專利名稱：用于蜂窩電話移動設(shè)備的位置數(shù)據(jù)的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及像例如GSM操作標(biāo)準(zhǔn)通信系統(tǒng)之類的個(gè)人通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種用來傳輸蜂窩電話位置數(shù)據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
如知道的那樣，由諸如上述GSM系統(tǒng)之類的個(gè)人通信系統(tǒng)提供的可能性之一是基于位置的服務(wù)的提供，即，基于在由一個(gè)或多個(gè)基礎(chǔ)收發(fā)站(BTS)服務(wù)的區(qū)域中移動蜂窩電話擁有者的位置的確定。
這是可能的，因?yàn)楝F(xiàn)代GSM移動設(shè)備能夠測量在其本身單元或相鄰單元中的基礎(chǔ)收發(fā)站、探測、存儲及傳輸相應(yīng)信息。
這種信息包括1.國家代碼(移動國家代碼＝MCC)，屬于服務(wù)單元；2.網(wǎng)絡(luò)代碼(移動網(wǎng)絡(luò)代碼＝MNC)，屬于服務(wù)單元；3.局域代碼(局域代碼＝LAC)，屬于服務(wù)單元；4.服務(wù)單元身份(單元ID)；5.服務(wù)單元的控制通道信號強(qiáng)度(Rxlev)；6.由電話探測的相鄰單元的控制通道信號強(qiáng)度(Rxlev)；7.與涉及相鄰單元基站的通道號碼(ARFCN＝絕對射頻通道號碼)和身份號碼(BSIC＝基礎(chǔ)收發(fā)站身份代碼)相對應(yīng)的頻率指數(shù)(BCCH-FREQ＝寬控制通道頻率)。
由數(shù)值數(shù)據(jù)組成、與基礎(chǔ)收發(fā)站的地理位置相組合的、包含在數(shù)據(jù)庫中的這種信息一般由移動電話操作者提供，能由適當(dāng)?shù)挠?jì)算程序用來估計(jì)GSM移動設(shè)備的位置。
描述的信息通常由移動設(shè)備經(jīng)一個(gè)安裝在SIM(“客戶身份模塊”)上的SIM工具箱型應(yīng)用程序跟蹤，并且壓縮成借助于SMS(短信息系統(tǒng))信息發(fā)送到一個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)中心。
首先把收到的信息解壓縮，并且然后供給到一個(gè)叫做“位置引擎”的處理系統(tǒng)中，該系統(tǒng)通過應(yīng)用一種適當(dāng)算法，計(jì)算移動設(shè)備的地理位置。如果需要，系統(tǒng)或者把其位置通知移動設(shè)備，或者利用它用于基于位置的服務(wù)。
減少對于每個(gè)位置請求傳輸?shù)腟MS消息的數(shù)量的需要出現(xiàn)在移動設(shè)備與服務(wù)中心之間的數(shù)據(jù)交換階段期間。這與對于單個(gè)用途不能在其網(wǎng)絡(luò)上擔(dān)負(fù)過大通信量的所有移動電話操作者、和要求成本效率的用戶的準(zhǔn)確要求相對應(yīng)。
另外，減少傳輸SMS文本的數(shù)量意味著顯著減少每個(gè)基于位置服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間，因而提供對于服務(wù)質(zhì)量的顯著影響。

發(fā)明內(nèi)容
作為本發(fā)明目的的蜂窩電話移動設(shè)備位置數(shù)據(jù)傳輸方法通過對于適于以SMS消息形式發(fā)送的GSM移動設(shè)備位置數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)一種壓縮格式，克服所述缺點(diǎn)并且解決描述的技術(shù)問題。
明確地說，本發(fā)明的目的是一種用來傳輸蜂窩移動設(shè)備位置數(shù)據(jù)的方法，如在權(quán)利要求1的特征化部分中描述的那樣。


現(xiàn)在僅通過例子，參照附圖，描述本發(fā)明的另外特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)單元數(shù)據(jù)模式；圖2是所有提及單元的信號強(qiáng)度、相鄰單元的頻率和身份代碼；圖3是相鄰單元鏈接的通道號碼格式；圖4是在根據(jù)本發(fā)明的消息中的第一字節(jié)。
圖5是其中相關(guān)的服務(wù)數(shù)據(jù)和測量號碼格式；圖6是每次測量的數(shù)據(jù)格式；
圖7是每個(gè)相鄰單元的數(shù)據(jù)格式。
具體實(shí)施例方式
由移動設(shè)備測量的和供給到其SIM卡的基礎(chǔ)收發(fā)站數(shù)據(jù)格式在GSM技術(shù)參數(shù)中描述，并且基本上涉及三種不同類型的數(shù)據(jù)-關(guān)于當(dāng)前使用中的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)單元的數(shù)據(jù)，在以上描述中指示為MCC、MNC、LAC及Cell ID。數(shù)值表示表明在圖1中。
-關(guān)于監(jiān)視單元的信號強(qiáng)度、頻率指數(shù)和相鄰單元身份代碼的數(shù)據(jù)，在以上描述中指示為RxLev、BCCH-FREQ和BSIC。在GSM04.08技術(shù)參數(shù)中定義的數(shù)值表示表明在圖2中。
-相鄰單元鏈接通道號碼表，在以上描述中指示為ARFCN。在GSM 11.14技術(shù)參數(shù)中定義的數(shù)值表示表明在圖3中。
如圖1中所示，MCC、LAC和Cell ID每個(gè)由兩個(gè)字節(jié)，高字節(jié)和低字節(jié)，表示，而MNC僅要求一個(gè)。
圖2表示關(guān)于屬于相鄰單元、分布在17個(gè)八位位組(或字節(jié))上、對于高達(dá)八個(gè)監(jiān)視單元的信號強(qiáng)度、頻率、代碼等的數(shù)據(jù)。
明確地說，字段在GSM上下文中具有如下意義-測量結(jié)果IEI(7位)跟隨的信息的標(biāo)識符(IEI＝信息元素標(biāo)識符)，即，在這種情況下的測量結(jié)果；-BA-USED(1位)BCCH編碼類型；-DTX-USED(1位)指示移動設(shè)備是否使用DTX(DTX＝間斷傳輸[機(jī)構(gòu)])，即，在以前測量時(shí)段中不連續(xù)的功率級傳輸；-RXLEV-FULL-SERVING-CELL(6位)從在所有時(shí)間片上測量的服務(wù)單元接收的信號的強(qiáng)度；-MEAS-VALID(1位)指示在專用通道上測量的無效；-RXLEV-SUB-SERVING-CELL(6位)從在時(shí)間片的子集上測量的服務(wù)單元接收的信號的強(qiáng)度；-RXQUAL-FULL-SERVING-CELL(3位)從在所有時(shí)間片上測量的服務(wù)單元接收的信號的質(zhì)量；
-RXQUAL-SUB-SERVING-CELL(3位)從在時(shí)間片的子集上測量的服務(wù)單元接收的信號的質(zhì)量-NO-NCELL-M(3位)相鄰單元測量的數(shù)量；-RXLEV-NCELL i(6位)從第i相鄰單元接收的信號的強(qiáng)度(i＝1…6)；-BCCH-FREQ-NCELL i(5位)涉及第i相鄰單元的BCCH通道的頻率指數(shù)；-BSIC-NCELL i(6位)第i相鄰單元基站的標(biāo)識代碼。
圖3表示標(biāo)識為第m射頻通道(ARFCN#m)的絕對數(shù)量的鏈接頻率格式。每一個(gè)由十個(gè)連續(xù)位形成，子劃分成“高部分”和“低部分”，及由所述頻率指數(shù)BCCH-FREQ-NCELL i標(biāo)識。
以標(biāo)準(zhǔn)GSM格式發(fā)送所有這種信息在要求的SMS消息的數(shù)量方面成本相當(dāng)高。這是因?yàn)橐苿釉O(shè)備必須提供用于足夠準(zhǔn)確和可靠的位置的一定數(shù)量的連續(xù)測量，以濾波探測的信號頻率波峰(正的和負(fù)的)。
根據(jù)本發(fā)明，使用一種要求非常小數(shù)量的SMS消息的壓縮格式，進(jìn)行由GSM設(shè)備探測的位置數(shù)據(jù)的傳輸。SMS消息的數(shù)量自然生效，因?yàn)槲恢玫木群涂煽啃匀Q于進(jìn)行測量的數(shù)量。
所述格式的產(chǎn)生必須盡可能地簡單，因?yàn)樗蒘IM卡應(yīng)用程序處理，并且如知道的那樣，SIM卡性能和計(jì)算能力如果與個(gè)人計(jì)算機(jī)的那些相比則較差。而且，一個(gè)復(fù)雜應(yīng)用程序占據(jù)大量存儲空間，結(jié)果使從商業(yè)觀點(diǎn)是有趣的選擇性基于位置的服務(wù)不利。
安裝在SIM卡上的應(yīng)用程序產(chǎn)生以壓縮格式包含位置數(shù)據(jù)、包括關(guān)于每個(gè)單條消息的特定數(shù)據(jù)、關(guān)于消息集的特定數(shù)據(jù)、關(guān)于測量的特定數(shù)據(jù)及關(guān)于服務(wù)單元和由移動設(shè)備監(jiān)視的相鄰單元的特定數(shù)據(jù)的SMS消息。某些數(shù)據(jù)的大小取決于在當(dāng)前瞬時(shí)進(jìn)行的測量結(jié)果和在早期時(shí)間得到的那些。
格式描述參照表明其中每條線與在SMS消息中的一個(gè)字節(jié)相對應(yīng)的表的圖4、5、6和7。
考慮到上述信息能占據(jù)多于一個(gè)SMS消息，每條消息的第一字節(jié)必須包含在圖4中表示的數(shù)據(jù)，即當(dāng)前SMS消息數(shù)量和專用于位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)目倲?shù)量。
在消息本體中的以后字節(jié)包含在圖5中描述的信息。明確地說，一些字節(jié)專用于“可能服務(wù)特定數(shù)據(jù)”，即專用于特定服務(wù)的數(shù)據(jù)。這是因?yàn)橐苿釉O(shè)備位置過程能鏈接到安裝在用戶的SIM卡上的大量基于位置的服務(wù)。在這些情況下，大批其它數(shù)據(jù)可能需要通信到服務(wù)中心。例如，傳輸可以包括用戶在電話菜單(SAT應(yīng)用程序)中進(jìn)行的選擇。這樣的數(shù)據(jù)必須包括在傳輸?shù)腟MS消息中并且與純位置信息成為整體。
一個(gè)另外字節(jié)用來指示測量的數(shù)量。
圖6具體地列出對于每次測量傳輸?shù)臄?shù)據(jù)-RXLEV-FULL-SERVING-CELL(6位)，即服務(wù)單元信號的強(qiáng)度；-“Changed Tag”(2位)，其意思下面解釋；-MCC(2字節(jié)，高字節(jié)和低字節(jié))，如果“Changed Tag”高于2則存在；-MNC(1字節(jié))，如果“Changed Tag”高于2則存在；-LAC(2字節(jié)，高字節(jié)和低字節(jié))，如果“Changed Tag”高于1則存在；-服務(wù)單元ID(2字節(jié)，高字節(jié)和低字節(jié))，如果“ChangedTag”高于0則存在；-監(jiān)視相鄰單元的數(shù)量(1字節(jié))。
當(dāng)幾個(gè)連續(xù)測量由移動設(shè)備要求時(shí)，“Changed Tag”是有用的。這種條件必須得到可靠的位置?！癈hanged Tag”指示與服務(wù)單元有關(guān)的四單元數(shù)據(jù)(單元ID、LAC、MCC或MNC)的哪一個(gè)已經(jīng)相對于以前測量變化。當(dāng)進(jìn)行新測量時(shí)，程序檢查什么相對于由SIM卡存儲的以前數(shù)據(jù)已經(jīng)改變，并因此設(shè)置Changed Tag值。最后，只把已經(jīng)變化的數(shù)據(jù)添加到SMS消息體上。
對于每個(gè)相鄰單元測量和傳輸圖7中列出的數(shù)據(jù)，明確地說-如下面解釋的那樣對于以前測量計(jì)算的相鄰單元信號的相對強(qiáng)度(5位)；-“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”(3位)，其意思下面解釋；-ARFCN(10位)，子劃分成兩部分，一部分包括一個(gè)字節(jié)而另一部分包括兩個(gè)字節(jié)。如果“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”具有二進(jìn)制值“111”，則存在；-BSIC(6位)，如果“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”具有二進(jìn)制值“111”，則也存在；-相鄰單元信號的絕對強(qiáng)度(8位)，如果相鄰單元的相對強(qiáng)度具有二進(jìn)制值“111”，則存在。
駐留在SIM卡上的應(yīng)用程序使用一個(gè)6字節(jié)存儲器表計(jì)算相鄰單元信號的相對強(qiáng)度，對于每個(gè)監(jiān)視相鄰單元一個(gè)。在SMS消息編碼期間，對于二進(jìn)制值“11110”初始化表的每個(gè)元件。以后，每當(dāng)探測到相鄰單元信號時(shí)，執(zhí)行如下操作-如果當(dāng)前相鄰單元的強(qiáng)度包括在相對于與在相同位置中的相鄰單元有關(guān)的以前測量的強(qiáng)度的二進(jìn)制范圍±“01111”中，則只傳輸強(qiáng)度差(因此只需要在SMS消息中的5位)，并且用當(dāng)前強(qiáng)度的絕對值更新表格；-否則把二進(jìn)制值“11111”分配給相對強(qiáng)度，在以后字節(jié)中發(fā)送絕對當(dāng)前強(qiáng)度，并且用相同的絕對值更新表格。
在用來譯碼的服務(wù)中心側(cè)執(zhí)行一個(gè)類似相反的過程。
“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”是在特定存儲器表(高速緩沖存儲器)中的ARFCN-BSIC對的索引。把對用來確定單義辨別相鄰單元的Cell ID。
非?？赡鼙O(jiān)視相鄰單元集在校正位置要求的多重連續(xù)測量期間顯著地變化。因此，把一個(gè)特定表用來減小存儲與監(jiān)視相鄰單元有關(guān)的ARFCN-BSIC對要求的空間。這個(gè)表具有七個(gè)值對的容量，并且當(dāng)找到ARFCN-BSIC對值時(shí)逐漸填充。
如果遇到在表中存在的值，則使用包含遇到值的行號或索引來代替值本身。節(jié)省相當(dāng)量的空間，因?yàn)樗饕徽紦?jù)3位，而ARFCN-BSIC對占據(jù)16位。
如果遇到在表中不存在的ARFCN-BSIC值并且表是滿的，則根據(jù)FIFO模式最舊的改寫成新值。這種機(jī)理保證管理的高度簡單性和良好效率。當(dāng)遇到在表中不存在的ARFCN-BSIC對值時(shí)，把“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”設(shè)置到二進(jìn)位制“111”，并且把真實(shí)值添加在格式參數(shù)中表示的以后字節(jié)中。新值因而添加到表上。
在用來譯碼的服務(wù)中心側(cè)執(zhí)行一個(gè)類似相反的過程。
自然，對于這里設(shè)想的本發(fā)明的構(gòu)造和實(shí)施例能實(shí)施多種變更，而不脫離由如下權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.用于蜂窩電話移動設(shè)備位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其中最好安裝在包含在該移動設(shè)備中的一個(gè)SIM卡上的一個(gè)應(yīng)用程序，測量在服務(wù)單元和相鄰單元中的基礎(chǔ)收發(fā)站，借助于SIM消息探測、存儲相應(yīng)信息及把其傳輸?shù)揭粋€(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)中心，其中應(yīng)用適當(dāng)算法和基礎(chǔ)收發(fā)站地理位置數(shù)據(jù)庫的處理系統(tǒng)計(jì)算移動設(shè)備的地理位置，并且如果需要則通知移動設(shè)備所述地理位置，這種方法的特征在于最好安裝在SIM卡上的所述應(yīng)用程序產(chǎn)生以壓縮格式包含位置數(shù)據(jù)的SMS消息，包括每單條消息的特定數(shù)據(jù)、關(guān)于消息集的特定數(shù)據(jù)、關(guān)于測量的特定數(shù)據(jù)及關(guān)于服務(wù)單元和由移動設(shè)備監(jiān)視的相鄰單元的特定數(shù)據(jù)，一些數(shù)據(jù)的大小取決于在當(dāng)前瞬時(shí)進(jìn)行的測量結(jié)果和在早期時(shí)間得到的那些。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蜂窩電話移動設(shè)備位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，壓縮格式的所述位置數(shù)據(jù)包括對于每條消息-當(dāng)前SMS消息順序號碼；-專用于位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)南⒌目倲?shù)量；因此，在消息本體中-專用于其中有關(guān)的特定服務(wù)的數(shù)據(jù)；-所述測量的數(shù)量；對于每次測量-RXLEV-FULL-SERVING-CELL，即服務(wù)單元信號的強(qiáng)度；-“Changed Tag”，即指示屬于服務(wù)單元的四個(gè)數(shù)據(jù)-Cell ID(服務(wù)單元身份)、LAC(局部區(qū)域代碼)、MCC(移動國家代碼)及MNC(移動網(wǎng)絡(luò)代碼)-的哪一個(gè)已經(jīng)相對于以前測量變化；-MCC，如果“Changed Tag”高于一個(gè)第一值；-MNC，如果“Changed Tag”高于第一值；-LAC，如果“Changed Tag”高于一個(gè)第二值；-服務(wù)單元ID，如果“Changed Tag”高于一個(gè)第三值；-被監(jiān)視相鄰單元的數(shù)量；對于每個(gè)相鄰單元-基于以前測量計(jì)算的信號的相對強(qiáng)度；-“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”，即在適當(dāng)存儲器表中ARFCN-BSIC(通道順序號碼-身份代碼)對的索引；-ARFCN(通道順序號碼)，如果“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”具有一個(gè)第一二進(jìn)制值；-BSIC(身份代碼)，如果“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”具有第一二進(jìn)制值；-信號的絕對強(qiáng)度，如果“相鄰單元相對信號強(qiáng)度”具有一個(gè)第二二進(jìn)制值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于蜂窩電話移動設(shè)備位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述位置?shù)據(jù)具有如下二進(jìn)制大小-當(dāng)前SMS消息順序號碼，4位；-消息的總數(shù)量，4位；-專用于一種特定服務(wù)的數(shù)據(jù)，1個(gè)或多個(gè)字節(jié)；-測量順序號碼，1字節(jié)；-RXLEV-FULL-SERVING-CELL，6位；-“Changed Tag”，2位；-MCC，2字節(jié)；-MNC，1字節(jié)；-LAC，2字節(jié)；-服務(wù)Cell ID，2字節(jié)；-監(jiān)視單元的數(shù)量，1字節(jié)；-相鄰單元信號相對強(qiáng)度，5位；-“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”，3位；-ARFCN，10位；-BSIC，6位；-相鄰單元信號絕對強(qiáng)度，8位。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于蜂窩電話移動設(shè)備位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，每?dāng)進(jìn)行一次新測量時(shí)，最好安裝在SIM卡上的所述應(yīng)用程序檢查四個(gè)數(shù)據(jù)(Cell ID、LAC、MCC和MNC)的哪一個(gè)已經(jīng)相對于以前測量變化，并因此設(shè)置ChangedTag值，只把已經(jīng)變化的數(shù)據(jù)添加到SMS消息的本體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的用于蜂窩電話移動設(shè)備位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，為了?jì)算所述相鄰單元信號相對強(qiáng)度，最好安裝在SIM卡上的所述應(yīng)用程序在SMS編碼期間使用一個(gè)用于每個(gè)監(jiān)視相鄰單元的1字節(jié)存儲器表，對于表中的每一項(xiàng)初始化一個(gè)第三二進(jìn)制值，及在每個(gè)相鄰單元信號強(qiáng)度測量之后執(zhí)行如下操作-如果當(dāng)前相鄰單元的強(qiáng)度包括在相對于與在相同位置中的相鄰單元有關(guān)的以前測量的強(qiáng)度的一個(gè)第一二進(jìn)制范圍中，則應(yīng)用程序只傳輸強(qiáng)度之差，并且用當(dāng)前強(qiáng)度絕對值更新表格；-否則把第二二進(jìn)制值分配給相對強(qiáng)度，在以后字節(jié)中發(fā)送絕對當(dāng)前強(qiáng)度，并且用相同的絕對值更新表格，在用來譯碼的服務(wù)中心側(cè)執(zhí)行一個(gè)類似相反的過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的用于蜂窩電話移動設(shè)備位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，最好安裝在SIM卡上的所述應(yīng)用程序使用由當(dāng)遇到新ARFCN-BSIC對值時(shí)逐漸填充以得到所述“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”的ARFCN-BSIC值對形成的表格，并且-如果遇到在表中存在的值，則使用包含遇到值的ARFCN-BSIC對行順序號或索引來代替值本身；-如果遇到在表中不存在的ARFCN-BSIC值并且表是滿的，則根據(jù)FIFO模式把最舊的改寫成新值，而如果表不滿，則把“ARFCN-BSIC高速緩沖存儲器索引”設(shè)置到第一二進(jìn)位制值，并且把真實(shí)值添加在以后字節(jié)中，由此把新值添加到表中，在用來譯碼的服務(wù)中心側(cè)執(zhí)行一個(gè)類似相反的過程。
全文摘要
用于蜂窩電話移動設(shè)備位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ渲凶詈冒惭b在SIM卡上的一個(gè)應(yīng)用程序，測量在服務(wù)單元和相鄰單元中的基礎(chǔ)收發(fā)站，借助于SIM消息探測、存儲相應(yīng)信息及把其傳輸?shù)揭粋€(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)中心，其中應(yīng)用適當(dāng)算法和基礎(chǔ)收發(fā)站地理位置數(shù)據(jù)庫的一個(gè)處理系統(tǒng)計(jì)算移動設(shè)備的地理位置。使用要求小數(shù)量的SMS消息的壓縮格式進(jìn)行傳輸。
文檔編號H04B7/26GK1509581SQ02807732
公開日2004年6月30日 申請日期2002年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者馬科·桑賓, 馬科 桑賓 申請人:意大利電信股份公司