移動電信系統中自動生成歸屬區域列表的方法
2023-05-13 16:37:51
專利名稱：移動電信系統中自動生成歸屬區域列表的方法
技術領域：
本發明一般涉及移動典型系統。更具體地說，本發明涉及為相關移動用戶提供更新的歸屬區域資料庫。
隨著對無線電話服務需求的增長，許多服務提供商正在提供不同的服務特徵以與其他服務提供商競爭。其中一項是當用戶從歸屬位置進行呼叫連接時將以較低費率對通信服務進行計費。此項服務允許用戶基於個人情況指定作為歸屬區域的區域以享受降低費率的優惠。因此，一個正變得流行的電話概念被稱為「一號式(onenumber)」服務，此服務允許移動用戶使用單個數字鍵即可進行呼叫。
為了使移動用戶能夠使用移動臺進行呼叫，引入了「歸屬區域」的概念。當移動用戶在其歸屬區域內使用移動臺來進行呼叫連接時，移動用戶被收取非常低的時間費用而沒有收取無線頻道時間費。因此，在所述歸屬區域內(即用戶歸屬)，移動用戶能夠使用一個通信終端始發呼出或接收呼入而不生成昂貴的無線頻道時間費。
在常規的無線網絡中，用來將電話呼叫分類成歸屬區域呼叫的歸屬區域列表是通過要求用戶進行某種形式的人工幹預來更新的。例如，離開某個移動環境而要指定一個新的歸屬區域位置的用戶可通過在移動終端按下特定按鍵(*65)來通知系統有關歸屬區域的改變，形式上類似於常規的呼叫前轉特性。當代碼被拔叫時，系統就確定用戶此時所在位置，並用此信息作為歸屬區域的位置更新資料庫以便計費之用。可是，這種更新歸屬區域列表的方式對於許多用戶來說不太方便並且可能會在無意中觸按此功能鍵。
因此需要一種方法，它能提供歸屬區域服務而無需移動用戶的人工幹預並簡化指定歸屬區域的方法。
因此，本發明的目的在於要提供一種在無線通信系統中生成歸屬區域列表的方法。所述方法包括如下步驟接收用戶希望定義為歸屬區域位置的地址位置；檢測檢測所述地址位置周圍預定距離之內的目標基站收發信臺(BTS)；將所述地址位置周圍的覆蓋區分為許多子覆蓋區；按照每一個劃分的組結合所述檢測的BTS；在每個劃分的組中將BTS按優先順序分為第一、第二和第三BTS；然後根據第一層BTS的扇區角度數據為移動通信用戶生成新的扇區列表。
按照本發明的另一方面，在有關第一層BTS的數據丟失的情況下使用第二和第三層BTS來生成新的扇區列表。
在本發明的另一方面，為無線通信網中的用戶定義歸屬區域的系統包括用於前轉用戶輸入的地址位置的裝置；用於將所述地址位置轉換為對應的緯度和經度坐標的裝置；用於在接收到來自用戶的地址位置時確定定義歸屬區域的新扇區列表的裝置；用於為用戶存儲所述新扇區列表的裝置。
參照如下附圖，結合所附的說明書，本領域的技術人員將更好地理解本發明，本發明的許多目的和優點將更加一清二楚，附圖中
圖1是說明根據本發明實施例的系統的方框圖；圖2是說明根據本發明實施例的與移動臺有關的用戶歸屬區域列表的表；圖3是說明根據本發明實施例的通信系統中所有BTS參數的表；圖4是說明根據本發明實施例的生成新歸屬區域的過程的流程圖；圖5是用來計算BTS與用戶地址位置之間的夾角的方法；圖6是說明根據本發明實施例的被分成多個組時的用戶地址位置的覆蓋區的示意圖。
為了對本發明有一個全面的理解，在以下描述中，出於解釋而非限制目的，提出了諸如特定結構、接口、技術等的具體細節。但是對本領域技術人員來說，顯然，本發明可以在與這些具體細節有所不同的其它實施例中予以實現。為清楚起見，省略對一些已知的裝置、電路和方法的詳細描述，以免不必要的細節影響對本發明的說明。
參照圖1，提供了一個本發明的最佳實施例，用來在無線通信系統中檢測到新的移動用戶或者已經申請了歸屬區域服務卻希望增加或改變歸屬區域的用戶時生成一個歸屬區域列表。在希望指定新歸屬區域的移動用戶向客戶服務中心(CCCcustomer care center)4提供他或她的歸屬地址時，這個過程在CCC4開始。所述CCC4又將所述歸屬地址信息轉發到位置確定和服務提供中心(LDSPCLocation Determining＆Service Provisioning center)2，所述LDSPC是一個根據來自用戶的歸屬地址信息和所有BTS參數信息來調整並計算新歸屬區域列表的控制器。在新歸屬區域的位置存儲在系統中後，每次用戶啟動或接收呼叫時啟動計費功能。如果在歸屬區域的邊界內始發或接收呼叫，則以較低費率向用戶計費。
在為已經申請了歸屬區域服務的用戶生成歸屬區域分配中，根據本發明的方法包括用戶將他或她希望服務的物理地址(如街道地址)通知CCC4。歸屬區域將以用戶提供的歸屬地址信息為中心。例如，用戶可以輸入個人家庭地址或者辦公室地址以得益於歸屬區域服務。然後CCC4的操作員輸入所述信息並將其轉發到地理位置單元(GeoLoc)6，其中將所述地址作為那個具體家庭地址位置的緯度和經度坐標而存儲在資料庫中。這種信息隨時可從包含將街道名稱地址與經緯度坐標相關聯的信息的地形圖中獲取。所述信息將被存儲存儲在網絡服務區域內的街道地址的資料庫中。在本發明的最佳實施例中，可以使用以度，分和秒輸入的位置信息來獲得更加精確的位置信息。
當從CCC4接收到歸屬地址信息時，具有系統中所有BTS的有關位置信息的GeoLoc單元6為請求用戶計算新歸屬區域列表8。GeoLoc4所計算出的新歸屬區域信息10(用於計算新歸屬區域列表的算法將在稍後進行說明)存儲在用戶資料庫12中。移動用戶身份，位置更新的時間，以及其它有關歸屬區域信息都保存在所述資料庫中。同時，新計算的歸屬區域列表被傳送到歸屬位置寄存器14以輸入到用戶簡檔記錄中，減少整體I/O(輸入/輸出)需求。此後，通常是基於每個用戶由要求歸屬區域服務的位置數據的應用來查詢歸屬區域信息。即，此後無論用戶何時啟動或接收呼叫，為計費目的執行位置操作以及比較存儲在HLR資料庫中的參數。
下面參照圖4並考慮圖2和圖3對用於生成新歸屬區域列表的算法進行詳細說明，其中圖2示出新計算的歸屬區域列表，圖3示出存儲在BTS參數資料庫中的所有信息。
圖4說明在通過CCC4接收到用戶的歸屬地址信息時生成新歸屬區域列表的過程。在此，請求用戶只需要向CCC4提供想要定義的新歸屬區域的物理地址信息。在步驟100，當接收到新地址信息時，GeoLoc單元6檢索那個特定用戶的相應經/緯度位置信息，訪問系統中包含所有BTS參數的資料庫，如圖3所示。另外，其它合適的定位技術及相關信息可以用來完成這種定位測量。完成這種定位測量的一個例子是將標準的全球定位系統(GPS)接收機組合到用戶裝置。這種組合的GPS接收機與用戶裝置是本領域的一般技術人員所熟知的。
在圖4的步驟102中，LDSPC使用物理地址信息的對應經度和緯度座標以及系統中的BTS對用戶希望定義新歸屬區域所在位置周圍預定半徑D(即15公裡)內可能的目標BTS編輯列表。為了獲取預定半徑D內的目標BTS，使用以下表達式來確定位置信息和各個BTS之間的距離表達式(1)D＝[((xbts-xhome)×dlong)2＝((ybts-yhome)×dlat)2]1/2其中，Xbts，ybts表示BTS的經度/緯度(單位為秒)；Xhome』yhome表示移動用戶輸入的對應地址信息的經度/緯度(單位為秒)；dlat表示以秒為單位的特定地理區域的緯度距離(即30.63m)；dlong表示以秒為單位的特定地理區域的經度距離(即25.95m)。
在圖4的步驟106，計算角度HAB(用戶的歸屬地址位置相對於BTS之間的角度)。HAB的計算是基於用戶歸屬位置的經度和緯度座標以及BTS參數資料庫來完成的。確定HAB的一般表達式在圖5中予以說明。為了清楚起見，省略HAB的計算，因為本領域的技術人員對此都已知曉。
確定了每個BTS的HAB以後，所述HAB用於計算BTS的每個扇區與用戶歸屬地址位置之間的角度(ASH)。對用戶歸屬地址位置周圍預定距離(D-TIER_ADJUST)內，例如150米內，的每個BTS計算ASH值。在此，150米的參考距離是使用類似於上述表達式(1)的方式計算得出的。例如，如果對某一特定BTS計算的HAB是50度，以及對應的扇區角度α、β、γ分別是20、150和290度，則對應的ASHα、ASHβ和ASHγ通過從那個特定BTS的確定的HAB中減去相應的扇區角度得到，如下所示ASH_α＝|HAB-α|ASH_β＝|HAB-β|ASH_γ＝|HAB-γ|如果[ASH_α，β，γ]＝[HAB-α，β，γ]＞180，則[ASH_α，β，γ]＝(360-[HAB-α，β，γ])。如果此條件成立，則扇區天線指向與所述物理地址位置相反的方向。
運用以上表達式，得到ASH_α＝|50-20|＝30度；ASH_β＝|50-150|＝100度；和ASH_γ＝|50-290|＝240。
此後，在圖4的步驟108，歸屬地址位置周圍的覆蓋區域被分為許多組。根據本發明的最佳實施例，歸屬地址位置被分為6組，如圖6所示。將覆蓋區按60度一等分分為6組。如圖6所示，第一組(I)對應於0到59度之間的覆蓋區，第二組(II)對應於60到119度之間的覆蓋區，第三組(III)對應於120到179度之間的覆蓋區，第四組(IV)對應於180到239度之間的覆蓋區，第五組(V)對應於240到299度之間的覆蓋區，第六組(VI)對應於300到359度之間的覆蓋區。
將歸屬地址位置周圍的覆蓋區分成6組並計算出相應的HAB和ASH之後，將屬於各劃分組內各個BTS進行關聯。根據計算的HAB，將在步驟102中所檢測到的所有BTS與各個分組相關聯。此後，進行每個分組內的第一、第二和第三層BTS的分類。最好，每一層僅包括一個BTS。
下面將參照表1和表2來說明確定第一、第二和第三層BTS的過程。表1和表2反映了對一個分組執行圖4中的步驟106和108的過程所產生的數據。
表1 基於BTS的信息
表2 基於BTS的信息
根據DHB值和ASH_[α，β，γ]的順序來確定第一層BTS具有最低ASH值的BTS將被選為第一層BTS。參看表1，如果D-TIER_ADJUST為150米，並且如果(DHB_A-DHB_B＜150)、(DHB_B-DHB_C＜150)和(DHB_C-DHB_A＜150)，則BTS16將被選為第一層BTS，因為它包含最低的ASH值(ASH_α＝50)。
參看表2，如果D-TIER_ADJUST是150米，如果(DHB_A-DHB_B＜150)、(DHB-DHB_C＜150)和(DHB_C-DHA＞150)，則BTS16將被選為第一層BTS，因為它包含BTS12和BTS16之間的最低ASH值(ASH_γ＝50)。
選擇具有最低ASH值的BTS來定義歸屬區域的理由如下，在每一小區站點和扇區站點採用方向天線時，在第一層BTS的選擇過程中考慮天線所朝的方向，因為較大ASH值反映超出天線「視野」的範圍。大多數情況下，具有最小ASH值的BTS將具有高信噪值。因此，希望將沒有直接朝向移動裝置的BTS從定義歸屬區域的歸屬區域列表中排除。因此，如果小區的扇區之間的角度足夠大的話，即使扇區之間的信噪值足夠大，所述扇區也應從定義歸屬區域的BTS候選扇區列表中排除。
此外，在其中一組內的所有目標BTS的DHB超過150米的D-TIER_ADJUST的情況下，如表3所示，則在該組中具有最小ASH值的BTS將被選為第一層BTS。參看下面表3，選擇BTS16，因為D-TIER_ADJUST＞150米，並且(DHB_A-DHB_B＞150)、(DHB_B-DHB_C＞150)和(DHB_C-DHB_A＞150)。
表3 基於BTS的信息
檢測出每一組的第一層BTS後，檢測出的6個第一層BTS根據其ASH值按照較小值優先的順序排列。此後，第二和第三層BTS按類似於第一層BTS的計算方式來確定。首先，選擇一個預定的DHB值來分別計算第二和第三層BTS；然後所檢測到的目標BTS按照DHB值的順序來分類。據此，用類似於表1、表2和表3所說明的方式選擇具有最小ASH值的BTS為第二和第三層BTS。
在步驟110，為六組中的每一組指定第一、第二和第三層BTS之後，在步驟112確定包含劃分的六個組中的每一個組的第一層BTS的服務扇區列表。在此，服務扇區列表表示稍後將要用於定義歸屬區域的候選扇區。由於有六個第一層BTS，六個組中每一組一個，最多有六個服務扇區數據組可以被用來定義歸屬區域。為了縮小服務扇區列表，表示具有朝某一特定方向沿伸的波瓣的波束圖的範圍的參考值(D_BACKLOB_LIMIT)被用來有選擇性地刪除沒有用來定義歸屬區域的候選扇區。因此，基於在多徑特徵環境中收集的數據，選擇呈現有小於976米的延伸波瓣的天線波束方向圖最有利於與遠距離移動裝置進行通信。相應地，如果對應於第一層BTS的扇區角度為α，β，γ的天線的D_BACKLOB_LIMIT值在976米以內，則所述第一層BTS中的所有扇區角度α，β和γ被包含在服務扇區列表中，服務扇區列表在後面將用於確定歸屬區域服務區域的邊界。而且，如果第一層BTS的所有扇區角度α、β和γ都小於預定的ASH_LIMIT(即105度)，則第一層BTS中的所有扇區角度α、β和γ都包括在扇區列表中。再者，如果在第一層BTS中實現全向天線，則第一層BTS中的所有扇區角度α、β和γ都包括在扇區列表中。
同樣地，以類似於第一層BTS的方式來處理第二和第三層BTS以確定服務扇區列表。第二和第三層BTS的選擇依據如下理由，在步驟114，如果在劃分的六個組中的一個組中沒有檢測到用來確定第一層BTS的目標BTS，選擇鄰近組中具有最低ASH值的第二和第三層BTS中的一個作為那個丟失組的第一層BTS。例如，選擇距所述丟失組邊界10度範圍以內的第二或第三層BTS的ASH值中的一個作為丟失組中的第一層BTS。如果在第II組的覆蓋區中沒有檢測到目標BTS，則將選擇距第1組50到60度之間或距第III組120到130度之間具有最小ASH值的一個BTS作為第II組中的第一層BTS。可是，如果在上述範圍內沒找到BTS，則可相應地調整用來引入鄰近ASH值的參考角度。
在步驟116中，一旦獲得了某一特定用戶的完整的服務扇區列表，按照下述表達式計算定義歸屬區域服務區域的邊界的對應RTD範圍表達式(3)CAL_RTD＝{(DHB*2)/244.14+(SYSTEM_DELAY*8))其中SYSTEM_DELAY表示各扇區系統時延；表達式(3)(a)如果(CAL_RTD＜400)RTD_MIN＝CAL_RTD*0.95；和RTD_MAX＝RTD_MIN+120其中因子0.95和120是由服務經營商在某一給定地理位置為了得到最佳BTD範圍而設置的任意值，因此它們可隨不同服務位置而變化。
表達式(3)(b)如果(CAL_RTD＞＝400)RTD_MIN＝CAL_RTD-20；和RTD_MAX＝RTD_MIN+120其中因子20和120是由服務經營商在某一給定地理位置為了得到最佳BTD範圍而設置的任意值，因此它們可隨不同服務位置而變化。
在上述的表達式中，1分片(chip)＝244.14米，RTD(來回時延)＝1/8分片。RTD值以位周期表示，每一個位周期對應於MS和BTS之間的大約244米。信號從歸屬地址位置傳到基站所需時間即代表了從歸屬區域到基站的距離。
然後，使用服務扇區列表中餘下的扇區重複表達式(3)的上述過程，由此為請求用戶生成由RTD範圍定義的新歸屬區域列表，如下表4所示。
表4
從前面的說明可看出，本發明的一個優點在於當已經申請了歸屬區域服務的用戶啟動呼叫時可立即生成提供支持一號式服務或歸屬區域服務的歸屬區域列表。新生成的歸屬區域列表被自動轉發到歸屬位置寄存器HLR和用戶資料庫，用於生成計費記錄和可選用戶費率通知。因此，本發明簡化了操作員的數據管理操作，當通過客戶服務中心CCC接收到請求移動用戶的地址信息時，對於每個用戶，歸屬區域信息存儲在對應於每一用戶每一區域的資料庫中。因此，當用戶啟動或接收呼叫時，可以通過與存儲在資料庫中的參數相比較來完成位置操，用於計費目的。
儘管示出並描述了本發明的最佳實施例，然而本領域的技術人員將知道在不脫離本發明的實際範圍下可以進行各種更改和修改，並且其的組成部分可以替換為等效部件。此外，在不脫離本發明的中心範圍下，可進行許多修改以使特定情況適應本發明的方法。因此，應該指出，本發明並不局限於作為實現本發明的最佳方式所公開的特定實施例，本發明包括所有後附權利要求書的範圍內的所有實施例。
權利要求
1.一種為無線通信網中的用戶定義歸屬區域而生成新扇區列表的方法，所述方法包括如下步驟(a)從所述用戶接收用來定義個人歸屬區域的地址位置信息；(b)檢測位於所述地址位置周圍的預定距離內的多個目標基站收發信臺(BTS)，所述多個BTS中的每一個都具有不同的扇區角度；(c)將所述地址位置周圍的覆蓋區分成多個子覆蓋區；(d)將所述檢測的BTS與所述劃分的子覆蓋區中的每一個相關聯；(e)將所述多個覆蓋區中的每一個內的所述關聯的BTS分為不同層的BTS；以及(f)根據所述第一層BTS的扇區角度來生成定義所述歸屬區域的所述新扇區列表。
2.權利要求1的方法，其特徵在於還包括如下步驟將所述確定的新扇區列表記錄在與所述用戶的移動臺相關聯的歸屬位置寄存器(HLR)中。
3.權利要求2的方法，其特徵在於還包括如下步驟當所述用戶的移動臺啟動或接收呼叫時，將所述移動臺的位置與所述HLR中存儲的信息進行比較來為所述用戶生成不同費率。
4.權利要求1的方法，其特徵在於還包括如下步驟存儲所述用戶的所述地址位置的地理座標。
5.權利要求1的方法，其特徵在於還包括如下步驟將所述地址位置轉換成對應的經度和緯度座標。
6.權利要求1的方法，其特徵在於所述地址位置與所述目標BTS中的每一個之間的距離是根據下列表達式確定的，以確定所述步驟(b)中的所述預定距離內的所述目標BTSD＝[((xbts-xhome)×dlong)2＝((ybts-yhome)×dlat)2]1/2，其中Xbts和ybts表示所述BTS的經度和緯度距離，Xhome和yhome表示所述地址位置的經度和緯度距離，dlat和dlong表示特定地理區域的經度和緯度座標。
7.權利要求1的方法，其特徵在於所述多個子覆蓋區均勻分布在所述地址位置周圍。
8.權利要求1的方法，其特徵在於所述步驟(e)包含如下分步驟(i)確定所述地址位置和所述BTS之間的歸屬角度(HAB)；(ii)計算所述BTS的每一扇區角度和所述地址位置之間的角度(ASH)，具體是通過將所述歸屬角度(HAB)減去所述BTS的所述各個扇區角度；(iii)如果所述BTS扇區角度與所述地址選址之間的所述計算的角度(ASH)具有最小角度值，則將位於所述地址位置周圍的第一預定距離內的所述多個BTS中的一個分類為所述第一層BTS。
9.權利要求8的方法，其特徵在於分步驟(iii)還包括(a)如果所述BTS扇區角度和所述地址位置之間的所述計算的角度(ASH)具有最小角度值，則將位於距所述第一預定距離第二預定距離內的所述多個BTS中的一個分類為所述第二層BTS。(b)如果所述BTS扇區角度和所述地址位置之間的所述計算的角度(ASH)具有最小角度值，則將位於距所述第二預定距離第三預定距離內的所述多個BTS中的一個分類為所述第三層BTS。
10.權利要求9的方法，其特徵在於如果在所述步驟(d)中所述多個子覆蓋區的一個中的所述BTS丟失，則指定鄰近組中的所述第二和第三層BTS中具有最小扇區角度值且位於參考角度範圍之內的一個為所述丟失子覆蓋區的所述第一層BTS。
11.權利要求1的方法，其特徵在於所述步驟(f)包括根據所述第一層BTS的扇區角度來計算定義所述歸屬區域的邊界的對應RTD(來回時延)範圍。
12.權利要求1的方法，其特徵在於所述步驟(f)包括(i)從所述第一層BTS中刪除超過閾值角度值的扇區角度；(ii)如果與所述第一層BTS的扇區角度相對應的天線的參考波束圖小於閾值，則刪除扇區角度。
13.權利要求1的方法，其特徵在於所述步驟(f)包括如果所述第一層BTS中使用全向天線，則使用所述第一層BTS的所有扇區角度來生成所述新扇區列表。
14.權利要求11的方法，其特徵在於所述計算的RTD範圍的計算是根據下列表達式來進行的CAL_RTD＝｛(DHB*2)/244.14+(SYSTEM_DELAY*8)}；如果(CAL_RTD＜400)，RTD_MIN＝CAL_RTD*O.95；和RTD_MAX＝RTD_MIN+120；如果(CAL_RTD＞＝400)，RTD_MIN＝CAL_RTD-Z1；和RTD_MAX＝RTD_MIN+Z2，其中所述RTD(來回時延)＝1/8分片(chip)，1分片＝244.14m，SYSTEM DELAY表示與各個扇區系統相關的時延，Z1和Z2表示由服務提供商所設定的任意值。
15.一種在無線通信網絡中用來為用戶定義歸屬區域的系統，包括用於轉發由所述用戶輸入的地址位置信息的裝置；用於將所述地址位置轉換為對應的經度和緯度座標的裝置；用於在接收到所述用戶的所述地址位置時確定定義所述歸屬區域的新歸屬區域列表的裝置；用於存儲所述用戶的所述確定的新歸屬區域列表的裝置；
16.權利要求15的系統，其特徵在於還包括用於存儲所述新歸屬區域列表的裝置，其中所述新歸屬區域列表結合有分別適應多個用戶的多個歸屬區域。
17.權利要求15的系統，其特徵在於還包括用於判斷所述用戶是否位於所述歸屬區域內的裝置。
18.權利要求15的系統，其特徵在於用於存儲所述確定的新歸屬區域列表的所述裝置是與所述用戶相關的歸屬位置寄存器(HLR)。
19.權利要求15的系統，其特徵在於用於存儲所述確定的新歸屬區域列表的所述裝置是與所述用戶相關的用戶資料庫。
全文摘要
一種在檢測到移動用戶的地址信息時產生新歸屬區域列表的方法包括下列步驟:接收移動臺的地址信息;檢測位於所述移動臺的預定距離範圍內的目標基站收發信臺(BTS)。所述地址位置所在的覆蓋區被分為許多子覆蓋區。所檢測到的BTS與每一個劃分的組相關聯。每一個劃分組中的BTS按照優先順序分為第一、第二和第三層BTS。然後根據第一層BTS的扇區角度數據為移動臺生成新扇區列表。
文檔編號H04M3/42GK1346228SQ0112073
公開日2002年4月24日 申請日期2001年5月28日 優先權日2000年9月25日
發明者金英海 申請人:三星電子株式會社