CZ200196A3 - Systém lokalizace mobilních telefonů - Google Patents

Abstract

Systém (1) lokalizace mobilních telefonů, které komunikují s prvou základnovou stanicí sítě spravované operačním podpůrným centrem (2). Mobilní telefon je vybaven prostředky pro vyhodnocení alespoň jednoho charakteristického parametru polohy vzhledem k základnové stanici a prostředky pro přenos informací týkající se tohoto parametru prostřednictvím této prvé základnové stanice na server (4), který je vybaven prostředky pro porovnání informací tohoto parametru s předem připraveným kartografickým zpracováním tohoto parametru a na základě porovnání vyvodí odhad lokalizace mobilního telefonu.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká digitální celulární radiokomunikace s mobilními telefony probíhající např. podle standardu GSM (digitální celulární telefonický standard).

Vynález se týká zejména systému lokalizace mobilních stanic, které komunikují prostřednictvím pevných základnových stanic sítě.

Dosavadní stav techniky

Obecně tento systém užívá časový inultiplex, který spočívá v rozdělení času na rámce předem stanovené a fixní délky, které jsou ještě rozděleny na časové intervaly. Tato technika se nazývá „Mnohonásobný přístup s časovým rozvržením“ (ARMT) Periodické opakování jednotlivého časového intervalu v každém rámci tvoří fyzický kanál. Tato struktura se užívá jak pro výstupní cestu od mobilní stanice k základnové stanici, tak i pro sestupní cestu od základnové stanice k mobilní stanici. Data vyměňovaná mezi mobilní stanicí a základnovou stanicí jsou přenášena v paketech, z nichž každý je umístěn do jednoho časového intervalu. Různé logické kanály, např. komunikační kanál TCH a kanály kontroly jsou na fyzických kanálech multiplexovány. Z toho důvodu jsou časové intervaly daného fyzického kanálu rozděleny mezi několik logických kanálů a tím vzniká nová struktura, tzv. multirámcová.

Komunikační protokol GSM je popsán v knize „The GMS Systém for Mobile Communications“ od M. Mouly a B-B. Pautet, 1992, na jejíž obsah se odvoláváme.

V protokolu GSM se uvádí, že síťmobilního telefonu pozná v reálném čase hrubou lokalizaci aktivní mobilní stanice vtom smyslu, že zná zónu příjmu komunikující smobilní stanicí v místě, kde se právě nachází. Zónu příjmu představuje několik přijímacích základnových stanic. Jestliže mobilní stanice opustí sektor obsluhovaný určitou zónou přijmu, vyšle do sítě signál o této změně. Znalost aktuálního místa mobilní stanice umožní síti zajistit její dosažitelnost v každém okamžiku. Navíc síť zná parametr globální identifikace buňky CG1 pro připojení mobilní stanice. Buňka je Část území obsluhovaná stejnou základnovou stanicí.

• · • · ··· ♦♦»· • · · · * • · 9 9 · ···· ···· »· ΙΦΙ*

-2Komunikující mobilní stanice vysílá v daných časových intervalech zprávu měření pro spojení. Tyto zprávy jsou vysílány na obslužném radiokanálu SACCH a umožní síti vyhledat v každém okamžiku nejlepší přijímací stanici, se kterou může mobilní stanice navázat spojení.

Znalost času potřebného k překonání vzdáleností mezi mobilní stanicí a radiovým terminálem, nebo časového předstihu TA, umožní mobilní stanici v daném okamžiku navázat spojení se základnovou stanicí tak, aby se tato základna připravila na přijetí výstupů mobilní stanice bez interferencí s výstupy jiných mobilních stanic. Časový předstih TA je tedy odrazem vzdálenosti, kterou radiová vlna urazí mezi mobilní stanicí a základnou. Přírůstek 1 tohoto časového předstihu odpovídá vzdálenosti přibližně 550 m.

Zpráva měření pro spojení vyslaná mobilní stanicí k základnové stanici obsahuje parametr RXLEV. Tento parametr odpovídá úrovni příjmu, na které mobilní stanice přijímá signál základny, se kterou komunikuje, a maximálně šesti nej lepším sousedním základnám. Signál měřeni pro spojení rovněž obsahuje parametr RXQUAL, který odpovídá kvalitě příjmu mobilní stanicí signálu základnové stanice, se kterou komunikuje.

Služba krátkých zpráv SMS umožňuje vysílat nebo přijímat v síti mobilní telefonie krátké textové zprávy. Jsou vysílány buď kanálem SACCH, jestliže mobilní stanice komunikuje, nebo signalizačním kanálem TCH/8 (nebo SDCCH) jestliže stanice je uvedena do provozu. Operátor mobilní stanice může být vybaven zařízením pro radiové plánováni, které umožní výpočet úrovně a kvality příjmu v daném geografickém bodě v závislosti na geografické poloze základnové stanice, sousedních základnových stanic, výkonu vysílání, typu, používaných frekvencích, apod.

Známé jsou specifikace GSM Phase 2+ 11.11. a GSM 11.14, specifikace týkající se spojení mobilní výbavy s kartou SIM účastníka. Je také známo, že karta SIM může žádat na mobilní výbavě zprávu měření pro spojení, může vyvolat vyslání krátkých zpráv SMS a uložit obsah příchozích krátkých zpráv.

V dokumentu EP-A-0 398 773 je popsán způsob geografické lokalizace mobilní stanice v komunikační síti s časovým multiplexem. V prvém kroku vyšle mobilní stanice na prvou základnovou stanici změřenou hodnotu posuvu příjmu signálů synchronizace z prvé a alespoň z druhé základnové stanice, v dalším kroku měří prvá základnová stanice čas šíření signálu synchronizace z této základny na mobilní stanici a posuv v příjmu kanálu BCCH, a dále se na prvé základnové stanici vypočítají časy šíření signálu synchronizace ze druhé základnové t v • « * • · · · · » • ·*« · · ft • · · · · t ·♦·♦ ···· M ·«··

-3stanice na mobilní stanici, přičemž se využije posuv vysíláni uložený v paměti, a poté se vypočítá poloha mobilní stanice na základě Času šíření a geografických souřadnic prvé a druhé pevné stanice.

V dokumentu WO-9635306 se popisuje způsob určení polohy mobilní stanice v celulární síti několika základnových stanice. Určí se časové diference mezi přenosy základnových stanic tak, jak byly změřeny mobilní jednotkou. Na základě těchto časových diferencí se určí diference vzdálenosti mezi mobilní stanicí a každou ze základnových stanic. Z toho se odhaduje poloha mobilní jednotky. Struktury časového dělení kontrolních kanálů alespoň některých základnových stanic, které se nachází v dosahu mobilní stanice, jsou synchoronizovány a uvedená mobilní stanice určí časové diference charakteristického prvku Šíření struktury časového dělení řídícím kanálem každé základnové stanice. Jestliže počet základnových stanic zjištěných mobilní stanicí je příliš malý, vzdálenost mezi mobilní stanicí a obslužnou základnovou stanicí se odhaduje z časového předstihu požadovaného pro komunikaci s obslužnou základnovou stanicí.

Tyto různé způsoby umožňují lokalizaci mobilní stanice bez vědomí jejího uživatele a jsou obtížně realizovatelné.

Podstata vynálezu

Vynález navrhuje systém, ve kterém lokalizace mobilní stanice může být provedena jen na příkaz jejího uživatele nebo pomocí funkce SIMToolkit, která umožní automatické vyslání krátkých zpráv pouze po vytočení zvláštního telefonního čísla.

Systém lokalizace mobilní stanice podle vynálezu nevyžaduje modifikaci komunikačního protokolu GSM.

Systém lokalizace podle vynálezu se týká mobilních stanic, které komunikují s prvou základnovou stanicí sítě, která je řízena operačním podpůrným centrem.

Mobilní stanice je vybavena prostředky pro vyhodnocení alespoň jednoho charakteristického parametru polohy vzhledem k základnové stanici a rovněž prostředky pro přenos informací vztahujících se k tomuto parametru prostřednictvím prvé základnové stanice na obslužnou jednotku.

Server je vybaven prostředky pro porovnání informací tohoto parametru s předem prove9 9#

9

9

9 • 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 •999 9 9« • 9 · · 9 ·*· 99 9999

-4děným kartografickým zpracováním tohoto parametru a na základě toho vyvození odhadu lokalizace mobilního telefonu.

Podle vynálezu systém obsahuje prostředky pro odhad vzdálenosti mezi mobilní stanicí a prvou základnovou stanicí s mírou nepřesnosti Ad|„„ v závislosti na době, za kterou vlna překoná tuto vzdálenost.

Systém podle vynálezu obsahuje prostředky pro odhad úrovní příjmu prvé základnové stanice a sousedních stanic.

Mobilní stanice je výhodně vybavena prostředky pro porovnání okamžiků příjmu η výstupů od ostatních základnových stanic v okamžicích příjmu r vstupů z prvé základnové stanice a na základě toho vyvozuje hodnotu posuvu Δη okamžiků příjmu. Kromě toho je mobilní stanice vybavena prostředky, kterými prostřednictvím prvé základnové stanice přenese na server hodnotu každého posuvu Δη, a server je vybaven prostředky pro odhad vzdálenosti mezi mobilním telefonem a každou základnovou stanicí v závislosti na posuvu Δη a posuvu Δε, mezi okamžiky výstupů e, jiných základen a okamžiků výstupů e prvé základny.

Systém podle vynálezu obsahuje prostředky pro upřesnění místa mobilního telefonu vyhodnocením odhadů získaných alespoň ze dvou parametrů.

Lokalizace může být provedena na příkaz uživatele mobilní stanice.

Server je vybaven prostředky, které umožní zaslat uživateli informace týkající se místa, ve kterém se mobilní telefon nachází. Tyto zprávy mohou být hlasové nebo textové.

Přenos informací mezi mobilní stanicí a základnovou stanicí probíhá výhodně na logickém obslužném kanálu a na logickém komunikačním kanálu, informace týkajících se uvedeného parametru se na prvou základnovou stanici přenáší na logickém komunikačním kanálu.

Terénní zobrazení může být přizpůsobeno lineární interpolací úrovním výkonu vysílání různých základnových stanic.

Terénní zobrazení může být přepočítáno v závislostí na vývoji parametrů, které mohou změnit hodnoty přinášené na server geografických informací, např. v závislosti na aktivaci nebo utlumení frekvenčních skoků na různých radiových frekvencích.

Geografická data mohou být přepočítána v závislosti na aktivaci nebo utlumení Enhanced Full Rate EFR na různých radiových frekvencích.

4 4

4 ϊ .·

4444 • 4

-54 4 44

4 4 • ř *

4 4

444

Geografická data mohou být přepočítána v závislosti na úrovních výkonu vysílání různých radiových terminálů, změny topologie registrovaných karet, způsobené např. stavbou budovy, a na aktivaci posuvu frekvence.

Specifickým parametrem polohy je parametr NB-korelace odpovídající počtu korelací na frekvenci BCCH.

Mobilní stanice může být vybavena prostředky pro porovnání dat lokalizace s přednastavenou zónou z hlediska stanovení specifické tarifikace, např. v bydlišti uživatele. Data lokalizace jsou uloženy na kartě SIM mobilní stanice.

Mobilní stanice může být vybavena prostředky, které umožňují prostřednictvím služby krátkých zpráv vyslat data týkající se tarifikace.

Podle vynálezu vyšle mobilní stanice data tarifikace v případě, jestliže je k tomu vyzvána nebo příkaz obdrží v blízkosti přednastavené zóny, jestliže mobilní stanice vchází nebo opouští tuto zónu průběhu komunikace.

Podle jiného způsobu provedení je mobilní stanice vybavena prostředky pro vyslání zprávy o přesunu na pevnou sít, jestliže se tato mobilní stanice nachází v přednastavené zóně vyžadující změnu směrování výzvy tak, aby každá vstupující výzva byla zaznamenána na jedné nebo několika pevných stanicích a na mobilní stanici.

V takovém systému může být mobilní stanice užita pro více možností, např. pro vyslání tísňového signálu, pro poskytnutí informací o místě, ve kterém se právě uživatel nachází Uživatel může být tedy spojen s databází disponující geografickými informacemi vhodnými pro navádění uživatele v případě krizové situace nebo při turistice, včetně komentárů o okolí tohoto místa. Navázání spojení s databází může být provedeno pomocí zvláštního telefonního čísla, které zůstává neměnné pro jakákoli místa. Pro komunikaci může být volen jakýkoli jazyk a jeho výběr bude proveden bud’ automaticky podle informací uložených v místním serveru nebo podle volby uživatele, případně bude volba přidružena k telefonnímu číslu.

• «

-6- - - · · · · · * · · · · * • ·»·· · · · * » » · » · ···· ···· ·· ««··

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže objasněn jeho popisem s odkazy na výkres, na kterém znázorňuje : obr. 1 - schéma fungování sítě mobilních telefonů podle vynálezu ; obr. 2 - variantu z obr. 1 , obr. 3 - schéma zachycení počtu korelací radiové vlny v serveru geografických informací; obr. 4 - schéma sběru specifického časového profilu.

Příklady provedení vynálezu

V následujícím popisu se pod pojmem mobilní výbava rozumí mobilní telefon bez vložené operační karty SIM. Mobilní výbava může vyslat jen tísňovou výzvu.

Funkcí karty SIM (Subscriber Identity Module) je identifikace účastníka dané mobilní sítě.

Mobilní stanice je soubor, který tvoří mobilní výbava a karta SIM. V tomto uspořádání může vysílat nebo přijímat telefonické výzvy.

Obslužný logický kanál přenáší každou informaci nezbytnou pro správnou funkci mobilní sítě : vysílání a příjem zpráv, Handovers...

Obslužný kanál využívá různé typy fyzických kanálů, např. kanály BCCH nebo SDCCH.

Informace přenášené na logickém obslužném kanálu jsou spravovány infrastrukturou operátora mobilní telefonie.

Naopak logický komunikační kanál přenáší informace určené pro komunikaci účastníka Radiový logický komunikační kanál využívá jeden nebo několik fyzických kanálů, jako např. kanály TCH, SDCCH (TCH/8) nebo polovina kanálu TCH, jestliže operátor telefonie zavedl volitelnou službu polovičního výkonu nebo Haif rate. Je třeba poznamenat, že fyzický kanál SDCCH (TCH/8) může přenášet obslužné informace nebo komunikační informace. Informace přenášené na komunikačním kanálu nejsou určeny pro operátora mobilní telefonie a jsou předmětem fakturování. Tyto informace mohou mít formu audio nebo „data“, přenášená službou krátkých zpráv SMS nebo USSD -Unstructured Supplementary Services Data, případně službou pro paketové přenosy GPRS - Global Packet Rádio Switch.

-- V v «V V * ·«· * · t 9 9 9 9 9 * · · 9 9 9 9 9 9 * • 9 9 9 9 9 9 9 • 99 9999 99 9999 99 999

-ΊGPRS - Global Packet Rádio Switch je protokol pro radiokomunikace umožňující přenos dat podle protokolu IP - Internet Protocol - na infrastruktuře telefonie GMS.

Jestliže se odvoláme na komunikační vrstvy definované OSI, pak GPRS je na rozhraní komunikační vrstvy IP a fyzické vrstvy.

GPRS umožňuje mobilní stanici komunikovat podle formátu IP : přístup na servery Internetu, vysílání + příjem elektronických zpráv ,..

Termínem konvergence stabilní/mobilní se rozumí všechny techniky, které umožňují přiblížit a případně smíchat účastníky pevné a mobilní telefonie.

Tato konvergence nabízí využít výhody pevné telefonie v zóně bydliště, zejména vzhledem ke kvalitě hlasového přenosu a vysokému výkonu.

Dalšími výhodami konvergence stabilní/mobilní jsou jednotná fakturace, diference cen podle místa volání, případné užití stejného telefonického vstupu.

Jak je znázorněno na obr. 1, síť mobilní telefonie obsahuje několik systémů I základnových stanic (nejsou znázorněny), z nichž každá komunikuje s několika mobilními stanicemi (nejsou znázorněny). Každý systém i je spojen s operačním podpůrným centrem 2. Každé operační podpůrné centrum 2 řídí několik systémů I. Operační podpůrná centra 2 jsou spojena s centrem správy sítě 3. Centrum správy sítě je spojeno se serverem geografických informací 4, jehož výbava umožňuje výměnu informací se zařízením pro plánování 5 a centrem pro přepojování 6, na jehož rozhraní navazuje pobočná telefonní síť (není znázorněna).

Na obr. 2 je znázorněna jiná varianta, ve které jsou operační podpůrná centra 2 přímo spojena se serverem geografických informací 4.

Aby server geografických informací 4 mohl vypočítat polohu mobilní stanice, je nutné, aby tato stanice vyslala k serveru určitý počet informací. Mobilní stanice vyšle na server 4 logickým komunikačním kanálem parametry týkající se lokalizace. Server geografických informací 4 přijímá tyto zprávy přicházející na hlasovém kanálu ve formě krátkých zpráv SMS nebo ve formě IP (v případě, že informace odchází z mobilní stanice ve formátu GPRS).

Obslužnými informacemi, které mobilní stanice předává na server geografických informací 4, jsou parametry napomáhající určit lokalizaci:

φ * © φ * φ ·« Φ·· • φ φ φ φ φ · · φ φ φ φ φ φ φ φ ·· ······ ·· «φφφ

-8globální identifikátor buňky CGI obslužné buňky, binomy BSIC, BCCH buněk sousedících s obslužnou buňkou. Mobilní stanice zasílá tyto informace všemi kanály BCCH, které je schopna ustanovit, a jejichž počet může být vyšší než 6, informace týkající se úrovní příjmu RXLEV všech uvedených buněk, informace týkající se kvality příjmu RXQUAL obslužné buňky a výhodně také sousedních buněk, atribut diference okamžiku příjmu D1R všech výše uvedených buněk, atribut NB-korelace označující počet korelací frekvencí BCCH uvedených buněk, diference času příjmu DTR synchronizačních signálů SCH z každé uvedené buňky a atribut týkající času, který uběhl od počátku měření mobilní stanicí, atribut týkající se vzdálenosti k obslužné základnové stanici.

Parametry globální identifikace buněk CGI a binomy BSIC a BCCH jsou pro lokalizaci mobilní stanice nejužitnější. Tyto parametry slouží k identifikaci buněk zapojených do lokalizace mobilní stanice. Jsou již známé a zpracované mobilní stanicí, a proto je může snadno vyslat k serveru geografických informací 4.

Pro zvláštní případy, zejména pro tísňové volání, je možné provést takovou úpravu, aby stanice vystala obslužné informace patřící buňkám jiné sítě mobilní telefonie. V doporučeních GSM 05.08 ETS 300578 se uvádí, že mobilní stanice musí být schopna vyhledávat všechny frekvence GSM tak, aby zachytila frekvence BCCH a vypočítala jejich výkon příjmu. V tomto případě server geografických informací 4 zná lokalizaci různých sítí a zná tedy i buňky, které sousedí s danou buňkou.

Zpráva obsahující informace nezbytné pro geografickou lokalizaci bude v dalším textu označena termínem „měření pro lokalizaci“.

Mobilní stanice již provedla výpočty parametru RXLEV na nosné frekvenci (RXLEVFULL-SERVING-CELL a RXLEV-SUB-SERVING-CELL) a frekvencích BCCH přilehlých buněk (RXLEV-NCELL) a parametru RXQUAL nosné frekvence (RXQUAL-FULLSERV1NG-CELL a RXQUAL-SUB-SERVING-CELL).

Mobilní stanice může výhodně provádět výpočet parametru RXQUAL na frekvencích BCCH sousedních buněk.

-9-*» · · · 4 4 « ·« • *44 4 4 » 4 • · 4 4 4 · · 4 4 4 * * 44« «·· ♦·· ···· «· 44·· 44 *·4

Pro sjednocení měření odesílaných na server geografických informací 4 může být rozhodnuto provést vypočítání parametrů RXLEV a RXQUAL obslužné frekvence nikoli na celém (ucho na čósii) táinci TŮMA, ale pouze na inulliiánici BCCH. Nicméně, na paiametrech RXLEV a RXQUAL se u různých základnových stanic vyskytují nepřesnosti, které jsou převážně spojeny s změnami a interferencí s ostatními radiovými vlnami.

Parametr časového předstihu TA se vypočítá následujícím způsobem. Mobilní stanice se synchronizuje na frekvenci BCCH obslužného radiového terminálu pomocí kanálů FCCH a SCH. V případě mnohocestného přenosu, který se vyskytuje zejména v městském prostředí, se mobilní stanice synchronizuje na nejsilnější přijatý signál. Jakmile zahájí komunikaci, systém 1 základnových stanic odhaduje vzdálenost, kterou překonává radiová vlna od mobilní stanice k obslužné základnové stanici a vyšle mobilní stanici parametr TA.

V případě mnohocestného přenosu provádí mobilní stanice několik korelací na stejném signálu. Za účelem synchronizace vyhledá signál, který odpovídá nej lepší cestě z hlediska výkonu a kvality příjmu a tento signál přijme v okamžiku T2. Mobilní stanice zná také okamžik TI, ve kterém byla přijata prvá korelace signálu, To umožňuje definovat nový parametr nazvaný vzdálenost přímé cesty DCD mezi mobilní stanicí a její obslužnou základnou : DCD = D(TA) - c x (T2-T1), D(TA) je vzdálenost vypočítaná na základě indikace časového předstihu TA přenesená z obslužné základny a c je rychlost světla.

Parametr DCD představuje lépe než TA skutečnou vzdálenost mezi obslužnou základnovou stanicí a mobilní stanicí. Výkon prvé obdržené korelace signálu může být snížen vlivem různých překážek, např, stromů, které se nachází v prostoru Šíření vln. Nejsilnější korelace může také přijít po odrazu od jiných překážek, např. od sten domů.

Je možné také využít diferenci okamžiku příjmu - DIR - signálů z různých základnových stanic (viz doporučení GSM 05.10 - fáze 2+). K odstranění nepřesností spojených s mnohocestným přenosem bude moci mobilní stanice jako hodnotu vypočítat diferenci času příjmu odpovídající nejkratšíniu Času šíření každé radiové vlny a nikoli času, který potřebuje přijímaný signál s největším výkonem. Mobilní stanice tak bude moci vypočítat parametr DIR pro každou ze sousedních základen.

Jestliže jsou radiové terminály synchronizovány nebo server geografických informací 4 zná odchylku RTD mezi různými základnovými stanicemi, pak tento server bude schopen vypočítat vzdálenost k příslušné základnové stanici. Tento parametr DIR však umožní pro·· φ

b ♦

··»

• « · « » » ··· «φ vést přesný výpočet lokalizace jen za předpokladu, že základny jsou přesně synchronizovány neboje známa odchylka RTD, která se v průběhu času nemění.

Mobilní stanice při poslechu v síti mobilní telefonie se synchronizuje s každou z frekvencí BCCH obslužné buňky a buněk sousedních. Za tím účelem se synchronizuje na synchronizační signály SCH kanálu BCCH. Mezi základnou a mobilní stanicí se radiová vlna šíří různými cestami. Tento fenomén se nazývá mnohocestný přenos. V tomto případe se mobilní stanice koreluje s nejlepší cestou z hlediska výkonu a kvality, nikoli z hlediska nejkratší cesty. Po vypočítání počtu korelací frekvence BCCH přijatých mobilní stanicí, může stanice vypočítat hodnotu parametru NB-korelace pro každou z přijatých frekvencí BCCH a vyslat ji ve zprávě „výpočet pro lokalizaci“. Samozřejmě můžeme předpokládat zařazení filtru pro eliminaci korelací odpovídajících jen velmi průměrnému příjmu.

Mobilní stanice může provést odhad svého přemístění a případně i přibližnou rychlost přemístění. Měření diference času přijetí DTR se provádí pomocí časové diference přijetí téhož signálu SCH multirámce kanálu BCCH. Multirámec BCCH obsahuje pět signálů SCH. Uvnitř ultirámce je signál SCH vyslán každé 10x8 periody signálu BP nebo 11x8 periody na konci multirámce BCCH. Jestliže perioda signálu BP trvá přesně 15/26 ms, pak mobilní stanice, která se nepřemisťuje, obdrží každý signál SCH každou (10x8x15)/26 ms a jedenkrát z pěti cyklů každou (1 lx8xl5)/26 ms. Multirámec BCCH je vysílán cyklicky. Délka jeho vysílání je : 51x8x15/26 = 235,38 ms. Jestliže tl je okamžik, kdy mobilní stanice přijme signál SCH multirámce BCCH, a t2 okamžik příjmu stejného signálu SCH multirámce BCCH vyslaného např. o pět cyklů později, pak časová diference příjmu DTR je : DTR = t2 -tl-t, když t = 5x51x8x15/26 ~ 1, 17692 sec. Minimální rychlostí přemístění bude tedy maximální hodnota parametru DTR vypočítaná na každé z přijatých frekvencích BCCH. V případě, že frekvence BCCH nebyla přijata kontinuálně na pěti multirámcích, označí mobilní stanice tuto skutečnost ve zprávě „měření pro lokalizaci“.

Existuje několik možností vyslání zprávy „měření pro lokalizaci“ k serveru geografických informací 4, a to automatickou aktivací po zadání telefonního čísla serveru nebo manuální aktivací účastníkem. Telefonní číslo serveru geografických informací 4 může být uloženo na kartě SIM mobilní stanice účastníka nebo v programové výbavě mobilní stanice. Účastník si může zaregistrovat čísla telefonu serverů geografických informací, které jsou oprávněny jej lokalizovat. Jakmile se zadá telefonní číslo serveru geografických informací, zahájí mobilní stanice výpočet výše uvedených parametrů. Mobilní stanice může také vyslat ft · ft ft ftft ••ftft ft * »·*··» • · ftft· • ftft ···· ftft ftftftft ft ft ft ftft*

- lina server geografických informací hodnoty úrovně příjmu různých frekvencí BCCH buněk mobilní sítě zachycených mobilní stanicí před navázáním kontaktu a tak urychlit výpočet lokalizace.

Existují různé možnosti týkající se frekvence vyslání zprávy „měření pro lokalizaci“ mobilní stanicí. Mobilní stanice může tuto zprávu vyslat jen za odpovídajících podmínek, např. jestliže parametr DTD má významnou hodnotu.

Mobilní stanice může vyslat zprávu „měření pro lokalizaci“ na základě přijeti žádosti o informaci od serveru geografických informaci ve formě krátké zprávy SMS nebo cestou GPRS. Frekvence výstupu zpráv „měření pro lokalizaci“ může přednastavena např. na 30 sekund. Frekvence výstupu zpráv „měření pro lokalizaci“ může být upřesněna ve zprávě vyslané serverem geografických informací.

Tyto různé možnosti mohou být výhodně kombinovány. Mobilní stanice může např. vyslat „měření pro lokalizaci“ ihned po vytočení telefonního čísla serveru geografických informací nebo v průběhu přesouvání této mobilní stanice, případně po obdržení zprávy se žádostí informace o lokalizaci. To může být zejména užitečné tehdy, kdy se serveru geografických informací nepodaří odhadnout polohu mobilní stanice, což se může stát v případě chybných nebo neúplných dat.

Server geografických informací může potřebovat měření spojená s danou základnovou stanicí. Na mobilní stanici vyšle zprávu typu SMS nebo GPRS „žádost o specifické měření“ s upřesněním BS1C, BCCH základny. Mobilní stanice pak vyšle zprávu „měření pro vstup“ týkající se základny uvedené ve zprávě „žádost o specifické měření“. Tato měření obsahují člen BSIC, BCCH základnové stanice, hodnoty RXLEV, RXQUAL, NB-korelaci, DTR, NBcyklus a případně parametry týkající se vzdálenosti, jestliže daná základna obslužná nebo jestliže mobilní stanice umí vypočítat parametr DIR vzhledem k obslužné buňce. Data přenášená mezi mobilní stanicí a radiovým vstupem základny jsou zakódována, což zaručuje určité utajení komunikace.

Tato data však nejsou dostatečná pro vypočítání polohy mobilní stanice, neboť informace o poloze základnových stanic není přenášena sítí, ale je známa serveru geografických informací.

Mobilní stanice vyšle zprávy „měření pro lokalizaci“ jen v těchto případech: po vytočení zvláštního telefonního čísla serveru geografických informací, po přijetí „autorizované“ zprávy odpovídající požadavku na lokalizaci, »

t

99»

- 12···· ··«» i i i « i * · « · · t * t * * « »· ·*·· «« periodicky k serveru identifikovanému mobilní stanicí.

V obou posledních případech je zpráva „měření pro lokalizaci“ spravována kartou

SIM účastníka Někteří účastnící tedy mohou předpokládat, že mobilní stanice je periodicky identifikována serverem pro lokalizaci. Pro tento případ byla vyvinuta funkce SIM Toolkit ad hoc a držitel karty SIM by mel být upozorněn, že zapnutá mobilní stanice může být lokalizována.

K zamezení jakékoli nevhodné lokalizaci mohou být zavedena různá bezpečnostní opatření Například seznam telefonních čísel různých serverů geografických informací může být zaregistrován na kartě SIM nebo ve výbavě samotné mobilní stanice.

Pro utajení dat může být karta SIM uživatele opatřena kódovacím klíčem K, který bude stejný nebo odlišný od klíče pro šifrování podle doporučení GSM. Mobilní stanice kontroluje identitu serveru geografických informací. Po navázání spojení vyšle mobilní stanice k serveru kód RAND. Server zná klíč K účastníka a vypočítá kód SRES, který vyšle ve zprávě „žádost o informaci pro lokalizace“. Po obdržení této zprávy mobilní stanice kontroluje, zda kód SRES odpovídá kódu, který sama vypočítala. V kladném případě vyšle mobilní stanice zprávu „výpočet pro lokalizaci“. V opačném případě mobilní stanice tuto zprávu nevyšle a upozorní účastníka, že došlo k nedokonanému pokusu o určení jeho polohy.

Mobilní stanice také může místo přímého vysílání zpráv „určení polohy“ vysílat jen Člen BSIC a BCCH obslužné buňky. Server geografických informací, který se po zachycení parametru LAI identifikace zóny příjmu obslužné buňky dotázal databáze VLR pokrývající zónu, odkud byla výzva odeslána, pozná parametr CGl obslužné buňky a všechny členy

BSIC, BCCH sousedních buněk a může je vyslat na mobilní stanici. Mobilní stanice kontroluje přesnost přenesených informací.

Server geografických informací 4 je expertní systém, který odhaduje nejpravděpodobnější polohu nebo zónu výskytu mobilní stanice korelací mezi hodnotami parametrů, které mu jsou zaslány a hodnotami zapsanými v jeho databázi. Parametry zapsané v databázi serveru geografických informací jsou asociovány s pevnými geografickými body Parametry, které může server geografických informací využívat k odhadu polohy mobilní stanice, jsou úroveň příjmu, kvalita příjmu, vzdálenost, různé cesty kterými radiová vlna prochází mezi základnovou stanicí a daným bodem, pohyb mobilní stanice a profil časové komunikace buňky.

• » • » *

9 * * 9 ·

···» 9··9 • * 9 * » 9

9999 »99

- 13Paranietr RXLEV odpovídá úrovni příjmu mezi obslužnými nebo sousedními základnovými stanicemi a mobilní stanici. Mobilní stanice zná přijímaný parametr RXLEV, tj. úroveň příjmu, který obdrží od obslužné nebo sousední základny. Parametr RXLEV může být v četných variantách vyslán také i pro mobilní stanici, která se nevzdálí z daného místa, což je v podstatě způsobeno jevem zeslabování radiových vln. Vlna dané frekvence je často výslednicí několika signálů rozdílných fází.

Parametr kvality příjmu odpovídá úrovni kvality příjmu mezi obslužnou, případně sousedními základnami a mobilní stanicí. Rovněž tento parametr kvality příjmu může být poznamenán různými výchylkami, které vznikají v důsledku jevu zeslabování radiových vln nebo interferencemi mezi různými signály téže frekvence, když ostatní základnové stanice užívají stejnou frekvenci. Čím více komunikací probíhá vdaném okamžiku, tím menší bude kvalita komunikace.

Frekvenční posuv umožní zvýšit kvalitu příjmu tím, že změní pseudonáhodným způsobem použité frekvence kromě frekvence kanálu BCCH. S touto změnou je třeba počítat při zhotovováni územních map.

Časový odstup mezi mobilní stanicí a její obslužnou základnovou stanicí je odhadován buď pomocí časového předstihu TA, nebo pomocí délky přímého spojení DCD. Rozdíl se sousedními základnami může být případně odhadnut pomocí parametru diference okamžiků příjmu DIR v případě, jestliže jsou základny synchronizovány nebo jestliže server geografických informací zná odchylku výstupu RTD každé základnové stanice. V tomto případě server geografických informaci SIG může vypočítat parametr diference zjištěného v

času ODT = DIR + RDT. Časový odstup se sousedními buňkami může být vypočítán podle vzorce : D = Do + Cx (OTD), když Do = rozdíl vypočítaný pomocí parametru TA nebo Do = DCD, a C : rychlostí světla.

Pro každý geografický bod a každou buňku je přiřazen parametr NB-kolerace odpovídající počtu korelací frekvence BCCH mezi radiovým terminálem a mobilní stanicí. Tato hodnota, která je zachycena v databázi serveru geografických informací, může být výsledkem výpočtu provedeného prostředkem pro plánování 5, který může být případně doplněn fyzickým měřením (viz obr. 3). V případě hodnot získaných od prostředku pro plánování závisí úspěšnost vypočítaných hodnot na kvalitě digitalizované topologie, která vsak může být zlepšena srovnáním fyzických a vypočítaných měření.

9 • · · 9 * • 9 9 9*9 * · 9 9 9 *99* 9999 99 «99· »99

- 14Ilodnota parametru RXLEV a zejména parametru RXQUAL pro určitou danou výzvu závisí na počtu současně odeslaných zpráv na obslužnou stanici nebo na její sousední stanice. Je možné zpracovat časový profil komunikace v závislosti na místu, hodině a dnu. Pomocí statistik zpracovaných různými operačními podpůrnými centry 2, mohou operátoři sítě sestavit profil časového provozu na různých místech spravovaných serverem geografických informací 4. Například provoz na základnových stanicích pokrývajících fotbalový stadion bude nej významnější v den zápasu.

Systém časového profilu 7 (obr. 4) se může propojit se serverem geografických informací tak, aby se inohl definovat časový profil týkající se současného provozu na každé základnové stanici. Systém časového profilu může Čerpat informace ze statistik operačních podpůrných center nebo z center správy sítě, případně z údajů získaných na základě fyzického měření. Časový profil pro každou základnovou stanici závisí na typu dne (pracovní, svátek), na hodině, významných dnech nebo zvláštních událostech.

Server geografických informaci přijímá jím vyslané výzvy a zpracovává parametry lokalizace asociované s touto výzvou.

Pomocí rozhraní s operačními podpůrnými centry 2 nebo s centry správy sítě 3 zná server geografických informací parametr CGI obslužné buňky a shodu s binomy (BS1C, BCCH) všech buněk sousedících s obslužnou buňkou s jejich příslušnými parametry CGI, přesnou geografickou lokalizaci každé základnové stanice sítě, a to ve třech rozměrech, když bere v úvahu výšku antény stanice, vysílací výkon každé stanice sítě, frekvenci směrového vysílání : GSM 900, Extendet GSM, DCS (nebo GSM) 1800, PCS 1900, případně jiný typ frekvence, parametr označující zda nastal či nikoli posuv frekvence a EFR (Enhanced Full Rate) u každé základnové stanice, přesnou geografickou lokalizaci každého modelovaného pevného bodu ve třech dimenzích. Technika „Enhanced Full Rate“ EFR umožňuje zvýšit kvalitu přenosu pomocí zlepšeného kódovacího převodníku, který je standardizován. Je třeba poznamenat, že EFR je aktivován pro každou výzvu jen v případě, že mobilní stanice tuto verzi podporuje. EFR je chová stejně i při posuvu frekvencí : jeho aktivace optimalizuje kvalitu řeči.

Vzhledem ke svému připojení na zařízení pro plánování nebo díky fyzickým měřením, server geografických informací zná odhadované úrovně příjmu a kvality každé z frekvencí BCCH přijímané modelovým geografickým bodem a počet cest, kterými radiová vlna projde mezi základnovou stanicí a digitalizovaným bodem. Hodnoty úrovně příjmu, kvality, interfe·44· *

4··

-15• * • * · • 4 «*·· ·«··

rence a počet odhadovaných cest radiových vln jsou zapsány v serveru geografických informací před výzvou mobilní stanice.

Server geografických informací využívá pro svůj odhad hodnoty vypočítané v různém čase. Nicméně musí brát v úvahu operační požadavky, zejména pro některé parametry radiového vysílání závisící na síti, především binomu BSIC, BCCH a identifikátoru CG1, úrovně výkonu každé základnové stanice a aktivace skoku frekvence.

Vzhledem ke svému spojení s řídícím operátorem sítě, nejlépe prostřednictvím normalizovaného rozhraní Q3, je server geografických informací v reálném čase informován o případných změnách jeho parametrů tak, aby jich využil při odhadu polohy mobilní stanice. Server geografických informací je také informován o operačním stavu základnových stanic, zejména o případných poruchách. V případě změny výkonu vysílání některé této stanice může server provést prvou aproximaci a přitom předpokládat, že vztah mezi výkonem příjmu na daném geografickém bodě a výkonem vysílání této základny je zachován.

Po přijetí zprávy „měření pro lokalizaaci“ server geografických informací vypočítá CG1 všech buněk, které jsou přizvány k měření díky CGT obslužné buňky a členů BSIC, BCCH všech sousedních buněk.

Poté server odhaduje nej pravděpodobnější zónu lokalizace mobilní stanice pomocí informací vzdálenosti, úrovně příjmu, úrovně kvality příjmu a počtu korelací mezi mobilní stanicí a různými sousedními základnovými stanicemi. Tento odhad se provádí porovnáním s přednastavenými hodnotami podle pravidel stanovených expertním systémem.V maximálním zatížení přichází na server geografických informací velké množství informací. Je však potřeba brát v úvahu, že některé z těchto informací mohou být chybné. Expertní systém je schopen vyloučit nesourodé parametry pro výpočet lokalizace pomocí hodnot ostatních parametrů.

Po přijetí parametrů probíhá proces dotazování podle pravidel usuzování a dedukce vedoucích k určení místa mobilní stanice Odhad lokalizace mobilní stanice serverem geografických informací bude jiný v případe, kdy se stanice pohybuje a kdy nepohybuje Rozsah pohybu mobilní stanice může být vyhodnocen pomocí několika ukazatelů: změna obslužné základnové stanice, zvýšená frekvence výstupu zprávy „měření pro lokalizaci“, parametr DTR a další

Jestliže mobilní stanice zůstává na místě, má server geografických informací čas vypočítat její polohu přesněji a může k tomu použít všechny parametry, které má k dispozici.

• * · · · · t • · · · · · · · · t • t * · · · · ···« ···· ·· ··«· »· »··

- 16Server geografických informací při odpovědi na výzvu disponuje souborem hodnot: (RXLEX) soubor geografických bodů v terénu odpovídající hodnotám RXLEV příslušných základnových stanic, (RXQUAL) soubor geografických bodů v terénu odpovídajících hodnotám RXQUAL příslušných základnových stanic, (vzdálenost) soubor geografických bodů odpovídajících odhadu vzdálenosti vzhledem k obslužné základnové stanici.

Server geografických informací provádí vyhodnocení podle pravidel usuzování, z nichž následující jsou uvedeny jako možné příklady ;

Pravidlo 1 :

Jestliže protnutím tří výše uvedených souborů hodnot lze definovat bod, pak mobilní stanice byla lokalizována.

Pravidlo 2:

Jestliže protnutím souboru hodnot (RXLEV) a (RXQUAL) vznikne více bodů a jestliže odhadem vzdálenosti pomocí časového předstihu TA byl zjištěn soubor bodů více vzdálených od obslužné základnové stanice než pří předchozím měření, pak časový předstih TA zcela určitě odpovídá mnohonásobnému přenosu. V tomto případě se nebere v úvahu parametr TA.

Pravidlo 3 ;

Jestliže server geografických informací obdrží parametr týkající se vzdálenosti, kterým je vzdálenost přímé cesty DCD, pak tento odhad je spolehlivější než odhad pomocí časového předstihu TA. Server geografických informací vyhledává nejdříve body odpovídající parametrům DCD a poté je koreluje sbody získanými pomocí parametrů RXLEV a RXQUAL.

Pravidlo 4

Jestliže soubor nalezených geografických bodů je v blízkosti základnové stanice a není obsažen ve zprávě „měření pro lokalizaci“, pak server geografických informací kontroluje, zda je základnová stanice aktivní, přičemž tuto kontrolu provádí prostřednictvím spojení s operačním podpůrným centrem nebo centrem správy sítě Jestliže je základnová stanice neaktivní, pak byla nalezena poloha mobilní stanice. V opačném případě server geografických informací vyšle k mobilní stanici zprávu „žádost o specifická měření“ s upřeš• · * · φ|» • · * 0 0 · » » ♦ • 0 0 * 0 0 0 *«00 **00 0· «0·« 00 t

00«

-17něnírn BSJC, BCCH příslušné základnové stanice. Mobilní stanice vyšle na tuto stanici zprávu „měření pro lokalizaci“ Server geografických informací poté určí, zda výpočty jsou správné.

V případě, kdy je mobilní stanice v pohybu, server geografických informací nemá dostatek času užit všechny své disponibilní parametry. Server odhadne ukazatel posuvu DPT, který je maximální hodnotou časových diferencí přijetí DTR, což mu umožní odhadnout minimální rychlost pohybu stanice. K prvému odhadu polohy mobilní stanice server použije identifikátory, CGI a BS1C, BCCH základnových stanic přijatých mobilní stanicí a vzdálenost k obslužné stanici.

Jestliže server geografických informací neobdrží žádný další údaj měření lokalizace, začíná provádět operace stejně jako v případě nepohybující se mobilní stanice. V opačném případě server odhadne polohu mobilní stanice na základě diferencí mezi hodnotami, které obdržel.

Užitými parametry budou identifikátor CGT obslužné základnové stanice, identifikátor sousedních stanic (vypočítaný z jejich BS1C, BCCH), vzdálenost k obslužné základnové stanici a zápis mapy serveru geografických informací. Protože se mobilní stanice může pohybovat rychle jen po silničních a železničních trasách, server geografických informací obsahuje vektorový zápis mapy, aby odhadu lokalizace probíhal po různých osách. Server geografických informací užívá pravidla expertních systémů.

Rovněž další tři pravidla jsou zde uvedena jako příklad :

Pravidlo 1

V případě předávání hovorů (Handover) může server geografických informací odhadnout polohu mobilní stanice přezkoumáním terénního zobrazení, pomocí vektorového zobrazení, časového intervalu mezi dvěmi výstupy hodnot parametrů a pomocí hodnoty parametru DPT. Jestliže parametr DPT umožňuje odhad rychlosti mobilní stanice 40 km/hod., časový interval mezi dvěma výstupy měřeni je 20 sekund, oblouky kruhu označující interval vzdálenosti mezi mobilní stanicí a oběmi základnovými stanicemi v okamžiku obou výstupů hodnot jsou shodné a jestliže navíc existuje silnice v místě, kde oba oblouky kruhu jsou shodné, pak je téměř jisté, že mobilní stanice se nachází právě v tomto místě.

Pravidlo 2:

Podle odhadu rychlosti mobilní stanice pomocí parametru DPT pozná sever geografických informací silniční nebo železniční trasy, na kterých se mobilní stanice může pohybo• * · · · t · t • * · · · · Φ · + · • » ··« · * * ···· ··· ·· *·«· »· fc·»

-18vat. Jestliže je např. odhadnutá rychlost mobilní stanice řádově 250 km/hod., pak účastník se tedy s největší pravděpodobností nachází ve vlaku, jehož trasu server geografických informací zná.

Pravidlo 3

Jestliže není vyslaná žádná hodnota v delším časovém intervalu, např. v intervalu 15 sekund, server geografických informací zahájí operací lokalizace nepohyblivé stanice.

Tento systém lokalizace mobilního telefonu může sloužit k distribuci geografických informací spojených s přesným místem odkud byla vyslána výzva. Tyto informace jsou distribuovány se souhlasem vydavatelů geografických informací a jsou k dispozici pouze abonentům sítě mobilní telefonie nebo osobám, které takovou službu zakoupí. Každému telefonnímu číslu může odpovídat určitý jazyk distribuce a číslo telefonu může být shodné pro všechny sítě. Geografické informace mohou být rozličného druhu, např. turistické, kulturní, obchodní, meteorologické, kulinářské apod. Jestliže by podle serveru geografických informací mohlo dojít k případným nejasnostem vzhledem k místním podmínkám, může poskytnout komentáře uzpůsobené specifickým místům podle volby uživatele nebo vyslat k mobilní stanici zprávu „žádost o informace lokalizace“.

Tento systém lokalizace může být využít pro operace navádění nebo pomoci. Zónu pravděpodobné polohy mobilní stanice je možné vyznačit na digitální mapě serveru geografických informací. Operátor tak může účastníka navádět nebo mu může zasílat textové zprávy nebo lokalizovat výzvu o pomoc. Výpočet polohy vzhledem k základnovým stanicím být prováděn v součinnosti se základnami jiných sítí mobilní telefonie.

Operátor telefonie také může tento systém lokalizace využít k nabídce služby „konvergence stabilní/mobilní“ ; buď použít specifickou tarifikaci pro každou výzvu vyslanou v blízkosti bydliště účastníka nebo konvergovat výzvy mobilní a stabilní.

V prvém případě mobilní stanice vyšle logickým komunikačním kanálem do centra pro tarify zprávy „měření pro tarifikaci“. Zpráva „měření pro lokalizaci“ obsahuje datum a hodinu začátku komunikace, dobu trvání a identifikátor účastníka. Pokud není možné zprávu vyslat, např. z důvodu přetížené sítě, zpráva se uloží do paměti a vyšle ve vhodný čas.

V průběhu konverzace vyšle mobilní stanice zprávu „měření pro tarifikaci“ jen ve třech případech ; příchozí nebo odchozí výzva provedená v zóně bydliště, výstup mobilní stanice v průběhu konverzace ze zóny bydliště, vstup mobilní stanice v průběhu konverzace do zóny bydliště účastníka.

• 9 «

• * 9999 9999 • * * · · 9 • 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 φ

9999 99 999

- 19Mobilní stanice, která v případě služby konvergence stabiíní/mobilní vstupuje do okoíí bydliště účastníka, odesílá radiovým logickým komunikačním kanálem na centrum přepojování zprávu „přechod na stabilní“. Od tohoto okamžiku operační systém sítě upraví cesty výzev tak, aby pracovala jen jedna ze stanic : každá výzva může být odeslána z pevné linky nebo z mobilní stanice účastníka a každá příchozí výzva je zaznamenána na pevné lince a mobilní stanici účastníka. Mobilní stanice nemusí komunikovat aby předala zprávu „přechod na stabilní“, neboť norma GSM předpokládá, že každá mobilní stanice v aktivním stavu provádí měření příjmu volným způsobem nebo způsobem „idle“

V rodinách, ve kterých je několik mobilních telefonů a jedna pevná linka, může se konvergence provést k této jedné účastnické stanici.

Při výstupu z místa bydliště vyšle mobilní stanice do centra přepojování zprávu ,/rušení přechodu na stabilní“

Vyslání zpráv „přechod na stabilní“ je možné manuálně přerušit.

Existují dva různé způsoby k aktivaci konvergence stabilní/mobilní na mobilní stanici.

Prvé řešení je následující : když se procesor mobilní stanice nachází v místě bydliště, může vyzvat server k vyslání zprávy „měření pro lokalizaci“. Server obdrží data a porovná je s hodnotami ve své databázi. Jestliže jsou data koherentní, vyšle server k mobilní stanici zprávu, ve které jí oznámí, že odeslaná data odpovídají místu bydliště. Server jí také předá člen BSIC/BCCH a identifikátor buněk CGI sousedních buněk. Jak předpokládají technické specifikace GMS 11,11 a 11,14, mobilní stanice má na kartě SIM účastníka uložen globální identifikátor buňky CGI buněk, které mobilní stanice účastníka zachytí v místě bydliště, jejich BSIC/BCCH a vypočítanou úroveň jejich příjmu.

Druhé řešení spočívá vtom, že informační server zašle logickým komunikačním kanálem mobilní stanici globální identifikátory buňky CGI buněk, které mobilní stanice účastníka zachytí v místě bydliště, jejich BSIC/BCCH a vypočítanou úroveň jejich příjmu. Jak předpokládají technické specifikace GMS 11,11 a 11,14, mobilní stanice uloží hodnoty zaslané informačním serverem na kartě SIM účastníka.

V případě změny plánu frekvencí na mobilní síti nastane změna ve shodě mezi globálním identifikátorem buňky CGI a jeho BSIC/BCCH. V tomto případe informační server zašle před změnou plánu frekvencí hodnoty uvedené v předcházejícím odstavci a karta SIM účastníka pak obsahuje dvě sady výpočtů, které mohou být použity k výpočtu je-li účast• · · « » » • · » ·« ··· • · · · · · • · · · ft ·♦·· «·»· ftft ··««

-20účastník v místě bydliště. Tyto hodnoty budou vypočítány prostředkem pro radiové plánování operátora.

Stejně tak informační server zašle v „reálnem čase“ nové úrovně příjmu, jestliže dojde ke změně výkonu vysílání v radiovém směru pokrývajícím bydliště účastníka K provedení výpočtů a k odhadu možnosti vyslat zprávu „měření pro tarifikaci“, „přechod na stabilní“ nebo ,/rušení přechodu na stabilní“ má mobilní stanice k dispozici pro každou buňku situovanou v oblasti bydliště účastníka globální identifikátor buňky CGI, jeho BSIC/BCCH a příslušnou úroveň příjmu. Je důležité, aby karta SIM obsahovala všechny globální identifikátory buňky CGI, protože buňka nesoucí komunikaci vyslanou z bydliště účastníka nebude stále stejná. Mobilní stanice ve skutečnosti zná jen globální identifikátor buňky přenášející komunikaci a zná jen relativní identifikátor sousedních buněk, tzn. jejich BSIC/BCCH.

Programová výbava karty SIM mobilní stanice vypočítá, zda se stanice nachází v oblasti bydliště. Operace spočívá na : ověření, zda globální identifikátor buňky CGI nesoucí aktuální výzvu je registrován na kartě SIM. Pokud tento krok souhlasí, provádí porovnání hodnot úrovně příjmu vypočítaných mobilní sanicí a hodnot zapsaných na kartě pro obslužnou buňku a její sousední buňky identifikované jejich BSIC/BCCH. Programová výbava karty SIM samozřejmě bere v úvahu výše popsané nepřesnosti. V případě, že na kartě je zapsána více nezjedná sada hodnot, výbava provede porovnání všech hodnot.

Mimo obvod bydliště mobilní stanice nevysílá žádnou zprávu týkající se konvergence stabilní/mobilní. Účastník v mobilní síti tak ví, že bude lokalizován „bez svého vědomí“ výhradně jen v obvodu svého bydliště.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Systém lokalizace mobilních telefonů, které komunikují s prvou základnovou stanicí sítě spravované operačním podpůrným centrem, když takový mobilní telefon je vybaven prostředky pro vyhodnocení alespoň jednoho charakteristického parametru polohy vzhledem k základnové stanici a prostředky pro přenos informací týkající se tohoto parametru prostřednictvím této prvé základnové stanice na server, který je vybaven prostředky pro porovnání informací tohoto parametru s předem připraveným kartografickým zpracováním tohoto parametru a na základě porovnání vyvodí odhad lokalizace mobilního telefonu, vyznačující se tím, že přenos informací mezi mobilním telefonem a základnovou stanicí probíhá na logickém obslužném kanále a na logickém komunikačním kanále, přičemž přenos informací týkajících se uvedeného parametru na prvou základnovou stanici probíhá logickým komunikačním kanálem,
2. 2. Systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky pro odhad vzdálenosti mezi mobilním telefonem a prvou základnovou stanicí s mírou nepřesnosti Adb_m v závislosti na době, za kterou vlna překoná tuto vzdálenost.
3. 3. Systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky odhad úrovní příjmu výstupů prvé základnové stanice a sousedních základnových stanic.
4. 4. Systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že mobilní telefon je vybaven prostředky pro porovnání okamžiků příjmu η výstupů od ostatních základnových stanic v okamžicích příjmu r vstupů z prvé základnové stanice a na základě toho vyvozuje hodnotu posuvu Δη okamžiků vstupů a.dále je vybaven prostředky pro přenos hodnoty každého posuvu Δη prostřednictvím prvé základnové stanice na server a že server je vybaven prostředky pro odhad vzdálenosti mezi mobilním telefonem a každou jinou základnovou stanicí v závislosti na posuvu Δη a posuvu Δβί mezi okamžiky výstupů ej jiných základnových stanic a okamžiků výstup e prvé základnové stanice.

   • 4 « 4 « » · 4 • 4 4 4 4 *«44 4 • · 4 4 · φ 4 4 • 444 4444 44 4·4· 44 ···

   -225. Systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky pro upřesnění lokalizace mobilního telefonu přezkoumáním odhadů lokalizace získaných z alespoň dvou parametrů.
5. 6. Systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že lokalizace je provedena na příkaz uživatele mobilního telefonu.
6. 7. Systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že server je vybaven prostředky pro vyslání informací uživateli do místa, kde se mobilní telefon nachází.
7. 8. Systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kartografické zpracování je metodou lineární interpolace přizpůsobeno úrovním vysílacího výkonu různých základnových stanic.
8. 9. Systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kartografické zpracování je přepočítáno v závislosti na vývoji parametrů, které mohou změnit hodnoty přicházející do serveru geografických informací.
9. 10. Systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že mobilní telefon je vybaven prostředky pro porovnání dat lokalizace s přednastavenou zónou, a to vzhledem ke specifickému stanovení sazby, přičemž data lokalizace jsou zapsána na kartě SIM mobilního telefonu.
10. 11. Systém podle nároku 10, vyznačující se tím, že mobilní telefon je vybaven prostředky pro vyslání dat sazby logickým komunikačním kanálem.
11. 12. Systém podle nároku 11, vyznačující se tím, že mobilní telefon odešle data sazby v případě příkazu nebo obdržel-li výzvu v blízkosti předem registrované zóny a při vcházení nebo vycházení z této zóny v průběhu komunikace.

    * ··» «··· • ·*·« ···* · • ř «·· ··· ·»»· ···· «· ···· ·· ···

    -2313. Systém podle nároků 10 až 12, vyznačující se tím, že mobilní telefon je vybaven prostředky pro odeslání zprávy o přechodu na pevnou síť v případě, že se tento mobilní telefon se nachází v předem registrované zóně, a tím si vyžádá změnu směrování výzev tak, že každá příchozí výzva je zaznamenána na jedné nebo několika pevných stanicích a na mobilním telefonu.