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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf drahtlose
Kommunikationssysteme und im Besonderen auf ein Erfassen der Gebühren für Anrufe
in einem drahtlosen Kommunikationssystem.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein
Telefonkonzept, das als "Ein-Nummer"-Dienst bekannt ist,
der gewährleistet,
dass eine Person zu jeder Zeit überall
durch eine einzelne Nummer erreicht werden kann, um eine persönliche Mobilität zur Verfügung zu
stellen, wird recht beliebt. Ein Verfahren zum Bereitstellen eines
solchen Ein-Nummer-Dienstes besteht darin, Telefonanrufe als auf
den Wohnsitz bezogen, auf das Geschäft bezogen oder zellular zu
klassifizieren.
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In
herkömmlichen
drahtlosen Netzwerken wird ein Ein-Nummer-Dienst typischerweise entweder
dadurch angeboten, dass bei dem Teilnehmerstandort eine spezialisierte
Infrastrukturausrüstung verwendet
wird, oder dadurch, dass ein Teilnehmer aufgefordert wird, eine
Form von manuellem Eingriff durchzuführen. Der spezialisierte Infrastrukturausrüstungsansatz
stellt üblicherweise
eine persönliche Basisstation
im Haus des Teilnehmers und eine drahtlose private Vermittlungsstelle
im Büro
zur Verfügung.
Die spezialisierte Infrastrukturausrüstung fügt dem System jedoch zusätzliche
Kosten und Komplexität
zu. Um ein solches System zu unterstützen, erfordert dieses System
zusätzlich Änderungen an
der Luftschnittstelle, die durch das drahtlose Netzwerk verwendet
wird, wodurch die Teilnehmer gezwungen werden, neue Teilnehmermobileinheiten
zu erwerben.
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Ein
anderes herkömmliches
System stellt einen Ein-Nummer-Dienst
dadurch zur Verfügung, dass
die Teilnehmer aufgefordert werden, manuelle Handlungen durchzuführen. In
diesem System informiert ein Teilnehmer, der von einer mobilen Umgebung,
wie z. B. einem Automobil, zu einem wohnsitzbezogenen Standort wechselt,
das System über
die Änderung
des Standortes, indem er eine manuelle Handlung durchführt, wie
z. B. durch Drücken
bestimmter Tasten auf der mobilen Einheit in einer Weise, die einer
herkömmlichen
Anrufumleitung ähnelt. Das
System leitet dann Anrufe zu dem Wohnsitz des Teilnehmers. Für viele
Anwender ist ein Weiterleiten durch manuelle Handlungen eines Teilnehmers
jedoch unbequem und kann eine falsche Gebührenerfassung verursachen,
wie z. B. dann, wenn ein Teilnehmer vergisst, die entsprechende
Handlung durchzuführen.
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Das
US 5,327,144 offenbart ein
zellulares Telefonstandortsystem zum automatischen Aufzeichnen des
Standortes eines oder mehrerer mobiler Zellulartelefone. Das Standortsystem
umfasst drei oder mehr Zellenseitensysteme. Jedes Zellenseitensystem
ist bei einer Zellenseite eines zellularen Telefonsystems angeordnet.
Jedes Zellenseitensystem umfasst eine Antenne, die auf dem selben
Turm oder Gebäude
befestigt sein kann, wie die Antenne, die durch das zellulare Telefonsystem
eingesetzt wird, und eine Ausrüstung,
die in dem Ausrüstungsgehäuse der
entsprechenden Zellenseite untergebracht sein kann. Die Zellenseitensysteme
sind über T1-Kommunikationsverbindungen
an eine zentrale Seite gekoppelt. Die zentrale Seite kann an dem
selben Ort wie die MTSO des zellularen Telefonsystems angeordnet
sein. Die zentrale Seite ist weiterhin an eine Datenbank gekoppelt,
die entfernt von der zentralen Seite angeordnet sein kann und dem
Teilnehmer zur Verfügung
gestellt wird. Ausführungsformen der
Erfindung können
Mittel zum Zusammenfügen von
Standortdaten mit Gebührenerfassungsdaten
für die
zellularen Telefone und zum Erzeugen modifizierter Gebührenerfassungsdaten
umfassen. In einer Ausführungsform
zeigen die Gebührenerfassungsdaten
die Kosten für
jedes Telefongespräch
an, das durch die zellularen Telefone in einer bestimmten Zeitperiode
geführt
wird, wobei die Kosten auf einer oder mehreren vorbestimmten Gebührenerfassungsraten
basieren, und die modifizierten Gebührenerfassungsdaten basieren
auf einem oder mehreren festgesetzten Standorten. Zum Beispiel kann
das System eine niedrigere Gebührenerfassungsrate
für Telefonanrufe
anwenden, die von einem Haus oder einem Büro oder einem anderen geographischen Schauplatz
eines Anwenders aus geführt
werden.
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Dementsprechend
gibt es einen Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung, um
einen Ein-Nummer-Dienst zur Verfügung
zu stellen, ohne dass ein manueller Eingriff durch den Teilnehmer
erforderlich ist, und die den Umfang an spezialisierter Infrastrukturausrüstung, die
verwendet wird, um den Dienst bereit zu stellen, verringern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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In
einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Gebührenerfassung
in einem drahtlosen Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1 zur Verfügung.
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In
einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung
zum Erfassen der Gebühren
für Anrufe
in einem drahtlosen Kommunikationssystem gemäß Anspruch 5 zur Verfügung.
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Die
Erfindung selbst kann, zusammen mit ihren beabsichtigten Vorteilen,
am besten mit Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung zusammen
mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines drahtlosen
Kommunikationssystems.
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2 ist
ein Nachrichtenflussdiagramm, das ein Beispiel eines bevorzugten
Nachrichtenflusses zwischen den Komponenten des Systems von 1 darstellt.
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3 ist
ein Nachrichtenflussdiagramm, das ein anderes Beispiel eines bevorzugten
Nachrichtenflusses zwischen den Komponenten des Systems von 1 darstellt.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Betriebsverfahren der Standortfunktionssteuerung
des Systems von 1 darstellt.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Betriebsverfahren der standortempfindlichen Gebührenerfassungsanwendung
des Systems von 1 darstellt.
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6 ist
ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Betriebsverfahren des Standortcaches
des Systems von 1 darstellt.
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7 ist
ein Diagramm, das ein beispielhaftes Zonenlayout für das System
von 1 darstellt.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Es wird auf 1 Bezug
genommen, darin wird eine bevorzugte Ausführungsform eines drahtlosen
Kommunikationssystems 10 dargestellt, das ein verbessertes
Lokalisieren, um eine standortempfindliche Gebührenerfassung durchzuführen, umfasst.
Durch das Durchführen
einer standortempfindlichen Gebührenerfassung
stellt das System 10 neue Dienste zur Verfügung, wie
z. B. den Ein-Nummer-Dienst. In der bevorzugten Ausführungsform
umfasst das System 10 die Lokalisierungsausrüstung (LFE) 12,
einen Transcoder (XC) 14, ein Ausgangsregister (HLR) 16,
eine Betriebs- und Wartungszentrale (OMCR) 18, eine mobile
Funkvermittlungsstelle (MSC) 20, eine Basistransceiverstation
(BTS) 22 und eine Operator-Workstation, die als ein XYTP/GIS 24 bezeichnet
wird. Das HLR 16 umfasst verschiedene Softwarekomponenten,
wie z. B. eine Standortfunktionssteuerung (LFC) 26, das Standortcache
(LC) 28, eine standortempfindliche Gebührenerfassungsanwendung (LSB) 30 und
eine HLR-Anwendung 32. Die LFE 12 ist ein herkömmliches
Mobileinheitslokalisierungssystem, wie z. B. das in der US Pat.
Nr. 5,317,323 beschriebene System.
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Obwohl
die LFE 12 als mit dem System 10 verbunden dargestellt
wird, ist vorgesehen, dass die Lokalisierungsfunktion alternativ
in der mobilen Einheit angeordnet sein kann. In diesem Fall würde die BTS 22,
die mit der mobilen Teilnehmereinheit kommuniziert, Standortdaten
von der mobilen Teilnehmereinheit anfordern. Es gibt viele mobile
Teilnehmereinheiten, die Lokalisierungssysteme umfassen, die Multilateration
oder andere Standorttechniken verwenden, die dem Fachmann auf dem
Gebiet bekannt sind.
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Der
XC 14 ist vorzugsweise ein Motorola-Transcoder und die
BTS 22 ist vorzugsweise eine Motorola-BTS. Der Motorola-Transcoder
und die BTS sind als Komponenten in einer Motorola SC9600-Basisstation
verfügbar.
Das HLR 16 ist vorzugsweise ein Motorola-HLR, wie z. B.
das Motorolabauteil Nr. CGDST16SK20041. Die OMCR 18 ist
vorzugsweise eine Motorola-Betriebs- und Wartungszentrale, die mit
einem Standard Motorola-CBSC- oder GSM-Angebot zur Verfügung gestellt
wird. Die MSC 20 ist vorzugsweise eine Motorola-MSC, die
in dem Motorola-EMX 2500TM-Zellularsystem
vorkommt.
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Es
ist zu beachten, dass das in 1 dargestellte
System 10 eine generische Standortdienstarchitektur widerspiegelt,
die, neben dem Ein-Nummer-Dienst, eine Vielfalt von standortbasierten Diensten
zur Verfügung
stellen kann, wie z. B. den Notruf 911 für drahtlose Systeme, Fuhrparkmanagement
und mobile Gelbe Seiten.
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Während eines
Betriebs dedizieren die LFE 12-Monitore Steuerkanäle des Funksystems
für ein nicht-periodisches
Signal, das Teilnehmerzugriffe darstellt. Nach einer Detek tion eines
nicht-periodischen Signals, wie zum Beispiel einer Teilnehmerzugriffsnachricht,
berechnet die LFE 12 Ankunftswinkel- und Ankunftszeitdaten,
die einen Signalisierungsburst des Zugriffs kennzeichnen. Durch
Messen eines Teilnehmerstandortes basierend auf einem nicht-periodischen
Signal, das von der Teilnehmereinheit empfangen wird, kann ein ungefährer Standort
vorteilhafter Weise während
eines Verbindungsaufbaus bestimmt werden, bevor sich der Teilnehmer in
einer Kommunikation mit einer anderen Partei befindet. Diese Information
wird dann über
eine dedizierte Steuerverbindung, die in einer BTS-Schnittstelle
eingebettet ist, die zwischen der BTS 22 und dem XC 14 verwendet
wird, an den XC 14 übertragen.
Die LFE 12 kann außerdem
angewiesen werden, eine Sprachkanalsignalcharakterisierung durchzuführen. In
diesem Fall wird die LFE 12 über die dedizierte Steuerverbindung über eine
Frequenz informiert, die gemessen werden soll. Die LFE 12 führt dann
die zuvor erwähnten
Ankunftswinkel- und Ankunftszeitberechnungen durch und überträgt die resultierenden Daten
an den XC 14. Obwohl in 1 nur eine
LFE 12 gezeigt wird, gibt es in dem System 10 vorzugsweise
mehrere LFS's.
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Die
BTS 22 ist für
ein Standardfunkschnittstellenmanagement, das mit der Luftschnittstelle
verknüpft
ist, das verwendet wird, um mit Teilnehmereinheiten zu kommunizieren,
verantwortlich. Die BTS 22 kann mit der LFE 12 über eine
gemeinsame physikalische Kommunikationsverbindung (T1/E1) verfügen, die
unterstützt,
dass sich die LFE 12 und die BTS 22 mit dem XC 14 verbinden.
Alternativ können
die BTS 22 und die LFE 12 in der selben Hardwareplattform eingebettet
sein. Es gibt vorzugsweise mehrere BTS's 22 in dem System 10,
obwohl zu Darstellungszwecken nur eine gezeigt wird.
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Der
XC 14 ist für
einen Abschluss von T1-Anschlüssen
verantwortlich, die von den verschiedenen Basisseiten 22 ausgehen.
Dieser Abschluss umfasst sowohl Audio als auch Steuerung. Audioinformationen
werden durch den XC 14 umcodiert, von einer Teilraten-
zu einer Vollratensprache gewandelt und an die MSC 20 geleitet.
Der XC 14 bricht außerdem Steuerverbindungen
ab, typischerweise durch Einsetzen eines LAPD-Protokolls, sowohl
für jede
BTS 22 als auch für
die LFE 12. Die Steuerverbindungen werden verwendet, um
Standort-, Rufverarbeitungs- und O&M-Informationen zwischen den Seiten
und dem XC 14 weiterzugeben. Der XC 14 verfügt über eine
Kommunikationsschnittstelle, typischerweise eine herkömmliche
SS7-Schnittstelle, zu dem HLR 16 zum Zwecke eines Übertragens
von Standortdaten. Da mehrere LFE- 12 und BTS-Seiten 22 an
einem einzelnen XC 14 abgeschlossen sind, ist es vorzuziehen,
Standortdaten von mehreren LFE's 12 zu bündeln, um
die I/O-Übertragungsrate
zu verbessern. Zum Beispiel bündelt
der XC 14, anstatt individuelle Standortdaten von jeder
LFE 12 an das HLR 16 zurückzuführen, Gruppen von Standortdaten
von einer Mehrzahl von LFEs 12 und übermittelt diese gebündelten
Daten als Ganzes an das HLR 16, wodurch die Gesamt-I/O-Anforderungen
verringert werden.
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Die
OMCR 18 ist für
ein Management der BTS 22- und LFE 12-Seiten verantwortlich
und stellt Wartungsfunktionen zur Verfügung, wie zum Beispiel Alarmauswertung,
Herunterladen und Vorrichtungssteuerung.
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Die
MSC 20 dient der traditionellen Rolle von zellularen Schaltern,
die eine Rufumleitung, Gebührenerfassung
und Weiterreichungskoordination zur Verfügung stellen. Die MSC 20 unterstützt eine
außerhalb
der Leiterplatte gelegene oder unabhängige Teilnehmerdatenbank (HLR) 16,
die sie nach Teilnehmer- und Rufumleitungsdaten abfragt. Die MSC 20 kann
dem Teilnehmer über
einen Ton eine Mitteilung zur Verfügung stellen, wenn Anrufe in
einer Versorgungszone mit einer hohen Gebührenerfassungsrate ausgeführt werden.
Schließlich
kann die MSC 20 die Ein-Nummer-Gebührenerfassungsfunktion durch Einschließen von
Zonentariferfassungsinformationen in ausführliche Gebührenerfassungsprotokolle unterstützen. Die
MSC 20 kann in bestimmten Installationen außerdem eine
physikalische Verbindung zwischen dem XC 14 und dem HLR 16 über feste
Verbindungen ("nailed
connections") zur
Verfügung
stellen.
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Die
LFC 26 ist eine Steueranwendung zum Koordinieren von Bedarfsstandortanfragen
(typischerweise Sprachkanalstandorte) und verarbeitet sowohl autonome
als auch Bedarfs-LFE 12 Standortdaten durch Verwenden von
Laterationsstandorttechniken. Die LFC 26 empfängt Daten
von der LFE 12 und berechnet resultierende Breiten-, Längen- und Vertrauensdaten.
Für Bedarfsstandortanfragen
weist die LFC 26 über
den XC 14 mindestens eine der LFEs 12 zu und an,
einen mobilen Teilnehmerstandort zu messen.
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Das
LC 28 dient als ein Repository oder eine Datenbank für Standortdaten.
Die durch die LFC 26 berechneten Standortinformationen
werden in einem Standortcache in dem LC 28 für eine spätere Verwendung
gespeichert. Eine mobile Identität,
eine Standortaktualisierung und Standortdaten werden alle in der
Datenbank gehalten. Das Standortcache wird typischerweise auf einer
Pro-Teilnehmer-Basis durch Anwendungen abgefragt, die Standortdaten
für einen
bestimmten Dienst benötigen,
wie zum Beispiel den Ein-Nummer-Dienst.
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Das
Standortcache unterstützt
außerdem
einen Subskriptionsdienst, der es Anwendungen erlaubt, eine automatische
Benachrichtigung von detektierten Standortänderungen für jeden bestimmten Teilnehmer
zu abonnieren ("subscribe"). Der Subskriptionsdienst
ist für
Echtzeitanwendungen, wie zum Beispiel Fuhrparkmanagement, nützlich.
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Die
LSB-Anwendung 30 ist der Verbraucher der Standortdaten
und stellt eine Unterstützung
für den
Ein-Nummer-Dienst
zur Verfügung.
Sie wird typischerweise durch die HLR-Anwendung 32 nach
einer Initiierung eines Anrufs durch einen Anwender aufgerufen,
der einen Ein-Nummer-Dienst abonniert hat. Die HLR-Anwendung 32 informiert
die LSB 30 über die
Anruferidentität.
Die LSB 30 bestimmt dann, ob ein Anrufer in einer vordefinierten
Zone oder in der makrozellularen Umgebung agiert, und informiert dann
das Mobiltelefon basierend auf der Versorgungszone des Teilnehmers über die
Gebührendisposition.
Die LSB 30 kann dann ein Gebührenerfassungsprotokoll erzeugen,
das die Zugriffszone für den
Anruf kennzeichnet.
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Die
HLR-Anwendung 32 umfasst eine Teilnehmerdatenbank für das System 10.
Typischerweise befinden sich Teilnehmereinträge zusammen mit einem abonnierten
Merkmalssatz in der HLR-Anwendung 32. Das HLR 32 wird
durch den Schalter 20 jedes Mal abgefragt, wenn ein Anruf
durchgeführt
wird, der Teilnehmer des Dienstes einbezieht. Basierend auf Merkmale
des Teilnehmers kann das HLR 32 den Ruffluss über den
Schalter 20 ändern.
Zum Beispiel kann das HLR 32 den Schalter anweisen, Töne zu spielen
oder Gebührenerfassungsprotokolle
zu erzeugen. Die HLR-Anwendung 32 hat zu der LSB-Anwendung 30 eine
Schnittstelle über
eine Nachrichtenvermittlung oder über Trigger, die mit dem Teilnehmermerkmals satz
verknüpft
sind. Die HLR-Anwendung 32 ist außerdem mit der MSC 20 zu
Anrufsteuerzwecken verbunden.
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Das
System 10 stellt einen standortbasierten Gebührenerfassungsdienst
zur Verfügung.
Das System 10 erlaubt es einem Anwender virtuelle Betriebszonen
zu erzeugen, wie zum Beispiel 'Haus', 'Büro' und 'zellular', ohne irgendeine spezialisierte Infrastruktur
oder Handgeräte
einzuführen.
In jeder Zone kann die selbe Teilnehmereinheit verwendet werden und
das System bestimmt, basierend auf den Standort der Teilnehmereinheit,
eine unterschiedliche Gebührenrate
für einen
Anruf. Das System 10 stellt verschiedene Betriebsbereiche
mit unterschiedlicher Tarifen durch Unterteilen des zellularen Netzwerkes
zur Verfügung,
um individuelle Bedürfnisse
eines Teilnehmers zu unterstützen.
Aus der Netzwerk- der Rufbereitstellungsperspektive stellt das System 10 eine einzelne
Lösung
für eine
Vielfalt von Umgebungen zur Verfügung,
wobei ein verbesserter Ein-Nummer-Dienst ermöglicht wird.
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Wenn
der Anwender den Dienst abonniert, sind zwei Verfahren einer Zonenzuweisung
möglich. Das
erste oder statische Verfahren umfasst, dass der Anwender den Dienstanbieter über die
physikalische Adresse informiert, wo er einen Dienst wünscht (das heißt Straßenadresse).
Der Operator gibt dann diese Information durch das XYTP-GIS-Element
ein, wo die Adresse in der Datenbank als ein Breiten/Längen-Standort für diese
bestimmte Teilnehmerzone gespeichert wird. In unserem Beispiel werden
zwei Zonen eingegeben, 'Haus
und Geschäft'. Bereiche außerhalb
dieser beiden werden als die 'zellulare' Zone bezeichnet.
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Die
zweite Form von Zonenzuweisung ist von einer dynamischeren Art.
Nachdem sich der Anwender über
den Dienstan bieter für
den Ein-Nummer-Dienst angemeldet hat, spezifiziert der Anwender über Merkmalscodes
(zum Beispiel *71) Zonen. Wenn der Code gewählt wird, bestimmt das System 10 den
Standort des Teilnehmers zu diesem Zeitpunkt und speichert diese
Information als den Standort der ausgewählten Zone dieses bestimmten
Teilnehmers in der Datenbank. Zum Beispiel kann der Teilnehmer zu
hause *71 wählen,
wodurch die Hauszone definiert wird, und er kann *72 bei der Arbeit wählen, um
die Arbeitszone zu definieren.
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Wenn
ein Standort für
mindestens eine Zone in dem System 10 gespeichert worden
ist, kann die Gebührenerfassungsfunktion
aktiviert werden. Jedes mal, wenn der Teilnehmer einen Anruf initiiert,
informiert vorzugsweise das System 10 den Teilnehmer über einen
Ton oder eine digitale Nachricht über die aktuelle Betriebszone
basierend auf dem aktuellen Standort des Teilnehmers. Das System 10 erzeugt Gebührenerfassungsinformationen
basierend auf einer Tarifrate für
die aktuelle Zone, wodurch einem Gebührenerfassungssystem erlaubt
wird, für
jeden Anruf den geeigneten Tarif basierend auf der aktuellen Zone
auszuwählen.
Der Anrufer ist vorzugsweise befugt, den Anruf für eine bestimmte Zeitperiode
gebührenfrei
zu unterbrechen, wenn sich der Teilnehmer nicht in der gewünschten
Zone befindet. Aus diesem zusätzlichen
Grund wird es bevorzugt, Standortmessungen basierend auf einer Teilnehmerzugriffsnachricht
oder alternativ auf einer Abbruchnachricht für einen landgestützten oder
mobilen Anruf durchzuführen,
so dass der Teilnehmer über
die aktuelle Zone informiert werden kann, bevor dem Teilnehmer für den Anruf
Kosten entstehen.
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Das
System 10 stellt Teilnehmern Ein-Nummer-Dienste an verschiedenen
Standorten, wie zum Beispiel zu hause, bei der Arbeit oder während einer Fahrt,
bei verschiedenen Gebührenerfassungsraten ohne
eine spezialisierte zellulare Infrastrukturausrüstung und ohne dem Erfordernis
eines manuellen Anwenderbetriebs zur Verfügung. Aus der Sicht des Systems 10 gibt
es keinen Unterschied zwischen einem Zustellen eines Anrufes innerhalb
oder außerhalb
der makrozellularen Umgebung. Weiter wird ein Anruf zugestellt,
wo immer sich das Mobiltelefon gerade befindet. Es ist kein Weiterleiten
der Tageszeit oder einer alias-basierten Nummer erforderlich, wie dies
in mindestens einigen herkömmlichen
Systemen notwendig ist.
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Der
grundlegende Informationsfluss zwischen Elementen wird in den angehängten 'Standortaktualisierungs'-Datenflüssen aufgezeigt, wie in 2 und 3 gezeigt. 2 stellt
einen Zugriff durch ein Mobiltelefon zum Zwecke des Durchführens eines
Anrufs dar. Nach dem Empfangen eines nicht-periodischen Signals
von der Teilnehmereinheit, wie zum Beispiel ein Steuerkanalzugriff 50,
berechnet die LFE 12 die Winkel- und Zeitinformationen (TOA/AOA),
die den Zugriff kennzeichnen. Alternativ können andere geeignete Standorttechniken
und verknüpfte
Informationen verwendet werden, wie zum Beispiel der Zeitunterschied
bei der Ankunft (TDOA). In einer alternativen Ausführungsform
wird berücksichtigt,
dass die mobile Einheit einen ungefähren Standort bestimmt und
eine Nachricht an die Basisstation 22 überträgt, die die Standortinformationen
enthält.
Ein Beispiel eines Systems zum Durchführen einer solcher Standortmessung
kombiniert einen Standardempfänger
des globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) mit einer Teilnehmereinheit.
Solch ein kombinierter GPS-Empfänger
und eine solche Teilnehmereinheit sind dem Fachmann auf dem Gebiet
bekannt.
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Jede
der nachfolgenden auf TOA oder AOA basierenden Beschreibungen ist
auf solche anderen Standorttechniken genauso anwendbar. Diese Standortinformationen 62 werden über den
Transcoder 14 an die LFC 26 weitergeleitet. Es
ist zu beachten, dass der Transcoder 14 mehrere LFE-Protokolle zusammenbündeln kann,
bevor er sie an die LFC 26 weiterleitet, um die Gesamtsystem-I/O-Übertragungsrate
zu verbessern. Die LFC 26 korreliert die TOA- und AOA-Protokolle
für das
bestimmte Mobiltelefon, das auf das System 10 zugreift,
und verwendet diese Informationen in Multilaterationsberechnungen,
um die Standortdaten (Breite/Länge) 60 zu
erzeugen. Die Standortdaten 60 werden dann an das LC 28 weitergeleitet,
wo sie für
eine spätere
Verwendung gespeichert werden.
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Von
diesem Punkt an sind für
eine Verwendung der Daten 60 zwei Betriebsarten möglich und jede
wird im folgenden beschrieben. Die bestimmte gewählte Betriebsart basiert auf
der Verfügbarkeit
einer interaktiven Anrufsteuerkapazität in der MSC 20.
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In
der ersten Betriebsart, in 2 gezeigt, wird
ein 'Intelligentes
Netzwerk' (IN)-Anrufmodell
verwendet. Das IN-Anrufmodell erlaubt eine interaktive Anrufsteuerung,
vorzugsweise mit dem dezentralen mobilen Vermittlungsprotokoll (DMX)
von Motorola, das als das Steuerprotokoll dient. Wenn ein mobiler Zugriff 50 auftritt,
erzeugt die BTS 22 eine 'Dienstanforderungs'-Nachricht 52 und sendet sie
an die MSC 20. Die Dienstanforderungsnachricht 52 umfasst
eine mobile Identifizierungsnummer, die die mobile Einheit identifiziert,
die von dem Steuerkanalzugriff 50 von der identifizierten
mobilen Einheit wiedergewonnen wird. Wenn die Dienstanforderungsnachricht 52 die
MSC 20 erreicht, wird ein Anruftrigger oder eine Anrufanforderung 26 auf
die HLR-Plattform 16 lanciert.
Das HLR 16 informiert die LSB 30 über die 'LSB-Anruf'-Nachricht 58 über den
Zugriff und erwartet weitere Verarbeitungsanweisungen. Die LSB 30 fragt
das LC 28 durch Senden einer 'Req. Loc. data'-Nachricht 54 nach den Standortinformationen
ab. Die Standortdaten 60 werden an die LSB 30 zurückgeführt und
die LSB 30 bestimmt, in welcher Gebührenerfassungszone der Teilnehmer
angeordnet wird. Die LSB 30 informiert das HLR 16,
mit dem Anruf fortzufahren, wobei das HLR 16 dann die MSC 20 über eine 'Val. Rsp.'-Nachricht 66 informiert,
die Verarbeitung fortzusetzen. Eine interaktive Steuerkapazität in der
MSC 20 erlaubt die Einspeisung von Tönen oder Sprachnachrichten
an den Anrufer, bevor der Anruf beendet wird. In dieser Art und
Weise kann der Anrufer akustisch über die Gebühr der Versorgungszone informiert
werden, die mit der Gebührenerfassungszone
verknüpft
ist.
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Eine
zweite Betriebsart ohne interaktive Anrufsteuerung wird in 3 gezeigt.
In diesem Modell abonniert die LSB 30 das LC 28 für Standortaktualisierungsinformationen
für alle
Abonnenten des LSB-Merkmals. Nachdem die Standortdaten 60 bei dem
LC 28 empfangen wurden, werden die Standortdaten 60 für abonnierende
Anwender zu Zwecken einer Gebührenratenprotokollerzeugung
und einer optimalen Teilnehmergebührennachrichtenmitteilung durch
Verwenden einer 'Subscribed
Loc.'-Nachricht 68 automatisch
an die LSB 30 weitergeleitet.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Betriebsverfahren der Standortfunktionssteuerung
(LFC) 26 darstellt. Die Verarbeitung beginnt aus dem Ruhezustand 100.
Wenn Standortrohdaten (das heißt,
Ankunftswinkel, Ankunfts zeit von einer einzelnen Seite) von der
LFE 12 empfangen werden, wird eine Nachricht bei dem Schritt 102 geparst.
An diesem Punkt wird bei dem Entscheidungsschritt 104 bestimmt,
ob diese der erste Teil von Standortdaten ist, der in der Multilaterationssequenz
empfangen wurde. Wenn sie der erste Teil von Daten ist, geht der Fluss
zu dem Schritt 106 weiter und es wird ein dynamischer Speicher
zugeordnet, um die Daten vorübergehend
zu speichern, bis die Berichte von anderen Seiten eintreffen und
eine Lateration durchgeführt werden
kann. Von dort geht die Steuerung zu dem Schritt 108 weiter,
wo ein Gesamttimer, wie zum Beispiel ein Drei-Stunden-Timer, eingestellt
wird und die Verarbeitung kehrt dann zu dem Ruhezustand 100 zurück. Der
Timer wird basierend auf der Menge an Zeit eingestellt, die zugestanden
wird, um die Standortdatenpunkte zu erfassen. Wenn bei dem Entscheidungsschritt 104 bestimmt
wird, dass diese nicht der erste Teil von Daten für diese
bestimmte Standortberechnung ist, geht der Fluss zu dem Schritt 110 weiter,
wo ein neuer Datenpunkt mit den vorher erfassten Punkten gespeichert
wird. Es wird auf den Schritt 126 verwiesen. Wenn eine
ausreichende Zahl von Standortdatenpunkten empfangen wurde, wie
zum Beispiel mindestens drei Standortdatenpunkte in einem TDOA-System,
oder mindestens zwei Standortdatenpunkte in einem TOA/AOA-System,
dann wird die Verarbeitung bei dem Schritt 114 fortgesetzt.
Andernfalls kehrt die Steuerung zu dem Ruhezustand bei dem Schritt 100 zurück.
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Wenn
der Timer abläuft,
geht der Fluss zu dem Schritt 112 weiter. Alle bis zu diesem
Punkt erfassten Daten werden dann abgerufen, Schritt 114, und
die Multilaterationsberechnungen beginnen. Das Ergebnis dieser in
dem Schritt 116 dargestellten Berechnungen besteht in Standortinformationen,
wie zum Beispiel einem Breiten-, Längen- oder Vertrauensfaktor.
Wenn es keine gültigen
Daten gibt, Schritt 122, wird ein vorgegebener Standort
entsprechend dem Standort (Breite und Länge) der Versorgungszelle zugewiesen,
Schritt 124. Wenn es gültige
Daten gibt, Schritt 122, dann geht die Steuerung zu dem Schritt 118 weiter.
Die Standortinformationen werden dann in eine Nachricht formatiert
und bei dem Schritt 118 zu dem LC 28 weiter geleitet.
Dann werden dynamische Ressourcen freigegeben, Schritt 120,
und der Fluss kehrt zu dem Ruhezustand bei dem Schritt 100 zurück.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Betriebsverfahren für die LSB 30 darstellt.
Die Verarbeitung beginnt bei dem Schritt 202 mit dem Empfang
eines Triggers von der Anrufverarbeitungsfunktion, der anzeigt,
dass ein Anruf durchgeführt wurde
oder durch einen Teilnehmer empfangen wurde, dessen LSB-Merkmal
aktiv ist. Die LSB 30 erhält dann bei dem Schritt 204 Standortinformationen
von dem Standortcache oder dem LC 28. Die LSB 30 bestimmt
dann in dem Entscheidungsschritt 206, basierend auf einem
Zeitstempel, der die Verlässlichkeit der
Standortdaten anzeigt, ob die empfangenen Daten gültig sind.
Wenn keine gültigen
Standortdaten erhalten wurden, Schritt 206, weist das System
eine vorgegebene Bemessungszone zu, Schritt 208, und geht
zu dem Schritt 212 weiter. Wenn gültige Standortdaten erhalten
wurden, Schritt 206, wird die Teilnehmerbemessungszone
relativ zu diesen Daten bestimmt, Schritt 210, vorzugsweise
als eine lineare Entfernungsberechnung, wobei der Teilnehmerstandort
mit den Bemessungszonen verglichen wird, die für den Teilnehmer vorbestimmt
wurden. Eine Sortierroutine bestimmt, in welcher Zone sich der durch
die Breite und Länge
definierte Punkt befindet. Nachdem eine Zone lokalisiert worden
ist, wird dem Teilnehmer vorzugsweise eine Mitteilung zur Verfügung gestellt,
wenn sich der Teilnehmer außerhalb der
niedrigsten Gebührenzone
befindet. Dies kann entweder über
akustische oder optische Mittel getan werden und wird bei dem Schritt 212 gezeigt. Schließlich wird
bei dem Schritt 214 ein Gebührenerfassungsprotokoll erzeugt,
das mindestens die mobile Identifizierung, die Zugriffszone, die
Zeit und das Datum umfasst. An diesen Punkt kehrt die Anwendung
zu dem Ruhezustand bei dem Schritt 200 zurück.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird eine Teilnehmerzone als eine Breite, eine Länge und ein konfigurierter
Bemessungszonenradius definiert. Der konfigurierte Bemessungszonenradius
bezieht sich typischerweise auf die Unsicherheit der Messausrüstung und
kann durch den Operator bei gegebenem Verhalten der Standortinfrastruktur über das System
eingestellt werden. 7 stellt ein Beispiel einer
bestimmten Standortzone einschließlich eines konfigurierten
Bemessungszonenradius dar. Informationen werden für jeden
Teilnehmer in der Datenbank für
jede Zone für
jeden Teilnehmer gespeichert. In dem Ein-Nummer-Dienst-Merkmal gibt
es für
jeden Teilnehmer zwei Zonen (zu Hause, Arbeit). Wie zuvor erwähnt, können die
Lat.- und Long.-Daten zum Zeitpunkt der Subskription des Dienstes,
mit der Bereitstellung von Adresseninformationen durch den Anwender,
eingegeben werden, oder sie können
durch Merkmalcodes (das heißt,
*71) dynamisch eingegeben werden, wobei das System den Teilnehmer
zum Zeitpunkt des Empfangs eines Merkmalcodes geographisch lokalisiert
und dann die Daten in der Datenbank speichert, um die Teilnehmerzone
zu kennzeichnen. Im erste ren Fall, wo der Teilnehmer Straßenadresseninformationen
zur Verfügung
stellt, übersetzt
die XYTP-GIS 24 diese Informationen in eine Breite und
Länge für eine Zonendefinition.
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Wenn
der Teilnehmer daraufhin einen Anruf initiiert oder empfängt, wird
eine Standortoperation durchgeführt
und die zu dieser Zeit berechnete Breite und Länge werden mit dem 'Kreis' oder den 'Kreisen' verglichen, die
in der Datenbank gespeichert sind. Wenn sich die Daten in diesem
Kreis befinden, wird davon ausgegangen, dass der Anwender in dem
Versorgungsbereich dieser bestimmten Zone agiert. Wenn sich der
Anwender aktuell nicht in irgendeiner der gespeicherten Zonen befindet,
wird angenommen, dass er in der makrozellularen Umgebung agiert.
-
Der
vorher beschriebene LSB-Betrieb (5) verfügt über die
Anwendung, ein Gebührenerfassungsprotokoll
zu erzeugen, das die Standortzone kennzeichnet. Die vorzugsweise
in dem Protokoll enthaltenen Informationen sind die folgenden:
- • mobile
Identifizierungsnummer
- • Datum
- • Tageszeit
- • Zugriffszelle
- • Zugriffsabschnitt
- • Zugriffszone
- • Protokollkorrelator
-
Der
Protokollkorrelator wird verwendet, um das in Übereinstimmung bringen der
detaillierten typischerweise in der MSC 20 erzeugten Gebührenerfassungsinformationen
mit dem durch die Anwendung erzeugten Zonenprotokoll zu verein fachen.
Dieser Schritt wird typischerweise als eine Nachverarbeitungs- oder
Offline-Operation durchgeführt.
Das 'Zugriffszonen'-Feld ist die Zone,
die wie oben beschrieben bestimmt wird, und wird für eine Gebührenberechnung
verwendet. Die restlichen Informationen werden außerdem für eine Protokollkorrelation zwischen
der MSC 20 und dem HLR 16 verwendet.
-
Es
ist zu beachten, dass es möglich
ist, basierend auf den Kapazitäten
des Schalters 20, dass die Zoneninformationen in dem detaillierten
Gebührenerfassungsprotokoll,
das durch den Schalter 20 erzeugt wird, integriert sind,
wodurch das Erfordernis einer Protokollerzeugung durch die LSB-Anwendung 30 vermieden
wird.
-
6 ist
ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Betriebsverfahren des LC 28 darstellt,
das Standortdatenpunkte in dem System 10 speichert. Der
Fluss beginnt in dem Ruhezustand, der als der Schritt 300 bezeichnet
wird. Nach dem Empfang der Standortinformationen 42 von
der LFC 26 beginnt die Verarbeitung bei dem Schritt 302.
Die Standortinformationen werden in dem Schritt 304 zeitgestempelt und
dann in einer Datenbank basierend auf der mobilen Teilnehmernummer
gespeichert. Eines der durch das LC 28 angebotenen Leistungsmerkmale ist
das der Subskription, oder dass eine Anwendung immer dann avisiert
werden kann, wenn Standortinformationen für einen bestimmten Teilnehmer
aktualisiert werden. Dies führt
zu dem Entscheidungsschritt 306, der bestimmt, ob irgendeine
Anwendung eine Standortaktualisierungsbenachrichtigung auf diesen
bestimmten Teilnehmer abonniert hat. Wenn nicht, kehrt der Fluss
zu dem Ruhezustand, Schritt 300, zurück. Wenn ja, geht der Fluss
zu dem Schritt 308 weiter, wo Standortinformationen an
die abon nierenden Anwendungen gesendet werden, die sie über den
aktuellen Standort des Teilnehmers informieren. Die Steuerung kehrt
dann zu dem Ruhezustand, Schritt 300, zurück. Der
zweite mit dieser Funktion verknüpfte
Verarbeitungszweig befasst sich mit dem Subskriptionsverfahren.
In dem Ruhezustand 300 kann bei dem Schritt 310 eine
Subskriptionsanfrage von einer Anwendung empfangen werden. Die Steuerung
geht dann zu dem Schritt 312 weiter, wo eine Subskriptionsdatenbank
aktualisiert wird. Diese Datenbank enthält eine Liste von abonnierenden
Anwendungen sowie andere zu den Bedürfnissen des abonnierenden
Dienstes gehörige Daten,
wie zum Beispiel die maximale Alterung der Standortdaten. Nach der
Datenbankaktualisierung kehrt die Steuerung zu dem Ruhestand, Schritt 300, zurück. Der
dritte Verarbeitungszweig findet statt, wenn ein bestimmter Teilnehmerstandort
durch eine Registrierungsanwendung als veraltet angesehen wird.
In dem Ruhezustand 300 wird bei dem Schritt 316 eine
Timeout-Nachricht für
den Teilnehmer empfangen. In dem Schritt 318 wird das HLR 32 abgefragt,
um zu bestimmen, ob der Teilnehmer gerade einen Sprachkanal verwendet.
Wenn der Teilnehmer keinen Sprachkanal verwendet, geht die Steuerung zu
dem Schritt 320 weiter, wo das HLR 32 angewiesen
wird, die zu der Teilnehmereinheit 34 benachbarten BTSs 22 zu
veranlassen, eine "Audit"-Nachricht zu erzeugen,
die von der Teilnehmereinheit empfangen wird, wodurch eine "Registrierungs"-Nachricht erzeugt
wird, Schritt 322, die daraufhin bewirkt, dass aktualisierte
Standortinformationen erzeugt werden; die Steuerung kehrt dann zu
dem Ruhezustand, Schritt 300, zurück. Wenn der Teilnehmer einen Sprachkanal
verwendet, geht die Steuerung zu dem Schritt 324 weiter,
wo die Sprachkanalinformationen für den Teil nehmer an die LFC 26 gesendet
werden und somit an die geeigneten LFEs in der Nähe der Teilnehmereinheit. Die
LFEs stellen sich dann auf den angezeigten Sprachkanal ein, lokalisieren
den Teilnehmer und erzeugen aktualisierte Standortinformationen;
die Steuerung kehrt dann zu dem Ruhestand, Schritt 300,
zurück.
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Weitere
Vorteile und Modifizierungen der/des oben beschriebenen Vorrichtung/Verfahrens kommen
einem Fachmann auf dem Gebiet leicht in den Sinn. Zum Beispiel kann
es wünschenswert
sein, Betrug durch Verifizieren einer mobilen Identifikationsnummer
zu verringern, wie zum Beispiel durch Abfragen der mobilen Einheit
nach einer persönlichen
Identifikationsnummer. Wenn die empfangene persönliche Identifikationsnummer
nicht mit einer gespeicherten Nummer übereinstimmt, kann dem Teilnehmer
der Dienst verweigert werden. Das Verifizierungsverfahren mag nur
dann durchgeführt
werden, wenn sich der Teilnehmer außerhalb einer vordefinierten
persönlichen
Standortzone aufhält,
wie zum Beispiel der oben beschriebenen Heimzone. Als weiteres Beispiel
kann ein Dienst zur Verfügung
gestellt werden, der Anrufe dann nicht erlaubt, wenn sich ein Teilnehmer
außerhalb
einer vorbestimmten Zone aufhält.
Ein solcher restriktiver Anwendungsdienst kann eine flexible Alternative
zu herkömmlichen
landgestützten
Diensten sein. Daher ist die Erfindung im weiteren Sinne nicht auf
die oben gezeigten und beschriebenen spezifischen Details, repräsentativen Vorrichtungen
und veranschaulichenden Beispielen beschränkt.