FI112157B - Menetelmä ja järjestelmä solukkoradioverkon tilaajapäätelaitteen paikantamiseksi - Google Patents

Description

112157

Menetelmä ja järjestelmä solukkoradioverkon tilaajapäätelait-teen paikantamiseksi

Ala

Keksinnön kohteena on menetelmä tilaajapäätelaitteen paikantami-5 seksi solukkoradiojärjestelmässä, sekä järjestelmä solukkoradiojärjestelmän tilaajapäätelaitteen paikantamiseksi.

Tausta

Paikantamispalvelulla (Location Services, LCS) tarkoitetaan solukkoradiojärjestelmän verkon infrastruktuurin mahdollistamaa palvelua, jonka 10 avulla tilaajapäätelaitteen sijainti voidaan määrittää. Paikantamispalvelun tuottamaa tietoa voidaan käyttää esimerkiksi sijaintiriippuvan lisäarvopalvelun toteuttamiseksi. Esimerkkejä lisäarvopalveluista ovat alueelliset sääennusteet, tiedot paikallisesta viihdetarjonnasta, aikataulut, liikenneolosuhteet, tiedot lähimmistä palvelupisteistä (esimerkiksi lähin apteekki tai poliisiasema), ja hätä-15 puhelua soittavan tilaajapäätelaitteen paikantaminen.

Sijainti voidaan määrittää usealla eri tarkkuudella. Moniin tarkoituksiin riittää se, että paikannetaan tilaajapäätelaitteen sijainti palvelevan solun tunnisteen tarkkuudella.

Esimerkiksi GSM-järjestelmässä (Global System for Mobile Com-20 munications) matkapuhelinosaprotokollan (Mobile Application Part Protocol, • · : MAP) ATI-toiminnon (Any Time Interrogation) tai SRI-toiminnon (Send Routing *

Information) avulla voidaan kysyä tilaajapäätelaitteen sijaintitieto verkosta. Jos ·:··: kysely tehdään silloin, kun verkon ja tilaajapäätelaitteen välillä ei ole aktiivista :··· radioyhteyttä, saadaan sijaintitietona ainoastaan sijaintialueen koodi (Location .···. 25 Area Code, LAC), joka ei ole reaaliaikainen tieto. Jos kysely tehdään silloin, kun verkon ja tilaajapäätelaitteen välillä on aktiivinen radioyhteys, saadaan si-. jaintitietona sijaintialueen koodia huomattavasti tarkempi palvelevan solun tun- ... niste, joka on reaaliaikainen tieto.

I »

Jos paikannettavasta tilaajapäätelaitteesta ei ole aktiivista radioyh-: 30 teyttä verkkoon puhelun vuoksi, voidaan aktiivinen radioyhteys aikaansaada

lähettämällä verkosta tilaajapäätelaitteelle lyhytsanomapalvelusanoma (SMS

• · t message, SMS = Short Message Service), josta jatkossa käytetään nimitystä lyhytsanoma. Ongelmaksi muodostuu tällöin se, että radioyhteys on aktiivinen '···* vain lyhyen aikaa tilaajapäätelaitteen vastaanottaessa tai lähettäessä lyhytsa- 35 nomia, jolloin sijaintitiedon kyselyn onnistuminen on epävarmaa. Toinen ongel- 2 112157 ma on se, että paikannustarkoituksessa lähetetty lyhytsanoma vaatii tilaaja-päätelaitteen käyttäjältä aktiivista toimintaa, esimerkiksi sanoman lukemisen ja poistamisen.

Lyhyt selostus 5 Keksinnön tavoitteena on tarjota parannettu menetelmä tilaajapää- telaitteen paikantamiseksi solukkoradiojäijestelmässä ja parannettu järjestelmä solukkoradiojärjestelmän tilaajapäätelaitteen paikantamiseksi. Keksinnön eräänä puolena esitetään patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tilaaja-päätelaitteen paikantamiseksi. Keksinnön eräänä puolena esitetään patentti-10 vaatimuksen 15 mukainen järjestelmä solukkoradiojärjestelmän tilaajapäätelaitteen paikantamiseksi. Keksinnön muut edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu siihen, että verkko lähettää tilaajapäätelaitteelle lyhytsanoman, jonka tyypiksi asetetaan tyyppi nolla. Lisäksi lyhytsanomaa kul-15 jettavassa protokollassa tilaajapäätelaite käsketään odottamaan seuraavaa lyhytsanomaa, jolloin radioyhteys verkon ja tilaajapäätelaitteen välillä jää aktiiviseksi tietyksi ajaksi. Tilaajapäätelaite hylkää vastaanottamansa lyhytsanoman hyötykuorman ilman tilaajapäätelaitteen käyttäjän suorittamia toimenpiteitä, koska lyhytsanoman tyyppi on nolla. Tilaajapäätelaite paikannetaan hakemalla 20 tilaajapäätelaitteen palvelevan solun tunniste verkosta verkon ja tilaajapääte-’ laitteen välisen radioyhteyden ollessa aktiivinen. Radioyhteys on aktiivinen, ; ·· koska tilaajapäätelaite odottaa seuraavaa lyhytsanomaa.

Keksinnöllä saavutetaan kaksi merkittävää etua. Tilaajapäätelait-·:··: teen paikannuksen luotettavuus paranee, koska radioyhteys pysyy aktiivisena *:··: 25 riittävän kauan, jolloin sijaintitiedon kysely onnistuu. Kuitenkaan käyttäjä ei jou- ;*·. du suorittamaan mitään toimenpiteitä paikannuksen johdosta, koska tilaaja- päätelaite hylkää automaattisesti vastaanottamansa lyhytsanoman hyötykuor-i(<.: man. Itse asiassa ihannetapauksessa tilaajapäätelaitteen käyttäjä ei saa mi tään indikaatiota paikannuksen suorittamisesta.

30 Kuvioluettelo ." *; Keksinnön edulliset suoritusmuodot selostetaan esimerkinomaisesti alla viitaten oheisiin piirroksiin, joista: • ; kuvio 1 on periaatekuva paikantamispalvelusta; kuvio 2 on yksinkertaistettu lohkokaavio järjestelmästä solukko-35 radiojärjestelmän tilaajapäätelaitteen paikantamiseksi; 3 112157 kuvio 3 esittää solukkoradiojärjestelmän soluja; kuvio 4 on vuokaavio havainnollistaen menetelmää tilaajapäätelait-teen paikantamiseksi solukkoradiojärjestelmässä; kuviot 5, 6 ja 7 ovat signaalisekvenssikaavioita havainnollistaen si-5 jaintiriippuvaisen palvelun toteuttamista solukkoradiojärjestelmässä; kuvio 8 havainnollistaa suoritusmuotoa, jossa kuvion 2 järjestelmään luodaan uusi komponentti; kuvio 9 on signaalisekvenssikaavio havainnollistaen erilaisia tapoja paikantamisen suorittamiseen; 10 kuvio 10 on vuokaavio havainnollistaen paikantamisen suorittamista GPRS-järjestelmässä; kuvio 11 on vuokaavio havainnollistaen paikantamisen suorittamista UMTS-järjestelmässä; kuvio 12 on yksinkertaistettu lohkokaavio UMTS-järjestelmän ra- 15 kenteesta.

Suoritusmuotojen kuvaus

Viitaten kuvioon 1 esitetään paikantamispalvelun yleinen periaate. Paikantamispalvelun asiakas 100 lähettää tilaajapäätelaitteen paikantamis-pyynnön 106 paikantamispalvelimelle 102. Paikantamispalvelun asiakas 100 20 voi olla mikä tahansa solukkoradiojärjestelmän osa, mukaanlukien paikannet-.:.: tava tilaajapäätelaite 104, tai solukkoradiojärjestelmän ulkopuolinen entiteetti, i '·· Paikantamispalvelin 102 muodostuu tarvittavista paikantamispalve- " *: lun toteuttavista laitteistokomponenteista, ohjelmistokomponenteista ja tarvitta- ·:·· vista tietoliikenneyhteyksistä. Paikantamispalvelin 102 suorittaa sitten paikan- ·:··: 25 tamispyynnössä 106 määritellyn tilaajapäätelaitteen 104 paikantamisen 108 .··*. paikantamispyynnössä 106 määritellyn palvelun laadun mukaisesti. Palvelun laatu määrittää käytetyn paikantamismenetelmän., Paikannuksen 108 tapahduttua paikantamispalvelin 102 lähettää paikantamisvastauksen 110 paikantamispalvelun asiakkaalle 100. Paikantamisvastauksessa 110 ilmoitetaan tilaaja-;· 30 päätelaitteen 104 sijainti tilatun palvelun laatuun sopivalla tavalla, esimerkiksi koordinaatteina, palvelevan solun tunnisteena, tai vaikkapa kyseisen alueen :" ‘: postinumerona.

Paikantamispalvelu voidaan toteuttaa esimerkiksi GSM-järjestel-•;;; mässä, GSM-järjestelmästä edelleenkehitetyissä järjestelmissä tai kolmannen '···' 35 sukupolven matkapuhelinjärjestelmissä, kuitenkin sillä edellytyksellä, että pai kantamisen suorittamisen yhteydessä radioyhteys voidaan järjestelmässä akti- 4 112157 voida käyttämällä lyhytsanomapalvelua, tai lyhytsanomapalvelua vastaavaa tapaa lähettää diskreettejä tekstiviestejä verkon ja tilaajapäätelaitteen välillä.

Seuraavaksi kuvioon 2 viitaten esitetään järjestelmä solukkoradio-järjestelmän tilaajapäätelaitteen paikantamiseksi. Esimerkissä solukkoradio-5 järjestelmänä on käytetty GSM-järjestelmää, mutta järjestelmää voidaan soveltaa myös muissa solukkoradiojärjestelmissä, joissa tunnetaan lyhytsanomapalvelu tai sen tyyppinen palvelu. Kuvio 2 sisältää vain sovellusmuotojen selittämisen kannalta oleelliset lohkot, mutta alan ammattilaiselle on selvää, että tavanomaiseen solukkoradiojärjestelmään sisältyy lisäksi muitakin toi-10 mintoja ja rakenteita, joiden tarkempi selittäminen ei tässä ole tarpeen, koska tarvittaessa niistä on helposti saatavissa lisätietoa. Esimerkissä on oletettu, että tilaajapäätelaitteen paikantaminen tehdään solukkoradiojärjestelmän ulkopuolisen palveluntarjoajan 200 pyynnöstä, mutta on selvää, että paikantaminen voidaan tehdä myös solukkoradiojärjestelmän jonkin osan pyynnöstä.

15 Palveluntarjoaja 200 toimii paikantamispalvelun näkökulmasta sen asiakkaana 100.

Tarvittaessa lisätietoja lyhytsanomapalvelusta on saatavissa tähän viitteeksi otettavista dokumenteista:

- Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Technical 20 Realization of the Short Message Service (SMS); Point-to-Point (PP). GSM

03.40 version 5.8.1 Release 1996. ETS 300 901 December 1998 Fifth Edition.

- Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Alphabets : ·* and language-specific information. GSM 03.38 version 6.0.1 Release 1997.

': : ETSI TS 100 900 V6.0.1 07-1998.

·:··: 25 Palveluntarjoajalla 200 on tietoliikenneyhteys sekä älyverkon ohja- :··· uspisteeseen (Service Control Point, SCP) 204 että lyhytsanomakeskukseen 206. Älyverkon ohjauspiste 204 on älyverkon (Intelligent Network) komponentti, joka tarjoaa paikantamispalvelun rajapinnan. Älyverkon ohjauspiste 204 ja i>#>: lyhytsanomakeskus 206 muodostavat paikantamispalvelun näkökulmasta pai- 30 kantamispalvelinta 102 vastaavan toiminnallisuuden.

·;·' Sekä älyverkon ohjauspisteestä 204 että lyhytsanomakeskuksesta 206 on yhteys signaloinninsiirtopisteeseen (Signalling Transfer Point, STP) 230, joka tekee reititystä signaloinnille sekä matkapuhelinkeskuksen 208 että j;< kotirekisterin 212 suuntaan. Kotirekisteriin 212 on tallennettu pysyvästi kysei- 35 sen operaattorin tilaajatiedot. Vierailijarekisteri 210 sisältää tietyllä hetkellä 5 112157 matkapuhelinkeskuksen 208 palvelemalla alueella olevien tilaajapäätelaittei-den 104 tiedot.

Matkapuhelinkeskuksesta 208 on yhteys tukiasemaohjaimeen 214, joka valvoo ja ohjaa tukiasemia 216. Tukiasemaohjaimen 214 tehtäviä ovat lä-5 hinnä taajuuksien hallinnointi ja tukiaseman 216 ohjaus.

Tukiasema 216 antenneineen sijaitsee yleensä kuuluvuusalueensa eli solun keskellä. Jos solu on jaettu sektoreihin, niin tukiasema 216 sijaitsee sektorin laidalla. Solun mahdollinen koko määräytyy tukiaseman 216 lähetin-vastaanottimien lähetystehon mukaan. Tyypillisesti yhdessä tukiasemassa 216 10 on yhdestä kuuteentoista lähetinvastaanotinta, joista kukin toteuttaa kahdeksan radiokanavaa sekä nousevaan siirtosuuntaan että laskevaan siirtosuuntaan.

Edellä kuvattua solukkoradiojärjestelmän kiinteää infrastruktuuria voidaan nimittää verkoksi 202. Esimerkissämme palveluntarjoaja 200 ei kuulu 15 verkkoon 202, mutta myös sellainen vaihtoehto on mahdollinen, sillä kuten aiemmin todettiin, paikantamispalvelun asiakas 100 eli palveluntarjoaja 200 voi olla myös jokin solukkoradiojärjestelmän osa.

Tukiasemasta 216 on kaksisuuntainen radioyhteys 218 tilaajapää-telaitteeseen 104. Tilaajapäätelaite 104 on tyypillisesti kannettava, mutta se 20 voi olla myös kiinteästi ajoneuvoon tai rakennukseen sijoitettu laite. Tilaaja-päätelaite 104 käsittää antennin 220, lähetinvastaanottimen 222, ja ohjaus-osan 224. Ohjausosa 224 on tyypillisesti toteutettu mikroprosessorina ohjel-: ” mistoineen. Lisäksi tilaajapäätelaite 104 käsittää virtalähteen sekä käyttöliitty- : ‘ män. Käyttöliittymä käsittää tyypillisesti ainakin näytön, näppäimistön, mikrofo- 25 nin ja kuulokkeen.

: Kuviossa 3 havainnollistetaan solukkoradiojärjestelmän soluja.

Yleensä solut mallinnetaan teoreettisesti kuusikulmioina, vaikka todelliset kuuluvuusalueet tietenkin menevätkin osittain päällekkäin eivätkä ole niin sel-värajaisia. Esimerkissä on kuvattu seitsemän solua 300, 302, 304, 306, 308, .-·*. 30 31 0, 312. Tukiasemalla 216 solussa 312 on radioyhteys 218 tilaajapäätelait- '·' teeseen 104, eli solu 312 on tilaajapäätelaitteen 104 palveleva solu.

Paikantamispalvelun tehtävä on saada selville, mikä on jonkin tietyn tilaajapäätelaitteen 104 palvelevan solun tunniste. Kuvion 2 järjestelmässä tä-mä tehdään siten, että järjestelmä käsittää välineet 232 lähettää tilaajapääte-.···. 35 laitteelle 104 lyhytsanoma, asettaa lyhytsanoman tyypiksi tyyppi nolla, ja käs keä lyhytsanomaa kuljettavassa protokollassa tilaajapäätelaite 104 odotta- 6 112157 maan seuraavaa lyhytsanomaa, jolloin radioyhteys 218 verkon 202 ja tilaaja-päätelaitteen 104 välillä jää aktiiviseksi tietyksi ajaksi. GSM-järjestelmässä tyyppi nolla asetetaan lyhytsanoman TP-PID-kenttään. GSM-järjestelmässä tilaajapäätelaite 104 käsketään odottamaan seuraavaa sanomaa asettamalla 5 lyhytsanomaa kuljettavaan matkapuhelinosaprotokollaan ’’Lisää viestejä lähetettäväksi (More Messages to Send, MMS)” -lippu. MAP-protokolla kuuluu OSI-mallin (Open Systems Interconnection) seitsemänteen kerrokseen eli sovelluskerrokseen.

Välineet 232 voidaan toteuttaa prosessorissa toimivana ohjelmisto-10 na, jolloin esimerkiksi kukin tarvittava toiminto toteutetaan omana ohjelmamo-dulina. Välineet 232 voidaan toteuttaa myös laitteistoratkaisuna, esimerkiksi sovelluskohtaisena integroituna piirinä (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) tai erilliskomponenteista rakennettuna toimintalogiikkana. Välineiden 232 toteutustavan valinnassa alan ammattilainen huomioi esimerkiksi tarvitta-15 van prosessointitehon ja valmistuskustannukset. Myös erilaiset ohjelmiston ja laitteiston muodostamat hybriditoteutukset ovat mahdollisia. Vaikka välineet 232 on kuviossa 2 kuvattu erillisenä paikantamispalvelun asiakkaan 100 ja paikantamispalvelimen 102 kesken jakautuvana lohkona, on alan ammattilaiselle selvää, että välineillä 232 toteutettava toiminnollisuus voidaan sijoittaa 20 myös palveluntarjoajaan 200 ja älyverkon ohjauspisteeseen 204, jolloin toteuttamistavat ovat edellämainitut ohjelmisto- ja/tai laitteistototeutukset.

." ‘ Tilaajapäätelaite 104 käsittää välineet 224 hylätä vastaanottamansa • ” lyhytsanoman hyötykuorma ilman tilaajapäätelaitteen 104 käyttäjän suoritta- ‘ mia toimenpiteitä, koska lyhytsanoman tyyppi on nolla, ja lähettää automaatti- : : 25 sesti, ilman käyttäjän toimenpiteitä, kuittaussanoma verkolle 202 lyhytsano- man vastaanottamisesta. Välineet 224 voidaan toteuttaa samankaltaisesti oh-:: jelmistona ja/tai laitteistona kuin välineet 232.

Välineet 232 sisältävät myös toiminnallisuuden, jolla paikannetaan tilaajapäätelaite 104 hakemalla tilaajapäätelaitteen 104 palvelevan solun 312 .··*. 30 tunniste verkosta 202 verkon 202 ja tilaajapäätelaitteen 104 välisen radioyh teyden 218 ollessa aktiivinen, koska tilaajapäätelaite 104 odottaa seuraavaa lyhytsanomaa.

Seuraavaksi kuvataan paikantamisjärjestelmän edullisia suoritus- ; muotoja.

,···. 35 Eräässä suoritusmuodossa varaudutaan siihen mahdollisuuteen, että tilaajapäätelaite 104 ei tue tyypin nolla lyhytsanoman käsittelyä. Tällöin 7 112157 järjestelmä käsittää välineet 232 asettaa lyhytsanoman luokaksi luokka nolla. Tällöin jos tilaajapäätelaite 104 ei tue tyypin nolla lyhytsanoman käsittelyä, niin tilaajapäätelaite käsittää välineet 224 tuoda hyötykuorma ilman tilaajapääte-laitteen 104 käyttäjän suorittamia toimenpiteitä tilaajapäätelaitteen 104 näy-5 tölle luettavaksi tallentamatta lyhytsanomaa automaattisesti tilaajapäätelaitteen 104 muistiin, koska lyhytsanoman luokka on nolla. Käyttäjä siis näkee saapuneen lyhytsanoman, jonka sisältö on esimerkiksi "Sinua paikannetaan” tilaajapäätelaitteensa näytöllä. Luokan nolla lyhytsanoma tulee tyypillisesti suoraan tilaajapäätelaitteen 104 näytölle, ilman että siitä tallennetaan mitään 10 tilaajapäätelaitteen 104 muistiin tai SIM:ille (Subscriber Identity Module). Luokan nolla lyhytsanoman poisto on tyypillisesti yksinkertaisempaa kuin tavallisen lyhytsanoman, tietenkin käyttöliittymän toteutuksesta riippuen. Yksinkertaisimmillaan luokan nolla lyhytsanoma voidaan poistaa vain yhtä tilaajapäätelaitteen 104 käyttöliittymän näppäintä painamalla. GSM-järjestelmässä luok-15 ka nolla asetetaan lyhytsanoman TP-DCS-kenttään.

Eräässä GSM-järjestelmän suoritusmuodossa järjestelmä käsittää välineet 232 hakea palvelevan solun 312 tunniste solukkoradiojärjestelmän kotirekisteristä 212, joka hakee tiedon solukkoradiojärjestelmän vierailijarekisteristä 210. GSM-järjestelmässä tämä tehdään aiemmin mainitulla ATI-toimin-20 nolla tai SRI-toiminnolla.

Eräässä suoritusmuodossa järjestelmä käsittää välineet 232 muut-taa radioyhteys 218 verkon ja tilaajapäätelaitteen 104 välillä passiiviseksi pai-: ’ kannuksen suorittamisen jälkeen. Tällä saavutetaan se etu, että järjestelmä ei ' * jää epämääräiseen tilaan, kun tilaajapäätelaite 104 odottaa tietyn ajanhetken 25 lyhytsanomaa, jota ei tulekaan. Tietenkin järjestelmä toipuu muutenkin virheti-lanteesta, mutta siihen voi mennä aikaa esimerkiksi muutamia kymmeniä se-kunteja.

Eräässä suoritusmuodossa radioyhteys 218 muutetaan passiivisek-....: si lähettämällä tilaajapäätelaitteelle 104 lyhytsanoma, jonka tyypiksi asetetaan . · ·. 30 tyyppi nolla ja luokaksi luokka nolla, ja jossa lyhytsanomaa kuljettavassa proto- kollassa tilaajapäätelaite 104 käsketään keskeyttämään seuraavan lyhytsanomia man odotus. Jälleen tällä saavutetaan se etu, että käyttäjän ei ihannetapauk- sessa tarvitse tehdä mitään, koska hän ei havaitse koko tapahtumaa. GSM-.:. järjestelmässä tilaajapäätelaitteelle 104 ilmoitetaan sijoittamalla lyhytsanomaa 35 kuljettavan matkapuhelinosaprotokollan "Lisää viestejä lähetettäväksi (MMS)” -lippu pois-asentoon, että uusia lyhytsanomia ei enää tule.

8 112157

Eräässä suoritusmuodossa radioyhteys muutetaan passiiviseksi suorittamalla käynnissä olevan MAP-dialogin keskeytys. GSM-järjestelmässä tämä suoritetaan edullisesti MAP-P-ABORT -palvelulla, joka on kuvattu tähän liitteeksi otettavassa ETSI-spesifikaation osassa: Digital cellular telecommuni-5 cations system (Phase 2+); Mobile Application Part (MAP) specification. GSM

09.02 version 6.1.1 Release 1997. ETS TS 100 974 V6.1.1 08-1998. Luku 7.3.5. MAP-P-ABORT Service.

Eräässä suoritusmuodossa verkkoon 202 luodaan uusi komponentti, johon yhdistetään tiettyjä ominaisuuksia lyhytsanomakeskuksesta 206, äly-10 verkon ohjauspisteestä 204 ja/tai matkapuhelinkeskuksesta 208, sekä välineiden 232 toiminnallisuus. Jos uusi komponentti sisältää sekä älyverkon ohjauspisteen 204 että matkapuhelinkeskuksen 208 toiminnallisuuksia, niin tällöin uusi komponentti on helpompi sovittaa erilaisiin verkkoihin 202. Kuviossa 8 on kuvattu uuden komponentin 800 sijoittuminen kuvion 2 järjestelmään. Uusi 15 komponentti 800 toteuttaa käytännössä paikantamispalvelimen 102 toiminnallisuuden verkossa 202 ja on siten vaihtoehto kuviossa 2 kuvatulle tavalle toteuttaa paikantamispalvelu. Välineet 232 sisältyvät uuteen komponenttiin 800.

Tässä suoritusmuodossa vastuiden jako paikantamispalvelun asiakkaan 100 ja paikantamispalvelimen 102 välillä on selkeämpi kuin kuvion 2 suoritusmuo-20 dossa, jossa välineiden 232 toiminnallisuus jakautui sekä paikantamispalvelun asiakkaan 100 että paikantamispalvelimen 102 välillä. Uusi komponentti 800 on tietoinen tapahtumien etenemisestä, jolloin verkon eri komponenttien väli-; '· sen signaloinnin tarve vähenee. Lisäksi komponentteja tarvitaan vähemmän, ·:··: jos uudesta komponentista tehdään sellainen, että se kykenee käsittelemään 25 myös tilaajapäätelaitteesta tulleet paikantamispalvelupyynnöt. Aktiivinen ra-dioyhteys voidaan purkaa heti, kun ATI- tai SRI-kyselyyn on saatu vastaus.

.···. Yhteenvetona voidaan todeta, että tätä suoritusmuotoa käyttäen kokonaisuu den hallinta helpottuu ja resurssien käyttö tehostuu, , Uuteen komponenttiin 800 voidaan liittää tietokanta, jonka avulla ‘ ‘ 30 paikkatieto eli palvelevan solun tunniste muunnetaan käyttäjälle ilmoitettavaksi tiedoksi, esimerkiksi postinumeroksi tai koordinaateiksi. Uudella komponentilla ; ‘: 800 on GSM-järjestelmässä SS7-rajapinta (Signalling System 7) verkkoon 202 . · · ·. ja jokin muu rajapinta palveluntarjoajalle 200.

GSM-järjestelmässä uusi komponentti toteuttaa ainakin MAP-ope-··;; 35 raatiot: "Any Time Interrogation” ja/tai ’’Send Routing Info”, ja ’’Forward Short 112157 g

Message (MT-SM matkaviestimeen päättyvä lyhytsanoma)”, ja ’’Send Routing Info for SM".

Jos uusi komponentti 800 tekee suoraan vierailijarekisteriin 210 ’’Provide Subscriber Info” -kyselyn, niin tällöin käytetään ’’Send Routing Info 5 For SM” -operaatiolla saatua matkapuhelinkeskuksen 208 osoitetta.

Jos uuden komponentin 800 halutaan vastaanottavan palvelupyyntöjä suoraan SS7-verkosta, siihen on toteutettava myös MAP-operaatio ’’Forward Short Message (MO-SM, matkaviestimestä lähtevä lyhytsanoma)”.

Seuraavaksi kuvion 4 vuokaavioon viitaten havainnollistetaan melo netelmää tilaajapäätelaitteen paikantamiseksi solukkoradiojärjestelmässä. Samalla viitataan kuvion 5 signaalisekvenssikaavioon, joka havainnollistaa sijain-tiriippuvaisen palvelun toteuttamista solukkoradiojärjestelmässä, vaikka sinänsä paikantamismenetelmän kannalta ei ole merkityksellistä, minkä vuoksi paikantaminen halutaan suorittaa.

15 Kuviossa 5 kuvataan kaksi tapaa aloittaa sijaintiriippuvaisen palve lun toteuttaminen. Katkoviivoitetulla alueella 500A sijaitseva signaalisekvenssi suoritetaan, kun tilaajapäätelaite MS pyytää itse sijaintiriippuvaa palvelua, ja signaali 500B aloittaa jonkin muun kuin tilaajapäätelaitteen toimesta sijaintiriip-puvan palvelun toteuttamisen.

20 Tilaajapäätelaite MS lähettää lyhytsanomakeskukseen SMSC pal- velupyyntösanoman 502, jossa pyydetään sijaintiriippuvaista palvelua. Lyhyt-’ ··' sanomakeskus SMSC välittää palvelupyyntösanoman 504 edelleen palvelun tarjoajalle SP ja lähettää kuittaussanoman 506 tilaajapäätelaitteelle MS. Kuit-taussanomat on kuviossa 5 selkeyden vuoksi kuvattu katkoviivoitetulla nuolel-25 la. Palveluntarjoaja SP lähettää lyhytsanomakeskukselle SMSC odotussano-•: · ·: man 508, joka sisältää MMS-bitin asetettavaksi MAP-protokollaan radiokana van aktiivisena pitämiseksi.

Edellä kuvatun signaalisekvenssin 500A asemesta paikannus voi-daan käynnistää myös siten, että palveluntarjoaja SP lähettää aloitussanoman ... 30 500B lyhytsanomakeskukselle SMSC.

Tässä vaiheessa aletaan suorittamaan myös kuvion 4 vuokaavion mukaista menetelmää. Menetelmän suoritus aloitetaan lohkossa 400. Lohkos-sa 402 verkko, eli lyhytsanomakeskus SMSC, lähettää tilaajapäätelaitteelle MS lyhytsanoman 510, jonka tyypiksi asetetaan tyyppi nolla, ja jota lyhytsano-35 maa kuljettavassa protokollassa tilaajapäätelaite käsketään odottamaan seu-raavaa lyhytsanomaa, jolloin radioyhteys verkon ja tilaajapäätelaitteen välillä 10 112157 jää aktiiviseksi tietyksi ajaksi. Optionaalisesti lohkossa 402 lyhytsanoman luokaksi asetetaan luokka nolla.

Lohkossa 404 valitaan, onko tilaajapäätelaitteessa MS tuki tyypin nolla sanomien käsittelylle. Jos on, niin mennään nuolen 406 mukaisesti loh-5 koon 408, jossa tilaajapäätelaite MS hylkää vastaanottamansa lyhytsanoman hyötykuorman ilman tilaajapäätelaitteen käyttäjän suorittamia toimenpiteitä, koska lyhytsanoman tyyppi on nolla. Jos tilaajapäätelaite taas ei tue tyypin nolla sanomien käsittelyä, niin sitten mennään nuolen 410 mukaisesti optio-naaliseen lohkoon 412, jossa tuodaan hyötykuorma ilman tilaajapäätelaitteen 10 käyttäjän suorittamia toimenpiteitä tilaajapäätelaitteen näytölle luettavaksi tallentamatta lyhytsanomaa automaattisesti tilaajapäätelaitteen muistiin, koska lyhytsanoman luokka on nolla.

Sekä lohkosta 408 että lohkosta 412 mennään seuraavaksi lohkoon 414, jossa tilaajapäätelaite MS lähettää automaattisesti, ilman käyttäjän toi-15 menpiteitä, kuittaussanoman 512 verkolle, eli lyhytsanomakeskukselle SMSC, vastaanotettuaan lyhytsanoman 510. Lyhytsanomakeskus SMSC välittää kuittauksen 513 palveluntarjoajalle SP.

Tämän jälkeen lohkossa 416 paikannetaan tilaajapäätelaite hakemalla tilaajapäätelaitteen MS palvelevan solun tunniste verkosta verkon ja ti-20 laajapäätelaitteen välisen radioyhteyden ollessa aktiivinen, koska tilaajapäätelaite odottaa seuraavaa lyhytsanomaa. Tämä voidaan tehdä esimerkiksi ku-viossa 5 signaaleilla 514-524 kuvatulla tavalla. Palveluntarjoaja SP lähettää ’*· sijaintitiedon pyyntösanoman 514 älyverkon ohjauspisteelle SCP. Älyverkon : ohjauspiste SCP lähettää ATI-sanoman (Any Time Interrogation) 516 kotire- "*: 25 kisterille HLR. Kotirekisteri HLR lähettää PSI-sanoman (Provide Subscriber *:*: Info) 518 vierailijarekisterille VLR, joka vastaa PSI-sanomalla 520 kotirekiste- : rille HLR. Kotirekisteri HLR vastaa ATI-sanomalla 522 älyverkon ohjauspis teelle SCP. Älyverkon ohjauspiste SCP palauttaa paikannustiedon 524 palve-luntarjoajalle.

...t 30 Tämän jälkeen lohkossa 418 radioyhteys muutetaan passiiviseksi lähettämällä tilaajapäätelaitteelle lyhytsanoma, jonka tyypiksi asetetaan tyyppi nolla ja luokaksi luokka nolla, ja jota lyhytsanomaa kuljettavassa protokollassa :'' ’: tilaajapäätelaite käsketään keskeyttämään seuraavan lyhytsanoman odotus.

Tämä tehdään esimerkiksi aiemmin kuvatulla tavalla siten, että palveluntarjo-".i; 35 aja SP pyytää 526 lyhytsanomakeskusta SMSC lähettämään tilaajapäätelait- 11 112157 teelle MS lyhytsanoman 528, jossa MMS-lippu on pois-asennossa. Tilaaja-päätelaite MS lähettää kuittaussanoman 530 lyhytsanomakeskukselle SMSC.

Palveluntarjoaja SP toteuttaa sijaintiriippuvan palvelun 532. Jos palvelu edellyttää toimenpiteitä tilaajapäätelaitteen MS kanssa, palveluntarjoaja 5 SP pyytää 534 lyhytsanomakeskusta SMSC lähettämään lyhytsanoman 536 ti-laajapäätelaitteelle MS, joka lähettää kuittaussanoman 538.

Menetelmää tilaajapäätelaitteen paikantamiseksi solukkoradiojär-jestelmässä voidaan modifioida oheisten epäitsenäisten patenttivaatimusten mukaisesti. Koska niiden sisältö on edellä selitetty järjestelmän solukkoradio-10 järjestelmän tilaajapäätelaitteen paikantamiseksi yhteydessä, ei selitystä enää tässä toisteta.

Selvyyden vuoksi kuvioihin 6 ja 7 viitaten esitetään vielä kaksi esimerkkiä signalointisekvensseistä, joita voidaan käyttää, kun lyhytsanomakeskuksen SMSC ja älyverkon ohjauspisteen SCP ja/tai matkapuhelinkeskuksen 15 MSC toiminnallisuuksia on yhdistetty kuviossa 8 kuvattuun uuteen komponenttiin NEW. Kuvion 6 esimerkissä uuteen komponenttiin NEW on yhdistetty lyhytsanomakeskuksen ja matkapuhelinkeskuksen toiminnallisuuksia ja kuviossa 7 lyhytsanomakeskuksen ja älyverkon ohjauspisteen toiminnallisuuksia. Vertaamalla kuvioita 6 ja 7 kuvioon 5 havaitaan, että signaalien ajoituksen hal-20 linta helpottuu uutta komponenttia NEW käyttämällä, ja signalointi palveluntarjoajan SP sekä muiden komponenttien välillä vähenee. Tämä on edullista, sillä tyypillisesti palveluntarjoajan SP ja verkon välillä käytetään liikennöintiin : IP-pohjaisia (Internet Protocol) tietoliikenneyhteyksiä, kun taas verkon sisällä käytetään SS7-pohjaisia tietoliikenneyhteyksiä. SS7-pohjaiset yhteydet ovat ‘"’i 25 nopeampia ja varmempia kuin IP-pohjaiset yhteydet. Lisäksi IP/SS7- ·:··: muunnokset jäävät pois, kun signaloidaan vain SS7-pohjaisia tietoliikenneyh- teyksiä käyttämällä. Esimerkiksi kuvioita 5 ja 6 vertaamalla havaitaan, että varsinaiseen paikantamiseen tarvitaan kuvion 5 viiden IP-pohjaisen signaloin-....: nin 500B, 513, 514, 524, 526 asemesta kuviossa 6 ja 7 vain kaksi IP-pohjaista 30 signalointia 508, 524.

Kuviossa 6 tilaajapäätelaite MS lähettää palvelupyyntösanoman 502, jossa pyydetään sijaintiriippuvaista palvelua, lyhytsanomakeskukseen : SMSC. Lyhytsanomakeskus SMSC välittää palvelupyyntösanoman 504 edel- leen palveluntarjoajalle SP ja lähettää kuittaussanoman 506 tilaajapäätelait-35 teelle MS. Palveluntarjoaja SP lähettää odotussanoman 508 uudelle kompo-nentille NEW.

12 112157

Sitten uusi komponentti NEW lähettää tilaajapäätelaitteelle MS lyhytsanoman 510, jonka tyypiksi asetetaan tyyppi nolla, ja jota lyhytsanomaa kuljettavassa protokollassa tilaajapäätelaite käsketään odottamaan seuraavaa lyhytsanomaa, jolloin radioyhteys verkon ja tilaajapäätelaitteen välillä jää aktii-5 viseksi tietyksi ajaksi. Tilaajapäätelaite MS lähettää automaattisesti, ilman käyttäjän toimenpiteitä, kuittaussanoman 512 uudelle komponentille NEW vastaanotettuaan lyhytsanoman 510.

Seuraavaksi paikannetaan tilaajapäätelaite hakemalla tilaajapäätelaitteen MS palvelevan solun tunniste verkosta verkon ja tilaajapäätelaitteen 10 välisen radioyhteyden ollessa aktiivinen, koska tilaajapäätelaite odottaa seuraavaa lyhytsanomaa. Uusi komponentti NEW lähettää SRI-sanoman (Send Routing Info) 600 kotirekisterille HLR. Kotirekisteri HLR lähettää PSI-sanoman (Provide Subscriber Info) 518 vierailijarekisterille VLR, joka vastaa PSI-sano-malla 520 kotirekisterille HLR. Kotirekisteri HLR vastaa SRI-sanomalla 602 uu-15 delle komponentille NEW.

Tämän jälkeen radioyhteys muutetaan passiiviseksi lähettämällä tilaajapäätelaitteelle MS lyhytsanoma, jonka tyypiksi asetetaan tyyppi nolla ja luokaksi luokka nolla, ja jossa lyhytsanomassa tilaajapäätelaite MS käsketään keskeyttämään seuraavan lyhytsanoman odotus. Tämä tehdään siten, että uu-20 si komponentti NEW lähettää tilaajapäätelaitteelle MS lyhytsanoman 528, jossa MMS-lippu on pois-asennossa. Tilaajapäätelaite MS lähettää kuittaussano-, I.: man 530 uudelle komponentille NEW.

Sitten uusi komponentti NEW palauttaa paikannustiedon 524 pal-·;··': veluntarjoajalle. Palveluntarjoaja SP toteuttaa sijaintiriippuvan palvelun 532.

;··: 25 Palveluntarjoaja SP pyytää 534 lyhytsanomakeskusta SMSC lähettämään pal- velun sisältävän ainakin yhden lyhytsanoman 536 tilaajapäätelaitteelle MS, jo-.*··. ka lähettää kuittaussanoman 538.

Kuvion 7 esimerkki vastaa kuviota 6 seuraavin poikkeuksin: - varsinainen paikantaminen tehdään SRI-sanoman 600 sijasta ATI-30 sanomalla 516, eli uusi komponentti NEW lähettää ATI-sanoman 516 kotirekis- ·;·' terille HLR, ja kotirekisteri HLR vastaa ATI-sanomalla 522 uudelle komponen- : tille NEW; - radioyhteyden passiiviseksi muuttaminen tehdään MAP-P-ABORT-palvelulla sen sijaan että lähetettäisiin MMS*lippu pois-asennossa, eli ·;;* 35 uusi komponentti NEW lähettää matkapuhelinkeskukselle MSC MAP-P- 13 112157 ABORT-palvelun pyytävän sanoman 700, ja vain virhetapauksessa matkapuhelinkeskus MSC lähettää virhesanoman 702 uudelle komponentille NEW.

Kuvioissa 5, 6 ja 7 lyhytsanomien lähetystä on kuvioiden selkeyden vuoksi pelkistetty, eli lyhytsanomat 510, 512, 528, 530, 536, 538 kulkevat oike-5 asti lyhytsanomakeskuksen SMSC ja tilaajapäätelaitteen MS välillä matkapuhelinkeskuksen (jota ei ole kuvioissa 5 ja 6 kuvattu ollenkaan) kautta.

Edellä on kuvattu suoritusmuotoja lähinnä GSM-järjestelmässä. Kuviossa 12 kuvataan suorasekvenssitekniikalla toteutettu laajakaistaista koodi-jakoista monikäyttömenetelmää käyttävä UMTS-järjestelmä (Universal Mobile 10 Telecommunication System). Matkapuhelinjärjestelmän pääosat ovat ydinverk-ko (core network) CN, matkapuhelinjärjestelmän maanpäällinen radioliittymä-verkko UTRAN (UMTS terrestrial radio access network) ja tilaajapäätelaite UE (user equipment). Ydinverkon CN ja radioliittymäverkon UTRAN välinen rajapinta on nimeltään lu, ja UTRAN:in ja UE:n välinen ilmarajapinta on nimeltään 15 Uu.

Tilaajapäätelaite UE koostuu kahdesta osasta: matkapuhelin ME (Mobile Equipment) käsittää radioterminaalin, jota käytetään muodostamaan radioyhteys rajapinnan Uu yli. UMTS-tilaajamoduli USIM (UMTS Subscriber Identity Module) on tilaajan henkilöllisyydestä tietoa käsittävä älykortti, joka 20 tyypillisesti suorittaa tunnistusalgoritmeja, tallentaa salausparametrejä ja tilaajatietoja.

UTRAN muodostuu radioverkkoalijärjestelmistä RNS (radio network “ subsystem). RNS muodostuu radioverkkokontrollerista RNC (radio network controller) ja yhdestä tai useammasta B-solmusta (node B) B. B-solmu tar-25 koittaa käytännössä tukiasemaa. B-solmun kuuluvuusaluetta eli solua merki-*:··: tään kuviossa 8 C:llä. Radioverkkokontrolleri RNC hallinnoi radioresursseja •"1: siihen kytketyillä tukiasemilla.

Ydinverkko CN koostuu useasta osasta Kotirekisteri HLR on tieto-,...: kanta tilaajan koejärjestelmässä, joka ylläpitää käyttäjän palveluprofiilia. Kotire- ,.. _ 30 kisteri ylläpitää myös tietoa käyttäjän sijainnista matkapuhelinkeskuksen tark- ' 7 kuudella. Matkapuhelinkeskus MSCA/LR on kytkin (MSC) ja tietokanta (VLR) joka palvelee tilaajapäätelaitetta piirikytkentäisten (CS, Circuit Switched) pal-velujen osalta. MSC kytkee piirikytkentäiset palvelut ja VLR ylläpitää tietoa käyttäjäprofiilista ja sijainnista. Yhdyskäytävämatkapuhelinkeskus GMSC on » 35 puolestaan kytkin, joka yhdistää UMTS:n ulkopuolisiin palveluihin tai verkkoihin. Kaikki piirikytkentäiset yhteydet menevät GMSC:n kautta. SGSN:n 14 112157 (Serving General Packet Radio Service Support Node) toiminnallisuus vastaa MSC/VLR:n toiminnallisuutta, mutta sen kautta kulkevat pakettikytketyt (PS, Packet Switched) yhteydet. Vastaavasti GGSN (Gateway GPRS Support Node) vastaa toiminnallisesti GMSC:tä, mutta pakettikytkettyjen yhteyksien osal-5 ta. Ulkopuoliset verkot voidaan jakaa kahteen tyyppiin: piirikytkettyihin verkkoihin, joita ovat esimerkiksi olemassaolevat puhelinverkot, sekä pakettikytkentäisiin verkkoihin, kuten esimerkiksi Internet.

UMTS käsittää useita määriteltyjä rajapintoja. Cu-rajapinta on älykortin USIM ja matkapuhelimen ME välillä. Uu-rajapinta on radiorajapinta 10 päätelaitteen ja tukiaseman välillä. Ydinverkon CN ja radioliittymäverkon UTRAN välinen rajapinta on lu. Radioverkkoalijärjestelmien RNS välinen rajapinta on nimeltään lur. Tämä mahdollistaa pehmeiden kanavanvaihtojen suorittamisen eri valmistajilta peräisin olevien radioverkkokontrollerien välillä. Ra-dioverkkokontrollerin RNC ja tukiaseman B välinen rajapinta on nimeltään lub.

15 Suoritusmuotoja voidaan toteuttaa siis GSM-järjestelmässä tai UMTS-järjestelmässä, joissa molemmissa pakettikytkentäinen siirto voidaan toteuttaa GPRS:llä (General Packet Radio Service). UMTS:issa radiorajapinta toteutetaan siis laajakaistaisella koodijakoisella monikäyttömenetelmällä, ja GSM-järjestelmässä aikajakoisella monikäyttömenetelmällä käyttäen joko nor-20 maalia GSM:n GMSK-modulointia (Gaussian Minimum-Shift Keying) tai EDGE-tekniikan (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) mukaista 8-PSK ' ' · * (8-Phase Shift Keying) -modulointia pakettidatakanaville.

! '·· GSM-järjestelmässä GPRS edellyttää siis kahta uutta verkkokom- ""· ponenttia: SGSN ja GGSN. SGSN toimittaa paketit alueellaan oleville tilaaja- ·:**: 25 päätelaitteille, lähettää kyselyitä kotirekisteriin, havaitsee alueellaan olevat uu- *: · · · det GPRS-tilaajapäätelaitteet, prosessoi uusien tilaajien rekisteröitymisen ja pi- ;· ; tää kirjaa niiden sijainnista. GGSN:n pääasiallinen tehtävä on toimia rajapinta na ulkoisiin pakettidataverkkoihin, joten GGSN ylläpitää reititysinformaatiota, jota tarvitaan protokolladatayksiköiden tunnelointiin tiettyjä tilaajapäätelaitteita ... 30 palveleville SGSN:ille. Lisäksi olemassaolevien GSM-järjestelmän verkkokom- ·;·’ ponenttien toiminnallisuutta täytyy laajentaa seuraavasti: tukiasemajärjestel- män täytyy kyetä tunnistamaan ja lähettämään käyttäjädata aluetta palvele-: valle SGSN:lle, ja kotirekisterin täytyy kyetä rekisteröimään GPRS- käyttäjäprofiilit sekä vastaamaan SGSN:n suorittamiin kyselyihin koskien näitä * ",:; 35 profiileja.

15 112157

Myös sellainen suoritusmuoto on mahdollinen, jossa radioliittymä-verkon rakenne on hahmotettu UMTS-tyylisesti, mutta radiorajapinta on kuitenkin GSM-pohjainen normaali radiorajapinta tai EDGE-modulaatiota käyttävä radiorajapinta.

5 GPRS:ssä päätelaite voi olla kiinnittynyt sekä GPRS- että GSM-pal- veluihin ja tukea samanaikaisesti sekä GPRS- että GSM-palveluita (luokka A), tai päätelaite voi olla kiinnittynyt sekä GPRS- että GSM-palveluihin, mutta tukee vain kerrallaan yhdenlaisia palveluita (GPRS tai GSM) (luokka B ) tai päätelaite voi olla kiinnittynyt joko GPRS- tai GSM-palveluihin (luokka C). Palo kettikytkentäisellä ja piirikytkentäisellä puolella voidaan päätelaitteen paikannus toteuttaa eri tavoilla. Piirikytkentäisellä puolella voidaan päätelaite paikantaa edellä kuvatulla tavalla solukohtaisesti Any Time Interrogation MAP-sanomalla ja vastaavasti pakettikytkentäisellä puolella päätelaite voidaan paikantaa solukohtaisesti hakemalla paikkatieto päätelaitteen MM (Mobility Ma-15 nagement)- ja PDP (Packet Data Protocol)- kontekstista.

Nykyisissä GPRS-verkoissa ei voida toteuttaa paikkariippuvaisia palveluja ilman LCS:ää verkossa, joka vaatii verkkoon lisäksi MLC:n (Mobile Location Center) ja LCS:ään liittyvät MAP-sanomat. Kyseiset lisäominaisuudet nostavat GPRS-verkon hintaa ja paikannuspalveluiden toteutus on tällöin riip-20 puvainen laitetoimittajien aikatauluista. Tässä hakemuksessa kuvattu ratkaisu on laitevalmistajariippumaton, eikä se ole riippuvainen päätelaitteesta.

Kuviossa 10 havainnollistetaan paikantamisen suorittamista GPRS-järjestelmässä. Samalla viitataan kuvioon 9, jossa havainnollistetaan tarvitta- i i vaa signalointia eri verkkokomponenttien välillä. Kun on saatu paikantamis- ; · j 25 pyyntö, niin paikantamisen suorittaminen aloitetaan lohkossa 1000.

Koska GPRS-verkossa voi olla sekä piiri- tai pakettikytkentäisiä yh-teyksiä tulee paikannus toteuttaa sillä puolella, mikä on mahdollista (luokan B

t » ja C päätelaite). Luokan A päätelaite voidaan paikantaa molemmilta puolilta. Lohkossa 1002 lähetetään BSSAP+-MS-INFORMATION-REQUEST 900 * *«* » 30 (SGSN->VLR). Lohkossa 1004 päätelaitteen tila saadaan BSSAP+-MS-INFORMATION-RESPONSE -sanomalla 902 (VLR->SGSN), jossa yksi para- ; metri on Mobile Station State, mistä nähdään päätelaitteen tila. Tämä vaatii ( *» . ’"; yhteyden VLR:n ja SGSN:n välille (Gs-rajapinta).

Lohkossa 1006 testataan päätelaitteen tila. Jos päätelaite on IDLE- > »* > ; ; 35 tilassa, voidaan se paikantaa piirikytkentäiseltä puolelta, eli mennään nuolen 1008 mukaisesti lohkoon 1012, jossa avataan päätelaitteeseen radiotie edellä 16 112157 kuvatulla tavalla lähettämällä lyhytsanoma 908. Sitten lohkossa 1014 lähetetään ATI-sanoma 910 HLR:lle, johon vastauksena saadaan lohkossa 1016 vastaussanoma 912. Sitten lohkossa 1018 ATI-vastaussanomasta saadaan ti-laajapäätelaitteen sijainti solun tarkkuudella.

5 Jos päätelaite ei ole IDLE-tilassa, mennään lohkosta 1006 nuolen 1110 mukaisesti lohkoon 1020, jossa testataan onko tilaajapäätelaite READY-tilassa.

Jos päätelaite on READY-tilassa, on päätelaitteella aktiivinen GPRS-yhteys (pakettikytkentäinen puoli), jolloin mennään nuolen 1022 mukai-10 sesti lohkoon 1026, jossa päätelaitteen solukohtainen sijaintitieto saadaan SGSN:stä kyseisen päätelaitteen MM- ja PDP-kontekstin Cell Identity -parametrista 914, joka on määritelty tähän viitteeksi otettavassa spesifikaatiossa 3GPP TS 23.060 luku 13.2. READY-tilassa päätelaite voidaan vaihtoehtoisesti myös paikantaa piirikytkentäiseltä puolelta ATI-toiminnolla 904, 906, jolloin 15 solutieto saadaan HLR:stä, mutta tätä mahdollisuutta ei ole kuviossa 10 kuvattu.

Jos päätelaite ei ole READY-tilassa, niin lohkosta 1020 mennään nuolen 1024 mukaisesti lohkoon 1028, jossa testataan onko päätelaite STANDBY-tilassa. Jos päätelaitteessa on GPRS-yhteys (pakettikytkentäinen 20 puoli) siirtynyt STANDBY-tilaan ei solutietoa saada MM- ja PDP-kontekstista.

Jotta solutieto saadaan, tulee päätelaitteeseen avata radiotie, eli mennään lohkosta 1028 nuolen 1030 mukaisesti lohkoon 1034, jossa lähetetään lyhytsanoma 916 tilaajapäätelaitteelle, jolloin päätelaite siirtyy READY-tilaan ja loh-\ ; kossa 1036 solutieto saadaan MM- ja PDP-kontekstista 918.

. 25 Jos siis päätelaite on IDLE- tai STANDBY-tilassa, pystytään radiotie avaamaan lyhytsanomalla hetkeksi, jolloin päätelaitteen sijainti voidaan pai-

«MM

I ' kantaa. Päätelaitteen paikannus voidaan myös toteuttaa älyverkkoa (IN, Intel- ligent Network) käyttäen, jolloin SGSNiään tarvitaan gprsSSF-ominaisuus, minkä avulla puhelu voidaan ohjata älyverkkoon, missä päätelaitteen sijainti-•: · * i 30 tiedot voidaan ottaa talteen INAP-sanomasta.

Jos tilaajapäätelaite ei ole STANDBY-tilassakaan ei sitä voida pai-kantaa, jolloin lohkosta 1028 mennään nuolen 1032 mukaisesti lohkoon 1038, jossa paikannuksen suorittaminen keskeytetään. Paikantamismenetelmän • · suorittaminen lopetetaan joko onnistuneen tai epäonnistuneen paikannuksen ;i* 35 jälkeen lohkossa 1040.

17 112157

Edellä kuvattua menettelyä voidaan hyödyntää paikannuspalveluille esimerkiksi siten, että palvelu kysyy MSISDN-numeron perusteella sijaintitietoa ja palvelulle palautetaan MSISDN ja sijaintitieto.

UMTS-järjestelmässä päätelaitteessa voi olla sekä pakettikytkentäi-5 nen että piirikytkentäinen puoli (luokka A) tai vain jompikumpi (luokat B ja C). Piirikytkentäisellä puolella voidaan päätelaite paikantaa solukohtaisesti ja vastaavasti piirikytkentäisellä puolella päätelaite voidaan paikantaa radioverk-kokontrollerikohtaisesti käyttäen hyväksi MAP-sanomia. Nykyisissä UMTS-jär-jestelmissä ei voida toteuttaa paikkariippuvaisia palveluja ilman LCS:ää ver-10 kossa, joka vaatii verkkoon lisäksi MLC:n (Mobile Location Center) ja LCS:n liittyvät MAP-sanomat. Kyseiset lisäominaisuudet nostavat UMTS-verkon hintaa ja paikannuspalveluiden toteutus on tällöin sidoksissa laitetoimittajien aikatauluihin. Tässä hakemuksessa kuvattu ratkaisu on laitevalmistajariippu-maton, eikä se ole riippuvainen päätelaitteesta.

15 Kuviossa 11 havainnollistetaan paikantamisen suorittamista UMTS- järjestelmässä. Samalla viitataan kuvioon 9, jossa havainnollistetaan tarvittavaa signalointia eri verkkokomponenttien välillä. Kun on saatu paikantamis-pyyntö, niin paikantamisen suorittaminen aloitetaan lohkossa 1100.

Koska UMTS-järjestelmässä voi olla sekä piiri- tai pakettikytkentäi-20 siä yhteyksiä tulee paikannus toteuttaa sillä puolella, mikä on mahdollista (luokan B ja C päätelaite). Luokan A päätelaite voidaan paikantaa molemmilta . puolilta. Lohkossa 1102 lähetetään BSSAP+-MS-INFORMATION-REQUEST

· ·.. 900 (SGSN->VLR). Lohkossa 1104 päätelaitteen tila saadaan BSSAP+-MS- INFORMATION-RESPONSE -sanomalla 902 (VLR->SGSN), jossa yksi para-25 metri on Mobile Station State, mistä nähdään päätelaitteen tila. Tämä vaatii ,,,,: yhteyden VLR:n ja SGSN:n välille (Gs-rajapinta).

Lohkossa 1106 testataan päätelaitteen tila. Jos päätelaitteessa on piirikytkentäinen puoli READY-tilassa mennään lohkoon 1112, jossa lähetetään ATI-sanoma 904 HLR:lle, johon vastauksena saadaan lohkossa 1114 : ” 30 vastaussanoma 906. Sitten lohkossa 1116 ATI-vastaussanomasta saadaan ti- '...: laajapäätelaitteen sijainti solun tarkkuudella.

. Jos päätelaite ei ole READY-tilassa, siirrytään lohkosta 1106 nuolen .··. 1110 mukaisesti lohkoon 1118, jossa testataan onko päätelaite IDLE-tilassa.

'·' Jos päätelaite on IDLE-tilassa, siirrytään nuolen 1120 mukaisesti lohkoon 35 1124, jossa lähetetään lyhytsanoma 908 tilaajapäätelaitteelle, jonka jälkeen 18 112157 lohkoissa 1126,1128 ja 1130 saadaan tilaajapäätelaitteen sijainti selville solun tarkkuudella ATI-kyselyllä 910, 912.

Jos päätelaite ei ole IDLE-tilassa siirrytään lohkosta 1118 nuolen 1122 mukaisesti lohkoon 1132, jossa testataan onko GPRS-yhteys aktiivinen, 5 eli onko tilaajapäätelaite PMM-CONNECTED -tilassa. Jos GPRS-yhteys on aktiivinen siirrytään nuolen 1134 mukaisesti lohkoon 1138, jossa tilaajapäätelaitteen sijainti saadaan selville radioverkkokontrollerin tarkkuudella SGSN:n kyseisen päätelaitteen MM- ja PDP-kontekstin RNC Address in Use -parametrista.

10 Jos GPRS-yhteys ei ole aktiivinen siirrytään lohkosta 1132 nuolen 1136 mukaisesti lohkoon 1140, jossa testataan onko päätelaite PMM-IDLE -tilassa. Jos päätelaite on PMM-IDLE -tilassa siirrytään nuolen 1142 mukaisesti lohkoon 1146, jossa radiotie avataan lyhytsanomalla 916 hetkeksi, jolloin päätelaitteen sijainti voidaan paikantaa radioverkkokontrollerikohtaisesti MM- 15 ja PDP-kontekstia 918 käyttäen.

Päätelaitteen paikannus voidaan myös toteuttaa älyverkkoa (IN, Intelligent Network) käyttäen, jolloin SGSN.ään tarvitaan gprsSSF-ominaisuus, minkä avulla puhelu voidaan ohjata älyverkkoon, missä päätelaitteen sijaintitiedot voidaan ottaa talteen INAP-sanomasta.

20 Jos tilaajapäätelaite ei ole PMM-IDLE -tilassakaan ei sitä voida pai kantaa, jolloin lohkosta 1140 mennään nuolen 1144 mukaisesti lohkoon 1150, jossa paikannuksen suorittaminen keskeytetään. Paikantamismenetelmän suorittaminen lopetetaan joko onnistuneen tai epäonnistuneen paikannuksen •: · ·: jälkeen lohkossa 1152.

25 Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan ...p sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän • · keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

( I I 1

• I

»

Claims (24)

112157 19 Patenttivaatim u kset

1. Menetelmä tilaajapäätelaitteen paikantamiseksi solukkoradiojär-jestelmässä, tunnettu siitä, että: (402) verkko lähettää tilaajapäätelaitteelle lyhytsanoman, jonka tyy-5 piksi asetetaan tyyppi nolla, ja jota lyhytsanomaa kuljettavassa protokollassa tilaajapäätelaite käsketään odottamaan seuraavaa lyhytsanomaa, jolloin radioyhteys verkon ja tilaajapäätelaitteen välillä jää aktiiviseksi tietyksi ajaksi; (408) tilaajapäätelaite hylkää vastaanottamansa lyhytsanoman hyötykuorman ilman tilaajapäätelaitteen käyttäjän suorittamia toimenpiteitä, koska 10 lyhytsanoman tyyppi on nolla; (414) tilaajapäätelaite lähettää automaattisesti, ilman käyttäjän toimenpiteitä, kuittaussanoman verkolle vastaanotettuaan lyhytsanoman; (416) paikannetaan tilaajapäätelaite hakemalla tilaajapäätelaitteen palvelevan solun tunniste verkosta verkon ja tilaajapäätelaitteen välisen radio-15 yhteyden ollessa aktiivinen, koska tilaajapäätelaite odottaa seuraavaa lyhytsanomaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tyyppi nolla asetetaan lyhytsanoman TP-PID-kenttään.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että tilaajapäätelaite käsketään odottamaan seuraavaa ly- hytsanomaa asettamalla lyhytsanomaa kuljettavaan protokollaan ’’Lisää vieste-ΐ 1 1.. jä lähetettäväksi" -lippu. ;··· 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lyhytsanoman luokaksi asetetaan luokka nolla, ja (404, 25 410) jos tilaajapäätelaite ei tue tyypin nolla lyhytsanoman käsittelyä (412) tuo-.... daan hyötykuorma ilman tilaajapäätelaitteen käyttäjän suorittamia toimenpitei tä tilaajapäätelaitteen näytölle luettavaksi tallentamatta lyhytsanomaa automaattisesti tilaajapäätelaitteen muistiin, koska lyhytsanoman luokka on nolla. '« ’· 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että luokka nolla asetetaan lyhytsanoman TP-DCS-kenttään. : 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, .···. tunnettu siitä, että palvelevan solun tunniste haetaan solukkoradiojärjes- ];1 telmän kotirekisteristä, joka hakee tiedon solukkoradiojärjestelmän vierailijare- kisteristä. I > » 20 112157

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paikannuksen (416) suorittamisen jälkeen (418) muutetaan radioyhteys verkon ja tilaajapäätelaitteen välillä passiiviseksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että radioyhteys muutetaan (418) passiiviseksi lähettämällä tilaajapäätelaitteel- le lyhytsanoma, jonka tyypiksi asetetaan tyyppi nolla ja luokaksi luokka nolla, ja jota lyhytsanomaa kuljettavassa protokollassa tilaajapäätelaite käsketään keskeyttämään seuraavan lyhytsanoman odotus.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että radioyhteys muutetaan (418) passiiviseksi suorittamalla käynnissä olevan matkapuhelinosadialogin keskeytys.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että matkapuhelinosadialogin keskeytys suoritetaan MAP-P-ABORT-palvelulla. Ujonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että palvelevan solun tunniste haetaan (416) verkosta ATI (Any Time Interrogation)- tai SRI (Send Routing Info)- toiminnolla.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lyhytsanomaa kuljettava protokolla on matkapuhelin-osaprotokolla.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetel- . . mä, tunnettu siitä, että palvelevan solun tunniste haetaan verkosta solu- kohtaisesti SGSN:n (Serving General Packet Radio Service Support Node) * · · : '* MM (Mobility Management)-ja PDP (Packet Data Protocol)- kontekstista. : ” 14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetel- 25 mä, tunnettu siitä, että palvelevan solun tunniste haetaan verkosta radio-verkkokontrollerikohtaisesti SGSN:n (Serving General Packet Radio Service Support Node) MM (Mobility Management)- ja PDP (Packet Data Protocol)-kontekstista. : 15. Järjestelmä solukkoradiojärjestelmän tilaajapäätelaitteen (104) 30 paikantamiseksi, solukkoradiojärjestelmä käsittäen verkon (202), tunnettu siitä, että: » · :.: I järjestelmä käsittää välineet (232) lähettää tilaajapäätelaitteelle III (104) lyhytsanoma, asettaa lyhytsanoman tyypiksi tyyppi nolla, ja käskeä lyhyt-.···. sanomaa kuljettavassa protokollassa tilaajapäätelaite (104) odottamaan seu- 35 raavaa lyhytsanomaa, jolloin radioyhteys (218) verkon (202) ja tilaajapäätelaitteen (104) välillä jää aktiiviseksi tietyksi ajaksi; 21 112157 tilaajapäätelaite (104) käsittää välineet (224) hylätä vastaanottamansa lyhytsanoman hyötykuorma ilman tilaajapäätelaitteen (104) käyttäjän suorittamia toimenpiteitä, koska lyhytsanoman tyyppi on nolla, ja lähettää automaattisesti, ilman käyttäjän toimenpiteitä, kuittaussanoma verkolle (202) ly-5 hytsanoman vastaanottamisesta; järjestelmä käsittää välineet (232) paikantaa tilaajapäätelaite (104) hakemalla tilaajapäätelaitteen (104) palvelevan solun (312) tunniste verkosta (202) verkon (202) ja tilaajapäätelaitteen (104) välisen radioyhteyden ollessa aktiivinen, koska tilaajapäätelaite (104) odottaa seuraavaa lyhytsanomaa.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen järjestelmä, tunnettu sii tä, että tyyppi nolla asetetaan lyhytsanoman TP-PID-kenttään.

17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-16 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tilaajapäätelaite (104) käsketään odottamaan seuraavaa sanomaa asettamalla lyhytsanomaa kuljettavaan protokollaan ’’Lisää 15 viestejä lähetettäväksi” -lippu.

18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-17 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää välineet (232) asettaa lyhytsanoman luokaksi luokka nolla, ja jos tilaajapäätelaite (104) ei tue tyypin nolla lyhytsanoman käsittelyä, niin tilaajapäätelaite käsittää välineet (224) tuoda hyö- 20 tykuorma ilman tilaajapäätelaitteen (104) käyttäjän suorittamia toimenpiteitä tilaajapäätelaitteen (104) näytölle luettavaksi tallentamatta lyhytsanomaa auto-maattisesti tilaajapäätelaitteen (104) muistiin, koska lyhytsanoman luokka on * »« : " nolla.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, tunnettu sii- 25 tä, että luokka nolla asetetaan lyhytsanoman TP-DCS-kenttään. ·:·*: 20. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-19 mukainen järjestel- mä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää välineet (232) hakea palvelevan solun (312) tunniste solukkoradiojärjestelmän kotirekisteristä (212), joka : hakee tiedon solukkoradiojärjestelmän vierailijarekisteristä (210). * «· L/ 30 21. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-20 mukainen järjestel mä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää välineet (232) muuttaa radioyh- teys (218) verkon ja tilaajapäätelaitteen (104) välillä passiiviseksi paikannuk- sen suorittamisen jälkeen.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen järjestelmä, tunnettu sii- 35 tä, että radioyhteys (218) muutetaan passiiviseksi lähettämällä tilaajapäätelait- ' ·* teelle (104) lyhytsanoma, jonka tyypiksi asetetaan tyyppi nolla ja luokaksi luok- 22 112157 ka nolla, ja jota lyhytsanomaa kuljettavassa protokollassa tilaajapäätelaite (104) käsketään keskeyttämään seuraavan lyhytsanoman odotus.

23. Patenttivaatimuksen 21 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että radioyhteys muutetaan passiiviseksi suorittamalla käynnissä olevan 5 matkapuhelinosadialogin keskeytys.

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että matkapuhelinosadialogin keskeytys suoritetaan MAP-P-ABORT-palve-lulla.

25. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-24 mukainen järjestel- 10 mä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää palveluntarjoajan (200) ja älyverkon ohjauspisteen (204), jolloin järjestelmän käsittämät välineet (232) sijaitsevat palveluntarjoajassa (200) ja älyverkon ohjauspisteessä (204).

26. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-24 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmän käsittämät välineet (232) sijaitsevat 15 yhdessä verkon (202) uudessa komponentissa (800), joka sisältää lyhytsanomakeskuksen (206), sekä älyverkon ohjauspisteen (204) ja/tai matkapuhelinkeskuksen (208) toiminnallisuuksia.

27. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-24 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmän käsittämät välineet (232) sijaitsevat 20 yhdessä verkon (202) uudessa komponentissa (800), joka sisältää seuraavat lyhytsanomaa kuljettavan protokollan toiminnot: "Any Time Interrogation” ja/tai ’’Send Routing Info”, ja ’’Forward Short Message (MT-SM matkaviestimeen : ”· * päättyvä lyhytsanoma)”, ja "Send Routing Info for SM”.

28. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-27 mukainen järjestel- :*·: 25 mä, tunnettu siitä, että palvelevan solun tunniste haetaan verkosta ATI (Any Time Interrogation)- tai SRI (Send Routing Info)- toiminnolla.

29. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-28 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lyhytsanomaa kuljettava protokolla on matkapuhe- : linosaprotokolla.

30. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-27 mukainen järjestel mä, tunnettu siitä, että palvelevan solun tunniste haetaan verkosta solu->,· ; kohtaisesti SGSN.n (Serving General Packet Radio Service Support Node) MM (Mobility Management)- ja PDP (Packet Data Protocol)- kontekstista.

31. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 15-27 mukainen järjestel- 35 mä, tunnettu siitä, että palvelevan solun tunniste haetaan verkosta radio-• ·’ verkkokontrollerikohtaisesti SGSN:n (Serving General Packet Radio Service 23 112157 Support Node) MM (Mobility Management)- ja PDP (Packet Data Protocol)-kontekstista. 24 112157