequenzsatzes gestatten, während ein benachbarter Zuständigkeitsbereich Netzbetrieb nur innerhalb eines zweiten Frequenzsatzes gestatten könnte. Zusätzlich könnten die in verschiedenen Zuständigkeitsbereichen betriebenen Kommunikationsdienste, die durch Mobileinheiten benutzt werden, unterschiedlichen Tarifen oder Steuern unterliegen.
Je genauer die Ortungsdaten sind, um so besser. Genauere Daten ermöglichen dem Netz, besser zu ermitteln, wann Mobileinheiten von einem Zuständigkeitsbereich in einen anderen wechseln. Die Kosten erhöhen sich jedoch proportional zur Genauigkeit der Ortungsdaten, und es besteht die dringende Notwendigkeit, die Kosten so niedrig wie möglich und die Einnahmen zu hoch wie möglich zu halten. Ein Kostenpunkt, der von besonderem Interesse ist, ist der Umfang der Kommunikationsbetriebsmittel, der bei der Pflege der Momentanstandortdaten benötigt wird. Je mehr Betriebsmittel zur Pflege der Momentanstandortdaten benutzt werden, desto weniger Betriebsmittel stehen zur Nutzung durch die Teilnehmer des Kommunikationsdienstes und zur Erzielung von Einnahmen zur Verfügung. Außerdem sind Mobileinheiten oftmals batteriebetrieben, und eine übermäßige Anzahl Datenübertragungen führt zu einem übermäßigen Verbrauch der verfügbaren Batterieleistung.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Ortung einer innerhalb eines Datenübertragungssystems betriebenen Mobileinheit durch die folgenden Schritte gekennzeichnet, wobei die Mobileinheit einen ersten Standort bestimmt und den ersten Standort an das Datenübertragungssystem übermittelt und wobei der erste Standort nunmehr ein Momentanstandort der Mobileinheit ist:
Empfang einer Datennachricht vom Datenübertragungssystem in Reaktion auf den ersten Standort, wobei die Datennachricht eine erste Entfernung enthält, die mit dem ersten Standort verbunden ist, wobei die Entfernung eine erste Grenze um den ersten Standort der Mobileinheit herum definiert;
Abspeicherung dieses nunmehrigen Momentanstandorts und die Bewertung dieses nunmehrigen Momentanstandorts im Hinblick auf diese erste Grenze;
Vergleich eines neuen Momentanstandorts der Mobileinheit mit der ersten Grenze, um zu bestimmen, ob die Mobileinheit außerhalb der ersten Grenze ist; und
Übermittlung dieses neuen Momentanstandorts an das Datenübertragungssystem, wenn diese Mobileinheit außerhalb dieser ersten Grenze ist; und
Empfang einer zweiten Datennachricht vom Datenübertragungssystem in Reaktion auf den neuen Momentanstandort, wobei die zweite Datennachricht eine zweite Entfernung enthält, die mit dem neuen Momentanstandort verbunden ist, wobei die zweite Entfernung eine zweite Grenze um den neuen Momentanstandort der Mobileinheit herum definiert,
wobei sich die erste Entfernung auf eine Entfernung zu einer geopolitischen Begrenzung bezieht, innerhalb der sich der erste Standort befindet, und wobei sich die zweite Entfernung auf eine Entfernung zu einer geopolitischen Begrenzung bezieht, innerhalb der sich der zweite Standort befindet.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren der Ortung einer innerhalb eines Datenübertragungssystems betriebenen Mobileinheit durch die folgenden Schritte gekennzeichnet, wobei die Mobileinheit einen ersten Standort bestimmt und eine den ersten Standort enthaltende Momentanstandortnachricht an das Datenübertragungssystem überträgt und wobei der erste Standort nunmehr ein Momentanstandort der Mobileinheit ist:
Gewinnung dieses nunmehrigen Momentanstandorts aus dieser Momentanstandortnachricht;
Abspeichern dieses Momentanstandorts;
Abspeichern von gegenwärtigem Datum und Uhrzeit, die zu diesem nunmehrigen Momentanstandort zugehörig sind;
die Verwendung dieses nunmehrigen Momentanstandorts, um Grenzdaten zu erzeugen;
die Übertragung einer Datennachricht vom Datenübertragungssystem zur Mobileinheit in Reaktion auf den ersten Standort, wobei die Datennachricht eine erste Entfernung enthält, die mit dem ersten Standort verbunden ist, wobei die Entfernung eine erste Grenze um den ersten Standort der Mobileinheit herum definiert, wobei diese Grenzdaten diese erste Entfernung enthalten; und
Empfang des neuen Momentanstandorts von der Mobileinheit, wenn diese Mobileinheit außerhalb dieser ersten Grenze ist; und
Übertragung einer zweiten Datennachricht an die Mobileinheit in Reaktion auf den neuen Momentanstandort, wobei die zweite Datennachricht eine zweite Entfernung enthält, die mit dem neuen Momentanstandort verbunden ist, und wobei die zweite Entfernung eine zweite Grenze um den neuen Momentanstandort der Mobileinheit herum definiert,
wobei sich die erste Entfernung auf eine Entfernung zu einer geopolitischen Begrenzung bezieht, innerhalb der sich der erste Standort befindet, und wobei sich die zweite Entfernung auf eine Entfernung zu einer geopolitischen Begrenzung bezieht, innerhalb der sich der zweite Standort befindet.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Mobileinheit zum Gebrauch in einem Datenübertragungssystem bereitgestellt, das die Standortdaten für diese Mobileinheit verwaltet, wobei die Mobileinheit einen Standortgenerator zur Bestimmung eines ersten Standorts aufweist, und einen Sendeempfänger zur Übertragung des ersten Standorts an das Datenübertragungssystem, wobei der erste Standort nunmehr ein Momentanstandort der Mobileinheit ist, die Mobileinheit wird gekennzeichnet durch:
den Sendeempfänger zum Empfang einer Datennachricht vom Datenübertragungssystem, wobei die Datennachricht eine erste Entfernung enthält, die mit dem ersten Standort verbunden ist, wobei die Entfernung eine erste Grenze um den ersten Standort der Mobileinheit herum definiert;
einen an den Sendeempfänger geschalteten Speicher, wobei dieser Speicher zur Speicherung dieses nunmehrigen Momentanstandorts dient,
einen Standortgenerator, der einen neuen Momentanstandort der Mobileinheit erzeugt;
einen Prozessor zur Bewertung dieses nunmehrigen Momentanstandorts im Hinblick auf diese erste Grenze, und zum Vergleich des neuen Momentanstandorts mit der ersten Grenze, um zu bestimmen, ob die Mobileinheit außerhalb der ersten Grenze ist;
wobei der Sendeempfänger zur Übertragung des neuen Momentanstandorts an das Datenübertragungssystem dient, wenn diese Mobileinheit außerhalb dieser ersten Grenze ist; und
wobei der Sendeempfänger zum Empfang einer zweiten Datennachricht vom Datenübertragungssystem in Reaktion auf den neuen Momentanstandort dient, wobei die zweite Datennachricht eine zweite Entfernung enthält, die mit dem neuen Momentanstandort verbunden ist, wobei die zweite Entfernung eine zweite Grenze um den neuen Momentanstandort der Mobileinheit herum definiert,
wobei sich die erste Entfernung auf eine Entfernung zu einer geopolitischen Begrenzung bezieht, innerhalb der sich der erste Standort befindet, und wobei sich die zweite Entfernung auf eine Entfernung zu einer geopolitischen Begrenzung bezieht, innerhalb der sich der zweite Standort befindet.
Nach einem vierten Aspekt der Erfindung wird eine Vermittlungseinrichtung des Datenübertragungssystems bereitgestellt, die die Standortdaten einer Mobileinheit verfolgt, wobei die Mobileinheit einen ersten Standort bestimmt und eine den ersten Standort enthaltende Momentanstandortnachricht an das Datenübertragungssystem überträgt, wobei der erste Standort nunmehr ein Momentanstandort der Mobileinheit ist, das System ist gekennzeichnet durch:
einen Kommunikationsnetz-Sendeempfänger zur Übertragung einer Datennachricht vom Datenübertragungssystem an die Mobileinheit in Reaktion auf den ersten Standort, wobei die Datennachricht eine erste Entfernung enthält, die mit dem ersten Standort verbunden ist, wobei die Entfernung eine erste Grenze um den ersten Standort der Mobileinheit herum definiert;
einen Prozessor zur Gewinnung dieses nunmehrigen Momentanstandorts aus dieser Momentanstandortnachricht und Verwendung dieses nunmehrigen Momentanstandorts zur Erzeugung von Grenzdaten;
einen Speicher zur Abspeicherung dieses Momentanstandorts und von gegenwärtigem Datum und Uhrzeit, die mit diesem nunmehrigen Momentanstandort verbunden sind, einen Empfänger zum Empfang des neuen Standorts von der Mobileinheit, wenn diese Mobileinheit außerhalb dieser ersten Grenze ist; und
den Kommunikationsnetz-Sendeempfänger, der eine zweite Datennachricht an die Mobileinheit in Reaktion auf den neuen Momentanstandort überträgt, wobei die zweite Datennachricht eine zweite Entfernung enthält, die mit dem neuen Momentan standort verbunden ist, wobei die zweite Entfernung eine zweite Grenze um den neuen Momentanstandort der Mobileinheit herum definiert,
wobei sich die erste Entfernung auf eine Entfernung zu einer geopolitischen Begrenzung bezieht, innerhalb der sich der erste Standort befindet, und wobei sich die zweite Entfernung auf eine Entfernung zu einer geopolitischen Begrenzung bezieht, innerhalb der sich der zweite Standort befindet.
Dementsprechend ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß ein verbessertes Ortungssystem bereitgestellt wird.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Ortungssystem bereitgestellt wird, das die Anzahl der Datenübertragungen minimiert, die notwendig sind, um gültige Daten bereitzustellen.
Noch ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die vorliegende Erfindung ein Ortungssystem bereitstellt, das programmierbar ist, so daß es verschiedene Anforderungen der Standortanzeige erfüllt, die von den verschiedenen Regionen erhoben werden, innerhalb der die Mobileinheiten betrieben werden können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann durch Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung und Patentansprüche abgeleitet werden, wenn diese in Verbindung mit den Abbildungen betrachtet werden, bei denen durchweg gleiche Bezugsnummern gleichartige Positionen bezeichnen.
Fig. 1 zeigt einen Bereich der Erdoberfläche, in dem ein Kommunikationsnetz betrieben wird.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Mobileinheit, die mit dem Netz kommuniziert.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Vermittlungseinrichtung, die als ein Netzknoten dient.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Einschaltvorgangs, der von einer Mobileinheit durchgeführt wird.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Speicherstruktur einer Positionstabelle, die innerhalb der Mobileinheit gepflegt wird.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ortungsvorgangs, der von einer Mobileinheit durchgeführt wird.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer Momentanstandortdatennachricht, die von der Mobileinheit gesendet wird.
Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild einer Grenzdatennachricht, die von der Vermittlungseinrichtung gesendet wird.
Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Vorgangs, der von der Vermittlungseinrichtung durchgeführt wird.
Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild einer Speicherstruktur der Teilnehmerdatenbank, die innerhalb der Vermittlungseinrichtung gepflegt wird.
Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild einer Speicherstruktur der Grenzdatenbank, die innerhalb der Vermittlungseinrichtung gepflegt wird.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführung

Fig. 1 zeigt eine von vielen unterschiedlichen Regionen der Erdoberfläche, in der ein Kommunikationsnetz 10 betrieben wird. In der bevorzugten Ausführung enthält das Netz 10 die künstlichen Satelliten 12, die die Erde umkreisen. Die Satelliten 12 können sich gegenüber der Erdoberfläche bewegen oder stationär (d. h. geostationär) sein oder jeweils einige von beiden einschließen. Es ist beabsichtigt, daß die Worte "umkreisen" oder "die Erde umkreisen", wie sie hier benutzt werden, alle derartigen Anordnungen einschließen. Datenübertragungen können über die Satelliten 12 und über die Vermittlungseinrichtungen 14 gelenkt werden. Die Vermittlungseinrichtungen 14 befinden sich an ortsfesten Installationen am Boden. Die Satelliten 12 und die Vermittlungseinrichtungen 14 dienen als Knoten für das Netz 10. Die Vermittlungseinrichtungen 14 verbinden mit dem Öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN), so daß Datenübertragungen über das Netz 10 zu oder von jedem Endgerät gelenkt werden können, das an das PSTN geschaltet ist.
Das Netz 10 gewährleistet Kommunikationsdienste für jede beliebige Anzahl von Mobileinheiten 16. Wie die Bezeichnung ausdrückt, sind Mobileinheiten 16 nicht für einen speziellen Standort bestimmt, sondern können von Ort zu Ort bewegt werden. Mobileinheiten 16 schließen Handgeräte ein, die leicht tragbar sein können, sowie Einrichtungen, die schwierig zu transportieren sind. Mobileinheiten 16 stellen eine Nachrichtenverbindung mit einem in der Nähe befindlichen Satelliten 12 her, der dann die Datenübertragung zu einer in der Nähe befindlichen Vermittlungseinrichtung 14 weiterleitet.
Mobileinheiten 16 werden innerhalb eines aus einer Anzahl unterschiedlicher politischer Zuständigkeitsbereiche 18 betrieben. Die Zuständigkeitsbereiche 18 sind von den politischen Grenzen 20 umgeben. Im allgemeinen haben die Grenzen 20 unregelmäßige Formen. Das Netz 10 muß genau wissen, wann eine Mobileinheit 16 eine Grenze 20 überquert, so daß die Frequenzzuweisung, die Berechnung, die Steuer und andere Parameter entsprechend dem richtigen Zuständigkeitsbereich 18 eingestellt werden können. Das Netz 10 muß ebenfalls wissen, obgleich mit einer geringeren Genauigkeit, wo sich die Mobileinheiten 16 befinden, so daß Anrufe auf beste Weise über die Satelliten 12 gelenkt werden können.
Wenn sich eine Mobileinheit 16 mittig innerhalb eines Zuständigkeitsbereichs 18 befindet, wie bei der Mobileinheit 16a dargestellt, befindet sie sich nicht in der Nähe einer Grenze 20. Demzufolge benötigt das Netz 10 nur relativ ungenaue Daten bezüglich des Standorts der Mobileinheit 16a. Die Mobileinheit 16a kann sich über eine relativ große Entfernung bewegen, bevor sie sich einer Grenze 20 nähert. Diese große Entfernung wird durch den Radius eines Kreises um die Mobileinheit 16a herum angezeigt. Dieser Kreis bildet eine Grenze 22a.
Wenn im Unterschied dazu eine Mobileinheit 16 nahe einer Grenze 20 ist, wie bei der Mobileinheit 16b dargestellt, benötigt das Netz 10 relativ genaue Daten bezüglich des Standorts der Mobileinheit 16b. Die Mobileinheit 16b kann durch die Bewegung über eine relativ geringe Entfernung in einen anderen Zuständigkeitsbereich 18 eintreten, wie dies durch den Radius der Grenze 22b dargestellt ist.
Wie untenstehend genauer erläutert wird, bestimmen die Mobileinheiten 16 zumindest teilweise ihre eigenen Standorte. In der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung benutzen die Mobileinheiten 16 bei der Durchführung dieser Bestimmung ein Satellitenortungssystem 24 wie beispielsweise das Globale Ortungssystem (GPS). Das System 24 enthält eine Gruppierung künstlicher Satelliten, die die Erde umkreisen. Die Satelliten des Systems 24 können die gleichen Satelliten wie die Satelliten 12 oder andere sein. In einer typischen Ausführung sind die Satelliten des Systems 24 andere als die Satelliten 12, dies ist jedoch unwesentlich. Die Mobileinheiten 16 benutzen konventionelle Techniken, um Signale, die durch das System 24 übertragen werden, zu verfolgen und zu verarbeiten, um ihre eigenen Standorte zu bestimmen. Zur einfachen Erläuterung, jedoch nicht um die vorliegende Erfindung einzuschränken, wird die Funktionsweise des Systems 24 für ein GPS-Positionsortungssystem beschrieben, Fachleute werden jedoch verstehen, daß andere Positionsortungssysteme ebenfalls verwendet werden können.
Allgemein ausgedrückt benutzt das Ortungssystem der vorliegenden Erfindung Mobileinheiten 16 und Vermittlungseinrichtungen 14 des Netzes 10. Die Satelliten 12 arbeiten als Knoten zur Weiterleitung der Datenübertragungen zwischen einer Mobileinheit 16 und einer Vermittlungseinrichtung 14. Jede Mobileinheit 16 bestimmt ihren eigenen Standort und sendet eine Datenübertragung über eine in der Nähe befindliche "lokale" Vermittlungseinrichtung 14 an das Netz 10, um dem Netz 10 ihren Standort mitzuteilen. Wenn die Vermittlungseinrichtung 14 die Standortübertragung empfängt, erzeugt sie eine Grenze 22 definierende Daten und sendet diese Grenzdaten zurück an die Mobileinheit 16. Solange die Mobileinheit 16 innerhalb der definierten Grenze 22 arbeitet, muß sie das Netz 10 nicht über ihren Aufenthaltsort informieren. Wenn sich die Mobileinheit 16 nach außerhalb der Grenze 22 begibt, sendet sie eine neue Standortübertragung an das Netz 10 und empfängt daraufhin eine neue Grenzdefinition.
Auf diese Weise minimiert das Ortungsystem der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Datenübertragungsnachrichten, die für die Pflege gültiger Daten notwendig sind. Daten mit geringerer Genauigkeit werden mit wenigen Standortübertragungsnachrichten gepflegt, wenn Daten mit geringerer Genauigkeit toleriert werden können, wie dies bei der Mobileinheit 16a und der Grenze 22a angezeigt wird. Daten mit größerer Genauigkeit werden mit mehreren Standortübertragungsnachrichten gepflegt, wenn Daten mit größerer Genauigkeit erforderlich sind, wie dies bei der Mobileinheit 16b und der Grenze 22b in Fig. 1 angezeigt wird.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Mobileinheit 16. Die Mobileinheit 16 enthält einen Sendeempfänger 26, der Signale in einem Format sendet und empfängt, das mit den Satelliten 12 und dem Netz 10 kompatibel ist (siehe Fig. 1). Diese Daten schließen Datennachrichten ein, die es der Mobileinheit 16 gestatten, mit einem sich in der Nähe befindlichen Satelliten 12 in Datenverbindung zu stehen. Über diesen Satelliten 12 steht die Mobileinheit 16 ebenfalls mit allen anderen Knoten im Netz 10 in Datenverbindung, wie beispielsweise einer sich in der Nähe befindlichen Vermittlungseinrichtung 14 (siehe Fig. 1). Ein Positionsortungsempfänger 28 der Mobileinheit 16, wie beispielsweise ein GPS-Empfänger, empfängt die Signale, die durch das Ortungssystem 24 (siehe Fig. 1) gesendet werden, und erzeugt Daten, die den Momentanstandort der Mobileinheit 16 beschreiben. Der Sendeempfänger 26 und der Empfänger 28 sind beide mit einem Prozessor 30 verbunden. Der Prozessor 30 ist zusätzlich mit einem Eingangs/Ausgangs- (I/O) Abschnitt 32, einem Taktgeber 34 und einem Speicher 36 verbunden. Der I/O-Abschnitt 32 wird verwendet, um Nutzereingaben zu erfassen, wie beispielsweise die Bedienung von Netzschaltern und die Erfassung von Telefonnummern zur Herstellung eines Anrufs. Der Prozessor 30 verwendet den Taktgeber 34, um das laufende Datum und die Uhrzeit aufrechtzuerhalten. Der Speicher 36 enthält Daten, die als Befehle für den Prozessor 30 dienen und die, wenn sie durch den Prozessor 30 ausgeführt werden, die Mobileinheit 16 Veranlassen, Abläufe durchzuführen, die untenstehend erläutert werden. Der Speicher 36 enthält zusätzlich Variable, Tabellen und Datenbanken, die aufgrund der Funktion der Mobileinheit 16 verändert werden.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Vermittlungseinrichtung 14. Die Vermittlungseinrichtung 14 enthält einen Sendeempfänger 38, der Signale in einem Format sendet und empfängt, das mit den Satelliten 12 kompatibel ist (siehe Fig. 1). Diese Signale schließen Datennachrichten ein, die es der Vermittlungseinrichtung 14 gestatten, mit einem in der Nähe befindlichen Satelliten 12 und mit jeder beliebigen Anzahl von Mobileinheiten 16 in Datenverbindung zu stehen. Der Sendeempfänger 38 ist mit einem Prozessor 40 verbunden. Der Prozessor 40 ist ebenfalls mit einem I/O-Abschnitt 42, einem Taktgeber 44, einem Speicher 46 und einer PSTN- Schnittstelle 48 verbunden. Der I/O-Abschnitt 42 empfängt Eingaben von Tastaturen und anderen Eingabeeinrichtungen und stellt Daten an Anzeigen, Drucker und andere Ausgabeeinrichtungen bereit. Der Prozessor 40 verwendet den Taktgeber 44, um das laufende Datum und die Uhrzeit aufrechtzuerhalten. Der Speicher 46 enthält Halbleiter-, magnetische und andere Speichereinrichtungen zur Speicherung von Daten, die als Befehle für den Prozessor 40 dienen, und die, wenn sie durch den Prozessor 40 ausgeführt werden, die Vermittlungseinrichtung 14 veranlassen, Abläufe durchzuführen, die untenstehend beschrieben werden. Der Speicher 46 enthält außerdem Variable, Tabellen und Datenbanken, die aufgrund der Funktion der Vermittlungseinrichtung 14 verändert werden. Die Vermittlungseinrichtung 14 kommuniziert über die Schnittstelle 48 mit dem PSTN.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Einschaltvorgangs 50, der von den Mobileinheiten 16 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Der Vorgang 50 wird immer dann durchgeführt, wenn eine Mobileinheit 16 unter Spannung gesetzt wird. Ein Schritt 52 führt die Initialisierung innerhalb der Mobileinheit 16 durch. Fachleute werden wissen, daß während der Initialisierung zahlreiche Speicherplätze auf vorbestimmte Werte gesetzt werden können. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist eine Positionstabelle 54 eine Speicherstruktur, die die Mobileinheit 16 im Speicher 36 pflegt (siehe Fig. 1). Die Tabelle 54 enthält Datenelemente, die untenstehend genauer erläutert werden. Zurück zu Fig. 4, der Schritt 52 setzt zumindest eines dieser Datenelemente auf einen vorbestimmten Wert. Der vorbestimmte Wert wird gewählt, so daß ein untenstehend in Verbindung mit Fig. 6 erläuterter Ortungsvorgang entscheiden wird, daß eine Standortdatenübertragungsnachricht an die Vermittlungseinrichtung 14 gesendet werden muß, sobald sie das initialisierte Datenelement abfragt. Nachfolgend veranlaßt der Schritt 52 die Mobileinheit 16 in Reaktion auf das Anlegen einer Spannung an die Mobileinheit 16, eine Standortdatenübertragungsnachricht an die Vermittlungseinrichtung 14 zu senden.
Nach dem Schritt 52 synchronisiert der Schritt 56 den Sendeempfänger 26 für die Kommunikation mit einem in der Nähe befindlichen Satelliten 12. Nach dem Schritt 56 kann die Mobileinheit 16 Datenübertragungen mit dem Netz 10 durchführen. In einem Schritt 58 wird die Mobileinheit 16 im Netz 10 registriert. Diese Registrierung wird durch das Senden von Identifikationsdaten an die diensthabende Vermittlungseinrichtung 14 durchgeführt und durch die Einhaltung aller Berechtigungsvorgänge, die vom Netz 10 gefordert werden. Die diensthabende Vermittlungseinrichtung 14 wird in einem Vorgang, der sowohl für die Mobileinheit 16 als auch für die diensthabende Vermittlungseinrichtung 14 transparent ist, anfänglich durch den in der Nähe befindlichen Satelliten 12 bestimmt. Nach der Registrierung ist die Mobileinheit 16 bereit, Anrufe zu senden oder zu empfangen. Wenn eine Mobileinheit 16 entweder auf einen ankommenden Anruf wartet oder auf Nutzereingaben, die einen abgehenden Anruf befehlen, arbeitet sie in einem Bereitschaftsmodus 60. Wenn ein Anruf erfolgt, kann sie aus dem Bereitschaftsmodus 60 zurückkehren und in einen Anrufverarbeitungsmodus 62 eintreten. Wenn die Mobileinheit 16 abgeschaltet wird, tritt sie in einen Abschaltmodus 64 ein. Wenn eine Spannung an sie angelegt wird, verläßt die Mobileinheit 16 den Abschaltmodus 64, um den Einschaltvorgang 50 zu wiederholen.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ortungsvorgangs 66. Eine Mobileinheit 16 führt den Vorgang 66 nach einem regelmäßigen Zeitplan wiederholt durch, während sie entweder im Bereitschaftsmodus 60 oder im Anrufverarbeitungsmodus 62 betrieben wird (siehe Fig. 4). In der bevorzugten Ausführung kann dieser regelmäßige Zeitplan von einmal nach ein paar Sekunden bis einmal nach jeweils einigen Minuten oder Stunden schwanken.
Während des Vorgangs 66 führt die Mobileinheit 16 einen Abfrageschritt 68 durch, um zu bestimmen, ob vom Ortungssystem 24 (siehe Fig. 1) ein Signal zur Verwendung bei der Bestimmung ihres Standorts verfügbar ist. Im normalen Betriebszustand ist das System 24 und die bevorzugte Technik zur Standortbestimmung verfügbar. Deswegen führt die Mobileinheit 16, wenn das System 24 verfügbar ist, einen Schritt 70 durch, indem der Positionsortungsempfänger 28 (siehe Fig. 2) benutzt wird, um Signale vom System 24 zu empfangen. Der Schritt 70 verarbeitet die Signale auf konventionelle Weise, um einen Satz Parameter zu erhalten, die den Momentanstandort beschreiben.
Um andererseits das Netz 10 davor zu bewahren, vollständig Vom System 24 abhängig zu sein, beinhaltet die vorliegende Erfindung eine Ersatztechnik zur Bestimmung des Momentanstandorts. Deswegen wird, wenn das System 24 nicht verfügbar ist, ein Schritt 72 durchgeführt, um den Momentanstandort aus Signalen zu bestimmen, die durch die Satelliten 12 des Netzes 10 gesendet werden. In den bevorzugten Ausführungen bewegen sich die Satelliten 12 auf ihren Umlaufbahnen mit ungefähr 25.000 km pro Stunde gegenüber der Erdoberfläche. Dementsprechend erfahren diese Signale einen wesentlichen Betrag der Doppler-Verschiebung, und diese Doppler-Verschiebung verändert sich, wenn sich der Satellit vorüberbewegt. Außerdem senden die Satelliten 12 Zellstandortdaten. Demzufolge überwacht der Schritt 72 den Bereich und Daten der Bereichsrate, um eine Doppler-Signatur zu gewinnen, die dem Standort der Mobileinheit 16 entspricht, wenn sie mit den Zellstandortdaten verknüpft wird. Die Ersatztechnik, die im Schritt 72 betrachtet wird, kann langsamer und weniger genau sein als die Standortbestimmungstechnik des Schritts 70. Trotzdem werden solche Ersatzstandortdaten demgegenüber vorgezogen, keine Standortdaten zu haben.
Nachdem der Momentanstandort der Mobileinheit 16 entweder im Schritt 70 oder 72 bestimmt worden ist, speichert ein Schritt 74 die Momentanstandortdaten und bewertet den Momentanstandort bezüglich der momentanen Grenze 22a-22b (siehe Fig. 1), die für diese Mobileinheit 16 aufgestellt wurde. Mit nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 5 enthält die Positionstabelle 54 die Datenelemente 76 und 77, die zur Speicherung der Momentanstandortdaten bzw. der Grenzdaten benutzt werden.
Wenn der Schritt 70 zur Bestimmung des Momentanstandorts benutzt wird, beschreiben die Momentanstandortdaten vorzugsweise eine "geographische Breite" und eine "geographische Länge". Es wird beabsichtigt, daß die Worte "geographi sche Breite" und "geographische Länge", wie sie hierin benutzt werden, jede andere Bezugs- oder Meßtechnik beinhalten, die in der Lage sind, eine Position zu identifizieren. In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung beschreiben die Grenzdaten minimale und maximale geographische Breiten und Längen. Deswegen hat die Grenze 22 bequemerweise eine quadratische oder rechteckige Form. Der Schritt 74 Vergleicht den Momentanstandort mit der Grenze 22, um zu bestimmen, ob der Momentanstandort außerhalb der Grenze 22 ist.
In einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung beschreiben die Grenzdaten eine Entfernung, die als ein Radius interpretiert wird. Ein Datenelement 79 der Positionstabelle 54 (siehe Fig. 5) beschreibt geographische Breite und geographische Länge eines ursprünglichen Standorts. Der Schritt 74 vergleicht den Momentanstandort, um festzustellen, ob sich die Mobileinheit 16 in einer größeren Entfernung vom ursprünglichen Standort befindet als durch diesen Radius angegeben. In dieser Ausführung bildet die Grenze 22 einen Kreis, wie in Fig. 1 gezeigt, der einen Mittelpunkt am ursprünglichen Standort hat, und einen durch die Grenzdaten definierten Radius. Der Schritt 74 bestimmt wiederum, ob die Mobileinheit 16 außerhalb dieser Grenze 22 ist. Fachmänner werden erkennen, daß die Grenzdaten nicht darauf beschränkt sind, ein Quadrat, Rechteck oder Kreis zu beschreiben, sondern daß sie jede Form beschreiben können, einschließlich die Form eines politischen Zuständigkeitsbereichs 18.
Nach dem Schritt 74 lenkt ein Abfrageschritt 78 die Programmsteuerung zu einem Schritt 79, wenn der Momentanstandort außerhalb der Grenze 22 ist. Der Schritt 79 überträgt eine Momentanstandortdatennachricht 80 zum Netz 10. Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines bevorzugten Formats für die Nachricht 80. Die Nachricht 80 enthält im einzelnen einen Kopfteil 82 zur Information des Netzes 10 darüber, daß es sich um eine Momentanstandortnachricht handelt, und eine ID (Identifizierungskennzeichnung) 84 zur Information des Netzes 10 darüber, welche Mobileinheit 16 diese Nachricht sendet, und die Momentanstandortdaten 86, die den Momentanstandort der Mobileinheit 16 entweder in Form von geographischer Breite/Länge oder in anderer Parameterform beschreiben.
Nochmals unter Bezugnahme auf Fig. 6, der Vorgang 66 wartet nach dem Schritt 79, bis ein Schritt 88 eine Antwortnachricht 90 vom Netz 10 empfängt. Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild eines bevorzugten Formats für die Nachricht 90. Die Nachricht 90 enthält im einzelnen einen Bestätigungsblock 92, der die Mobileinheit 16 darüber informiert, daß das Netz 10 die vorhergehende Momentanstandortnachricht 80 erhielt (siehe Fig. 7). Außerdem enthält die Nachricht 90 Grenzdaten 94, die die Grenze 22 beschreiben (siehe Fig. 1). Die Grenzdaten 94 sollten konfiguriert sein, so daß die resultierende Grenze 22 den durch die Momentanstandortdaten 86 der Nachricht 80 spezifizierten Momentanstandort umgibt (siehe Fig. 7).
Nachdem die Nachricht 90 empfangen worden ist, speichert ein Schritt 96 (siehe Fig. 6) die Grenzdaten 94 (siehe Fig. 8) in der Positionstabelle 54 im Datenelement 77 (siehe Fig. 5). Außerdem aktualisiert der Schritt 96 ein Zeitmarkierungsdatenelement 98 der Positionstabelle 54, um das gegenwärtige Datum und die Uhrzeit anzuzeigen, und aktualisiert das Datenelement des ursprünglichen Standorts 79 der Positionstabelle 54 (siehe Fig. 5), um den Momentanstandort anzuzeigen. Nach dem Schritt 96 verläßt die Programmsteuerung den Vorgang 66. Danach wird der Vorgang 66 gemäß seinem Zeitplan wiederholt.
Nochmals unter Bezugnahme auf Schritt 78, es ergibt sich ein anderer Ablauf, wenn der Momentanstandort der Mobileinheit 16 nicht außerhalb der Grenze 22 ist. Im einzelnen prüft der Vorgang 66 nach weiteren Bedingungen, die das Absenden einer Momentanstandortnachricht an das Netz 10 auslösen. Allgemein gesagt sind diese weiteren Bedingungen Sicherungsbedingungen, die im normalen Betrieb nur selten auftreten. Deswegen wird bei den Standortberichten, die als Ergebnis dieser Bedingungen erzeugt werden, ein sehr kleiner Betrag der Kommunikationsbetriebsmittel verbraucht.
Im einzelnen bestimmt in einer bevorzugten Realisierung ein Abfrageschritt 100, ob der Momentanstandort einer Mobileinheit 16 eine vorbestimmte Entfernung vom ursprünglichen Standort überschreitet, wie durch das Datenelement 79 angezeigt (siehe Fig. 5). Vorzugsweise ist diese vorbestimmte Entfernung auf einen so großen Wert eingestellt, daß es unwahrscheinlich ist, daß die Mobileinheit 16 sie überschreitet, es sei denn, daß bei der Definition der Grenze 22 ein Problem aufgetreten ist. Wenn diese vorbestimmte Entfernung überschritten worden ist, dann werden die Schritte 79, 88 und 96 durchgeführt, um das Netz 10 zu aktualisieren und um eine neue Definition für die Grenze 22 zu empfangen.
Wenn diese vorbestimmte Entfernung nicht überschritten worden ist, dann vergleicht der Schritt 102 die im Datenelement 98 aufgezeichnete Zeitmarkierung (siehe Fig. 5) mit gegenwärtigem Datum und Uhrzeit, um zu bestimmen, ob eine vorbestimmte Dauer abgelaufen ist. Diese Dauer ist vorzugsweise auf einen sehr großen Wert eingestellt, wie beispielsweise einmal pro Monat, so daß relativ stationäre Mobileinheiten 16 keinen wesentlichen Betrag der Kommunikationsbetriebsmittel bei der Meldung ihrer Standorte an das Netz 10 verbrauchen. Wenn diese vorbestimmte Dauer nicht überschritten worden ist, veranlaßt ein Schritt 104 die Programmsteuerung, den Ablauf 66 zu verlassen. Wenn andererseits diese vorbestimmte Dauer überschritten worden ist, lenkt der Schritt 104 die Programmsteuerung zu den Schritten 79, 88 und 96, um das Netz 10 zu aktualisieren.
Nochmals unter Bezugnahme auf Schritt 52 (siehe Fig. 4), die Initialisierung der Positionstabelle 54 (siehe Fig. 5) kann das Zeitmarkierungsdatenelement 98 auf einen vorbestimmten Wert setzen, der ein weit zurückliegendes Datum anzeigt. Wenn dann nach Anlegen der Spannung der Ablauf 66 erstmalig durchgeführt wird, wird der Schritt 104 eine lange Dauer erkennen, eine Momentanstandortnachricht wird an das Netz 10 gesendet, der ursprüngliche Standort und die Zeitmarkierung werden aktualisiert und vom Netz 10 werden neue Grenzdaten empfangen.
Während der Ablauf 66 vorzugsweise nach einem regelmäßigen Zeitplan wiederholt wird, kann eine Mobileinheit 16 eine Momentanstandortbefehlsnachricht jederzeit vom Netz 10 empfangen, wie am Knoten 106 angezeigt. Die Momentanstandortbefehlsnachricht weist die Mobileinheit 16 an, durch das Senden von Daten zu antworten, die ihren Standort beschreiben. Wenn dieser Befehl empfangen wird, werden die Schritte 79, 88 und 96 durchgeführt, egal ob der Ablauf 66 aktiv ist oder nicht. Wie oben erläutert, sendet die Mobileinheit 16 in den Schritten 79, 88 und 96 die Momentanstandortnachricht und erwartet Grenzdaten als Antwort.
Die Vermittlungseinrichtungen 14 führen wünschenswerterweise die Ortungsfunktion für das Netz 10 aus, die Ortungsfunktion kann jedoch auch anderswo im Netz 10 ausgeführt werden. Jede Vermittlungseinrichtung 14 führt diese Funktion für diejenigen Mobileinheiten 16 aus, die dort registriert sind. In der bevorzugten Ausführung hat jede Mobileinheit 16 eine Heimatvermittlungseinrichtung 14, kann sich jedoch innerhalb des Gebiets bewegen (Roaming), das durch jede andere Vermittlungseinrichtung 14 bedient wird. Die diensthabenden und Heimatvermittlungseinrichtungen 14 können untereinander über das Netz 10 oder über das PSTN kommunizieren, wenn es notwendig ist, Informationen über Teilnehmermobileinheiten 16 auszutauschen. Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ablaufs, der durch diensthabende Vermittlungseinrichtungen 14 bei der Pflege der Standortdaten für ihre registrierten Mobileinheiten 16 durchgeführt wird. Aus der Sicht einer Vermittlungseinrichtung 14 kann eine Momentanstandortnachricht 80 (siehe Fig. 7) zu jedem Zeitpunkt von jeder registrierten Mobileinheit 16 empfangen werden, wie am Knoten 108 angezeigt. Wenn die Nachricht 80 empfangen wurde, erhält der Schritt 110 die Momentanstandortdaten 86 (siehe Fig. 7) aus der Nachricht 80.
Ein Schritt 112 speichert die Momentanstandortdaten 86 in einer Speicherstruktur der Teilnehmerdatenbank 114, die innerhalb des Speichers 46 gepflegt wird (siehe Fig. 3). Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild der Datenbank 114. Die Datenbank 114 enthält für jede registrierte Mobileinheit 16 einen Datensatz 116. Jeder Datensatz 116 enthält ein Datenfeld 118 für die ID (Identifizierungskennzeichnung) der Mobileinheit, ein Datenfeld 120 für die Telefonnummer der Mobileinheit, ein Datenfeld 122 für den ursprünglichen Standort der Mobileinheit, ein Datenfeld 124 für eine Zeitmarkierung, die mit dem ursprünglichen Standort verbunden ist, und weitere Datenelemente 126. Die weiteren Datenelemente 126 beschreiben entsprechende Heimat- oder diensthabende Vermittlungseinrichtungen, Rechnungsanweisungen, Dienstleistungspegelkennzeichen und alle weiteren Daten, die für den Betrieb des Netzes 10 notwendig sind.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 9-10 beschreibt das Datenfeld des Ursprungsstandorts 122 den letzten bekannten Standort der zugehörigen Mobileinheit 16. Die Momentanstandortdaten 86 werden im Datenfeld 122 gespeichert. Mit anderen Worten, der Momentanstandort wird jetzt als ursprünglicher Standort verwendet. Ein Schritt 128 speichert das gegenwärtige Datum und die Uhrzeit im Zeitmarkierungsdatenfeld 124.
Danach benutzt ein Schritt 130 den gerade von einer Mobileinheit 16 empfangenen momentanen/ursprünglichen Standort, um Grenzdaten zu erzeugen. In der bevorzugten Ausführung benutzt der Schritt 130 eine Grenzdatenbank 132, um die Grenzdaten zu erzeugen. Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild einer Speicherstruktur der Grenzdatenbank 132, die innerhalb des Speichers 46 gepflegt wird (siehe Fig. 3). Die Grenzdatenbank 132 enthält Datensätze 134, die Abschnitte des Gebiets beschreiben, das von der Vermittlungseinrichtung 14 bedient wird. Jeder Abschnitt wird durch eine minimale geographische Breite 136, eine maximale geographische Breite 138, eine minimale geographische Länge 140 und eine maximale geographische Länge 142 gekennzeichnet. Die Datenbank 132 enthält so viele Datensätze 134, wie benötigt werden, um das von der Vermittlungseinrichtung 14 bediente Gebiet zu beschreiben. Dieses Gebiet kann, muß jedoch nicht, mit einem oder mehreren Zuständigkeitsbereichen 18 übereinstimmen (siehe Fig. 1). Jeder Datensatz 134 enthält Grenzdaten 144. Die Grenzdaten 144 beschreiben die Grenze 22 (siehe Fig. 1), die zu einer Mobileinheit 16 zugehörig ist, welche sich innerhalb des durch die zugehörigen geographischen Breiten- und Längenangaben 136-142 definierten Abschnitt befindet. Wie oben erläutert, können die Grenzdaten 144 eine Entfernung beschreiben, die als ein Radius dient. Alternativ können die Grenzdaten 144 geographische Breiten- und Längenangaben beschreiben. Die geographischen Breiten- und Längenangaben 136-142 können tatsächlich als Grenzdaten 144 dienen.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 9 und 11 führt der Schritt 130 eine Tabellenverweisoperation durch, um in der Datenbank 132 den Datensatz 134 zu finden, der durch die gerade von einer Mobileinheit 16 empfangenen Standortdaten angezeigt wird. In der bevorzugten Ausführung liest der Schritt 130 einfach die geeigneten Grenzdaten vom Datenelement 144 der Datenbank 132. Diese Grenzdaten werden konfiguriert, um eine Grenze 22 zu definieren, die den durch die Standortdaten angegebenen Standort umgibt. Wenn die Grenzdaten zum Beispiel in der Form von Doppler-Parametern und Satellitenparametern vorliegen, übersetzt der Schritt 130 solche Parameter in geographische Breiten- und Längendaten, bevor der Tabellenverweis in der Datenbank 132 durchgeführt wird.
Nachdem der Schritt 130 die Grenzdaten gewonnen hat, sendet ein Schritt 146 die Grenzdatenantwortnachricht 90 (siehe Fig. 8) zurück zur Mobileinheit 16. Nach dem Schritt 146 haben die Vermittlungseinrichtung 14 und das Netz 10 die Verarbeitung der am Knoten 108 empfangenen Momentanstandortnachricht beendet.
Die Vermittlungseinrichtung 14 kann zusätzlich einen Wartungsablauf 148 durchführen, um zu sichern, daß ihre Ursprungsstandorte so neu wie möglich sind. Wie im Schritt 150 angezeigt, wird der Ablauf 148 vorzugsweise nur außerhalb der Spitzenverkehrszeiten durchgeführt. Mit anderen Worten, wenn sich der Datenübertragungsverkehr über die Vermittlungseinrichtung 14 im Netz 10 seiner Spitzenkapazität nähert, dann wird der Ablauf 148 auf später verschoben. Auf diese Weise belegen die Datenübertragungen, die aus der Durchführung des Ablaufs 148 resultieren, keine Datenübertragungsbetriebsmittel, die von Teilnehmern benötigt werden können.
In einem Schritt 152 werden Zeitmarkierungen 124 der Datensätze 116 in der Teilnehmerdatenbank 114 (siehe Fig. 10) nach kürzlich registrierten Teilnehmern durchsucht, die ältere Ursprungsstandortdaten haben. Der Schritt 152 kann nach allen Datensätzen 116 suchen, deren Zeitmarkierung 124 zumindest ein vorbestimmtes Alter in Bezug auf die gegenwär tige Uhrzeit anzeigt. Wenn ein älterer Datensatz gefunden wurde, sendet ein Schritt 154 einen Momentanstandortbefehl an die angegebene Mobileinheit 16 und wartet auf eine Antwort von der Mobileinheit 16. Wenn die Antwort empfangen wird, werden die Schritte 110, 112, 128, 130 und 146 wie oben erläutert durchgeführt, um den Ursprungsstandort und die Zeitmarkierungsdatenelemente 122 und 124 zu aktualisieren, und um neue Grenzdaten zur Mobileinheit 16 zurückzusenden. Nach Durchführung des Schritts 146, kann der Wartungsablauf 148 bezüglich eines weiteren älteren Teilnehmerdatensatzes 116 wiederholt werden.
Zusammenfassend liefert die vorliegende Erfindung ein Ortungssystem, das die Anzahl der Datenübertragungen minimiert, die notwendig sind, um gültige Standortdaten zu pflegen. Mobileinheiten werden dynamisch mit Grenzdaten programmiert und die Grenzdaten werden individuell an die Standorte der Mobileinheiten angepaßt. Auf diese Weise kann sich die vorliegende Erfindung an diverse Notwendigkeiten des Standortberichts anpassen, die von verschiedenen Gebieten gefordert werden, in denen die Mobileinheit betrieben werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist obenstehend unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführung beschrieben worden. Fachmänner werden jedoch anerkennen, daß Veränderungen und Modifikationen an dieser bevorzugten Ausführung vorgenommen werden können, ohne sich vom Bereich der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Während zum Beispiel die bevorzugte Ausführung beschrieben worden ist, die zur Bereitstellung von Ortungssignalen an Mobileinheiten 16 ein GPS Satellitengestütztes Ortungssystem benutzt, können andere Ortungssysteme oder Verfahren ebenfalls verwendet werden. Es ist beabsichtigt, daß der Ausdruck "Positionsortung", wie er hier verwendet wird, andere derartige Positionsortungsmittel und Verfahren einschließt, die Fachmännern einfallen werden, entweder satellitengestützte oder bodengestützte. LORAN ist ein Beispiel eines bodengestützten Positionsortungssystems, das bereits in vielen Teilen der Welt zur Verfügung steht. Andere Positionsortungsmittel und Verfahren sind ebenfalls bekannt. Demzufolge ist es beabsichtigt, daß diese und andere Veränderungen und Modifikationen, die für Fachmänner offenkundig sind, in dem Bereich der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sind.

Claims

1. Verfahren zur Ortung einer Mobileinheit (16), die innerhalb eines Datenübertragungssystems betrieben wird, wobei die Mobileinheit einen ersten Standort bestimmt (70) und diesen ersten Standort an das Datenübertragungssystem übermittelt (79), wobei der erste Standort nunmehr ein Momentanstandort der Mobileinheit ist, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

- Empfang (88) einer Datennachricht von dem Datenübertragungssystem in Reaktion auf den ersten Standort, wobei die Datennachricht eine erste Entfernung enthält, die mit dem ersten Standort verbunden ist, wobei die Entfernung eine erste Grenze um den ersten Standort der Mobileinheit herum definiert;

- Speicherung dieses nunmehrigen Momentanstandorts und Bewertung dieses nunmehrigen Momentanstandorts im Hinblick auf diese erste Grenze;

- Vergleich (78) eines neuen Momentanstandorts der Mobileinheit mit der ersten Grenze, um zu bestimmen, ob die Mobileinheit außerhalb der ersten Grenze ist; und

- Übermittlung (79) des neuen Momantanstandorts an das Datenübertragungssystem, wenn diese Mobileinheit außerhalb dieser ersten Grenze ist; und

- Empfang (88) einer zweiten Datennachricht von dem Datenübertragungssystem in Reaktion auf den neuen Momentanstandort, wobei die zweite Datennachricht eine zweite Entfernung enthält, die mit dem neuen Momentanstandort verbunden ist, wobei die zweite Entfernung eine zweite Grenze um den neuen Momentanstandort der Mobileinheit herum definiert,

wobei sich die erste Entfernung auf eine Entfernung zu einer geopolitischen Begrenzung bezieht, innerhalb der sich der erste Standort befindet, und wobei sich die zweite Entfernung auf eine Entfernung zu einer geopolitischen Begrenzung bezieht, innerhalb der sich der zweite Standort befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vergleichsschritt den Bestimmungsschritt enthält, ob der neue Momentanstandort außerhalb der ersten Grenze ist, durch die Bestimmung, ob dieser neue Momentanstandort weiter als diese erste Entfernung von diesem ersten Standort entfernt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Datenübertragungssystem Satellitenübertragungsknoten enthält und wobei die Mobileinheit mit den Satellitenübertragungsknoten kommuniziert, wobei die Knoten die ersten und zweiten Datennachrichten zwischen einer bodengestützten Vermittlungseinrichtung und der Mobileinheit weiterleiten.

4. Verfahren nach Anspruch 1, weiter die folgenden Schritte umfassend:

- Vergleich (78) eines späteren Standorts der Mobileinheit mit der zweiten Grenze, um zu bestimmen, ob die Mobileinheit außerhalb der zweiten Grenze ist; und

- Übertragung (79) des späteren Standorts an das Datenübertragungssystem, wenn diese Mobileinheit außerhalb dieser zweiten Grenze ist; und

- Empfang (88) einer dritten Datennachricht vom Datenübertragungssystem in Reaktion auf den späteren Standort, wobei die dritte Datennachricht eine dritte Entfernung enthält, die mit dem späteren Standort verbunden ist, wobei die dritte Entfernung eine dritte Grenze um den späteren Standort der Mobileinheit herum definiert.

5. Verfahren der Ortung einer Mobileinheit, die innerhalb eines Datenübertragungssystems betrieben wird, wobei die Mobileinheit einen ersten Standort definiert (70) und eine den ersten Standort enthaltende Momentanstandortnachricht (79) an das Datenübertragungssystem überträgt, wobei der erste Standort nunmehr ein Momentanstandort der Mobileinheit ist, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

- Gewinnung dieses nunmehrigen Momentanstandorts aus dieser Momentanstandortnachricht;

- Abspeichern dieses Momentanstandorts;

- Abspeichern des gegenwärtigen Datums und der Uhrzeit, die mit diesem nunmehrigen Momentanstandort verbunden sind;

- Verwendung dieses nunmehrigen Momentanstandorts, um Grenzdaten zu erzeugen;

- Übertragung einer Datennachricht von dem Datenübertragungssystem an die Mobileinheit (146) in Reaktion auf den ersten Standort, wobei die Datennachricht eine erste Entfernung enthält, die mit dem ersten Standort verbunden ist, wobei die Entfernung eine erste Grenze um den ersten Standort der Mobileinheit herum definiert; und

- Empfang (108) des neuen Momentanstandorts von der Mobileinheit, wenn diese Mobileinheit außerhalb dieser ersten Grenze ist; und

- Übertragung einer zweiten Datennachricht an die Mobileinheit (146) in Reaktion auf den neuen Momentanstandort, wobei die zweite Datennachricht eine zweite Entfernung enthält, die mit dem neuen Momentanstandort verbunden ist, wobei die zweite Entfernung eine zweite Grenze um den neuen Momentanstandort der Mobileinheit herum definiert,

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Datenübertragungssystem Satellitenübertragungsknoten enthält und wobei die Mobileinheit mit den Satellitenübertragungsknoten kommuniziert, wobei die Knoten die ersten und zweiten Datennachrichten zwischen einer bodengestützten Vermittlungseinrichtung und der Mobileinheit weiterleiten.

7. Mobileinheit (16) zur Verwendung in einem Datenübertragungssystem, das die Standortdaten für diese Mobileinheit verwaltet, wobei die Mobileinheit einen Standortgenerator (28) zur Bestimmung eines ersten Standorts enthält und einen Sendeempfänger (26) zur Übertragung des ersten Standorts an das Datenübertragungssystem, wobei der erste Standort nunmehr ein Momentanstandort der Mobileinheit ist, wobei die Mobileinheit gekennzeichnet ist durch:

- den Sendeempfänger (26) zum Empfang einer Datennachricht vom Datenübertragungssystem, wobei die Datennachricht eine erste Entfernung enthält, die mit dem ersten Standort verbunden ist, wobei die Entfernung eine erste Grenze um den ersten Standort der Mobileinheit herum definiert;

- einen an den Sendeempfänger geschalteten Speicher (36), wobei dieser Speicher zur Speicherung dieses nunmehrigen Momentanstandorts dient;

- den Standortgenerator, der einen neuen Momentanstandort der Mobileinheit generiert;

- einen Prozessor (30) zur Bewertung dieses nunmehrigen Momentanstandorts im Hinblick auf diese erste Grenze und zum Vergleich des neuen Momentanstandorts mit der ersten Grenze, um zu bestimmen, ob die Mobileinheit außerhalb der ersten Grenze ist;

- den Sendeempfänger (26) zur Übertragung des neuen Momentanstandorts an das Datenübertragungssystem, wenn diese Mobileinheit außerhalb dieser ersten Grenze ist; und

- den Sendeempfänger (26) zum Empfang einer zweiten Datennachricht vom Datenübertragungssystem in Reaktion auf den neuen Momentanstandort, wobei die zweite Datennachricht eine zweite Entfernung enthält, die mit dem neuen Momentanstandort verbunden ist, wobei die zweite Entfernung eine zweite Grenze um den neuen Momentanstandort der Mobileinheit herum definiert,

8. Mobileinheit nach Anspruch 7, wobei das Datenübertragungssystem Satellitenübertragungsknoten enthält und wobei die Mobileinheit mit den Satellitenübertragungsknoten kommuniziert, wobei die Knoten die ersten und zweiten Datennachrichten zwischen einer bodengestützten Vermittlungseinrichtung und der Mobileinheit weiterleiten.

9. Vermittlungseinrichtung des Datenübertragungssystems, die die Standortdaten einer Mobileinheit (16) verfolgt, wobei die Mobileinheit einen ersten Standort bestimmt (70) und eine den ersten Standort enthaltende Momentanstandortnachricht (79) an das Datenübertragungssystem überträgt, wobei der erste Standort nunmehr ein Momentanstandort der Mobileinheit ist, wobei das System gekennzeichnet ist durch:

- einen Kommunikationsnetz-Sendeempfänger (38), der eine Datennachricht vom Datenübertragungssystem an die Mobileinheit (16) in Reaktion auf den ersten Standort überträgt, wobei die Datennachricht eine erste Entfernung enthält, die mit dem ersten Standort verbunden ist, wobei die Entfernung eine erste Grenze um den ersten Standort der Mobileinheit herum definiert;

- einen Prozessor (40) zum Gewinnung dieses nunmehrigen Momentanstandorts aus dieser Momentanstandortnachricht und zur Verwendung dieses nunmehrigen Momentanstandorts, um Grenzdaten zu erzeugen;

- einen Speicher (46) zur Speicherung dieses Momentanstandorts und eines gegenwärtigen Datums und der Uhrzeit, die mit diesem Momentanstandort verbunden sind;

- einen Empfänger zum Empfang (108) des neuen Momentanstandorts von der Mobileinheit, wenn diese Mobileinheit außerhalb dieser ersten Grenze ist; und

- den Kommunikationsnetz-Sendeempfänger (38) zur Übertragung einer zweiten Datennachricht an die Mobileinheit (146) in Reaktion auf den neuen Momentanstandort, wobei die zweite Datennachricht eine zweite Entfernung enthält, die mit dem neuen Momentanstandort verbunden ist, wobei die zweite Entfernung eine zweite Grenze um den neuen Momentanstandort der Mobileinheit herum definiert,

10. Vermittlungseinrichtung des Datenübertragungssystems nach Anspruch 9, wobei das Datenübertragungssystem Satellitenübertragungsknoten enthält und wobei die Mobileinheit mit den Satellitenübertragungsknoten kommuniziert, wobei die Knoten die ersten und zweiten Datennachrichten zwischen einer bodengestützten Vermittlungseinrichtung und der Mobileinheit weiterleiten.