ES2253823T3 - Servicio www dependiente de la localizacion en una red de comunicacion digital celular. - Google Patents

Servicio www dependiente de la localizacion en una red de comunicacion digital celular.

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ES2253823T3
ES2253823T3 ES98941323T ES98941323T ES2253823T3 ES 2253823 T3 ES2253823 T3 ES 2253823T3 ES 98941323 T ES98941323 T ES 98941323T ES 98941323 T ES98941323 T ES 98941323T ES 2253823 T3 ES2253823 T3 ES 2253823T3
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Abstract

Una estación móvil (MS) para una red de comunicación digital celular (GSM) que soporta servicios WWW, que comprende: a) un receptor (4) para información de emisión transmitida desde, al menos, un subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5), b) un filtro (6) de datos de localización adaptado para seleccionar datos específicos de la localización de dicha información de emisión recibida, y c) una interfaz (8) de dispositivo móvil adaptada para establecer una conexión con un dispositivo móvil (MD) que está conectado a dicha estación móvil (MS), para recibir una petición para dichos datos específicos de la localización de dicho dispositivo móvil (MD) y para transferir dichos datos específicos de la localización a dicho dispositivo móvil (MD).

Description

Servicio WWW dependiente de la localización en una red de comunicación digital celular.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a servicios de la Red Global dependientes de la localización que pueden ser proporcionados mediante una red de comunicación digital celular.
Antecedentes de la invención
Las redes de comunicación digitales celulares, por ejemplo, la red GSM de comunicación móvil pan-europea, para la que el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicación ETSI ha elaborado las especificaciones técnicas, permite a sus usuarios iniciar y recibir llamadas en cualquier área geográfica dentro de la cobertura de radio de la red móvil pública terrestre de origen HPLMN operada por el operador de red seleccionado por el suscriptor y también dentro de la cobertura de radio de socios del operador de red que proporcionen servicios dentro de la red móvil pública terrestre de origen HPLMN, es decir, los operadores de red que tengan un acuerdo de vagabundeo con el operador de red HPLMN.
Subsistemas básicos de la arquitectura de una red de comunicación digital celular como ésta son un subsistema de estación base BSS, un subsistema de conmutación y de red NSS y un subsistema operacional OSS. El subsistema de estación base BSS proporciona y gestiona las rutas de transmisión entre las estaciones móviles MS y el subsistema de conmutación y de red NSS. El subsistema de conmutación y de red gestiona las comunicaciones y conexiones a estaciones móviles MS.
La Fig. 8 muestra la relación entre componentes de la red de comunicación digital celular y el subsistema de conmutación y de red NSS, el subsistema estación base BSS y la estación móvil MS, respectivamente.
Para conseguir un enlace entre diferentes áreas de servicio, se dispone una pasarela de central de conmutación de servicio móvil GMSC que sirve para determinar las localizaciones específicas de una estación móvil MS, para enrutar llamadas hacia una estación móvil MS y para conectarse a otras redes. La pasarela de central de conmutación de servicio móvil GMSC está conectada a una unidad funcional llamada registro de localizaciones base HLR donde se almacena la información del suscriptor y la información móvil para permitir que las llamadas recibidas se enruten hacia la estación móvil MS.
Para enrutar una llamada hacia una estación móvil MS, la pasarela de central de conmutación de servicio móvil GMSC también está conectada a una central de conmutación de servicio móvil MSC a través de la cual la estación móvil MS puede obtener un servicio. La central de conmutación de servicio móvil MSC lleva a cabo las funciones de conmutación necesarias que requieren las estaciones móviles MS cubiertas por esta central de conmutación de servicio móvil MSC. También, la central de conmutación de servicio móvil MSC monitoriza la movilidad de sus estaciones móviles MS y administra los recursos necesarios que se requieren para gestionar y actualizar los recursos del registro de localización.
Como se muestra en la Fig. 8, la red móvil pública terrestre PLMN comprende una pluralidad de centrales de conmutación de servicio móvil MSC y de áreas de servicio respectivas, cubriendo cada una un número predeterminado de células dentro de las cuales se puede mover una estación móvil MS. Para este fin, cada central de conmutación de servicio móvil MSC está conectada a un registro de localizaciones de visitantes VLR. El registro de localizaciones de visitantes VLR es una unidad funcional que almacena dinámicamente información de estaciones móviles, como el área de localización en caso de que la estación móvil esté localizada en el área de servicio cubierta por el registro de localizaciones de visitantes VLR. Cuando una estación móvil MS que está vagabundeando entra en un área de servicio asignada a una central de conmutación de servicio móvil MSC específica, la central de conmutación de servicio móvil MSC informa al registro de localizaciones de visitantes VLR asociado.
Además, el subsistema de estación base BSS corresponde a un equipo físico que proporciona cobertura de radio a las celdas arriba mencionadas, que son regiones geográficas aproximadamente hexagonales. Cada subsistema de estación base BSS contiene el equipamiento que se requiere para comunicarse con la estación móvil MS.
Como se muestra en la Fig. 9, hay tres tipos de canales lógicos en la red de comunicación digital celular: canal de tráfico TCH, canal de control CCH y canal de emisión de célula CBCH. El canal de tráfico TCH se utiliza para transmitir información de usuario como voz o datos. El canal de control CCH se utiliza para transmitir información de control o de señalización. Finalmente, el canal de emisión de célula CBCH se usa para emitir información de usuario desde una central de conmutación de servicios móviles MSC a la estación móvil MS a la escucha en una celda básica/área de servicio básico dada.
En particular, cada canal de control CCH consiste en un canal de control dedicado DCCH utilizado, por ejemplo, para petición de servicio o autentificación de suscriptor, un canal de control común CCCH usado para paginación y acceso, así como un canal de emisión BCH. El canal de emisión BCH se subdivide en un canal de control de frecuencia FCCH utilizado para transmitir datos de corrección de frecuencia, un canal de control de sincronización SHC, que incluye el número de trama TDMA y el código de identidad de estación base BSIC requeridos cuando se mide la potencia de una señal, y finalmente el canal de control de emisión BCCH.
Utilizando esta arquitectura para una red de comunicación digital celular, se pueden proporcionar diferentes capacidades de comunicación a los suscriptores. Los servicios básicos de comunicación proporcionados en la red de comunicación digital celular GSM se dividen en tres grandes grupos: servicios de portadora, teleservicios, y servicios suplementarios.
Al contrario que las redes de comunicación digitales celulares diseñadas para comunicación móvil, la Red Global, WWW, fue inicialmente diseñada como un mecanismo para la distribución de documentos, y ahora se está convirtiendo rápidamente en la infraestructura estándar para diversas aplicaciones interactivas. La ubicuidad de la metáfora hipertexto y tecnología de buscadores hacen las aplicaciones WWW atractivas para una variedad de usos comerciales.
La WWW está basada en un modelo de hipertexto en el que documentos llamados sitios Web o, de modo equivalente, páginas Web, contienen una pluralidad de información diferente, por ejemplo, gráficos, animación o música. El protocolo bajo la WWW es el protocolo de transmisión de hipertexto. Este protocolo está diseñado para soportar aplicaciones WWW interactivas donde, por ejemplo, un servidor WWW responde a una petición enviada a través de una red por una aplicación WWW o un cliente WWW.
Dentro de los servicios WWW dependientes de la localización, la localización geográfica de un usuario que ejecute una aplicación WWW es transmitida desde un dispositivo móvil, por ejemplo, un portátil, al servidor WWW relevante antes de que la información dependiente de la localización requerida pueda ser enviada por el servidor WWW.
En muchos casos el usuario debe proporcionar manualmente la localización geográfica, por ejemplo, conectando el dispositivo de computación móvil a una toma de RDSI. Por supuesto esto es muy difícil de manejar, en particular cuando el usuario olvida actualizar la localización o no sabe cómo especificar la localización.
Por tanto, para hacer la información de localización geográfica disponible para aplicaciones que se ejecutan en un dispositivo móvil, se han propuesto sistemas GPS basados en satélites. Aquí, se establecen enlaces a dispositivos móviles a través de los llamados interfaces PCMCIA (Asociación Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores Personales) que funcionan con una definición de interfaz de hardware/software para ordenadores portátiles. Sin embargo, este enfoque requiere receptores GPS adicionales para superar el problema de que la mayoría de las redes no proveen información específica acerca de la localización, que no es muy rentable.
Otro método para el posicionamiento geométrico exacto de estaciones móviles es propuesto en EP-A-0 320 913. La estación móvil recibe señales desde al menos tres estaciones fijas de localización conocida y la localización de la estación móvil se calcula entonces sobre la base de estas señales. Es esencial que todos los subsistemas de estación base estén precisamente en el mismo tiempo de reloj. La información de estación móvil debe ser compilada para indicar el retardo de propagación en la recepción de las señales de referencia de sincronización desde los subsistemas de estación base y ser enviada allí. En general el método es complejo y requiere hardware adicional y sobrecarga en la comunicación.
Por tanto, actualmente la determinación de la posición geográfica de una estación móvil en una red de comunicación digital celular con baja sobrecarga y que sea simple de implementar no es posible.
Tampoco existen servicios en una red de comunicación digital celular que ofrezcan información dependiente de la localización, por ejemplo, previsión del tiempo o información acerca de rutas de tráfico etc.
En WO 97 07 467 se describe un sistema de computadores para identificar recursos locales. Aquí, un mapa del área de una computadora cliente es requerido desde un servidor de mapas e información relativa a un lugar de interés es requerida desde un servidor de información por la computadora cliente.
Compendio de la invención
En vista de lo escrito arriba, un objetivo de la invención es proporcionar servicios dependientes de la localización en redes de comunicación digital celular con baja sobrecarga en equipos y comunicación.
Otro objetivo de la invención es habilitar servicios dependientes de la localización a través de la integración efectiva del acceso a internet en sistemas de comunicación digital celular.
Según un aspecto de la invención, una estación móvil comprende un receptor para emitir información transmitida desde, por ejemplo, una pluralidad de subsistemas de estación base que son adyacentes a la estación móvil. Un filtro de datos de localización selecciona datos específicos de la localización a partir de la información de emisión recibida, que es recibida a través de la pluralidad de subsistemas de estación base. Además, la estación móvil establece una conexión a un dispositivo móvil que está vagabundeando junto con la estación móvil para recibir una petición para los datos específicos de localización desde el dispositivo móvil y para transferir los datos específicos de localización al dispositivo móvil.
Una ventaja de la estación móvil de la invención es que las identidades de célula se hacen disponibles para un dispositivo móvil conectado de forma que dentro de la red de comunicación digital celular la localización actual de la estación móvil dentro del área de unos pocos subsistemas de estación base se pueda proporcionar fácilmente a la aplicación de software relevante que se esté ejecutando en el dispositivo móvil.
Es importante hacer notar que según la invención la localización geográfica de una estación móvil no es necesariamente determinada exactamente, sino con una precisión de unas pocas células, por ejemplo, en el peor de los casos +/- 30 Km. Esto permite una reducción significativa de la sobrecarga, ya que no se inicia una comunicación extra para determinar la localización geográfica de una estación móvil. También, cuanto menor sea el tamaño de las células en un área específica, mejor será la precisión.
La precisión ligeramente reducida que se puede conseguir mediante el método de la invención es suficiente en la práctica para los servicios WWW dependientes de la localización, por ejemplo, predicción del tiempo o información acerca de rutas de tráfico o información acerca de la compañía de taxis más cercana, y por tanto permite evitar la manipulación excesiva de recursos más allá de las necesidades realistas.
Otro aspecto de la invención se refiere a la integración del acceso a internet dentro de las redes de comunicación digital celular para la implementación de un sistema de servicio de portadora de datos con conmutación de paquetes o con conmutación de circuitos que comprenda como primer componente una red de comunicación digital celular con al menos una red y un subsistema de conmutación adaptado para transferir información de emisión a al menos un subsistema de estación base de la misma. Una estación móvil que está vagabundeando entra en la red de comunicación digital celular y recibe información de emisión del, al menos, un subsistema de estación base. Además, un dispositivo móvil está conectado a la estación móvil a través de una interfaz de dispositivo móvil. El segundo componente corresponde a una red de datos por paquetes, por ejemplo, internet o X.25, que conecta un servidor WWW a la red de comunicación digital celular.
Al igual que con el aspecto previo de la invención, la estación móvil comprende un filtro de datos de localización adaptado para transferir datos específicos de la localización extraídos de la información de emisión al dispositivo móvil a petición del dispositivo móvil. El dispositivo móvil está adaptado para requerir un servicio WWW dependiente de la localización del servidor WWW sobre la base de datos específicos de localización. Además, el servidor WWW comprende un generador de sitios Web para generar un sitio WWW dependiente de la localización según la petición recibida, que es después retransmitida al dispositivo móvil.
Combinar el servicio WWW con una red de comunicación digital celular donde está disponible información acerca de la localización geográfica de la estación móvil ofrece nuevas posibilidades de servicio, por ejemplo, sitios web específicos de la localización pueden ofrecer previsión del tiempo o información acerca de rutas de tráfico dependiendo de la localización geográfica de la estación móvil.
Además, los servicios dependientes de la localización también pueden combinarse con métodos conocidos para determinar la posición geográfica exacta de una estación móvil en caso de que se requiera una precisión aumentada para aplicaciones específicas, mientras que una aproximación de la localización geográfica para otras.
Aún más, los servicios WWW dependientes de la localización son sólo una posible aplicación de la invención. Otras aplicaciones aparte de internet y/o WWW son fáciles de imaginar sobre la base de la invención, por ejemplo, monitorización, modificación y otras características de administración operacional, administraciones y mantenimiento como registro, recogida de datos de funcionamiento, reporte de errores, administración en línea, actualización de datos y mejora de software de servicios utilizados en dispositivos móviles.
Además, según la invención la estación móvil proporciona la información para determinar su localización geográfica también en modo inactivo. Al contrario que con las soluciones existentes, según la invención la información de localización de la estación móvil no es proporcionada a la red de comunicación digital celular. Esto es muy importante debido a razones de privacidad.
Finalmente, la invención no requiere cambios de hardware. Según el primer aspecto, no se introduce ninguna comunicación nueva. Además, debido al segundo aspecto que está relacionado con la red de servicios de portadora de datos, sólo un único mensaje de señalización nuevo es añadido al canal de emisión de célula CBCH, requiriéndose así sólo una mínima sobrecarga de comunicación.
En general, la invención hace el uso del GPS obsoleto y permite a los operadores de la red de comunicación digital celular explotar, por ejemplo, características GSM que los operadores PSDN o RDSI no pueden ofrecer. Por tanto, es ventajoso para una red de comunicación digital celular ofrecer nuevos servicios de internet dependientes de la localización a suscriptores combinando el entorno digital celular con internet.
Breve descripción de las figuras
Ejemplos de realizaciones de la invención se describirán ahora con mayor detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
Fig. 1 muestra redes troncales intra- e inter-PLMN como base para la integración de servicios WWW dentro de una red de comunicación digital celular;
Fig. 2 muestra una vista general de la arquitectura del servicio radio global por paquetes GPRS;
Fig. 3 muestra un diagrama esquemático que ilustra la estimación de la localización geográfica de una estación móvil según la invención;
Fig. 4 muestra un diagrama esquemático de una estación móvil de acuerdo con la invención;
Fig. 5 muestra la transmisión de información de localización geográfica en un sistema GPRS según la invención;
Fig. 6 muestra un diagrama esquemático de un servidor WWW según la invención;
Fig. 7 muestra una transmisión modificada de información de localización en un sistema GPRS según la invención;
Fig. 8 muestra una estructura básica subyacente bajo una red de comunicación digital celular de acuerdo con el estándar GSM;
Fig. 9 muestra la jerarquía de transacción de canal para una red de comunicación digital celular según el estándar GSM.
Descripción de las realizaciones preferidas
La Fig. 1 da una perspectiva general de la arquitectura lógica del servicio radio global por paquetes GPRS tal como se especifica en las especificaciones ETSI GSM 03.60. Aquí, para la implementación del servicio radio global por paquetes GPRS, se proporcionan dos tipos de redes GPRS troncales. La primera es una red troncal intra-PLMN y la segunda es una red troncal Inter.-PLMN. Además, un nodo de apoyo GPRS GSN contiene las funcionalidades requeridas para soportar GPRS.
En una PLMN puede haber más de un nodo GSN. El nodo GPRS pasarela de soporte GGSN es el nodo al que accede la red de datos por paquetes debido a la evaluación de una dirección de protocolo de datos por paquetes PDP que contiene información acerca del enrutamiento para los usuarios conectados del GPRS, por ejemplo, en protocolo de internet IP o X.25. Esta información acerca del enrutamiento es usada para pasar unidades de datos por paquetes PDUs al punto de conexión actual de estaciones móviles, es decir, el nodo servidor de soporte GPRS.
El nodo de soporte GGSN puede requerir información de localización de un registro de posiciones base HLR a través de la interfaz opcional Gc mostrada en la Fig. 2. El nodo de soporte GGSN es el primer punto de una interconexión de red de datos por paquetes en el que una red de comunicación digital celular GSM soporta un servicio radio global por paquetes GPRS. Con este fin, la interfaz Gi es soportada por el nodo de soporte GGSN.
La red troncal intra-PLMN es la red proveedora de internet IP que interconecta nodos de soporte GSN dentro de la misma red móvil pública terrestre PLMN. Además, la red troncal inter-PLMN es la red IP que interconecta los nodos de soporte GSN y las redes troncales intra-PLMN en diferentes redes móviles públicas terrestres PLMN.
Cada red troncal intra-PLMN es una red IP privada pensada para datos GPRS y señalización GPRS solamente. Una red IP privada es una red IP a la que se proporciona algún mecanismo de control de acceso para conseguir un nivel requerido de seguridad.
Como se muestra en la Fig. 1, dos redes troncales intra-PLMN están conectadas a través de la interfaz Gp utilizando pasarelas de borde BG y una red troncal inter-PLMN. La red troncal inter-PLMN se selecciona mediante un acuerdo de vagabundeo que incluye la funcionalidad de seguridad BG. La pasarela de borde BG no está definida dentro del alcance del servicio radio global por paquetes GPRS. La red troncal inter-PLMN puede ser una red de datos por paquetes, por ejemplo, internet público o una línea alquilada.
Como se muestra en la Fig. 2, el nodo servidor de soporte GPRS SGSN es el nodo que da servicio a la estación móvil MS, es decir, soporta la interfaz Gb. En una conexión de un servicio radio global por paquetes GPRS, el nodo servidor de soporte GPRS SGSN establece un contexto de administración de movilidad que contiene información perteneciente a, por ejemplo, la movilidad y la seguridad de la estación móvil. En una activación en un contexto PDP, el nodo servidor de soporte GPRS SGSN establece un contexto PDP para ser utilizado para el enrutado dentro de la red GPRS móvil pública terrestre PLMN, con el nodo pasarela de soporte GPRS GGSN que el suscriptor GPRS
utiliza.
Las funcionalidades del nodo servidor de soporte GPRS SGSN y del nodo pasarela de soporte GPRS se pueden combinar en el mismo nodo físico o pueden residir en diferentes nodos físicos. El nodo servidor de soporte GPRS y el nodo pasarela de soporte GPRS pueden contener información de enrutado IP y pueden estar interconectados con enrutadores IP. En caso de que los nodos de soporte pasarela GGSN y servidor SGSN estén en diferentes redes móviles públicas terrestres PLMN, se interconectan por medio de la interfaz Gp. La interfaz Gp proporciona la funcionalidad de la interfaz Gn más una funcionalidad de seguridad requerida para comunicación inter-PLMN. Esta funcionalidad de seguridad está basada en acuerdos entre operadores.
El nodo servidor de soporte GPRS SGSN puede recibir peticiones de paginación de la central de conmutación de servicio móvil MSC y del registro de localizaciones de visitantes VLR a través de la interfaz Gs. Además, el registro de posiciones base HLR contiene datos de suscripción e información de enrutado del servicio radio global por paquetes. El registro de posiciones base HLR es accesible desde el nodo servidor de soporte GPRS SGSN a través de la interfaz Gr. Para estaciones móviles MS que están vagabundeando, el registro de posiciones base HLR puede estar en una red móvil pública terrestre PLMN diferente de la del nodo servidor de soporte GPRS SGSN. Los SMS-GMSC y SMS-IWMSC están conectados al nodo servidor de soporte GPRS SGSN a través de la interfaz Gd para habilitar que las estaciones móviles MS que utilizan el servicio radio global por paquetes GPRS envíen y reciban mensajes cortos SMS a través de canales de radio GPRS.
La arquitectura lógica del servicio radio global por paquetes GPRS según la Fig. 1 y la Fig. 2 puede ser utilizada para proporcionar servicios WWW dependientes de la localización como se esboza en las siguientes líneas.
Como se muestra en la Fig. 3, en un área con cobertura de una red de comunicación digital celular GSM la estación móvil MS recibe información específica de localización de un canal de emisión de célula CBCH, un canal de control de emisión BCCH o un código de identidad de estación base BSIC desde al menos un subsistema de estación base BSS. Por tanto, la estación móvil MS siempre tiene información exacta acerca de su propia localización actual dentro del área de servicio GSM.
Además, una estación móvil normalmente recibe la información específica de localización no sólo del subsistema de estación base BBS 1 donde está vagabundeando, sino también de los subsistemas de estación base BSS 2 a BSS 5 adyacentes.
La información específica de localización es intercambiada con un dispositivo móvil MD que utiliza esta información, o bien para estimar la localización geográfica de la estación móvil MS, o bien para transferir la información específica de localización por medio de un nodo de soporte SGSN, la red troncal intra-PLMA y el nodo pasarela de soporte GPRS GGSN a un servidor WWW que puede entonces estimar la localización geográfica requerida.
El servidor WWW es, por ejemplo, instalado en la red de datos por paquetes, por ejemplo, internet o una red LAN. Sin embargo, el número de servidores WWW no está restringido a uno, sino que múltiples servidores WWW pueden contribuir a la provisión de servicios WWW dependientes de la localización. Estos servidores WWW pueden disponerse en una LAN y pueden estar en diferentes localizaciones.
Como se muestra en la Fig. 3, una estación móvil MS está vagabundeando en la celda 1 y directamente recibe información de emisión de un subsistema de estación base BSS1. Además, una estación móvil MS también recibe la correspondiente información de emisión de las células 2 a 5 adyacentes a través de los subsistemas de estación base BSS2 a BSS 5 relacionados. Un enlace R entre la estación móvil MS y un dispositivo móvil MD, como un ordenador portátil, se consigue a través de una dispositivo de interfaz móvil, por ejemplo, una tarjeta 2 de datos PCMCIA diseñada con dicho fin. Ejemplos específicos de dichas tarjetas de datos PCMCIA son DC12, DC23, DC33.
Como se muestra en la Fig. 4, la estación móvil MS comprende un receptor 4 para recibir la información de emisión transmitida por medio de la pluralidad de subsistemas de estación base BSS1, ..., BSS5 adyacentes a la estación móvil MS. Además, se proporciona un filtro 6 de datos de localización adaptado para seleccionar datos específicos de la localización de la estación móvil MS a partir de la información de emisión recibida. Una interfaz 8 de dispositivo móvil establece una conexión con el dispositivo móvil MD que está vagabundeando junto con la estación móvil MS. La interfaz 8 de dispositivo móvil sirve para recibir una petición de datos específicos de localización desde el dispositivo móvil MD y para transferir los datos específicos de localización al dispositivo móvil MD.
Según una realización, el filtro 6 de datos de localización está adaptado para seleccionar identificaciones de células transferidas por medio del canal de control de emisión BCCH y recibidas también para las células adyacentes. Por tanto, los datos específicos de localización sólo se seleccionan dentro de la estación móvil y no se lleva a cabo ningún procesado adicional de estos datos. Otra opción es seleccionar los códigos de identidad de la estación base BSIC recibidos por medio del canal de control de sincronización SCH.
Según otra realización, la estación móvil MS comprende una unidad 10 de cálculo. En este caso, el filtro 6 de datos de localización debería identificar una longitud loi y una latitud lai para cada célula adyacente. La unidad 10 de cálculo puede entonces estimar la localización geográfica de la estación móvil en vista de las longitudes y latitudes loi, lai dadas. La longitud se estima como la posición en la que la estación móvil MS está a la misma distancia de la célula más lejana hacia el este y la más lejana hacia el oeste. Consecuentemente, la latitud lai de la estación móvil se estima como
la posición en la que la distancia a la célula más lejana hacia el norte y la célula más lejana hacia el sur es la misma.
Un ejemplo de dicho proceso de estimación se ilustra en la Fig. 3. Suponiendo que las latitudes de las células 1 a 5 son 1,5, 2,5, 1, 2, 3, respectivamente, y que las longitudes correspondientes son 2, 2, 1, 1, 1, respectivamente, la longitud y latitud estimadas para la estación móvil es 2 y 1,4, respectivamente. Al contrario que la latitud 1,5 y la longitud 2 de la célula 1 donde la estación MS está vagabundeando, la latitud y longitud estimadas lae y loe por tanto están ligeramente movidas hacia la izquierda y arriba, respectivamente, ya que la estación móvil MS también recibe información de localización de células que están en esas direcciones.
Por supuesto, cualquier enfoque generalizado puede ser usado para obtener una localización geográfica estimada para la estación móvil MS a partir de la información de localización disponible a través de la red de comunicación digital celular. Otro ejemplo sería asignar diferentes factores de peso a las diferentes latitudes y longitudes, respectivamente.
La provisión general de servicios WWW dependientes de la localización en una red de comunicación digital celular se ilustra en las Figs. 5 y 7.
Los nodos pasarela GGSN y servidor GPSN de soporte GPRS transfieren los IDs ID1, ID2, ..., ID5 de las células o los códigos de identidad de estación base BSCI1, ..., BSCI5 recibidos por la estación móvil MS mediante las subestaciones de estación base BSS1, ..., BSS5, respectivamente, a un servidor WWW instalado en la red de datos por paquetes.
Como se muestra en la Fig. 5, los IDs de las células o los códigos de identidad de estación base BSCI1, ..., BSCI5 recibidos y seleccionados por la estación móvil MS son transferidos como datos de localización al dispositivo móvil a petición del mismo. Una aplicación WWW ejecutada en el dispositivo móvil MD incluye todos los IDs de las células o los códigos de identidad de estación base BSCI1, ..., BSCI5 en una petición adecuada escrita en protocolo de transmisión de hipertexto HTTP.
Esta petición HTTP es entonces transferida a un servidor WWW en la red de datos por paquetes, por ejemplo, internet o X.25, a través del nodo servidor de soporte GPRS SGSN y del nodo pasarela de soporte GPRS GGSN correspondientes sin ningún intercambio de datos en la red de comunicación digital celular. Como no se ha proporcionado ninguna información de localización de la estación móvil a la red de comunicación digital celular, esto permite mejorar significativamente la privacidad de los servicios WWW dependientes de la localización. De acuerdo con un enfoque alternativo, esta petición de información geográfica y la inicialización de los servicios WWW dependientes de la localización podría también ser llevado a cabo por la propia estación móvil MS, en caso de que se instale una aplicación WWW en el mismo.
La estructura del servidor WWW se muestra en la Fig. 6. El servidor WWW comprende un generador 14 de sitios web que genera sitios web para ser retransmitidos al dispositivo móvil MD al recibir la petición HTTP recibida del mismo. Además, se proporciona una unidad 16 de almacenamiento que almacena elementos para construir dicho sitio web y que se usa a petición. Para convertir los IDs de células de las células adyacentes a la estación móvil MS y al dispositivo móvil MD, respectivamente, también se proporciona una tabla 18 de correspondencias para transferir las IDs de célula de identificación de célula o los códigos de identidad de estación base BSIC a posiciones geométricas de los respectivos subsistemas de estación base BSS1, ..., BSS5 para estimar la localización geométrica de la estación móvil y del dispositivo móvil MD.
Por tanto, según la realización mostrada en la Fig. 5, la estimación real de la localización geométrica necesaria para proporcionar servicios WWW dependientes de la localización se lleva a en el servidor WWW. Después de la estimación de la localización geométrica, un sitio web sensible a la localización, por ejemplo, información de previsión del tiempo o información de un mapa de localización, puede ser entonces retransferida al dispositivo móvil MD. Aquí, la precisión para la localización geométrica es de +/- 30 Km. en el peor de los casos. Cuando menor sea el tamaño de la célula en un área específica, mejor será esta precisión en el peor de los casos.
La tabla 18 de correspondencias comprende una correspondencia entre los IDs de célula o códigos de identidad de estación base BSCI y las posiciones geográficas exactas en términos de latitud y longitud de respectivas células y subsistemas de estación base. Por tanto, una vez los IDs de célula o códigos de identidad de estación base BSCI están disponibles en el servidor WWW, la localización geométrica de la estación móvil MS es calculada como se esbozó anteriormente.
La Fig. 7 muestra la provisión de servicios WWW dependientes de la localización en caso de que la estación móvil MS también comprenda la unidad 10 de cálculo. Aquí, la latitud lai y la longitud loi de cada célula son transferidos por medio de los subsistemas de estación base BSS1 a BSS5 a la estación móvil MS a través del canal de emisión de célula CBCH. A petición del dispositivo móvil MD se lleva a cabo una estimación de la localización geográfica en la estación móvil MS. Por tanto, sólo se transfieren como datos de localización al dispositivo móvil MD una estimación simple de la latitud lae y una estimación simple de la longitud loe.
Esta realización es más compleja, ya que requiere que la latitud lai y la longitud loi de cada célula sean almacenados en el subsistema de conmutación y de red NSS y que esta información sea insertada en el canal de emisión de célula CBCH. En caso de que la estimación de la localización geográfica de la estación móvil MS se haga en la propia estación móvil MS de acuerdo con los algoritmos esbozados arriba, la aplicación WWW que se ejecuta en el dispositivo móvil MD puede requerir directamente la latitud lae estimada y la longitud loe estimada a través de la interfaz 8 de dispositivo móvil, de forma que no se impongan requisitos especiales, es decir, la tabla 18 de correspondencias, sobre el servidor WWW que está recibiendo. Por tanto, se puede usar cualquier servidor WWW que ofrezca sitios web sensibles a la localización basados en la latitud y la longitud de la aplicación WWW que efectúa la petición.
La ventaja principal de esta alternativa es que no requiere que la estación móvil MS reporte ningún dato de vuelta a la red de comunicación digital celular para determinar su localización geográfica. Este asunto es muy importante en caso de que la privacidad sea crucial. Hasta ahora esto no ha sido considerado ni soportado por las soluciones conocidas.
Cuando peticiones de aplicaciones WWW se procesan independientemente de una forma secuencial en el tiempo, el modelo WWW funciona bien. Por otro lado, servicios complejos pueden requerir el mantenimiento de información de estado y de control de flujo en el servidor WWW a través de múltiples aplicaciones WWW, y esto viola el supuesto de independencia.
Servicios web complejos requieren que ocurran interacciones múltiples, secuenciales y relacionadas a lo largo de prolongados períodos de tiempo. Como parte de una aplicación WWW como esta, el usuario puede desear suspender una sesión y continuarla más tarde, o el servidor WWW puede transferir el control de la sesión a otra aplicación WWW. Según la invención, toda la información acerca del progreso de la sesión es mantenida en el servidor WWW, de forma que es posible implementar mecanismos de recuperación que soporten aplicaciones WWW prolongadas.
De acuerdo con la invención, el manejo de dichos servicios web complejos se consigue a través de un manipulador 20 de sesión, donde una secuencia de interacciones relacionadas con una pluralidad de servicios WWW dependientes de la localización se representa como una única sesión con un gráfico de estado de flujo.
Cuando una sesión envía un documento a través del generador 14 de sitios web, se suspende la ejecución y el estado es almacenado en un disco o en una base de datos. Cuando se recibe una respuesta, la ejecución continúa a partir del punto de suspensión, con el estado automático restaurado. La sesión continúa hasta que otro servicio WWW sea requerido, enviando otro sitio web dependiente de la localización al usuario.
En caso de múltiples servicios WWW, los sitios web se escriben de forma que su contenido sea adaptado dinámicamente según la petición HTTP respectiva, de forma que sitios web diferentes sean enviados por el generador 14 de sitios web dependiendo de la posición geográfica del dispositivo móvil MD y estación móvil MS que efectúan la petición, respectivamente.
Separar la lógica de servicio del generador 14 de sitios web permite una implementación efectiva del servidor WWW. En particular, el flujo de control e información de toda interacción relacionada con una o más aplicaciones WWW es manipulado en una localización central, es decir, el manipulador 20 de sesión. Esto permite el seguimiento dinámico y la visualización del comportamiento del servicio y patrones de uso.
En general, un panorama para la provisión de servicios dependientes de la localización puede, por ejemplo, ser que un suscriptor tenga su registro de posiciones base HLR en una red móvil pública terrestre PLMN A y se mueva a otra red móvil pública terrestre PLMN B, como se muestra en la Fig. 1. Aquí, el suscriptor necesita información, por ejemplo, acerca de atascos de tráfico al vagabundear con el coche. También, cuando el suscriptor llegue al destino final dentro de la red móvil pública terrestre PLMN B, puede necesitar información exacta acerca de eventos culturales.
Como se muestra en la Fig. 1, el suscriptor está inicialmente conectado a la red troncal intra-PLMN a través de uno de los nodos servidor de soporte GPRS SGSN. Como se esbozó arriba, esta red troncal intra-PLMN está enlazada a través del nodo pasarela de soporte GPRS a la red de datos por paquetes, de forma que se consigue un enlace a uno de los servidores WWW instalados en el mismo. Este enlace es usado para proporcionar, por ejemplo, la información acerca de la ruta o la información sobre atascos de tráfico que necesita el suscriptor para evitar cualquier retraso al viajar hacia el destino final.
Aquí, el suscriptor finalmente atraviesa desde la red móvil pública terrestre PLMN A a la red móvil pública terrestre PLMN B. En este punto, se produce una entrega en vista tanto de la entrega estándar en una red de comunicación digital celular como del intercambio de datos de localización con respecto a servicios WWW dependientes de la localización esbozados con respecto a las Figs. 5 y 7. Las entradas en el registro de localizaciones de visitantes VLR de ambas redes móviles públicas terrestres PLMN A y B se adaptan y el suscriptor es asignado a una central de conmutación de servicio móvil MSC dentro de la red móvil pública terrestre B para proporcionar datos al suscriptor también dentro de la red móvil pública terrestre B.
Además, con respecto a los servicios WWW, la entrega de servicios es ejecutada a través de las pasarelas de borde BG enlazadas con la red troncal inter-PLMN y la red troncal intra-PLMN, respectivamente. Una vez se haya llevado a cabo esta entrega de servicios, el suscriptor está ahora enlazado a través del nodo servidor de soporte GPRS y del nodo pasarela de soporte GPRS de la red móvil pública terrestre B a la red de datos por paquetes. Por tanto, la información acerca de la ruta o información acerca de los atascos de tráfico puede ahora ser proporcionada a través de este enlace modificado. Además, una vez que el suscriptor ha alcanzado el destino final puede también requerir cualquier otra información útil dependiente de la localización, por ejemplo, información acerca de eventos culturales o sociales.
\newpage
Abreviaturas
BCCH
Canal de Control de Emisión
BTS
Estación de Transceptor Base
CBCH
Canal de Emisión de Célula
DAN
Nodo de Acceso IP Directo
GPRS
Servicio Radio Global por Paquetes
GPS
Sistema de Posicionamiento Global
GSN
Nodo de Soporte GPRS
HTML
Lenguaje de Marcas de Hipertexto
HTTP
Protocolo de Transmisión de Hipertexto
IP
Protocolo de Internet
ISP
Proveedor de Servicios de Internet
MS
Estación Móvil
PCMCIA
Definición de interfaz de hardware/software para ordenadores personales
LAN
Red de Área Local
THC
Canal de Tráfico
WWW
Red Global

Claims (40)

1. Una estación móvil (MS) para una red de comunicación digital celular (GSM) que soporta servicios WWW, que comprende:
a)
un receptor (4) para información de emisión transmitida desde, al menos, un subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5),
b)
un filtro (6) de datos de localización adaptado para seleccionar datos específicos de la localización de dicha información de emisión recibida, y
c)
una interfaz (8) de dispositivo móvil adaptada para establecer una conexión con un dispositivo móvil (MD) que está conectado a dicha estación móvil (MS), para recibir una petición para dichos datos específicos de la localización de dicho dispositivo móvil (MD) y para transferir dichos datos específicos de la localización a dicho dispositivo móvil (MD).
2. La estación móvil de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho filtro (6) de datos de localización está adaptado para identificar una identificación de célula (Idi de célula) para dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) como datos específicos de la localización.
3. La estación móvil de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho filtro (6) de datos de localización está adaptado para identificar un código de identidad de estación base (BSIC i) para dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) como datos específicos de la localización.
4. La estación móvil de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho filtro (6) de datos de localización está adaptado para identificar una longitud (loi) y una latitud (lai) para dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) como datos específicos de localización.
5. La estación móvil de acuerdo con la reivindicación 4, donde dicha estación móvil (MS) comprende además una unidad (10) de cálculo que recibe dicha longitud (loi) y latitud (lai) de dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) para determinar una longitud (loe) y latitud (lae) estimadas para dicha estación móvil (MS).
6. La estación móvil de acuerdo con la reivindicación 5, donde dicha unidad (10) de cálculo calcula dichas longitud (loe) y latitud (lae) estimadas como el valor medio lineal en caso de que se reciba más de un valor para la longitud (loi) y la latitud (lai), respectivamente.
7. Un sistema global de servicio de portadora de datos, que comprende:
a)
una red de comunicación digital celular (GSM) con
a1)
al menos un subsistema de conmutación (MSC, HLR, VLR) adaptado para transferir información de emisión a, al menos, un subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) en dicha red de comunicación digital celular,
a2)
una estación móvil (MS) que vagabundea en dicha red de comunicación digital celular (GSM) y que recibe información de emisión de dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5),
a3)
un dispositivo móvil (MD) conectado a dicha estación móvil (MS) a través de una interfaz (8) de dispositivo móvil,
b)
una red (IP, X.25) de datos por paquetes que conecta un servidor al dispositivo móvil (MD) a través de, al menos, un nodo de soporte (SGSN, GGSN) de servicio global de portadora de datos (GPRS), donde
c)
dicha estación móvil (MS) comprende un filtro (6) de datos de localización adaptado para transferir datos específicos de la localización extraídos de dicha información de emisión a dicho dispositivo móvil (MD) a petición de dicho dispositivo móvil (MD),
d)
dicho dispositivo móvil (MD) está adaptado para requerir un servicio dependiente de la localización de dicho servidor sobre la base de dichos datos específicos de la localización, y
e)
dicho servidor comprende un generador (14) de sitios para generar un sitio dependiente de la localización de acuerdo con dicha petición recibida.
8. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho servidor además comprende una unidad (10) de almacenamiento que almacena elementos de sitio usados para generar un sitio requerido a petición.
9. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho servidor comprende además un manipulador (20) de sesión para gestionar una pluralidad de demandas simultáneas en
paralelo.
10. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 8, donde dicho servidor comprende además un manipulador (20) de sesión para gestionar una pluralidad de demandas simultáneas en paralelo.
11. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho filtro (6) de datos de localización está adaptado para transferir una identificación de célula (Idi de célula) de dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) a dicho dispositivo móvil (MD) como datos específicos de la localización.
12. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 11, donde dicho servidor comprende además una unidad (10) de almacenamiento que almacena elementos de sitio utilizados para generar un sitio requerido a petición.
13. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 11, donde dicho servidor comprende además un manipulador (20) de sesión para gestionar una pluralidad de demandas simultáneas en
paralelo.
14. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 13, donde dicho servidor comprende además una unidad (10) de almacenamiento que almacena elementos de sitio utilizados para generar un sitio requerido a petición.
15. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho filtro (6) de datos de localización está adaptado para transferir un código de identidad de estación base (BSIC i) de dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) a dicho dispositivo móvil (MD) como datos específicos de la localización.
16. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 15, donde dicho servidor comprende además una unidad (10) de almacenamiento que almacena elementos de sitio utilizados para generar un sitio requerido a petición.
17. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la invención 15, donde dicho servidor comprende además un manipulador (20) de sesión para gestionar una pluralidad de demandas simultáneas en paralelo.
18. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 17, donde dicho servidor comprende además una unidad (10) de almacenamiento que almacena elementos de sitio utilizados para generar un sitio requerido a petición.
19. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 11, donde dicho servidor comprende además una tabla (18) de correspondencias para buscar la correspondencia desde una identificación de célula (Idi de célula) transferida hasta una posición geométrica de dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) respectivo, para estimar dicha localización geométrica de dicha estación móvil (MS) y dicho dispositivo móvil (MD).
20. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 15, donde dicho servidor comprende además una tabla (18) de correspondencias para buscar la correspondencia desde un código de identidad de estación base (BSCI i) transferido hasta una posición geométrica de dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) respectivo, para estimar dicha localización geométrica de dicha estación móvil (MS) y dicho dispositivo móvil (MD).
21. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho filtro (6) de datos de localización está adaptado para identificar una longitud (loi) y una latitud (lai) para dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) a partir de dichos datos específicos de la localización.
22. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 21, donde dicha estación móvil (MS) comprende además una unidad (10) de cálculo que recibe dichas longitud (loi) y latitud (lai) de dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) para determinar una longitud (loe) y latitud (lae) estimadas para dicha estación móvil (MS).
23. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 22, donde en caso de que se reciban una pluralidad de longitudes (loi) y latitudes (lai), dicha unidad (10) de cálculo calcula la longitud (loe) y latitud (lae) estimadas como el valor medio lineal de todas las longitudes (loi) y latitudes (lai) recibidas, respectivamente.
24. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 23, donde dicho dispositivo móvil (MD) está adaptado para incluir la longitud (loe) y latitud (lae) estimadas en dicha petición para dicho servicio dependiente de la localización.
25. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 24, donde dicho generador (14) de sitios en dicho servidor selecciona un sitio de dicha unidad (16) de almacenamiento sobre la base de dichas longitud (loe) y latitud (lae) estimadas.
26. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho servidor es un servidor WWW.
27. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho servicio dependiente de la localización es un servicio de internet.
28. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 7, que utiliza servicios de portadora de datos con conmutación de paquetes.
29. El sistema global de servicio de portadora de datos de acuerdo con la reivindicación 7, que utiliza servicios de portadora de datos con conmutación de circuitos.
30. Un método para proporcionar servicios específicos de localización en un sistema de servicio global por paquetes, que comprende las operaciones de:
a)
establecer un canal de comunicación entre
a1)
un dispositivo móvil (MD) que tiene una interfaz con una estación móvil (MS) que vagabundea en una red de comunicación digital celular (GSM) y
a2)
un servidor instalado en una red de datos por paquetes (LAN),
b)
transferir datos (Idi de célula, lae, loe) específicos de localización extraídos de la información de emisión recibida por dicha estación móvil (MS) a dicho dispositivo móvil (MD) a petición de dicho dispositivo móvil (MD),
c)
transferir una petición para un servicio dependiente de la localización desde dicho dispositivo móvil (MD) a dicho servidor sobre la base de dichos datos específicos de la localización, y
d)
transferir un sitio dependiente de la localización desde dicho servidor a dicho dispositivo móvil (MD).
31. El método de acuerdo con la reivindicación 30, donde la identificación de célula (Idi de célula) de al menos un subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) es transferida a dicho dispositivo móvil (MD) como datos específicos de la localización.
32. El método de acuerdo con la reivindicación 31, donde dicha al menos una identificación de célula (Idi de célula) recibida se incluye en dicha petición para dicho servicio dependiente de la localización.
33. El método de acuerdo con la reivindicación 32, donde en dicho servidor dicha identificación de célula (Idi de célula) es transferida a una posición geométrica de dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) respectivo utilizando una tabla (18) de correspondencias, para estimar dicha localización geométrica de dicho dispositivo móvil (MD) como base para dicho servicio dependiente de la localización.
34. El método de acuerdo con la reivindicación 30, donde dicho código de identidad de estación base (BSCI i) de, al menos, un subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) es transferido a dicho dispositivo móvil (MD) como datos específicos de la localización.
35. El método de acuerdo con la reivindicación 34, donde dicho al menos un código de identidad de estación base (BSCI i) se incluye en dicha petición para dicho servicio dependiente de la localización.
36. El método según la reivindicación 35, donde en dicho servidor dicho código de identidad de estación base (BSCI i) es transferido a una posición geométrica de dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) respectivo utilizando una tabla (18) de correspondencias, para estimar dicha localización geométrica de dicho dispositivo móvil (MD) como base para dicho servicio dependiente de la localización.
37. El método según la reivindicación 30, donde sobre la base de una longitud (loi) y latitud (lai) de dicho subsistema de estación base (BSS 1; ...; BSS 5) se determinan una longitud (loe) y una latitud (lae) estimadas para dicha estación móvil (MS).
38. El método según la reivindicación 37, donde en caso de que exista más de un valor para la longitud (loi) y la latitud (lai), dichas longitud (loe) y latitud (lai) estimadas se calculan como el valor medio lineal de todas las longitudes (loi) y latitudes (lai), respectivamente.
\newpage
39. El método de acuerdo con la reivindicación 38, donde dichas longitud (loe) y latitud (lae) estimadas se incluyen en dicha petición para dicho servicio dependiente de la localización.
40. El método de acuerdo con dicha reivindicación 39, donde se selecciona un sitio de una unidad (16) de almacenamiento en dicho servidor sobre la base de dichas longitud (loe) y latitud (lae) estimadas incluidas en dicha petición.
ES98941323T 1997-07-15 1998-07-13 Servicio www dependiente de la localizacion en una red de comunicacion digital celular. Expired - Lifetime ES2253823T3 (es)

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