Способ определения местоположения мобильных терминалов - RU2337486C2

Чертежи

Показать все 14 чертежа(ей)

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу определения местоположения мобильных терминалов и, в частности, касается способа определения местоположения мобильных терминалов, находящихся в зоне, где не обеспечена информация поддержки GPS, необходимая для определения местоположения.

Уровень техники

Поскольку мобильные терминалы стали намного меньше, легче и более простыми в использовании, а устройства мобильной связи и их сети получили широкое распространение по всему миру, пользователи услуг мобильной связи носят с собой свои мобильные терминалы и получают услуги мобильной связи в дополнение к другим услугам через свои мобильные терминалы даже в тех случаях, когда они путешествуют. В условиях глобальной системы мобильной связи многие пользователи также хотят получать прикладные услуги (например, информацию о трафике, повседневной жизни, новости, погоду, местоположение и т.д.), используя информацию о местоположении своих мобильных терминалов. В некоторых странах была внедрена система, позволяющая пользователям получать информацию о своем местоположении, используя мобильные терминалы, например зоны мобильной связи Кореи, обеспечиваемые SK telecom, KTF и т.п., или западные или японские зоны мобильной связи NTT, DoCoMo, Sprint PCS, KDDI, Vodafone и.т.п.

На фиг.1 представлена схема, показывающая конфигурацию общей системы мобильной связи (в частности, глобальной системы мобильной связи (GSM) или универсальной системы мобильной связи (UMTS)). Как показано на фиг.1, система GSM или UMTS включает в себя базовую сеть (CN) 110, множество радиосетевых подсистем (RNS) 120 и 130 и оборудование пользователя (UE) 150.

Сеть CN 110 управляет информацией терминалов UE 150 и выполняет функции управления мобильностью, управления сеансами и управления вызовами.

Подсистема RNS 120 или 130 предназначена для пересылки данных, полученных от сети CN 110 пользователя через радиоинтерфейс. С этой целью подсистема RNS 120 или 130 включает в себя контроллер радиосети (RNC) и множество базовых станций (узел В). Например, подсистема RNS 120 включает в себя контроллер RNC 121 и базовые станции (узел В) 123 и 125, а подсистема RNS 130 включает в себя контроллер RNC 131 и базовые станции (узел В) 133 и 135.

Контроллер RNC 121 или 131 классифицируется на обслуживающий контроллер RNC (SRNC), дрейфовый контроллер RNC (DRNC) и управляющий контроллер RNC (CRNC) исходя из выполняемых операций. Контроллер SRNC - это контроллер RNC, который управляет информацией о терминалах UE, принадлежащих данному RNC, и выполняет обработку для передачи данных между терминалами UE и сетью CN 110 через lu интерфейс. Контроллер DRNC - это RNC, который осуществляет промежуточную передачу данных между терминалом UE, принадлежащим другому контроллеру RNC и контроллеру RNC (например, SRNC), которому принадлежит этот UE. Контроллер CRNC - это контроллер RNC, который управляет каждой из базовых станций. Например, на фиг.1, если контроллер RNC 121 управляет информацией о терминале UE 150, то контроллер RNC 121 является контроллером SRNC этого UE 150, а если UE 150 перемещается и обменивается данными с RNC 121 через RNC 131, то RNC 131 является контроллером DRNC терминала UE 150. Вдобавок контроллер RNC 121, который управляет базовой станцией (узел В) 125, находящейся на связи с терминалом UE 150, является контроллером CRNC базовой станции 125. В примере на фиг.1 информация и данные терминала UE 150 передаются в сеть CN 110 и принимаются из нее через контроллер RNC 121, являющийся контроллером SRNC терминала UE 150.

Имеются различные способы, которые обычно используют для определения местоположения различных терминалов UE в сети мобильной связи. Эти способы в общем случае делятся на три типа, которые описываются ниже.

Первым является способ определения местоположения на основе соты, в котором местоположение терминала UE определяется на основе информации о соте, находящейся ближе всех к данному терминалу UE, или на основе информации о соте, которая управляет данным терминалом UE. Во втором способе определения местоположения, основанном на сети, используется сигнал, измеренный между узлом В и терминалом UE, для вычисления времени поступления (TOA) или разницы во времени поступления (TDOA) на основе интенсивности сигнала или на основе времени передачи радиоволны, а местоположение указанного терминала UE определяется методом триангуляции с использованием вычисленного времени TOA или TDOA. Третьим способом является способ определения местоположения на основе GPS, в котором местоположение терминала UE определяется с использованием глобальной системы позиционирования (определения местоположения) (GPS), разработанной Министерством обороны США. Один конкретный способ определения местоположения на основе GPS, который дополняет и использует технологию GPS для сети мобильной связи, носит название GPS, поддерживаемая сетью (AGPS).

В известном уровне техники, если клиент услуги определения местоположения (LCS), находящийся вне сети, запрашивает определение местоположения терминала UE, то сначала выполняется предварительный процесс для определения местоположения данного UE, измеряется сигнал, необходимый для определения местоположения этого UE, а затем вычисляется местоположение UE на основе измеренного сигнала. В предварительном процессе считывается частный индикатор для ограничения доступа к персональной информации или т.п. терминала UE и распределяются сетевые ресурсы, после чего выбирается способ определения местоположения в соответствии с рабочими характеристиками терминала UE и сети, а также качеством услуги (QoS), запрашиваемым клиентом LCS. Процесс измерения местоположения выполняется между универсальной наземной сетью произвольного доступа (UTRAN) и терминалом UE. В этом процессе получают сигнал измерения местоположения, включая сигнал, необходимый для измерения местоположения терминала UE, а затем вычисляют местоположение терминала UE, используя способ определения местоположения, выбранный в предварительном процессе. Здесь терминал UE должен представлять собой индивидуальный UE, чей номер ISDN мобильного абонента (MSISDN) или международный опознавательный код мобильного абонента (IMSI) уже известен.

Вышеуказанный процесс измерения местоположения часто выполняется, когда терминал UE уходит из шлюзового центра определения местоположения мобильных терминалов (GMLC), который зарегистрирован в качестве домашнего центра GMLC данного терминала UE в сети CN и, таким образом, находится в другом центре GMLC или когда услуга определения местоположения для определения местоположения терминала UE запрашивается внешним клиентом LCS или самим терминалом UE. Здесь центр GMLC управляет информацией о местоположении тех терминалов UE, которые находятся в наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN). Сеть PLMN является географически или логически различимой сетью мобильной связи, причем одна сеть PLMN может включать в себя один или несколько центров GMLC.

На фиг.2 представлена схема последовательности операций, демонстрирующая стандартный способ определения местоположения мобильных терминалов, в частности, когда внешний клиент LCS (называемый далее «клиент») 160 запрашивает определение местоположения UE_A 155.

Как показано на фиг.2, клиент 160 запрашивает из запрашивающего центра GMLC 111, подсоединенного к клиенту 160, услугу определения местоположения (LCS) для терминала UE, местоположение которого клиент 160 желает знать (S11). То есть клиент 160 запрашивает информацию о местоположении терминала UE_A 155 из запрашивающего центра GMLC 111. «Запрашивающий» центр GMLC 111 - это центр GMLC, который «запрашивает» местоположение терминала UE_A 155.

Затем запрашивающий центр GMLC 111 запрашивает информацию домашней сети PLMN о терминале UE_A 155 из домашнего регистра местоположения/домашнего абонентского сервера (HLR/HSS) 115 (S13) и принимает информацию домашней сети PLMN от HLR/HSS 115 (S15). В качестве сервера, хранящего информацию о перемещении и регистрационную информацию о терминалах UE, регистр/сервер HLR/HSS 115 реагирует на запрос от запрашивающего центра GMLC 111, используя запомненную регистрационную информацию об упомянутых терминалах UE. То есть в ответ на запрос из запрашивающего центра GMLC 111 регистр/сервер HLR/HSS 115 предоставляет запрашивающему центру GMLC 111 информацию домашней сети PLMN о терминале UE_A 155 (S15).

Затем, используя информацию домашней сети PLMN о терминале UE_A 155, полученную от регистра/сервера HLR/HSS 115 на шаге S15, запрашивающий центр GMLC 111 запрашивает информацию о визитной сети PLMN, где в данный момент находится UE_A 155, из домашнего центра GMLC 113 терминала UE_A 155 (S17). В ответ на запрос из запрашивающего центра GMLC 111 домашний центр GMLC 113 запрашивает и принимает информацию о визитной сети PLMN от HLR/HSS 115 (шаги S21, S23 соответственно) после выполнения аутентификации для обеспечения секретности (S19). Используя информацию визитной сети PLMN, домашний центр GMLC 113 запрашивает информацию о местоположении терминала UE_A 155 из центра GMLC 117 в визитной сети PLMN (S25), поскольку он принадлежит визитной сети, где в данный момент находится терминал UE_A 155, центр GMLC 117 называется «визитный центр GMLC».

Местоположение UE_A 155 вычисляется в визитном центре GMLC 117 в сети PLMN, где сейчас находится UE_A 155, сети PLMN, центре/узле MSC/SGSN (центр коммутации услуг мобильной связи/обслуживающий узел поддержки GPRS (пакетная радиосвязь общего назначения)) 119, сети радиодоступа (RAN) 170 и терминале UE_A 155 (S27).

Как было описано выше, сеть мобильной связи обычно использует три способа определения местоположения, а именно: способ определения местоположения на основе идентификатора (ID) соты, способ определения местоположения на основе времени TDOA и способ определения местоположения на основе A-GPS. Сеть PLMN, которую в данный момент посетил терминал UE_A 155, также может использовать один из трех способов определения местоположения для измерения местоположения UE_A 155. В зависимости от загруженности сетевых ресурсов или в зависимости от того, где выполняется вычисление местоположения, вышеописанные стандартные способы определения местоположения можно классифицировать по следующим двум типам. Первый тип относится к способу определения местоположения на основе терминала UE, в котором местоположение терминала UE вычисляется самим терминалом UE на основе информации о псевдодальности и информации, помогающей определить местоположение. Ко второму типу относится способ определения местоположения с помощью терминала UE, в котором терминал UE получает информацию о псевдодальности, используя информацию поддержки GPS (или информацию A-GPS), полученную из сигналов спутников GPS, а затем пересылает информацию о псевдодальности в центр RNC, управляющий услугой LCS данного UE, так чтобы местоположение терминала UE вычислялось в данной сети.

В примере по фиг.2 запрос на информацию о местоположении терминала UE_A 155, переданный в центр GMLC 117, посещенный терминалом UE_A 155, пересылается в сеть RAN 170 через центр/узел MSC/SGSN 119. В способе определения местоположения на основе UE обслуживающий центр RNC терминала UE_A 155 передает свою информацию A-GPS в терминал UE_A 155, так чтобы терминал UE_A 155 вычислил свое собственное местоположение. В способе определения местоположения с помощью UE, терминал UE_A 155 передает полученную информацию о псевдодальности GPS в центр RNC, так что местоположение UE_A 155 вычисляется в сети.

Если местоположение терминала UE_A 155 было вычислено на шаге S27 на основе одного из двух способов: на основе терминала UE или с помощью терминала UE, визитный центр GMLC 117 пересылает вычисленную информацию о местоположении терминала UE_A 155 в домашний центр GMLC 113. Домашний центр GMLC 113 пересылает информацию о местоположении, полученную от визитного центра GMLC 117, клиенту 160 через запрашивающий центр GMLC 111 (S33, S35) после повторного выполнения аутентификации (S31).

Однако в случае, когда внешний клиент LCS или терминал UE запрашивает услугу определения местоположения для UE, находящегося в сети PLMN, которая не содержит систему вычисления местоположения, такую как блок измерения местоположения (LMU) или обслуживающий центр определения местоположения мобильных терминалов (SMLC), стандартные способы для определения местоположения мобильных терминалов (то есть терминалов UE) не помогут вычислить местоположение терминалов UE. То есть, если визитная сеть PLMN, где находится терминал UE, не предоставляет информацию, помогающую определить местоположение, то сеть PLMN возвращает ответ с отказом на запрос измерения местоположения от терминала UE или клиента LCS.

Стандартные способы определения местоположения не могут обеспечить уточненные результаты для услуги определения местоположения по сравнению с автономным измерением местоположения, обеспечиваемым системой GPS, в сети мобильной связи, не обеспечивающей базовую услугу определения местоположения. Например, в стандартных способах определения местоположения клиент LCS не может получить информацию о местоположении терминала UE, который перемещается в аварийную зону или зону штормового предупреждения, а терминал UE не может независимо использовать дорожную или географическую информацию, пользуясь услугой LCS, которая предоставляется его домашней сетью PLMN, а также не может независимо проверить информацию о своем местоположении, используя базу данных услуги LCS, хранящуюся в терминале UE.

Сущность изобретения

Таким образом, настоящее изобретение было предложено в связи с вышеописанной проблемой, причем задачей настоящего изобретения является создание способа определения местоположения мобильных терминалов, который может получать информацию о местоположении мобильного терминала независимо от зоны или сети связи, в которой находится мобильный терминал.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способа определения местоположения мобильных терминалов, который может определить местоположение мобильного терминала в зоне, где не предоставляется информация, помогающая определить местоположение.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение способа определения местоположения мобильных терминалов, в котором информацию, помогающую определить местоположение целевого терминала, местоположение которого должно быть найдено, создают на основе информации о местоположении домашней сети связи целевого терминала, принятой через пакетную сеть.

Следующей задачей настоящего изобретения является обеспечение способа определения местоположения мобильных терминалов, который предоставляет эффективную и точную информацию о местоположении.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение способа определения местоположения мобильных терминалов, который может обеспечить непрерывность и целостность услуги определения местоположения даже в том случае, когда мобильный терминал осуществляет роуминг.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения вышеуказанные и другие задачи могут быть достигнуты в результате обеспечения способа определения местоположения мобильных терминалов, заключающегося в том, что проверяют информацию домашней наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN) целевого мобильного терминала, местоположение которого должно быть определено в ответ на запрос услуги определения местоположения от клиента для определения местоположения целевого мобильного терминала; проверяют информацию визитной сети PLMN, где находится целевой мобильный терминал, на основе информации домашней сети PLMN; вычисляют информацию, помогающую определить местоположение, визитной сети PLMN посредством домашней сети PLMN с использованием конкретной информации визитной сети PLMN о местоположении и пересылают информацию, помогающую определить местоположение, на целевой мобильный терминал.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения вышеуказанные и другие задачи могут быть достигнуты в результате обеспечения способа для определения местоположения мобильных терминалов, заключающегося в том, что в визитной сети PLMN, где находится целевой терминал, проверяют информацию домашней сети PLMN целевого терминала в ответ на запрос целевым терминалом услуги определения местоположения; запрашивают из домашней сети PLMN информацию, помогающую определить местоположение, посредством обслуживающего узла поддержки GPRS (Пакетная радиосвязь общего назначения), необходимую для вычисления местоположения целевого терминала; вычисляют посредством домашней сети PLMN информацию, помогающую определить местоположение целевого терминала, находящегося в визитной сети PLMN, с использованием конкретной информации визитной сети PLMN о местоположении в ответ на запрос на этапе b); пересылают информацию, помогающую определить местоположение, на целевой терминал.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанные и другие задачи, признаки и другие преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания при его рассмотрении вместе с сопроводительными чертежами, на которых

Фиг.1 - схема, показывающая конфигурацию общей системы мобильной связи;

Фиг.2 - схема последовательности операций, иллюстрирующая стандартный способ определения местоположения мобильных терминалов;

Фиг.3 - схема, иллюстрирующая конфигурацию сети для определения местоположения мобильных терминалов согласно варианту настоящего изобретения;

Фиг.4 и 5 - схемы последовательности операций, иллюстрирующие способ определения местоположения мобильных терминалов согласно первому варианту настоящего изобретения;

Фиг.6А - 6С - схемы, иллюстрирующие формат сообщения, передаваемого при определении местоположения мобильного терминала, согласно первому варианту настоящего изобретения;

Фиг.7 и 8 - схемы последовательности операций, иллюстрирующие способ определения местоположения мобильных терминалов согласно второму варианту настоящего изобретения; и

Фиг.9А-9Е - схемы, иллюстрирующие формат сообщения, передаваемого при определении местоположения мобильного терминала, согласно второму варианту настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи описываются предпочтительные варианты настоящего изобретения. В последующем описании опущено подробное описание включенных в него известных функций и конфигураций, когда это может увести от существа настоящего изобретения.

На фиг.3 представлена схема, иллюстрирующая конфигурацию сети для определения местоположения мобильных терминалов согласно варианту настоящего изобретения. Этот вариант особенно полезен, когда сеть PLMN 220, посещенная целевым терминалом UE 155, местоположение которого должно быть определено, не поддерживает услугу определения местоположения (LCS). Целевой терминал UE 155 соединен с базовой сетью (CN) 210 через сеть радиодоступа (RAN), такую как базовая станция (узел В) 221 или центр SRNC (обслуживающий центр RNC) 222. Множество данных (например, данные псевдодальности, полученные из сигнала спутника GPS, идентификатор ID спутника и эталонное время, когда принят сигнал GPS), необходимых для определения местоположения терминала UE 155, инкапсулированы с IP адресом. Инкапсулированные данные с использованием информации маршрутизации, хранящиеся в визитном регистре местоположения (VLR), пересылаются в домашний центр GMLC 231 в домашней сети PLMN 230, которой принадлежит терминал UE 155, после прохождения через узел SGSN 223 и GGSN (шлюзовый узел поддержки GPRS) 224, который поддерживает услугу передачи пакетных данных.

Домашняя сеть PLMN 230 необходима для выполнения аутентификации услуги определения местоположения, утверждения и вычисления местоположения терминала UE 155 с использованием своих внутренних ресурсов. Для выполнения этого домашней сети PLMN 230 необходимо иметь такие сетевые компоненты, как узел SGSN 232, регистр/сервер HLR/HSS 233, регистр профиля секретности (PPR) 234 и центры определения местоположения мобильных терминалов (MLC), такие как обслуживающий центр MLC 235 и выделенный центр MLC 236.

Если внешнему клиенту LCS 240 необходимо измерить местоположение терминала UE 155, то внешний клиент LCS 240 запрашивает услугу LCS из домашнего центра GMLC 231 после соединения с запрашивающим центром GMLC 241 c использованием информации о маршрутизации, такой как IMSI, MSISDN или IP адрес.

На фиг.4 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ определения местоположения мобильных терминалов согласно первому варианту настоящего изобретения. В частности, на этой фигуре показан пример способа определения местоположения, когда местоположение UE_A 155 вычисляется согласно способу «с помощью терминала UE» с запросом внешнего клиента LCS (далее называется «клиент») 240 для определения местоположения UE_A 155.

Как показано на фиг.4, клиент 240 запрашивает услугу определения местоположения (LCS) терминала UE, местоположение которого клиенту 240 необходимо узнать, из запрашивающего центра GMLC 241, соединенного с клиентом 240 (S101). То есть клиент 240 запрашивает информацию о местоположении UE_A 155 из запрашивающего центра GMLC 240. В ходе этого процесса клиент 240 передает идентификационные данные о UE, местоположение которого он хочет узнать, в запрашивающий центр GMLC 241. «Запрашивающий» центр GMLC 241 - это тот центр GMLC, который «запрашивает» местоположение UE_A 155.

Затем, используя информацию, идентифицирующую терминал UE (например, IMSI или IP адрес), полученную от клиента 240, запрашивающий центр GMLC 241 запрашивает информацию домашней сети PLMN (например, информацию о маршрутизации домашнего центра GMLC 231) терминала UE_A 155 из регистра/сервера HLR/HSS 233 (S103) и принимает от регистра/сервера HLR/HSS 233 информацию домашней сети PLMN (S105). В качестве сервера, хранящего информацию о перемещении и регистрирующую информацию терминалов UE, регистр/сервер HLR/HSS 233 реагирует на запрос от запрашивающего центра GMLC 241, используя запомненную регистрационную информацию о терминалах UE. То есть в ответ на запрос от запрашивающего центра GMLC 241 регистр/сервер HLR/HSS 233 предоставляет запрашивающему центру GMLC 241 информацию домашней сети PLMN о UE_A 155.

Затем, используя информацию о маршрутизации домашнего центра GMLC 231 терминала UE_A 155, полученную на шаге S105 от регистра/сервера HLR/HSS 233, запрашивающий центр GMLC 241 запрашивает информацию о местоположении UE_A 155 из домашнего центра GMLC 231 терминала UE_A 155 (S107). В ответ на запрос из запрашивающего центра GMLC 241 домашний центр GMLC 213 запрашивает и получает информацию о сети PLMN, посещенной терминалом UE_A 155 от регистра, сервера HLR/HSS 233 (S111, S113) после выполнения аутентификации для защиты секретности (S109).

В другом варианте этапы (шаги) получения информации о маршрутизации домашнего центра GMLC 231 (S103 и S105) и шаги получения информации о маршрутизации терминала UE_A 155, находящегося в зоне роуминга (S11, S113), могут быть реализованы в два шага: один шаг для одновременного запроса информации о маршрутизации домашнего центра GMLC 231 и информации о маршрутизации терминала UE_A 155, находящегося в зоне роуминга, и другой шаг для одновременного приема запрашивающим центром GMLC 241 информации о маршрутизации как домашнего центра GMLC 231, так и терминала UE_A 155, находящегося в зоне роуминга. Например, запрашивающий центр GMLC 241 одновременно запрашивает информацию домашнего центра GMLC 231 о целевом терминале UE_A 155 и информацию (например, IP адрес визитного центра GGSN) для маршрутизации к визитной сети PLMN, где находится UE_A 155 во время запроса. После получения информации о маршрутизации домашний центр GMLC 231 проверяет на основе информации визитной сети PLMN, является ли визитная сеть PLMN удаленной зоной (S115). То есть домашний центр GMLC 231 проверяет, является ли визитная сеть PLMN зоной, не поддерживающей функцию A-GPS. Если визитная сеть PLMN является зоной, не поддерживающей функцию F-GPS, то домашний центр GMLC 231 вычисляет информацию, помогающую определить местоположение для UE_A 155, находящегося в визитной сети PLMN (S117), и передает сообщение, запрашивающее информацию о местоположении UE_A 155 вместе с информацией, помогающей определить местоположение, в визитный узел GGSN 224 в визитной сети PLMN (S119).

На шаге S117 на основе идентификатора ID соты, полученного из визитной сети PLMN терминала UE_A 155, домашний центр GMLC 231 вычисляет орбитальную и географическую информацию спутников GPS соответствующей соты, где находится терминал UE_A 155. Затем на основе результатов вычислений домашний центр GMLC 231 вычисляет действительную информацию, помогающую определить местоположение (например, навигационные параметры GPS), чтобы дать возможность терминалу UE_A 155 эффективно принять сигналы GPS (услуга LCS, выполняемая с помощью терминала UE), а также выполнить уточненное вычисление местоположения, используя полученные необработанные данные GPS (услуга LCS на основе терминала UE).

Для выполнения вышеуказанного шага S117 домашний центр GMLC 231 предпочтительно включает в себя базу данных (DB), позволяющую ему получать географическую информацию о каждой из множества сетей PLMN, используя ID соты каждой из сетей PLMN. Например, используя информацию визитной сети PLMN о приблизительном местоположении (например, географическую информацию, такую как «Suwon» и «Daegu» (названия корейских городов), поддерживаемую в HLR 233), домашняя сеть PLMN 231 определяет географическую информацию (например, широту и долготу) визитной сети PLMN из базы данных (DB), а затем вычисляет информацию, помогающую определить местоположение визитной сети PLMN, используя обнаруженную географическую информацию.

Некоторые примеры информации, помогающей определять местоположение, вычисленной на шаге S117, могут включать в себя количество спутников, идентификаторы (ID) спутников, эталонное время спутников GPS, информацию о коррекции ионосферной задержки, информацию о эфемеридной коррекции и поправке часов, сдвиг всемирного скоординированного времени (UTC), спутниковый календарь, список невидимых спутников, коэффициенты доплеровской модели, размер окна доплеровского поиска, приблизительная географическая информация об интересующей соте и информация, относящаяся к временному сдвигу кода. Эти информационные элементы вместе с IP адресом инкапсулируются в пакете, который затем пересылается в визитный узел GGSN 224. Визитный узел GGSN 224 - это узел GGSN, принадлежащий той сети PLMN, которая посещена терминалом UE_A 155.

На фиг.6А показан пример формата сообщения 510, передаваемого из домашнего центра GMLC 231 в узел GGSN 224 на вышеуказанном шаге S119. Как показано на фиг.6А, сообщение 510 включает в себя поле 511 флага запроса сеанса LCS, поле 512 IP адреса источника, поле 513 IP адреса адресата, поле 514 ID клиента, поле 515 типа вычисления местоположения и поле 516 информации, помогающей определять местоположение.

В поле 511 флага запроса сеанса LCS запоминается флаг, информирующий терминал UE_A 155 о том, что сообщение 510 является сообщением с запросом информации о местоположении. В поле 512 IP адреса источника хранится IP адрес домашнего центра GMLC 231, а в поле 513 IP адресата запоминается IP адрес терминала UE_A 155. В поле 514 ID клиента запоминается ID клиента, запрашивающего местоположение терминала UE_A 155, который используется для аутентификации запроса на информацию о местоположении терминала UE_A 155. В поле 515 типа вычисления местоположения запоминается тип вычисления местоположения. В частности, в поле 515 типа вычисления местоположения запоминается информация, указывающая, является ли тип вычисления местоположения типом «на основе терминала UE», где сам терминал UE_A 155 выполняет вычисление местоположения UE_A 155, либо типом «с помощью терминала UE», в котором домашний центр GMLC 231 вычисляет местоположение терминала UE_A 155 на основе псевдодальности GPS, измеренной терминалом UE_A 155. В примере по фиг.4, поскольку вычисление местоположения относится к типу «с помощью терминала UE», в поле 515 типа вычисления местоположения для сообщения, переданного на шаге S119, запоминается информация, указывающая на то, что вычисление местоположения относится к типу «с помощью терминала UE».

В поле 516 информации, помогающей определять местоположение, запоминается информация, помогающая определять местоположение, для терминала UE_A 155, измеренная домашним центром GMLC 231. Это поле также может хранить информацию, помогающую определять местоположение, выбранную на основе характеристик терминала UE_A 155, определенных ранее домашним центром GMLC 231. При приеме сообщения 510, сконфигурированного так, как показано на фиг.6А, из домашнего центра GMLC 231 на шаге S119, узел GGSN 224 через центр/узел MSC/SGSN 223 и сеть радиодоступа (RAN) 270 пересылает сообщение на терминал UE_A 155 (S121, S123 и S124). Здесь в зависимости от доступных сетевых ресурсов или состояний трафика в информации, помогающей определять местоположение, запомненной в домашнем центре GMLC 231, домашний центр GMLC 231 может пересылать только информацию, помогающую определять местоположение, для приема начального сигнала GPS в терминале UE_A 155, а остальную доступную информацию, помогающую определять местоположение, может использовать при вычислении местоположения, когда от терминала UE_A 155 будет получен результат измерения псевдодальности.

Пересылка сообщения от домашнего центра GMLC 231 в сеть RAN 270 выполняется таким же путем, как пакетная передача в обычной сети поддержки GPRS.

В частности, сообщение 510 преобразуется в пакетные данные (например, блок данных протокола PDU протокола пакетных данных PDP), а затем пакетные данные инкапсулируются согласно протоколу туннелирования GPRS (GTP). Инкапсулированные пакетные данные пересылаются в сеть RAN 270 по тракту передачи, проложенному в RAN 270, а затем из сети RAN 270 пересылается на верхний прикладной уровень UE_A 155 через протокол сходимости пакетных данных (PDCP).

Затем терминал UE_A 155 проверяет тип вычисления местоположения, включенный в сообщение 510, и выполняет обработку согласно типу вычисления местоположения. В примере на фиг.4, поскольку вычисление местоположения относится к типу «с помощью терминала UE», терминал UE_A 155 измеряет псевдодальность GPS терминала UE_A 155, используя информацию, помогающую определять местоположение, включенную в сообщение 510 (S125). Затем терминал UE_A 155 пересылает результат вычисления в домашний центр GMLC 231 через сеть RAN 270, центр/узел MSC/SGGN 223 и визитную сеть GGSN 224 (S126, S127, S129 и S131). Здесь псевдодальность GPS направляется и пересылается в домашний центр GMLC 231 после инкапсулирования с IP адресом домашнего центра GMLC 231. На фиг.6В показан формат сообщения, несущего информацию о местоположении терминала UE_A 155.

Как показано на фиг.6В, сообщение 520, переданное от терминала UE_A 155 в центр GMLC 231, включает в себя поле 521 флага ответа LCS, поле 522 IP адреса источника (то есть, IP адреса терминала UE_A 155), поле 523 IP адреса адресата (то есть, IP адреса домашнего центра GMLC 231), поле 524 ID клиента, поле 525 типа вычисления местоположения и поле 526 псевдодальности GPS (для терминала UE_A 155). Подробное описание данных, запоминаемых в этих полях, здесь опущено, поскольку оно аналогично описанию фиг.6А.

При приеме псевдодальности GPS для терминала UE_A 155 домашний центр GMLC 231 вычисляет местоположение терминала UE_A 155, используя псевдодальность GPS (S133), и пересылает результат вычисления клиенту 240 через запрашивающий центр GMLC 241.

На фиг.5 показана схема последовательности обработки, демонстрирующая способ определения местоположения мобильных терминалов согласно первому варианту настоящего изобретения. В частности, на фиг.5 показан пример способа определения местоположения, где местоположение терминала UE_A 155 вычисляется по способу на основе UE при запросе внешнего клиента LCS (далее называемым «клиент») 240 для определения местоположения UE_A 155.

Шаги S201-S224 на фиг.5 аналогичны шагам с S101 по S124 на фиг.4, поэтому подробное описание шагов с S201 по S224 опускается. Однако, поскольку в примере на фиг.5 вычисление местоположения относится к типу «на основе терминала UE», часть сообщения 510, переданного из центра GMLC 231 на терминал UE_A 155 на шагах с S219 по S224, отличается от фиг.4. То есть поле 515 типа вычисления местоположения в сообщении 510 на фиг.5 запоминает информацию, указывающую, что вычисление местоположения относится к типу «на основе терминала UE». Способ для пересылки сообщения от домашнего центра GMLC 231 в сеть RAN 270 на шагах с S219 по S224 аналогичен вышеописанному способу на фиг.4, поэтому его подробное описание опускается.

Затем терминал UE_A 155 проверяет тип вычисления местоположения, включенный в состав сообщения 510, и выполняет обработку в соответствии с типом вычисления местоположения. В примере на фиг.5, поскольку вычисление местоположения относится к типу «на основе терминала UE», терминал UE_A 155 измеряет псевдодальность GPS для терминала UE_A 155, используя информацию, помогающую определять местоположение, включенную в сообщение 510, и вычисляет местоположение терминала UE_A 155 на основе измеренной псевдодальности GPS (S225). Затем терминал UE_A 155 пересылает результат вычисления клиенту 240 через сеть RAN 270, центр/узел MSC/SGGN 223 и визитный узел GGSN 224, домашний центр GMLC 231 и запрашивающий центр GMLC 241 (шаги S226, S227, S229, S231, S235 и S237). Здесь информация о местоположении терминала UE_A 155 направляется и пересылается в домашний центр GMLC 231 после инкапсулирования с IP адресом домашнего центра GMLC 231. На фиг.6С показан формат сообщения, несущего информацию о местоположении терминала UE_A 155.

Как показано на фиг.6С, сообщение 530, переданное от терминала UE_A 155 в центр GMLC 231, включает в себя поле 531 флага ответа LCS, поле 532 IP-адреса источника (то есть, IP адреса терминала UE_A 155), поле 533 IP адреса адресата (то есть, IP адреса домашнего GMLC 231), поле 534 ID клиента, поле 535 типа вычисления местоположения и поле 536 информации GPS о местоположении (терминала UE_A 155). Подробное описание данных, запоминаемых в этих полях, здесь опущено, поскольку оно аналогично описанию фиг.6А.

На фиг.7 представлена блок-схема, показывающая способ определения местоположения мобильных терминалов согласно второму варианту настоящего изобретения. В частности, на этой фигуре показан пример способа определения местоположения, где местоположение UE_A 155 вычисляется по способу «с помощью терминала UE» при запросе терминала UE_A 155 для определения своего местоположения, когда UE_A 155 находится в зоне (так называемой «удаленной зоне»), не поддерживающей функцию A-GPS. Здесь терминал UE_A 155 является целевым терминалом UE, местоположение которого должно быть определено. Терминалу UE_A 155 необходимо запросить свое местоположение в удаленной зоне, так как в этом примере в случае, когда он находится в зоне, не поддерживающей функцию A-GPS, терминал UE_A 155 хочет независимо получить информацию о своем местоположении, используя базу данных услуги LCS, хранящейся в UE_A 155, или используя маршрутную или географическую информацию от услуги LCS, предоставляемой сетью PLMN.

Как показано на фиг.7, терминалу UE_A 155 сначала необходимо подсоединиться к сети для запроса своего местоположения. Для подсоединения к сети терминал UE_A 155 запрашивает сетевое соединение от центра/узла MSC/SGSN 223 через сеть радиодоступа (RAN) 270 (S301, S303) и в ответ на запрос получает разрешение на сетевое соединение от центра/узла MSC/SGSN 223 (S305), а затем подсоединяется к сети через процесс аутентификации с помощью центра/узла MSC/SGSN 223 (S307). Если терминал UE_A 155 уже подсоединен к сети, шаги с S301 по S307 могут быть опущены.

При подсоединении к сети терминал UE_A 155 запрашивает информацию о местоположении UE_A 155 из центра/узла MSC/SGSN 223 через сеть RAN 270 (S309). Затем после определения того, что сеть PLMN, посещенная терминалом UE_A 155, сама не может обеспечить информацию о местоположении (например, не может поддерживать функцию A-GPS), узел SGSN 223 получает информацию о маршрутизации (например, IP адрес домашнего центра GMLC 231) домашней сети PLMN терминала UE_A 155 из визитного регистра местоположения (VLR) 225 (шаги S311, S313), а затем передает сообщение, запрашивающее информацию о местоположении UE_A 155, в узел GGSN 224 визитной сети PLMN (S315). Здесь узел SGSN передает сообщение с запросом информации о местоположении вместе с IP адресом домашнего центра GMLC 231 в узел GGSN 224.

На фиг.9А показан формат сообщения 610 с запросом информации о местоположении, подлежащего пересылке в узел GGSN 224. Как показано на фиг.9А, сообщение 610 с запросом информации о местоположении включает в себя поле 611 флага запроса сеанса LCS, поле 612 ID для терминала UE_A 155 (например, IMSI и IP адрес терминала UE_A 155), поле 613 ID соты и поле 614 типа вычисления местоположения. Сообщение 610 с запросом информации о местоположении может дополнительно включать в себя поле 616 с информацией о сроке действия, указывающее срок действия информации с запросом, и поле 615 качества услуги (QoS) определения местоположения для гарантирования качества услуги.

После приема сообщения 610 с запросом информации о местоположении терминала UE_A 155, как показано на фиг.9А, вместе с IP адресом домашнего центра GMLC 231 из центра/узла MSC/SGSSN 223 на шаге S315, узел GGSN 224 запрашивает местоположение терминала UE_A 155 от домашнего центра GMLC 231, используя IP адрес домашнего центра GMLC 231 (S317). То есть, узел GGSN 224 пересылает сообщение 610 с запросом информации о местоположении в домашний центр GMLC 231. Здесь, как показано на фиг.9А, сообщение 610 с запросом информации о местоположении включает в себя информацию о соте (например, ID соты) для соты, посещенной терминалом UE_A 155, который должен поддерживать удаленную функцию A-GPS.

После приема сообщения 610 с запросом информации о местоположении домашний центр GMLC 231 запрашивает аутентификацию услуги от регистра/сервера HLR/HSS 233 (S319), и в ответ на этот запрос регистр/сервер HLR/HSS 233 выполняет аутентификацию услуги и обработку для защиты секретности (S231), а затем пересылает результат аутентификации (например, утверждение) в домашний центр GMLC 231 (S323).

Если домашний центр GMLC 231 получает на шагах с S319 по S323 утверждение услуги, то домашний центр GMLC 231 вычисляет информацию, помогающую определить местоположение UE_A 155 (S325), а затем передает вычисленную информацию, помогающую определить местоположение, в визитный узел GGSN 224 визитной сети PLMN (S327).

На шаге S325 на основе идентификатора ID соты, полученного от визитной сети PLMN терминала UE_A 155, домашний центр GMLC 231 вычисляет орбитальную и географическую информацию спутников GPS для соты, где находится терминал UE_A 155. Затем на основе результата вычисления домашний центр GMLC 231 вычисляет информацию, помогающую определить действительное местоположение (например, навигационные параметры GPS), чтобы дать возможность терминалу UE_A 155 эффективно принимать сигналы GPS (услуга LCS, выполняемая с помощью терминала UE), а также выполнить уточненное вычисление местоположения с использованием полученных необработанных данных GPS (услуга LCS на основе терминала UE). Для выполнения вышеуказанного шага S325 домашний центр GMLC 231 предпочтительно включает в себя базу данных (DB), чтобы дать возможность получения географической информации о каждой из множества сетей PLMN с использованием ID соты каждой из сетей PLMN. Например, используя ID соты визитной сети PLMN, домашняя сеть PLMN 231 обнаруживает географическую информацию о визитной сети PLMN из базы данных (DB), а затем вычисляет информацию, помогающую определить местоположение UE_A 155, находящегося в визитной сети PLMN, с использованием обнаруженной географической информации.

Некоторые примеры информации, помогающей определить местоположение, вычисленной на шаге S325, включают в себя количество спутников, ID спутников, эталонное время спутников GPS, информацию о коррекции ионосферной задержки, информацию о эфемеридной коррекции и поправке часов, сдвиг всемирного скоординированного времени (UTC), спутниковый календарь, список невидимых спутников, коэффициенты доплеровской модели, размер окна доплеровского поиска, приблизительная географическая информация об интересующей соте и информация, относящаяся к временному сдвигу кода. После приема на шаге S327 информации, помогающей определить местоположение, узел GGSN 224 пересылает информацию, помогающую определить местоположение, на терминал UE_A 155 через центр/узел MSC/SGSN 223 и сеть RAN 270 (S329, S331 и S333). Здесь на терминал UE_A 155 может быть передана только информация, помогающая определить местоположение, для получения начального сигнала GPS, а остальная доступная информация, помогающая определить местоположение, может быть использована при расчете местоположения, когда от терминала UE_A 155 принят результат измерения псевдодальности. Информация, помогающая определить местоположение, которая пересылается из домашнего центра GMLC 231 на терминал UE_A 155, имеет форму сообщения 620, как показано на фиг.9В. Как показано на фиг.9В, сообщение 620, пересылающее информацию, помогающую определить местоположение, включает в себя поле 621 IP адреса источника (домашний GMLC), поле 622 IP адресата (терминал UE_A), поле 623 типа вычисления местоположения и поле 624 для информации, помогающей определить местоположение. В примере на фиг.7, поскольку вычисление местоположения относится к типу «с помощью терминала UE», поле 623 типа вычисления местоположения запоминает информацию, указывающую на то, что вычисление местоположения относится к типу «с помощью UE».

После приема на шаге S333 информации, помогающей определить местоположение, терминал UE_A 155 измеряет псевдодальность GPS для терминала UE_A 155, используя информацию, помогающую определить местоположение (шаг S335). Затем терминал UE_A 155 пересылает измеренную псевдодальность GPS на домашний центр GMLC 231 через сеть RAN 270, центр/узел MSC/SGGN 223 и визитный узел GGSN 224 (S337, S339, S341 и S343). Псевдодальность GPS направляется и пересылается в домашний центр GMLC 231 после инкапсулирования с IP адресом домашнего центра GMLC 231.

На фиг.9С показан пример сообщения 630 для пересылки псевдодальности GPS на домашний центр GML C231. Как показано на фиг.9С, сообщение 630 пересылки псевдодальности GPS включает в себя поле 631 IP адреса источника (терминал UE_A), поле 632 IP адреса адресата (домашний центр GMLC), поле 633 типа вычисления местоположения и поле 634 псевдодальности GPS для терминала UE_A.

Пересылка сообщения на шагах с S337 по S343 предпочтительно выполняется в режиме туннелирования пакетных данных на основе протокола GTP, как при пересылке сообщения от домашнего центра GMLC 231 в сеть RAN 270 на фиг.4. После приема псевдодальности GPS для терминала UE_A 155 на шагах с S337 по S343 домашний центр GMLC 231 вычисляет местоположение терминала UE_A 155, используя принятую псевдодальность GPS (S345), и пересылает результат вычисления на терминал UE_A 155 через визитный узел GGSN 224 и центр/узел MSC/SGSN 223 (шаги S347, S349 и S351). Домашний центр GMLC 231 может также пересылать результат вычисления (например, информацию о местоположении UE_A) клиенту 240 (S353).

На фиг.9D показан пример сообщения 640 для пересылки информации о местоположении UE_A 155. Как показано на фиг.9D, сообщение 640 пересылки информации о местоположении терминала UE_A включает в себя поле 641 IP адреса источника (домашний центр GMLC), поле 642 IP адреса адресата (UE_A), поле 643 типа вычисления местоположения и поле 644 информации о местоположении терминала UE_A.

На фиг.8 показана блок-схема, иллюстрирующая способ определения местоположения мобильных терминалов согласно второму варианту настоящего изобретения. В частности, на фиг.8 показан пример способа определения местоположения, где местоположение терминала UE_A 155 вычисляется по способу на основе UE при запросе терминала UE_A 155 на определение местоположения UE_A 155, находящегося в зоне (так называемая «удаленная зона»), не поддерживающей функцию A-GPS. Как и в этом примере, терминалу UE_A 155 в этом случае необходимо запросить свое местоположение в удаленной зоне, как объяснено выше в начале описания фиг.7.

Шаги с S401 по S433 на фиг.8 аналогичны шагам с S301 по S333 на фиг.7, поэтому подробное описание шагов с S401 по S433 далее опускается. Однако, поскольку в примере на фиг.8 вычисление местоположения относится к типу «на основе терминала UE», часть сообщения 610, переданного на шагах S409, S415 и S417, отличается от аналогичной части на фиг.7. То есть в поле 623 типа вычисления местоположения для сообщения 610 на фиг.8 запоминается информация, указывающая, что вычисление местоположения относится к типу «на основе терминала UE». Способ для пересылки сообщения 610 аналогичен способу по фиг.7, описанному выше, поэтому его подробное описание опускается. После приема на шаге S433 информации, помогающей определить местоположение, терминал UE_A 155 измеряет псевдодальность GPS для UEA 155, используя информацию, помогающую определить местоположение, а затем вычисляет местоположение терминала UE_A 155, используя измеренную псевдодальность GPS (S435). Затем терминал UE_A 155 пересылает результат вычисления клиенту 240 через сеть RAN 270, центр/узел MSC/SGGN 223, визитный узел GGSN 224 и домашний центр GMLC 231 (шаги S437, S439, S441, S443 и S445). Информация о местоположении терминала UE_A 155 направляется и пересылается в домашний центр GMLC 231 после инкапсулирования с IP адресом домашнего центра GMLC. На фиг.9Е показан пример сообщения 650 для пересылки информации о местоположении терминала UE_A 155. Как показано на фиг.9Е, сообщение 650 пересылки информации о местоположении терминала UE_A включает в себя поле 651 IP адреса источника (UE_A), поле 652 IP адреса адресата (домашний центр GMLC), поле 653 типа вычисления местоположения и поле 654 информации о местоположении терминала UE_A.

В первом и втором вариантах настоящего изобретения терминал UE_A 155 является терминалом с поддержкой IP, который может выполнять как инкапсуляцию, так и декапсуляцию.

Как видно из вышеприведенного описания, настоящее изобретение обеспечивает способ определения местоположения мобильных терминалов, имеющий следующие признаки и преимущества. Во-первых, информация о местоположении мобильного терминала может быть получена независимо от того, в какой зоне или сети связи находится мобильный терминал. Таким образом, можно определить местоположение мобильного терминала в зоне, где не обеспечивается информация, помогающая определить местоположение. Кроме того, информация, помогающая определить местоположение мобильного терминала, местоположение которого должно быть определено, создается на основе информации домашней сети связи мобильного терминала о местоположении, полученной через пакетную сеть, в результате чего получают эффективную и точную информацию о местоположении. Кроме того, может быть обеспечена непрерывность и целостность услуги определения местоположения даже при роуминге мобильного терминала.

Хотя предпочтительные варианты настоящего изобретения были раскрыты здесь в иллюстративных целях, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что возможны различные модификации, добавления и замены, не выходящие за рамки объема и сущности изобретения, раскрытых в прилагаемой формуле изобретения. Соответственно, объем изобретения не ограничивается вышеуказанными вариантами, а определяется прилагаемой формулой изобретения, а также ее эквивалентами.

Реферат

Изобретение относится к способу определения местоположения (ОМ) мобильных терминалов и, в частности, касается способа ОМ мобильных терминалов, находящихся в зоне, где не обеспечена информация поддержки GPS, необходимая для ОМ. Технический результат заключается в повышении точности ОМ. Способ заключается в том, что а) проверяют информацию домашней наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN) целевого терминала (ЦТ) в ответ на запрос услуги ОМ от клиента для ОМ ЦТ в запрашивающем шлюзовом центре ОМ мобильных терминалов (GMLC); b) проверяют информацию визитной сети, где находится ЦТ, на основе информации домашней сети PLMN, в домашнем центре GMLC; с) определяют, предоставляет ли визитная сеть PLMN информацию, помогающую ОМ, используя проверенную информацию визитной сети PLMN; d) если визитная сеть PLMN не предоставляет информацию, помогающую ОМ, вычисляют посредством домашней сети PLMN информацию визитной сети PLMN, помогающую ОМ, с использованием точной информации визитной сети PLMN о местоположении; е) пересылают информацию, помогающую ОМ, на ЦТ; f) измеряют посредством ЦТ псевдодальность GPS ЦТ с использованием информации, помогающей ОМ, а затем пересылают результат измерения от ЦТ в домашнюю сеть PLMN; и g) вычисляют посредством домашней сети PLMN местоположение ЦТ с использованием его измеренной псевдодальности GPS. 2 н. и 46 з.п. ф-лы, 15 ил.

Формула