ES2237991B1 - Procedimiento para gestionar las peticiones en un sistema de localizacion que utiliza una red de comunicaciones celulares para su provision. - Google Patents
Procedimiento para gestionar las peticiones en un sistema de localizacion que utiliza una red de comunicaciones celulares para su provision.Info
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Abstract
Procedimiento y su implementación para gestionar de manera óptima las peticiones de localización recibidas en un sistema de localización que utiliza la red de comunicaciones celulares para su provisión. El invento utiliza técnicas de localización disponibles o sus combinaciones y elige para cada petición la técnica o combinación más conveniente con el objeto de optimizar el funcionamiento de la red y garantizar una calidad suficiente de la información de localización en términos de latencia y precisión. Dicha optimización puede afectar a terminales (ej. reducción del consumo de energía), a infraestructura (ej. reducción del volumen de tráfico de señalización necesario) o a ambos. Para alcanzar el objetivo deseado, se procesa una función de coste multiobjetivo en algún elemento de la red (normalmente el SMLC). Dicha función combina de manera adecuada los objetivos particulares de infraestructura y terminales. También se aprovechan la información histórica y de entorno geográfico del terminal.
Description
Procedimiento para gestionar las peticiones en un
sistema de localización que utiliza una red de comunicaciones
celulares para su provisión.
Comunicaciones móviles celulares.
Geolocalización. Ingeniería telemática. Lenguajes y sistemas
informáticos.
En la actualidad existen diversas técnicas de
localización basadas en redes de comunicaciones celulares. Dichas
técnicas son capaces de proporcionar niveles de disponibilidad
temporal y geográfica, precisión y latencia muy dispares. Esta
disponibilidad de tecnologías de localización ha derivado en
multitud de plataformas de localización, algunas basadas en
recomendaciones de organismos reguladores (ej. ETSI, 3GPP) y otras
propietarias. Utilizando nomenclatura 3GPP, algunas de ellas son CI,
TA, NMR, E-OTD, OTDOA, A-GPS, AoA,
etc.). Estas técnicas pueden aplicarse de forma individual o
conjunta (técnicas de localización híbridas). Actualmente los
operadores solamente combinan técnicas de localización de escasa
precisión (ej. CI+TA+NMR), pero cabe esperar que en un futuro
próximo se combinen técnicas de mayor precisión (ej.
OTDOA+A-GPS).
Si bien se está produciendo la evolución hacia
sistemas que combinan tecnologías diversas en una misma red de
comunicaciones celulares, esta combinación se está realizando de una
forma rígida. Es decir, no existe en la actualidad ningún elemento
en la red que decida cuál es la técnica o combinación de técnicas
que produce unos resultados óptimos en el sentido de satisfacer la
calidad (precisión, retardo, etc) demandada con unos costes globales
mínimos (p.ej. consumo reducido o menor volumen de tráfico
generado).
La invención consiste en una capa de aplicación
que implementa un procedimiento destinado a controlar y gestionar
las peticiones recibidas por el sistema de localización, de tal
forma que optimice el funcionamiento de la red. Los elementos
básicos que integran dicha capa son un selector, un calculador y una
tabla o base de datos. Para cada petición de posición, de entre las
técnicas que ofrecen la calidad requerida, el procedimiento elige la
técnica más adecuada con el objeto de optimizar el funcionamiento de
la infraestructura de red (p.ej. reducir el volumen de
señalización), el funcionamiento de los terminales (p.ej. consumo de
energía) o ambos. Debido a que pueden entrar en juego numerosos
objetivos que no siempre pueden ser optimizados de manera
simultánea, la selección se realiza a través de la evaluación de una
función de coste multiobjetivo. Para mejorar la latencia, el invento
aprovecha la posible concurrencia de peticiones. Para ello dispone
de un filtro que será utilizado para reducir el número de
localizaciones siempre que la calidad requerida en la petición esté
garantizada.
Tal y como se puede observar en la Fig. 1, la
plataforma objeto de este invento asume la existencia de un elemento
gestor. Normalmente y siguiendo notación 3GPP (Third Generation
Partnership Project) la funcionalidad del invento reside en el SMLC
(Serving Mobile Location Center), elemento encargado de gestionar
los procesos de localización, con independencia de qué entidad
ofrece el servicio, qué entidad lo demanda y a qué entidad se
destina el resultado de dicho servicio. Sin embargo nada impide
implementar el invento en un elemento diseñado
ad-hoc o en otro elemento de la infraestructura de
red de comunicaciones celulares.
La invención consiste en una capa que implementa
los elementos y el procedimiento necesario en el SMLC. Bajo un
escenario como el de la Fig. 1, se define el siguiente procedimiento
para cualquier tipo de petición de servicio basado en localización.
La Fig 2. proporciona un diagrama de flujo básico para dicho
procedimiento, donde se han remarcado los bloques reivindicados en
la presente invención.
1.- El SMLC recibe peticiones de servicios que
requieren de la localización de usuarios de la red considerada.
2.- El SMLC formatea cada petición de servicio
según una estructura común, de tal forma que dichas peticiones
contengan como mínimo la siguiente información, que será después
transmitida a la invención:
i) Calidad de servicio requerida. Cada
petición de servicio viene acompañada del conjunto de variables que
definen la calidad requerida por la entidad demandante del
mismo.
ii) Identificador de área. Este
identificador es el encargado de especificar la celda (o área de
servicio) en la que se encuentra el terminal móvil del cual se desea
conocer la posición.
iii) Capacidades de la red, es decir, el
conjunto de métodos de localización, asistidos o no por el terminal
móvil, que se encuentran disponibles en la red. Este conjunto puede
estar formado tanto por técnicas híbridas como no híbridas.
iv) Capacidades del terminal, el conjunto
de técnicas de localización disponibles en el terminal del cual se
desea conocer la posición.
3.- El SMLC entrega las peticiones ya formateadas
a la invención propuesta. En aras de aprovechar la posible
concurrencia de peticiones en el tiempo, la primera acción es
comprobar si hay alguna petición de localización en curso sobre el
mismo terminal móvil que pretende ser localizado. En caso de que sea
así, la invención comprueba si los requerimientos de calidad de
servicio para la petición en curso son más restrictivos que los de
la nueva petición recibida. En caso de que así sea, el filtro
bloquea la nueva petición de localización hasta que la que está en
curso devuelva la información de posicionamiento de la estación
móvil. Una vez disponible esta información, se entrega como
resultado a ambas peticiones, la nueva y la que estaba en curso. Con
ello se ahorra uso de recursos y se reduce el retardo en la entrega
de la posición.
4.- En caso de que no haya ninguna petición de
localización en curso para la estación móvil considerada o los
requerimientos de calidad de servicio de una potencial petición en
curso sean inferiores a los demandados por la nueva petición, la
invención procede a realizar las siguientes tareas:
i) Filtra las técnicas que no son capaces de
cumplir los requerimientos de calidad de servicio establecidos en la
petición.
ii) Filtra las técnicas que no se encuentran
disponibles de forma simultánea en el sistema de localización y en
el terminal móvil.
iii) Realiza una estimación del tipo de entorno
en el que se encuentra el móvil. Esta identificación queda acotada a
una cierta área en la que se estima la posición de la estación
móvil. Como ejemplo ilustrativo, que no limitativo, se proponen dos
vías para definir esta área:
\bulletCobertura de celda. El área
queda definida por la cobertura de la celda en la que se encuentra
la estación móvil.
\bulletDivisión de la celda en
sub-celdas. Consiste en dividir el área de
cobertura en zonas de dimensiones más reducidas llamadas
sub-celdas. De esta forma, la precisión con la que
se estima el entorno en el que se sitúa la estación base puede
aumentar considerablemente.
La asociación entre áreas y tipo de
entornos puede ser de dos
tipos:
\bulletFija. La estimación del tipo de
entorno para un área determinada es siempre la misma, con
independencia del momento en el que se realice dicha estimación.
\bulletVariable. La estimación del tipo
de entorno para un área determinada es variable en el tiempo. No
existe ninguna limitación en cuanto al algoritmo que controla la
dicha variación.
iv) Ordena las técnicas de localización posibles
según su idoneidad para llevar a cabo el proceso de localización.
Para establecer este orden se realiza el siguiente cómputo en un
calculador. Se define una función de coste, que tiene por objetivo
cuantificar lo adecuado del uso de cada una de las técnicas de
localización candidatas a ser ejecutadas. Esta función de coste está
integrada por factores de coste ponderados, tal y como se muestra en
la ecuación (1).
(1)f'_{k}(LT_{i})=f_{k}(\alpha_{k},FC_{k},LT_{i}),
(2)FCC(LT_{i}) =
g(f'_{1} (LT_{i}),f'_{2} (LT_{i}),..., f'_{N \
_{FC}}(LT_{i})),
donde FCC es la función de coste,
LT_{i} representa la técnica de localización evaluada, FC_{k} es
el factor de coste k, \alpha_{k} indica el peso del factor de
coste FC_{k} y N_{CF} indica el número de factores de coste
considerados en la función de coste. Como ejemplo de factores de
coste utilizados en la composición de la función de coste pueden
considerarse los
siguientes:
\bulletVolumen de señalización. Este
factor tiene por objetivo penalizar el uso de las técnicas de
localización que generan un gran volumen de tráfico. No se impone
ninguna restricción sobre la forma en la que se cuantifique esta
penalización.
\bulletTiempo Total de Transmisión.
Este factor de coste pretende favorecer aquellas técnicas de
localización que emplean los canales de mayor velocidad de
transmisión.
\bulletConsumo de potencia en el terminal
móvil. Estima el consumo requerido por cada una de las técnicas
de localización con el objetivo de reducir el consumo de energía de
la estación móvil. No se impone ninguna restricción sobre la forma
en la que se cuantifique este consumo de potencia.
Para multiplicar su efectividad, el sistema
incluye en su definición la presencia de un repositorio de datos
históricos. La información incluida en este repositorio puede ser
utilizada por los distintos módulos del sistema (filtro, calculador
y selector) a la hora de llevar a cabo su cometido. Dicho
repositorio incluye, entre otros, los siguientes datos:
\newpage
a) Datos históricos asociados al terminal
móvil. Este grupo de datos están relacionados con un terminal
móvil, con independencia del servicio basado en localización que
vaya a ser prestado.
- i)
- Identificador del terminal móvil.
- ii)
- Identificador del área en la que se sitúa el identificador móvil.
- iii)
- Última localización conocida del terminal móvil.
- iv)
- Calidad de servicio asociada a la última localización conocida para el terminal móvil.
- v)
- Velocidad estimada del terminal móvil.
- vi)
- Dirección estimada del terminal móvil.
- vii)
- Marca temporal de la última posición conocida.
b) Datos históricos asociados al servicio
basado en localización. Este grupo de datos están relacionados
con un terminal móvil y uno de los servicios basados en localización
prestados por el sistema.
- i)
- Identificador del terminal móvil.
- ii)
- Identificador del área en el que se sitúa el identificador móvil.
- iii)
- Identificador del servicio basado en localización.
- iv)
- Última localización del terminal móvil reportada a la entidad demandante del servicio basado en localización.
- v)
- Calidad de servicio asociada a la última localización del terminal reportada para el servicio basado en localización.
- vi)
- Velocidad estimada del terminal móvil.
- vii)
- Dirección estimada del terminal móvil.
- viii)
- Marca temporal de la última posición conocida.
- ix)
- Técnica de localización seleccionada en la última ocasión en la que se prestó el servicio basado en localización.
Claims (4)
1. Procedimiento para gestionar las peticiones
recibidas por un sistema de localización que utiliza una
infraestructura de red de comunicaciones móviles celulares para su
provisión caracterizado porque posee un selector en un
elemento de la red (típicamente el servidor de localización). Dicho
selector, en función del resultado de un cálculo, selecciona la
técnica de localización que minimiza el uso global de recursos en la
red (incluyendo infraestructura, terminales o ambas cosas).
2. Procedimiento para gestionar las peticiones en
un sistema de localización que utiliza el procedimiento según
reivindicación 1 caracterizado porque para cada petición,
cada técnica de localización tiene asociados en una base de datos o
tabla unos costes mayores cuanto mayor es el uso e infraestructura
(p.ej volumen de señalización), el uso de terminales (p.ej. consumo)
o ambos. Dichos costes son combinados en un calculador para obtener
el coste global. En base a dicho resultado el sistema selecciona la
técnica de localización.
3. Procedimiento para gestionar las peticiones en
un sistema de localización que utiliza un procedimiento según
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque para la
estimación del cálculo que sirve al selector, el calculador utiliza
una base de datos o tabla que para cada técnica de localización
contiene uno o más de los siguientes campos numéricos o factores
conteniendo estimaciones de:
- i)
- Volumen de señalización.
- ii)
- Tiempo total de transmisión.
- iii)
- Consumo de energía en el terminal móvil.
4. Procedimiento para gestionar las peticiones
concurrentes en tiempo y destinadas a un mismo terminal en un
sistema de localización que utiliza un procedimiento según
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por poseer un filtro
que puede evitar cualquier procedimiento de los reivindicados en 1 y
2. Dicho filtro bloquea cualquier petición de posición que no aporte
información adicional a la actualmente existente en el sistema,
pasando a cursar dicha petición con los datos almacenados en el
sistema.
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