DE69630020T2

DE69630020T2 - Lokalisierungssystem

Info

Publication number: DE69630020T2
Application number: DE69630020T
Authority: DE
Inventors: Tommy Ekström
Original assignee: Europolitan AB
Current assignee: Europolitan AB
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2016-02-17
Also published as: AU4737396A; FI973342A0; FI116504B; JPH11500589A; SE9502976D0; NO973748D0; AU692061B2; EP0809918B1; CA2210723A1; WO1996025830A1; NO321940B1; US6052597A; DE69630020D1; FI973342A; SE512065C2; EP0809918A1; NO973748L; SE9502976L; ATE250316T1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf ein System zum Bestimmen der Position oder des Standorts einer Mobilstation in einem zellularen mobilen Telekommunikationssystem. In einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens und einer Vorrichtung bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und auf ein System einer Vorrichtung zum Lokalisieren von Fahrzeugen, die mit Mobilstationen ausgerüstet sind, durch Aktualisieren ihrer Position in einem zellularen GSM-Mobiltelekommunikationssystem, entweder in häufigen Intervallen oder unverzüglich.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Vorhandene Positionierungsfunktionen basieren unter anderen Dingen auf der Verwendung des GPS-Systems (globales Positionierungssystem, Global Positioning System). GPS ist ein genaues Satellitensystem zur Positionsbestimmung. Das System verwendet viele Satelliten, wo ein Empfänger Signale von mehreren Kanälen und von unterschiedlichen Satelliten empfängt. Der Empfänger bestimmt die gegenseitige Phasenposition zwischen direkten Sequenzen, die von unterschiedlichen Satelliten empfangen werden, und kalkuliert ihre Positionen in drei Koordinaten aus einem Gleichungssystem.
Es gibt auch Positionierungssysteme, die auf dem GPS-System basieren. Die Positionierungsinformation wird mit der Hilfe von GSM-Technologie (globales System für mobile Kommunika tion, Global System for Mobile communication) oder mit der Hilfe einer gewissen anderen zellularen Telekommunikationstechnik (Mobitex^®) übertragen. Dies erfordert zuerst Nutzung von Kapazität in der GSM-Technik für Kurznachrichtendienste (short message services, SMS) und zieht zweitens Kosten in dem GSM-System und Kosten in dem GPS-System nach sich.
EP-A-600162 beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen der geografischen Position einer Mobilstation in einem mobilen Kommunikationssystem während einer Verbindung zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation durch Nutzung der Zellidentität und des Timing Advance (Zeitsteuerungsvorlaufs). Die Positionierung kann auf Anforderung von einem Operationszentrum durchgeführt werden, in dem die Zellidentität und die Zeitsteuerungsvorlaufdaten, die von der Mobilstation empfangen werden, analysiert werden. Nach der Analyse wird die Position der Mobilstation verteilt und einem Anbieter des erwähnten Positionierungssystems grafisch dargestellt.
WO-A-9401978 beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen des Standorts von mobilen Fahrzeugen und entsprechenden Nachrichtensystemen über einen weiten geografischen Bereich. In einer Ausführungsform lehrt WO-A-9401978, dass die Position unter Verwendung der Kurznachrichtenmerkmale, die in dem GSM-Standard angegeben sind, durchgeführt werden kann. Die Mobilstation sendet die Standortparameter, wenn eine bestimmte Nachricht durch die Mobilstation empfangen wird, durch das SMS-Abschluss-GSM-Merkmal (SMS Terminated GSM feature).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist gedacht, in einem zellularen mobilen Telekommunikationssystem ein Verfahren und ein System zum Feststellen der geografischen Position oder des Standorts einer Mobilstation in dem System entweder hinsichtlich Zeit oder Abstand vorzusehen. In einer besonderen Ausführungsform begleitet die Mobilstation ein Fahrzeug, wobei die geografische Position des Fahrzeugs auf einem grafischen Bildschirm für Teilnehmerinformation dargestellt werden kann.
In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Bestimmen der Position einer Mobilstation in einem zellularen mobilen Telekommunikationssystem in Übereinstimmung mit der Erfindung baut das mobile Telekommunikationssystem eine simulierte Rufverbindung auf, die durch eine Positionshandhabungsvorrichtung (Positionshandler) generiert wird. Der Positionshandler enthält Mobilstationskategorien und Stationen, die für eine simulierte Rufverbindung gedacht sind, wobei die Verbindung freigegeben (aufgelöst) wird, nachdem das System eine Ausrufnachricht (paging message) zu einer Mobilstation gesendet hat, und wenn eine Antwort auf die Ausrufnachricht von der Mobilstation empfangen wurde. Diese Reaktion wird verwendet, um die Zelle, in der sich die Mobilstation befindet, über die Identität der Zelle zu bestimmen. Das Timing Advance (TA) einer Mobilstation kann zusammen mit der Zellidentität verwendet werden, um eine genaue Positionierung einer Mobilstation in der Zelle zu erhalten. Der Positionshandler konvertiert mindestens einen der Parameter Zellidentität und Timing Advance (TA), um die geografische Position der Mobilstation festzustellen.
In einer Ausführungsform inkludiert der Positionshandler das Register HLR in GSM zum Kategorisieren von Mobilstationen, die für eine simulierte Rufverbindung gedacht sind. Positionshandler bestehen aus den Mitteln, die in einer Telefondienstvermittlungsstelle oder Vermittlung zum Herstellen von Rufverbindungen vorgesehen sind, und werden verwendet, um simulierte Rufverbindungen und Ruffreigaben zu generieren und zu analysieren.
In einer weiteren Ausführungsform inkludiert der Positionshandler ein administratives Mittel mit einem Register zum Kategorisieren von Mobilstationen, die für simulierte Rufverbindungen gedacht sind, und mindestens einen Rufgenerator zum Generieren und Analysieren von Rufverbindungen bzw. Ruffreigaben.
Mindestens einer der Parameter Zellidentität und Timing Advance (TA) wird derart verarbeitet, um kontinuierlich konvertiert zu werden, um die Länge und Breite der Mobilstationen, die über den Positionshandler ausgerufen werden, nach jeder simulierten Rufverbindung zu ergeben. Eine grafische Darstellung des Standorts einer gegebenen Mobilstation wird zu dem Teilnehmer übertragen, der die simulierte Rufverbindung anfordert, wobei die Position oder der Standort der Mobilstation anschließend für eine Darstellung aktualisiert wird. Dem Teilnehmer, der die Rufverbindung anfordert, wird auch die Möglichkeit zum Bestimmen der Frequenz einer simulierten Rufverbindung gegeben.
Mobilstationen, die Fahrzeuge begleiten, werden auf dieser grafischen Darstellung markiert, womit Information in Bezug auf die Fahrzeuge über die Präsentation durch Aktivieren der Markierung erhalten werden kann. Information von der grafischen Darstellung kann auf einem Bildschirm durch Markieren und Aktivieren relevanter Fahrzeuge mit der Hilfe von einem bekannten Computermittel zum Markieren grafischer Darstellungen erhalten werden.
Das Verfahren ermöglicht auch, eine Positionierungsverbindung, die durch einen Teilnehmer angefordert wird, anschließend zum Aufbau einer vorbestimmten Anzahl von simulierten Rufverbindungen, mit denen keine Änderung in der Position einer Mobilstation erfasst wird, zu unterbrechen und die Verbindung anschließend zu einer Erfassung einer oder einer be stimmten Anzahl von Positionsänderungen in dem Standort der Station wiederherzustellen.
In Mobilstationen, die ein Fahrzeug begleiten, wird ein Wechsel des Fahrers durch die Identität erfasst, die ein Fahrer in der Station aktiviert oder deaktiviert. Eine Aktivierung der Mobilstation kann z. B. durch das Medium des SIM-Moduls des Fahrers bewirkt werden.
Wenn eine Mobilstation, die der Leistung nach als in der Hand getragen eingestuft wird, in einen oder aus einem Adapter, der mit Leistungsverstärkung ausgerüstet ist, platziert oder entfernt wird, wird außerdem die Änderung in Übertragungsleistung das mobile Telekommunikationssystem und den Positionshandler triggern und selbige informieren, dass eine simulierte Rufverbindung jeweils hergestellt oder freigegeben werden soll.
Gemäß einer Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf ein System zum Bestimmen der Position einer Mobilstation in einem zellularen mobilen System. Das System inkludiert einen Positionshandler mit einem Register von Mobilstationen, die für simulierte Rufverbindungen gedacht sind, und Mittel zum Generieren und Analysieren von Rufverbindungen und Ruffreigaben in den Vermittlungsstellen des mobilen Telekommunikationssystems. Eine Rufverbindung wird freigegeben, wenn eine ausgerufene Mobilstation auf eine Ausrufnachricht antwortet, womit der Positionshandler mindestens einen der Parameter Zellidentität und Timing Advance (TA) verarbeitet, um die Position oder den Standort der Mobilstation geografisch festzustellen.
Das Register kann aus einem HLR in GSM und Mitteln bestehen, die in einer Vermittlungszentrale (GMSC, MSC, BSC) vorgesehen und verwendbar sind, um simulierte Rufverbindungen zu gene rieren und freizugeben. Das Register kann alternativ eine Datenbank zum Kategorisieren von Stationen umfassen, die für simulierte Rufverbindungen gedacht sind. Der Positionshandler kann alternativ ein administratives Mittel umfassen, das ein Register inkludiert, zusammen mit einem Rufgenerator, zum Generieren und Analysieren von Rufverbindungen bzw. Ruffreigaben.
Das System ist auch in der Lage, die Identität von Zellen und, wenn anwendbar, auch das Timing Advance (TA) derart zu verarbeiten um zu ermöglichen, dass die selbigen regelmäßig konvertiert werden, und damit die Länge und Breite der ausgerufenen Mobilstationen über den Positionshandler anschließend zu einem Aufbau einer simulierten Rufverbindung vorzusehen.
Eine grafische Darstellung des Standorts einer gegebenen Mobilstation kann elektronisch zu dem Teilnehmer, der die simulierte Rufverbindung anfordert, über das System und Kundenpositionierungsverbindungen, die dafür gedacht sind, gesendet werden. Die Position der Mobilstation in dem System wird regelmäßig auf der Darstellung nach Aufbau einer Rufverbindung in Übereinstimmung mit den Wünschen des Teilnehmers aktualisiert. Dem Teilnehmer, der eine simulierte Rufverbindung bestellt, wird die Möglichkeit zum Bestimmen der Funkverbindungsfrequenz gegeben. Fahrzeuge mit Mobilstationen, die sie begleiten, werden auf der grafischen Darstellung markiert, womit Information in Bezug auf markierte Fahrzeuge durch Aktivierung über die Darstellung erhalten werden kann. Fahrzeuginformation wird von einem Bildschirm durch Markieren und Aktivieren betroffener Fahrzeuge mit der Hilfe eines bekannten Computermittels zum Markieren grafischer Darstellungen erhalten.
Die Kundenpositionierungsverbindung kann anschließend zum Herstellen einer Anzahl von simulierten Rufverbindungen, ohne dass sich die Position einer Mobilstation ändert, unterbrochen werden, und kann erneut hergestellt werden, wenn eine oder eine bestimmte Anzahl von Positionsänderungen erfasst wird.
In Mobilstationen, die ein Fahrzeug begleiten, wird das System funktionieren, einen Wechsel eines Fahrers auf Grund der Identität zu erfassen, mit der ein Fahrer die Station aktiviert und deaktiviert. Aktivierung und Deaktivierung der Mobilstation können über einen SIM-Modul bewirkt werden.
Außerdem kann eine Mobilstation, die der Leistung nach als eine handgetragene Station eingestuft wird, veranlasst werden, das mobile Telekommunikationssystem und den Positionshandler zu triggern und zu informieren, dass eine simulierte Rufverbindung jeweils hergestellt oder freigegeben werden soll, auf Grund dessen, dass die Mobilstation in einen oder aus einem Adapter, der mit Leistungsverstärkung versehen ist, platziert oder entfernt wird.
In einer alternativen Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens und des erfinderischen Systems weist ein Kunde oder Teilnehmer, der mit einem mobilen Positionierungsdienst verbunden ist, eine MS-Einheit an, sich selbst über eine modifizierte SMS-Nachricht (Kurznachrichtendienste) zu positionieren.
Die zuvor genannten Parameter Zellidentität und Timing Advance (TA) werden auch in dieser alternativen Ausführungsform genutzt, womit die Reaktion verwendet werden kann, die Zelle, in der sich die Mobilstation befindet, und/oder die Längen-/Breitenposition der Station festzustellen. Die simulierte Rufverbindung bezieht auch die Übertragung eines modifizier ten Kurznachrichtensignals (SMS) ein, das eine Rufverbindung von Mobilstationen anordnet. Im Zusammenhang mit dieser Rufverbindung führt die Mobilstation einen Messprozess aus, um dem Positionshandler zu ermöglichen, die Länge/Breite einer zur Bestimmung ihrer Position ausgerufenen Mobilstation anzugeben. Die SMS-Nachricht ist nicht in dem SMS-Katalog einer Mobilstation registriert und der Benutzer der Mobilstation empfängt keine Nachricht hinsichtlich des eingehenden SMS.
Der Positionshandler inkludiert auch Funktionen zum Empfangen und Generieren der SMS-Nachrichten.
Eine zur Bestimmung ihrer Position ausgerufene Mobilstation wird durch Senden einer modifizierten SMS-Nachricht angewiesen, eine Positionsmesssequenz auszuführen, womit die Mobilstation simulierte Rufverbindungen aufbaut. In einer Ausführungsform führt die Mobilstation Multistationsmessungen aus, sodass der Positionshandler in der Lage ist, die Länge/Breite einer zur Bestimmung ihrer Position ausgerufenen Mobilstation anzugeben.
Die SMS-Nachricht ist nicht in dem SMS-Katalog der Mobilstation registriert und wird somit dem Benutzer der Mobilstation nicht angezeigt. Der Positionshandler inkludiert in dieser Hinsicht Funktionen zum Empfangen und Generieren der SMS-Nachrichten.
Die Position einer Mobilstation wird durch Schwerpunktkalkulationen mit der Hilfe der Parameter Zellidentität und Timing Advance (TA) bestimmt.
Eine Mobilstation kann getriggert werden, die simulierten Rufverbindungen als Reaktion auf eine modifizierte SMS-Nachricht von dem Positionshandler herzustellen, wobei die SMS-Nachricht eine oder mehr Zellidentitäten inkludiert. Die Her stellung einer Rufverbindung wird getriggert, wenn die Zellidentitäten durch die Mobilstation empfangen werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen und den zugehörigen Text detaillierter beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild, das veranschaulicht, wie ein erfinderisches System in einem GSM-System implementiert wird.
2 veranschaulicht die Art und Weise zum Aufbauen einer simulierten Rufverbindung in Übereinstimmung mit der Erfindung.
3 veranschaulicht schematisch eine Bewegung eines Fahrzeugs durch einen Dienstbereich und die Zellen und Basisstationen darin.
4 ist ein Diagramm, das die Art und Weise zum Bestimmen der Position eines Fahrzeugs mit Timing Advance veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basiert auf der Herstellung einer simulierten Rufverbindung mit einer Mobilstation (MS-Einheit, Mobiltelefone in allen ihren Variationen zur Verwendung in einem mobilen Telekommunikationsnetz), wobei die Rufverbindung freigegeben wird, wenn eine ausgerufene MS-Einheit geantwortet hat (Ausrufantwort), wobei die MS-Einheit die Identität der Zelle in ihrer Antwort zu der Mobildienstvermittlungsstelle (mobile Services switching centre, MSC) über die Basisstation, innerhalb deren Funkabdeckungsbereich sich die MS-Einheit befindet, angibt. Die Identität der BS-Einheit und damit ihre geografische Position wird mit der Hilfe der Zellidentität identifiziert. Die geografische Position einer MS-Einheit in Bezug auf die BS-Einheiten wird in Übereinstimmung mit der Häufigkeit der simulierten Rufverbindungen registriert und aktualisiert. In den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung soll der Verweis auf simulierte Rufverbindungen mit der Bedeutung verstanden werden, dass der Ruf im Anschluss dazu freigegeben wird, nachdem gewünschte Signalisierungsinformation erhalten wird, und auch mit der Bedeutung einer Rufverbindung, die eine MS-Einheit über eine modifizierte SMS-Nachricht angewiesen hat aufzubauen. Die Übertragung der modifizierten SMS-Nachricht kann auch betrachtet werden, diese letztere Simulation zu beginnen.
Gemäß der Erfindung wird die Position einer MS-Einheit in einem zellularen mobilen Telekommunikationssystem durch die Position der BS-Einheit in der Zelle angezeigt, in der sich die MS-Einheit befindet. Somit wird festgestellt, dass sich ein Fahrzeug mit einer begleitenden oder fest montierten MS-Einheit in dem Funkabdeckungsbereich einer BS-Einheit befindet. In vielen Anwendungen wird dies ausreichend sein, die Position der MS-Einheit und indirekt auch die Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Eine typische Zelle wird einen Radius von 12–15 km um Straßen und Schnellstraßen aufweisen, und einen leicht größeren Radius in entfernten Gebieten, wie etwa in ländlichen Gebieten. Der Radius in Städten und Großstädten beträgt ungefähr 100 m (Innenstädte) und ungefähr 200 m (außenliegende Bezirke). Fahrzeuge bewegen sich normalerweise schnell. Eine grafische Darstellung gemäß der Erfindung ermöglicht, die Durchfahrt eines Fahrzeugs durch das System von Zellen zu verfolgen. Die Auflösung einer geografischen Darstellung hängt von ihrem Maßstab ab. Eine Auflösung von ungefähr 15 km wird daher für gewisse Bild- oder Kartenmaßstäbe vollständig ausreichend sein. Es wird beobachtet, dass die zuvor erwähnte Auflösung von 15 km einer von mehreren extremen Fällen ist, wenn Zellidentität lediglich für Positionierungszwecke verwendet wird.
Der Parameter Timing Advance (TA) kann verwendet werden, um eine genauere Positionierung mit einer besseren Auflösung als der Extremfall von 15 km zu erhalten. In einem TDMA-System ist ein gewisses TA einer MS-Einheit in Übereinstimmung mit dem Abstand der MS-Einheit von der BS-Einheit derart zugeordnet, dass die MS-Einheit im voraus überträgt und sich auf diesem Weg innerhalb des Zeitschlitzes, der für eine Übertragung zugeordnet ist, befinden wird. Falls das Timing Advance der MS-Einheit bekannt ist, wird somit Information bezüglich des Abstands der MS-Einheit von der BS-Einheit erhalten. Das Timing Advance und die Art und Weise, auf die es in den erfinderischen Ausführungsformen verwendet wird, wird nachstehend mit Bezug auf 4 detaillierter erläutert.
Die Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden in Bezug auf ein GSM-System beispielhaft dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine alleinige Verwendung in diesem System beschränkt, sondern kann auch in anderen digitalen und analogen mobilen Telekommunikationssystemen verwendet werden. In einem zellularen GSM-Mobiltelefonsystem GSM (globales System für mobile Kommunikation), das mit TDMA (Vielfachzugriff im Zeitmultiplex) über die Funkschnittstelle kommuniziert, d. h. Kommunikation in einer Aufwärtsverbindung von einer MS-Einheit zu einer BS-Einheit, werden Zeitschlitze generiert und der MS-Einheit zugeordnet. Eine BS-Einheit kommuniziert auch mit Zeitschlitzen in einer Abwärtsverbindung zu MS-Einheiten. Die Aufwärtsfunkkanäle und Abwärtsfunkkanäle sind durch Duplex-Beabstandung (z. B. 45 MHz) getrennt. TDMA in Mobiltelefonanwendungen ist eine gut bekannte Technik für einen Durchschnittsfachmann, wie es auch die GSM-Empfehlungen sind, die durch ETSI (European Telecommunication Standards Insti tute) administriert werden, und folglich werden TDMA und GSM in diesem Dokument nicht detaillierter beschrieben.
1 ist eine schematische Veranschaulichung in Blockform, die zeigt, wie ein erfinderisches System in einem zellularen GSM-Mobiltelefonsystem implementiert wird.
Der Kreis in der Figur markiert einen Dienstbereich 10 in einem GSM-System. Der Dienstbereich 10 ist mit anderen Dienstbereichen (nicht gezeigt) über die Mobildienstvermittlungsstelle MSC verbunden. Die veranschaulichte Vermittlungsstelle MSC ist mit einer Basisstationssteuervorrichtung (Base Station Controller, BSC) verbunden. In GSM hat die Basisstationssteuervorrichtung einen Teil jener Funktionen übernommen, die in anderen Systemen durch die Mobildienstvermittlungsstelle beim Steuern und Überwachen von Basisstationen gemanagt werden. Die Basisstationen in GSM sind designierte BTS (Basis-Transceiver-Station). Eine BTS kommuniziert mit MS-Einheiten im Duplex, die sich in dem Bereich befinden, der durch die BTS-Einheit abgedeckt wird. Die Mobildienstvermittlungsstelle, die in der Figur veranschaulicht wird, ist auch mit einem Besucherstandortregister (Visitor Location Register, VLR) verbunden. Bezugszeichen 12 zeigt schematisch die Verbindung der Vermittlungsstelle MSC zu den Mobildienstvermittlungsstellen von anderen Dienstbereichen an.
GSM-Systeme inkludieren ein Register, das HLR (Heimatstandortregister, Home Location Register) genannt wird. Wenn ein Teilnehmer einen mobilen Telefondienst abonniert, der durch einen GSM-Betreiber betrieben wird, wird dies in dem Heimatstandortregister HLR des Betreibers registriert. Das HLR-Register enthält allgemeine Teilnehmerinformation und Teilnehmerdienste. Das HLR-Register enthält auch Information bezüglich des Dienstbereichs, in dem sich eine MS-Einheit befindet, sodass die MS-Einheit durch Anrufe erreicht werden kann.
Im Prinzip überwacht das VLR-Register die Mobilstationen, die sich in dem Dienstbereich befinden, der durch das Register abgedeckt wird. Das VLR-Register informiert auch das HLR-Register der Mobilstationen, dass sich die betroffenen Mobiltelefone in seinem Dienstbereich befinden.
Es liegt auch innerhalb des Bereichs der Erfindung, eine(n) Funktion/Dienst einzuführen, die/der Kundenpositionierung in GSM und anderen Mobiltelefonsystemen genannt wird, die/der ermöglicht, die geografische Position einer MS-Einheit zu überwachen und im Sinne von Zeitintervallen oder Abstandsintervallen häufig zu aktualisieren.
1 veranschaulicht eine erfinderische Ausführungsform, umfassend einen Positionshandler 14, der in 1 in gestrichelten Linien gezeigt wird, der in dem veranschaulichten Fall ein administratives Positionshandhabungsmittel Pos. 16 inkludiert, das Information in Bezug auf die Kundenpositionierungsfunktion und ein Register dafür enthält, wie etwa eine Datenbank, worin Teilnehmeridentitäten von Teilnehmern, die eine Registrierung der geografischen Position einer Mobilstation abonnieren, in Übereinstimmung mit gewünschten Kundenpositionierungsdiensten registriert und kategorisiert werden. In Verbindung mit der Teilnehmeridentität kann das Register auch die gewünschte Häufigkeit registrieren, mit der die geografische Position aktualisiert werden soll, z. B. 5 min., 7 min. etc., oder in Zeitabständen von z. B. 1 km, 5 km, 10 km usw. Die Aktualisierungshäufigkeit wird im allgemeinen durch die Person entschieden, die den Kundenpositionierungsdienst anfordert, was für diese Person maßgeschneidert werden kann. Ein Positionierungsintervall kann z. B. aus Bezugspunkten auf einem Bild oder einer Karte bestehen, wie etwa Städte, durch die das Fahrzeug fährt. Zusätzlich zu einer Aktualisierung in speziellen Intervallen kann eine Aktualisie rung derart bewirkt werden, um häufiger stattzufinden, wenn das Fahrzeug z. B. einen bebauten Bereich durchfährt. Aktualisierung kann auch auf eine gegebene geografische Sektion beschränkt werden.
Das Positionierungsmittel 16 ist mit einem Rufgenerierungsmittel 18 verbunden, das wiederum mit einer Gateway-MSC (GMSC) verbunden ist, die einen Rufverbindungsaufbau durch das Mittel 18 in Übereinstimmung mit empfohlenen GSM-Standards verbindet. Eine Gateway-MSC wird durch eine Gateway-Funktion in einer Mobildienstvermittlungsstelle implementiert und verbindet das mobile Telefonsystem mit systemexternen Einheiten, z. B. mit einer Vermittlungsstelle oder Telefonvermittlung, die zu einem anderen Betreiber gehört. Z.B. werden alle Anrufe von dem öffentlich vermittelten Telefonnetz (Public Switched Telephone Network, PSTN) mit dem zellularen mobilen Telefonnetz über eine GMSC-Vermittlungsstelle verbunden. Eine beliebige Mobilvermittlungsstelle eines GSM-Systems kann zu einer Gateway-MSC gemacht werden. Das Rufgenerierungsmittel 18 kann ein Tekelec MGTS sein, was ein bekanntes Rufgenerierungsmittel in Telekommunikationsvermittlungen und Vermittlungsstellen ist. Das Mittel 18 generiert Anrufe in der Gateway-MSC über die Positionierungsroute 19, die Anrufe mit Mobilvermittlungsstellen in betroffenen Dienstbereichen 10 über eine Hauptleitung (trunk) 17 verbindet. Die Pfeile 20 in 1 zeigen Verbindungsaufbauvorgänge von dem Rufgenerator 18 für eine Kundenpositionierung in einer geografischen Darstellung zu der Person, die die Positionierungsfunktion anfordert, zu der Administrationsanwendung der Person an, z. B. BUDWIN^®, die durch SENdIT AB vermarktet wird. Die Schnittstelle zwischen der Administrationsanwendung und dem Mittel 18 basiert auf einem offenen Standard, wie etwa ISDN (dienstintegrierendes digitales Netz, Integrated Services Digital Network), X.25, GSM etc. Das Mittel 18 funktioniert auch, Zellidentität zum Bestimmen der Position einer Mobilstation zu analysieren.
Das Mittel 18 kann alternativ ein geeignetes Modem sein, das durch eine prozessorbasierte Einheit, z. B. eine PC-Einheit, gesteuert wird, Rufe in Übereinstimmung mit einer Kategorie in einem internen oder externen Register zu generieren.
Der Positionshandler 14, der in 1 veranschaulicht wird, kann gegenseitig freistehende Mittel 16 und 18 oder gegenseitig integrierte Mittel 16 und 18 umfassen. 1 veranschaulicht nur eine denkbare Ausführungsform der Erfindung.
Da das HLR auch Information in Bezug auf gewünschte Kundendienste enthält, die an das Abonnement mit einem Betreiber gebunden sind, können das HLR und ein Rufgenerierungsmittel gemeinsam einen Positionshandler in einer anderen Ausführungsform der Erfindung bilden, wobei ein Ruf mit MS-Einheiten automatisch von dem HLR verbunden wird. In dieser Hinsicht kann das Rufaufbaumittel in einer MSC gemeinsam mit dem Heimatstandortregister verwendet werden.
Es sollte vermerkt werden, dass der Begriff Ruf, der in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, als eine Signalisierungsprozedur und nicht als ein Ruf in der allgemeinen Bedeutung des Wortes verstanden werden sollte.
2 veranschaulicht ein Beispiel, wie eine Rufverbindung in einem zellularen mobilen Telefonsystem bis zu dem Punkt aufgebaut werden kann, in dem die Verbindung anschließend zu einer Ausrufantwort freigegeben wird.
Der Positionshandler 14 generiert eine Signalisierungsnachricht 23 für eine simulierte Rufverbindung in Übereinstimmung mit der Erfindung. Die Signalisierungsnachricht 23, auch IAM (Anfangsadressnachricht, Intitial Address Message) bezeichnet, informiert die Gateway-MSC über die Nummer eines dienstintegrierenden Netzes der Mobilstation (MSISDN). MSISDN besteht aus einem Feld CC (Ländercode, Country Code) + NDC (nationaler Zielcode, National Destination Code) + SN (Teilnehmernummer, Subscriber Number). GMSC antwortet durch Anfordern einer Übertragung von Routeninformation SRI 24 (Sende Weiterleitungsinformation, Send Routing Information) von der HLR-Einheit, in der der gerufene Teilnehmer registriert ist. Die HLR-Einheit registriert den Dienstbereich und die VLR-Einheit, die Information in Bezug auf den Standort des Teilnehmers in dem System enthält, und fragt die VLR-Einheit nach der MSRN (Wandernummer des mobilen Teilnehmers, Mobile Subscriber Roaming Number) für diesen Ruf über PRN 25 (Wandernummer vorsehen, Provide Roaming Number). MSRN wird verwendet, um den Ruf zu der richtigen MSC/VLR in dem System zu leiten. Die VLR-Einheit versieht die HLR-Einheit mit RN 26 (Wandernummer, Roaming Number), d. h. MSRN. Es wird beobachtet, dass die Wandernummer in einer HLR-Einheit direkt zugeordnet werden kann, worauf die Signalisierung 25 und 26 überflüssig ist. Die HLR-Einheit sendet nun die Routeninformation, d. h. RIA (Weiterleitungsnummer bestätigen, Routing Number Acknowledge) 27 mit der MSRN zu der Gateway-MSC (GMSC) in Bestätigung des Empfangs der Signalnachricht 24.
In der nächsten Stufe beginnt die Gateway-MSC den Aufbau einer Rufverbindung durch Senden einer Adressnachricht IAM 28 zu der MSC in dem Dienstbereich, in dem der Teilnehmer lokalisiert ist. Die MSC sendet die Signalnachricht SIFICS 29 (Sende Info für Ic-Rufaufbau, Send Info For Ic Call Setup), die Teilnehmerparameter von der VLR-Einheit anfordert, z. B. Beschränkungen für eingehende Rufe Ic (incoming calls), angeforderte Trägerfähigkeit etc., der Teilnehmer wird von der VLR-Einheit über eine Ausrufanforderung ausgerufen, ausrufen MS-Einheit PMS 30 (MS Ausrufen, Page MS), anschließend dazu, dass die VLR-Einheit die Parameter gemäß SIFICS 29 geprüft hat. Die Ausrufanforderung wird zu der MSC gesendet, wobei die Anforderung LAC (Standortbereichscode, Location Area Code), den Dienstbereichscode und die TMSI des Teilnehmers (zeitweilige Identität eines mobilen Teilnehmers, Temporary Mobile Subscriber Identity), die zur Teilnehmerunterscheidung verwendet wird, inkludiert.
Die MSC ruft 31 auch alle BSS-Systeme (Basisstationssystem) aus, d. h. alle Basisstationssysteme in einem gegebenen Dienstbereich. Ein BSS besteht aus BSC's und BTS-Einheiten. Die BSS's senden dann eine Ausrufnachricht 32 zu der MS-Einheit über den PCH-Kanal (Ausrufkanal, Paging Channel). Die betroffene MS-Einheit antwortet durch Senden einer Kanalanforderung CR 33 zu einer der BS-Einheiten (die BTS-Einheiten) in dem RACH-Kanal (Kanal mit wahlfreiem Zugriff, Random Access Channel) über eine Häufung mit wahlfreiem Zugriff (random access burst). Der Kanal wird durch die MS-Einheit verwendet, um einen SDCCH-Kanal (autonomer dedizierter Steuerkanal, Stand-alone Dedicated Control Channel) anzufordern, wobei der Kanal für eine Systemsignalisierung während eines Rufaufbaus vor einer Zuordnung eines Verkehrskanals TCH (traffic channel) verwendet wird. Der Verkehrskanal TCH wird für Übermittlung von kodierter Sprache oder kodierten Daten verwendet. In der nächsten Stufe teilt das BSS der MS-Einheit durch IA 34 (unverzügliche Zuweisung, Immediate Assignment) mit, welcher SDCCH-Kanal verwendet werden soll. Die MS-Einheit antwortet auf das Ausrufen (Page) mit CSR 35 (Cm-Dienstanforderung, Cm Service Request) auf dem Signalisierungskanal SDCCH.
Das BSS sendet CSR 35 zu der MSC durch eine Nachricht CL31 36 einer vollständigen Schicht 3 (Information einer vollständigen Schicht 3, Complete Layer3 Information). Schicht-3-Information kann sich auf das OSI-Modell (Open Systems Interconnection) beziehen, einen ISO-Standard für E/A-Handhabung von Daten in Systemen. Die Nachricht inkludiert Zellidentifikation (Cll ID) und TMSI. Die Daten, die durch die MSC in 37 empfangen werden, werden zu dem Positionshandler für Verarbeitung und Analyse gesendet. Cell ID ist der Parameter, der durch den Positionshandler zu Positionsparametern einer MS-Einheit, die eine in einem Fahrzeug angebrachte Einheit sein kann, konvertiert wird. Normalerweise wird der Rufaufbau in diesem Punkt mit weiterer Signalisierung fortgesetzt, wie etwa Verifizierung (Authentifizierung) usw. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch der Aufbau als Reaktion auf eine Ruffreigabenachricht, die durch die MSC gesendet wird, freigegeben. Die Nachricht gibt den Ruf frei und setzt gegebene statistische Zähler in dem GSM-System auf Null, wobei der simulierte Rufaufbau beendet wird.
3 veranschaulicht schematisch, wie sich ein Fahrzeug 40 in einem GSM-System durch einen imaginären geografischen Teil bewegt, der durch Zellen 42 von wechselseitig unterschiedlicher Größe abgedeckt wird. Das Bezugszeichen 42 zeigt die Zellenperipherie und auch TA-Grenzen an. Die inneren Kreise 46 bezeichnen TA-Grenzen, wobei diese Grenzen mit Bezug auf 4 detaillierter behandelt werden. Es werden eine oder mehr simulierte Rufverbindungen für jede Zelle, die das Fahrzeug durchfährt, aufgebaut. Die MS-Einheit wird angenommen, an dem Fahrzeug 40 fest montiert zu sein, und gibt in ihrer Antwort zu jeder der BS-Einheiten 44 die Zellidentität entlang der Route an, die das Fahrzeug fährt. In Übereinstimmung mit dem Vorangehenden ist auch TA inkludiert, um die Genauigkeit zu verbessern, mit der die Position der MS-Einheit bestimmt wird. Das Positionierungssystem verwendet die Zellidentität in seiner Analyse der geografischen Positionen von BS-Einheiten.
Die Zellidentität kann somit konvertiert werden, um die Länge/Breite von BS-Einheiten durch das Medium von Zellidentität-Analysemitteln 16, 18 zu ergeben, z. B. eine Datenbank, die in dem Positionshandler 14 inkludiert ist, wo die Zellidentität an Länge und Breite gebunden ist. Eine grafische Abbildung in der Form eines Bildes oder einer Karte kann auch z. B. an eine BS-Einheit gebunden sein. Die grafische Abbildung kann dann in der Form einer elektronischen Ausbildung zu einem Bildschirm gesendet werden, den die Person besitzt, die den Positionierungsdienst abonniert. Wie zuvor erwähnt, ist BUDWIN^® ein Beispiel von existierenden administrativen Transportsystemen, wobei das System anpassbar ist, Fahrzeuge grafisch zu markieren.
Die Person, die den Positionierungsdienst abonniert, kann ein Transportunternehmer sein, der wünscht, die Positionen seiner Fahrzeuge zu überwachen. Die Abbildung, oder das Bild, das zu dem Dienstteilnehmer übertragen wird, hat die Fahrzeuge grafisch markiert, z. B. als Symbole, und die Markierungen können aufeinanderfolgend zu jedem Aktualisierungsprozess bewegt werden. Der Dienstteilnehmer ist in der Lage, Information bezüglich eines Fahrzeugs mit der Hilfe einer Computerzeigevorrichtung, wie etwa einer Maus, eines Zeigerstifts, einer Steuerkugel, zu erhalten, z. B. durch Klicken mit der Maus auf die grafische Markierung eines Fahrzeugs. Die Information kann aus Information bestehen, die sich auf den Chauffeur, Fahrer, den Start einer Reise, das Ziel einer Reise, die Fracht, die durch das Fahrzeug befördert wird, den Typ des betroffenen Fahrzeugs usw. beziehen, d. h. im Wesentlichen alle Information von Interesse bezüglich des Fahrzeugs.
Eine zellulare MS-Einheit wird durch einen Betreiber Teilnehmer aktiviert, der in das Mobiltelefon seinen/ihren SIM-Modul einführt, z. B. eine SIM-Karte (Teilnehmeridentitätsmodulkarte, Subscriber Identity Module card), womit das VLR in dem Dienstbereich, in dem sich die MS-Einheit befindet, Information über eine IMSI-Beifügung (internationale Mobilteilnehmeridentität, International Mobile Subscriber Identity) erhält, die besagt, dass die SIM-Karte eingeführt wurde. Ähnlich erhält das VLR über eine IMSI-Abkopplung Information, wenn eine SIM-Karte aus dem Mobiltelefon entfernt wurde. Besucherstandortregister für IMSI-Beifügung und IMSI-Abkopplung müssen nicht notwendigerweise ein und das Gleiche sein. GSM inkludiert eine Spurenfunktion. Z. B. können GSM-Spuren verwendet werden, um VLR zu veranlassen, IMSI-Beifügung oder IMSI-Abkopplung zu dem Positionshandler zu senden. Der Dienstteilnehmer kann auf diesem Weg eine Anzeige über einen Wechsel eines Fahrers erhalten. Da der Dienstteilnehmer dem Fahrzeug durch die Zellen des Mobiltelefonsystems folgen kann, ist er/sie auch in der Lage, indirekt zu sehen, wenn das Fahrzeug für eine lange Zeitdauer stationär verbleibt.
Falls herausgefunden wird, dass die MS-Einheit, und damit das Fahrzeug, ihre/seine Position nicht aktualisiert hat, nachdem eine Anzahl von simulierten Rufen vorgenommen wurde, kann dies wegen der Tatsache sein, dass der Fahrer oder Chauffeur ruht, und es kann deshalb als unnötig erachtet werden, eine Verbindung mit einer grafischen Darstellung aufrechtzuerhalten. Der Dienstteilnehmer kann damit eine wirtschaftliche Einsparung durch zeitweilige Freigabe der Darstellungsverbindung erzielen. Die Verbindung zwischen dem Betreiber und dem Dienstteilnehmer kann im Anschluss zu einer Bewegung des Fahrzeugs, die z. B. durch den Positionshandler registriert wird, wiederhergestellt werden. Es kann notwendig sein zu ermöglichen, dass z. B. eine spezielle Anzahl von Aktualisierungen vorgenommen wird, bevor die Verbindung wiederhergestellt wird, um sicherzustellen, dass sich das Fahrzeug tatsächlich bewegt. Ein anderer Grund, warum eine Anzahl von Aktualisierungen vorzugsweise vorgenommen wird, besteht vielleicht darin, dass ein Dienstteilnehmer Aktualisierungen wünscht, nachdem eine gegebene Strecke, z. B. 5 km, gefahren wurde, wobei der Positionshandler Zeit haben kann, eine Vielzahl von simulierten Rufverbindungen vorzunehmen. Alternativ kann der Dienstteilnehmer wünschen, dass die grafische Darstellung zeigt, dass das Fahrzeug still steht. Die Anzeige, die dies besagt, kann z. B. eine Farbanzeige in der grafischen Abbildung des Fahrzeugs oder eine blinkende Funktion etc. sein.
Falls eine MS-Einheit besetzt ist, wenn ein simulierter Rufaufbau vorgenommen wird, wird dies durch das GSM-System registriert, welches den Positionshandler 14 darüber informiert. Der Positionierungsdienstteilnehmer kann hiermit informiert werden, dass die MS-Einheit besetzt ist, durch eine Änderung der Farbe des Fahrzeugssymbols in der grafischen Darstellung oder durch ein Blinken des Symbols etc.
MS-Einheiten werden gemäß ihrer Übertragungsleistung in Klassen 1–5 klassifiziert. Eine in der Hand gehaltene MS-Einheit ist in Klasse 4 oder Kasse 5 klassifiziert, wohingegen MS-Einheiten mit höheren Leistungsausgaben, wie etwa Einheiten, die an einem Fahrzeug befestigt sind, in Klassen 1–3 klassifiziert sind. Falls der Fahrer eines Fahrzeugs eine in der Hand gehaltene MS-Einheit hat, die als Klasse 4 oder Kasse 5 klassifiziert ist, kann der Fahrer die Einheit in einen Freihandadapter, der mit einem Booster ausgerüstet ist, platzieren, womit das GSM-System die höhere Übertragungsleistung der MS-Einheit erfasst und damit den Positionshandler 14 triggert, einen simulierten Rufaufbau zu beginnen. Wenn der Fahrer die MS-Einheit aus dem Adapter entfernt, wird der Positionshandler 14 veranlasst, den simulierten Rufaufbau auf eine ähnliche Art und Weise freizugeben. Die neu beschriebene Funktion kann für den Teilnehmer des Positionierungsdiensts optional gemacht werden. Optional in dieser Hinsicht bedeutet, dass der Dienstteilnehmer auch die Verbindung eines si mulierten Rufes mit einer in der Hand gehaltenen MS-Einheit inkludieren kann.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, siehe 3, wird ein Kunde, der mit dem mobilen Positionierungsdienst verbunden ist, eine MS-Einheit, aufgefordert, sich durch das Medium einer modifizierten SMS-Nachricht (Kurznachrichtendienste) selbst zu positionieren. Der SMS ist derart modifiziert, dass die Nachricht eine eindeutige Zeichensequenz inkludieren wird, z. B. ($$^©©). Der SMS inkludiert zusätzliche Daten, die mit der Anweisung oder dem Befehl in Verbindung stehen. Eine empfangende Mobilstation interpretiert die eindeutige Zeichensequenz als einen SMS, der dem Teilnehmer nicht angezeigt werden soll, der die MS besitzt, und die MS-Einheit registriert den eindeutigen Kurznachrichtendienst (SMS) in ihrem SMS-Katalog nicht. Das Letztere wird auch als ein simulierter Rufaufbau verstanden; simuliert insoweit, als dass er durch einen modifizierten SMS initiiert wird. Die eindeutige Textnachricht wird nun durch die MS-Einheit lediglich für die angewiesene Positionierungszuweisung verwendet, wobei die MS-Einheit Aufbauvorgänge zu benachbarten Basisstationen 44 erstellt.
Die zuvor erwähnte SMS-Verarbeitung wird vorzugsweise durch das Medium geeigneter Software in der MS-Einheit bewirkt, wobei eine derartige Software nicht der Gegenstand vom Patent ist und somit hier nicht veranschaulicht wird.
Positionierung wird durch Senden des SMS zu dem Positionierungshandler 14 für Positionshandhabungszwecke bewerkstelligt, wobei der Handler 14 Funktionen inkludiert, die die Kurznachrichtendienste SMS interpretieren und generieren können. Der Positionshandler 14 leitet die SMS-Nachricht zu der beabsichtigten MS-Einheit weiter.
Die MS-Einheit führt dann eine Sequenz von Prozeduren aus, was dazu führt, dass die MS-Einheit die Parameter Timing Advance (TA) zu der Basisstation (BS 44), mit der die MS-Einheit in diesem Zeitpunkt verbunden ist, und die Zellidentität (Cell ID) registriert. TA ist in einem bekannten Prozess inkludiert, der verwendet wird, um das Funksignal einer MS-Einheit zu aktivieren, die sich in einem speziellen Abstand von der BS-Einheit 44 befindet, auf die sie verriegelt ist, um sich innerhalb eines zugeordneten Zeitschlitzes in einem die TDMA-System zu befinden.
Die Sequenz basiert darauf, dass die MS-Einheit programmiert ist, eine Ausrufanforderung zu der BS zu senden, mit der die Einheit verriegelt oder verbunden ist. Nachdem die MS-Einheit eine Reaktion erhalten hat, wo die notwendigen Daten registriert wurden (TA, Cell ID), wird die gleiche Sequenz möglicherweise für weitere BS-Einheiten ausgeführt, die in der MS-Einheit registriert sind, d. h. die MS-Einheit führt einen so genannten Multistationsmessprozess aus. Die Daten werden von dem GSM-Netz zu der MS-Einheit über Signale in Schicht 3 gesendet. Der Grund, warum die MS nur möglicherweise und nicht notwendigerweise die gleiche Sequenz ausführt, wird durch die Tatsache erklärt, dass es völlig ausreichend sein kann zu wissen, in welcher Zelle sich eine MS-Einheit befindet, wenn innerstädtische Zellen betroffen sind, die Übertragungsradien von 100–200 m haben.
Bei Abschluss des Multistationsmessprozesses sendet die MS-Einheit das Ergebnis des Prozesses zu dem Positionshandler 14, der die Positionierungsanweisung empfangen hat. Das erhaltene Messergebnis wird mit den Netzdaten verglichen, die für den in Frage kommenden Positionierungsbereich registriert sind. Die erhaltenen Daten werden mit eindeutigen Netzdaten durch das Medium eines Algorithmus in dem Positionshandler 14 gefiltert, womit der Algorithmus der MS-Einheit eine Längen- /Breitenposition auf der Basis der daraus erhaltenen Parameter zuordnet. Die Daten, die die festgestellte Position betreffen, werden dann zu dem Kunden gesendet, der in der Lage ist, die Position der MS-Einheit in Übereinstimmung mit dem zuvor beschriebenen zu verarbeiten und zu zeigen.
Die gestrichelten Linienpfeile in 3 zeigen Messungen in BS-Einheiten an, die über SMS angewiesen wurden. Der kurze Pfeil zeigt die BS-Einheit an, auf die die MS-Einheit in diesem Moment verriegelt ist.
Somit involviert die alternative Ausführungsform, die einen modifizierten Kurznachrichtendienst (SMS) inkludiert, den Dienstteilnehmer, der eine Abfrage zu dem Positionshandler 14 bezüglich einer Anzeige der Position einer gegebenen MS-Einheit, die mit dem Dienst verbunden ist, sendet. Ein modifizierter SMS gemäß dem obigen wird durch den Positionshandler 14 zu der betroffenen MS-Einheit initiiert, wobei der SMS wiederum einen Prozess (Algorithmus) in der MS-Einheit initiiert. Der Prozess veranlasst die MS-Einheit, Rufaufbauvorgänge in Übereinstimmung mit einer programmierten Sequenz durch eine oder mehr der BS-Einheiten, die die MS-Einheit in ihrer "Nachbar"-Liste von benachbarten Basisstationen registriert hat, zu bewirken.
Die Rufaufbauvorgänge führen dazu, dass die MS-Einheit TA und Cell ID registriert. Die Parameter TA und Cell ID werden aus den Signalen unverzügliche Zuweisung (Immediate Assignment) bzw. System Information Typ 6 erhalten, die in GSM spezifiziert sind. Die Signale werden zu der MS-Einheit in Ebene von Schicht 3 (Ebene von Schicht 3 (Layer 3 Level) gemäß dem OSI-Modell) übertragen. Die MS-Einheit beendet die Positionierungsabfragen gemäß der Nachbarliste durch Senden eine Reaktion als Erwiderung zu dem Positionshandler 14 mit einem mo difizierten SMS. Der SMS enthält alle Messergebnisse, die mit gemessenen BS-Einheiten erhalten werden.
Die Ausführungsform, die Kurznachrichtendienste (SMS) inkludiert, inkludiert auch die Möglichkeit, eine MS-Einheit anzuweisen, ihre Position zu triggern. Der Positionshandler wurde dann angewiesen, eine modifizierte SMS-Nachricht zu senden, die eine oder mehr Cell IDs enthält. Wenn die MS-Einheit diese Cell ID in dem Signalsystem findet, Informationstyp 3 GSM, die durch die MS-Einheit im Ruhemodus empfangen wird, während des Messprozesses, wird die MS-Einheit getriggert, sich selbst in Übereinstimmung mit dem vorangehenden zu positionieren und die Reaktion als Erwiderung zu dem Positionshandler 14 über einen modifizierten SMS zu senden. Dies ermöglicht, die Positionierung einer MS-Einheit im voraus auf eine bekannte Art und Weise zu programmieren und automatisch freizugeben.
Es ist auch möglich, in dem Positionshandler 14 für einen Positionierungsdienstteilnehmer in Programmschleifen zu programmieren, sodass der Positionshandler modifizierte SMS-Nachrichten in Übereinstimmung mit der Programmschleife generieren wird. Dies trifft auch auf die obigen Ausführungsformen zu, die Rufaufbauvorgänge bei Empfang einer Reaktion, die Positionierungsparameter enthält, generieren und freigeben.
In Tests, die in der Stadt Stockholm ausgeführt wurden, war eine MS-Einheit in einem Bereich von ±200 m lokalisiert. In einem Fall befand sich die MS-Einheit in Strandvägen in der Nähe von Nybroplan und der Positionshandler 14 lokalisierte die MS-Einheit völlig richtig als in Strandvägen befindlich, ungefähr 200 m südwestlich der genauen Stelle in Strandvägen.
Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nutzt Schwerpunktkalkulationen basierend auf dem Parameter TA in Multistationsmessprozessen, was mit Bezug auf 4 detaillierter beschrieben wird.
4 ist eine schematische Darstellung oder ein vereinfachtes Diagramm, die/das Landumrisse 48 und Meer 50 zeigt. Das Diagramm inkludiert drei Kreise, entweder vollständig oder teilweise, die TA-Grenzen 46 in Bezug auf BS-Einheiten 44 (Standorte) zeigen. Die BS-Einheiten 44 sind in dem Mittelpunkt einer Zelle 42 platziert. In 4 ist der Bereich, der durch eine Zelle abgedeckt wird, so groß, dass sich ihre BS-Einheit 44 außerhalb des Diagramms befindet.
Die genaue Position des Fahrzeugs 40 oder der MS Einheit auf dem Diagramm ist mit einem Dreieck markiert.
Die inneren Kreise 46, am besten aus 3 zu sehen, bilden TA-Grenzen, mit 0–63 TA-Grenzen gemäß dem Europolitan system Operator unter anderem, wobei ein Abstand von ungefähr 550 m zwischen TA-Grenzen erhalten wird. Somit kann der Abstand einer MS-Einheit zu einer BS-Einheit mit einer Auflösung von ungefähr 550 m in einer Zelle bestimmt werden. Drei TA-Grenzen 46 schneiden einander in 4. Falls der Parameter TA für jede Grenze in 4 verwendet wird, um einen gemeinsamen Schwerpunkt in Übereinstimmung mit bekannten mathematischen Formeln für derartige Kalkulationen zu kalkulieren, wird der Schwerpunkt in der Sektion der TA-Grenzen liegen, die durch die Fläche 52 markiert sind. Die Fläche 52 bildet somit die Ungewissheit oder die Auflösung in der Kalkulation. Um die Ungewissheit zu reduzieren und die Auflösung zu verbessern, wird die MS-Einheitensequenz mit Ausrufanforderung für mehr als drei BS-Einheiten, die in der MS-Einheit registriert sind, wiederholt, wobei damit eine kleinere Sektion erhalten wird.
Die Position einer MS-Einheit wird mit einem Schwerpunktkalkulationsverfahren geschätzt. Die Kalkulation basiert auf den Messdaten, die durch die MS-Einheit zu dem Positionshandler 14 gesendet werden. Der Positionshandler 14 inkludiert im Speicher befindliche Information bezüglich der Positionierung von BS-Einheiten und ihrer jeweiligen Abdeckungsbereiche. Diese Daten werden als eine Basis für eine Kalkulation der Positionen von MS-Einheiten verwendet. In dieser Hinsicht bildet der Schwerpunkt die Fläche, die durch die Messdaten abgegrenzt ist, die von MS-Einheiten erhalten werden und für eine Positionierung der Einheiten gedacht sind.
Wenn ein Positionierungsdienstteilnehmer ein Fahrzeug hat, das sich bei anderen internationalen Betreibern von kompatiblen zellularen Mobiltelefonsystemen befindet, wird des weiteren Information in Hinsicht auf den Dienstbereich (VLR-Bereich) erhalten, in dem sich das Fahrzeug, das die Mobilstation mit sich trägt, befindet, d. h. welcher Betreiber und in welchem Land. Der Zeitpunkt einer Registrierung des Mobiltelefonnetzes eines ausländischen Betreibers wird durch das GSM-Netz zu dem HLR-Register von Betreibern verbreitet, in dem MS-Einheiten registriert sind, die zu dem Dienstteilnehmer gehören. Wenn die vorliegende Erfindung auch durch ausländische Betreiber verwendet werden kann, können alle anderen bereits beschriebenen Funktionen und/oder Dienste über nationale Grenzen verwendet werden, z. B. über eine X.25-(Schnittstellenfunktionen, wenn Datenausrüstung mit paketgekoppelten Netzen verbunden sind) Verbindung.
Es wird verstanden, dass die zuvor beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsformen lediglich bevorzugte Beispiele der Erfindung sind und dass Modifikationen und Änderungen innerhalb des Bereichs der folgenden Ansprüche vorgenommen werden können.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Position einer Mobilstation in einem zellularen Mobiltelefonsystem, bei dem das Mobiltelefonsystem simulierte Verbindungsaufbauvorgänge einleitet, welche von einem Positionshandler (14) für eine Kategorie von Mobilstationen (40) generiert wer den in der Absicht einen Verbindungsaufbau zu simulieren, wobei die Antwort der Mobilstation an den Positionshandler in Bezug auf die genannten simulierten Verbindungsaufbauvorgänge Parameter zur Verwendung bei der Bestimmung des Standorts der Mobilstation im System enthält, der Positionshandler Mittel für den Empfang und zum Generieren von SMS-Nachrichten aufweist und wobei eine zur Bestimmung ihrer Position angerufene Mobilstation, Mittel aufweist, um eine Positionsbestimmungssequenz durchzuführen, wenn der Positionshandler eine modifizierte SMS-Nachricht sendet, dadurch gekennzeichnet, dass die SMS-Nachricht im SMS-Verzeichnis der Mobilstation nicht verzeichnet und dem Benutzer der Mobilstation nicht angezeigt wird.
verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Auflösung des simulierten Verbindungsaufbaus nach dem Empfang der genannten Antwort von der Mobilstation.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation vom Positionshandler den Befehl erhält, die genannten simulierten Verbindungsaufbauvorgänge mit Basisstationen gemäss einer Liste benachbarter Mobilstationen durchzuführen und eine Antwort an den Positionshandler zu senden, nachdem der Befehl. ausgeführt wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antwort mindestens einen der Parameter Zellidentität (Zell ID) und Timing Advance (TA) enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation ein Mehrstationen-Messverfahren durchführt, so dass der Positionshandler (14) in der Lage ist, die Längen- und Breitenposition einer zur Bestimmung ihrer Position angerufenen Mobilstation anzugeben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Position einer Mobilstation über Schwerpunktsberechnungen mit Hilfe von der Mobilstation gemessenen Parametern bestimmt wird.
Verfahren nach einem der varangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mobilstation dazu veranlasst wird, simulierte Verbindungsaufbauvorgänge durchzuführen via eine modifizerte SMS-Nachricht vom Positionshandler (14), wobei die Nachricht eine oder mehrere Zell-IDs enthält, wenn die simulierten Aufbauvorgänge bei der Mobilstation ankommen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionshandler (14) das HLR-Register von GSM zur Kategorisierung von Mobilstationen verwendet, welche für simulierte Verbindungsaufbauvorgänge vorgesehen sind, und dass der Positionshandler (14) aus Mitteln (16, 18) besteht, welche in einer Mobildienst-Vermittlungsstelle (GMSC, MSC) vorhanden sind und zur Erzeugung und zur Analyse simulierter Verbindungsaufbau- und -auflösungsvorgänge verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pasitionshandler (14) ein administratives Mittel (16) mit einem Register zur Kategorisierung von Mobilstationen enthält, welche für simulierte Verbindungsaufbauvorgänge vorgesehen sind, sowie mit mindestens einem Anrufgenerator-Mittel (18), wobei die genannten Mittel (16, 18) in der Lage sind, eine Anrufverbindung aufzubauen und aufzulösen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verarbeitung von Zellidentitäten derart, dass nach der Durchführung eines simulierten Verbindungsaufbaus die genannte Identitäten regulär konvertiert werden, um die Längen und die Breitenposition der vom Positionshandler (14) zur Bestimmung ihrer Position, angerufenen Mobilstationen bezüglich der auf die genannte Zelle bezogenen Basisstation zu erhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch das elektronische Senden einer grafischen Darstellung des Standorts einer bestimmten Mobilstation an den Abonnenten simulierter Verbindungsaufbauvorgänge, mit Hilfe von dafür vorgesehenen Kunden-Positionierungsverbindungen (20), wobei die Position der Mobilstation im System nach dem Aufbau der simulierten Verbindung auf der Darstellung aktualisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abonnent der simulierten Verbindungen die Häufigkeit bestimmt, mit welcher simulierte Verbindungen aufgebaut werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Fahrzeuge (40) die Mobilstationen mitführen auf der grafischen Darstellung markiert werden, wobei Informationen über markierte Fahrzeuge durch Aktivieren der Darstellung erhältlich sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die jahrgangbezogene Information von einem Bildschirm erhalten wird, mittels bekannter Computermittel zum Markieren von Markierungen grafischer Darstellungen und Aktivieren des betreffenden Fahrzeugs bzw. der betreffenden Fahrzeuge.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunden-Positionierungsverbindung (20) getrennt wird, nachdem einer bestimmten Anzahl simulierter Verbindungsaufbauvorgänge durchgeführt wurde ohne dass eine Mobilstation ihre Position verändert hat und dass die Verbindung wiederhergestellt wird, wenn eine oder eine bestimmte Anzahl von Positionsveränderungen festgestellt wird/werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Mobilstationen welche ein Fahrzeug begleiten ein Fahrerwechsel anhand der Identität festgestellt wird, mit welcher der Fahrer die Station aktiviert oder deaktiviert.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung und Deaktivierung der Mobilstation mittels eines SIM-Moduls erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mobilstation, welche der Leistung nach als Handstation eingestuft wird, in einen Leistungsverstärkungsadapter einsetzbar und aus demselben entnehmbar ist, welcher das mobile System und den Positionshandler (14) darüber informiert und dazu veranlasst, infolge der vom Adapter verursachten Änderung der Übertragungsleistung einen simulierten Ruf aufzubauen bzw. auszulösen.
verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Positionshandler (14) für einen Abonnenten des Positionsbestimmungsdienstes Programmschleifen gespeichert sind, in denen der Positionshandler dazu veranlasst wird, gemäss der Programmschleife die Positionsbestimmung zu generieren.
System zur Bestimmung der Position einer Mobilstation in einem zellularen Mobiltelefonsystem, welches System einen Positionshandler (14) beinhaltet, der Mittel aufweist, um simulierte Verbindungsaufbauvorgänge einzuleiten in Bezug auf eine Kategorie von für die Positionsbestimmung vorgesehenen Mobilstationen (40) sowie Mittel (16, 18) zur Erzeugung und zur Analyse einer Antwort auf den Verbindungsaufbau von einer zur Bestimmung ihrer Position angerufenen Mobilstation (40), wobei die genannte Antwort der Mobilstation (40) an den Positionshandler (14) Parameter enthält, welche verwendet werden, um die Position der Mobilstationen im System zu bestimmen und der Positionshandler (14) Mittel für den Empfang und zum Generieren von SMS-Nachrichten enthält, und wobei eine zur Bestimmung ihrer Position angerufene Mobilstation Mittel aufweist, um die Durchführung einer Positionsmessungsseguenz zu steuern wenn der Positionshandler (14) eine modifizierte SMS-Nachricht sendet, dadurch gekennzeichnet, dass die SMS-Nachricht im SMS-Verzeichnis der Mobilstation nicht verzeichnet wird und dem Benutzer der Mobilstation (40) nicht angezeigt wird.
System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der simulierte Verbindungsaufbau nach dem Empfang der Antwort von der Mobilstation (14) aufgelöst wird.
System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionshandler (14) dafür eingerichtet ist, der Mobilstation (40) den Befehl zu erteilen, die simulierten Verbindungsaufbauvorgänge mit Basisstationen gemäss einer in der Mobilstation enthaltenen Liste benachbarter Stationen durchzuführen und dem Positionshandler eine Bestätigungsantwort zu senden, nachdem der Befehl ausgeführt wurde.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Antwort dafür gestaltet ist mindestens einen der Parameter Zellidentität (Cell ID) und Timing Advance (TA) zu enthalten und zur Bestimmung der Position der Mobilstation verwendet wird.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation (40) für die Durchführung eines Mehrstationen-Messverfahren eingerichtet ist, so dass der Positionshandler (14) in der Lage ist, die Längen- und Breitenposition einer Mobilstation anzugeben, die zur Bestimmung ihrer Position angerufen wird.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Position einer Mobilstation dafür ausgelegt ist über Schwerpunktsberechnungen anhand gemessener Parameter bestimmt zu werden.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mobilstation dafür eingerichtet ist über eine modifizierte SMS-Nachricht vom Positionshandler (14) dazu veranlasst zu werden, simulierte Verbindungsaufbauvorgänge durchzuführen, wobei die genannte Nachricht eine oder mehrere Zell-IDs enthält, wenn sie von der Mobilstation empfangen wird.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Register dafür eingerichtet ist ein HLR-Register in einem GSM-System zu verwenden, und dass Mittel (16, 18), welche in einer Vermittlungsstelle (GMSC, MSC) vorhanden sind, Positionshandler (14) bilden und dafür eingerichtet sind, zur Erzeugung und zur Analyse des Aufbaus und der Auflösung simulierter Anrufverbindungen verwendet zu werden.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Mittel (16, 18), welche den Positionshandler (14) bilden, um administratives Mittel (16), welches das für simulierte Verbindungsaufbauvorgänge vorgesehene, genannte Register zur Kategorisierung von Mobilstationen beinhaltet, sowie einen Anrufgenerator (18) handelt, wobei die Mittel (16, 18) so gestaltet sind, dass sie in der Lage sind, Verbindungsaufbauvorgänge bzw. Verbindungsauflösungen zu analysieren.
System nackt einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zellidentitäten dafür ausgelegt sind nach der Durchführung simulierter Verbindungsaufbauvorgänge regelmässig verarbeitet und konvertiert zu werden, um die Längen- und die Breitenposition der vom Positionshandler (14) angerufenen Mobilstationen anzugeben.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine grafische Darstellung des Standorts einer bestimmten Mobilstation dafür ausgelegt ist, über eine der Kunden-Positionierungsverbindungen (20) eines Betreibers elektronisch an den Abonnenten simulierter Verbindungsaufbauvorgänge gesendet zu werden, wobei die Position der Mobilstation im System auf der Darstellung regelmässig aktualisiert wird, nachdem der simulierte Verbindungsaufbau durchgeführt wurde.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Häufigkeit, mit welcher die simulierte Verbindung aufgebaut wird, vom Abonnenten des simulierten Verbindungsaufbaus bestimmt wird.
System nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass Fahrzeuge (40) mit mitgeführten Mobilstationen auf der grafischen Darstellung markierbar sind, wobei Informationen über die markierten Fahrzeuge durch Aktivieren der Darstellung abrufbar sind.
System nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen über ein Fahrzeug durch Markieren und Aktivieren des betreffenden Fahrzeugs mittels bekannter Computermittel zum Markieren von grafischen Darstellungen auf einem Bildschirm abrufbar sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunden-Positionierungsverbindung (20) dafür eingerichtet ist nach einer bestimmten Anzahl simulierter Verbindungsaufbauvorgänge ohne Veränderung der Position einer Mobilstation getrennt zu werden, und dass die Verbindung dafür ausgelegt ist wiederhergestellt zu werden, wenn eine Positionsveränderung oder eine bestimmte Anzahl von Positionsveränderungen festgestellt wird.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, bezogen auf Mobilstationen, welche von einem Fahrzeug mitgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrerwechsel anhand der vom neuen Fahrer zum Aktiveren und Deaktivieren der Station verwendeten Identität festgestellt wird.
System nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung und Deaktivierung der Mobilstation dafür ausgelegt ist, mittels einer SIM-Karte durchgeführt zu werden.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mobilstation, welche der Leistung nach als Handstation eingestuft wird, durch Einsetzen derselben in einen Leistungsverstärkungsadapter oder Entnehmen aus demselben dazu veranlasst wird, das Telefonsystem und den Positionshandler (14) zur Durchführung eines simulierten Verbindungsaufbaus oder einer simulierten Verbindungsauflösung zu veranlassen als Antwort auf eine vom Adapter verursachten Änderung der Übertragungsleistung.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Positionshandler (14) für einen Abonnenten des Positionsbestimmungsdienstes Programmschleifen gespeichert sind, wobei der Positionshandler dazu veranlassbar ist, Positionsbestimmungen gemäss der Programmschleife zu generieren.