CN1509581A - 用于蜂窝电话移动设备的位置数据的传输方法 - Google Patents
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Abstract
用于蜂窝电话移动设备位置数据传输的方法，其中最好安装在SIM卡上的一个应用程序，测量在服务单元和相邻单元中的基础收发站，借助于SIM消息探测、存储相应信息及把其传输到一个远程服务中心，其中应用适当算法和基础收发站地理位置数据库的一个处理系统计算移动设备的地理位置。使用要求小数量的SMS消息的压缩格式进行传输。
Description
技术领域
本发明涉及像例如GSM操作标准通信系统之类的个人通信系统，更具体地说，涉及一种用来传输蜂窝电话位置数据的方法。
背景技术
如知道的那样，由诸如上述GSM系统之类的个人通信系统提供的可能性之一是基于位置的服务的提供，即，基于在由一个或多个基础收发站(BTS)服务的区域中移动蜂窝电话拥有者的位置的确定。
这是可能的，因为现代GSM移动设备能够测量在其本身单元或相邻单元中的基础收发站、探测、存储及传输相应信息。
这种信息包括：
1.国家代码(移动国家代码＝MCC)，属于服务单元；
2.网络代码(移动网络代码＝MNC)，属于服务单元；
3.局域代码(局域代码＝LAC)，属于服务单元；
4.服务单元身份(单元ID)；
5.服务单元的控制通道信号强度(Rxlev)；
6.由电话探测的相邻单元的控制通道信号强度(Rxlev)；
7.与涉及相邻单元基站的通道号码(ARFCN＝绝对射频通道号码)和身份号码(BSIC＝基础收发站身份代码)相对应的频率指数(BCCH-FREQ＝宽控制通道频率)。
由数值数据组成、与基础收发站的地理位置相组合的、包含在数据库中的这种信息一般由移动电话操作者提供，能由适当的计算程序用来估计GSM移动设备的位置。
描述的信息通常由移动设备经一个安装在SIM(“客户身份模块”)上的SIM工具箱型应用程序跟踪，并且压缩成借助于SMS(短信息系统)信息发送到一个远程服务中心。
首先把收到的信息解压缩，并且然后供给到一个叫做“位置引擎”的处理系统中，该系统通过应用一种适当算法，计算移动设备的地理位置。如果需要，系统或者把其位置通知移动设备，或者利用它用于基于位置的服务。
减少对于每个位置请求传输的SMS消息的数量的需要出现在移动设备与服务中心之间的数据交换阶段期间。这与对于单个用途不能在其网络上担负过大通信量的所有移动电话操作者、和要求成本效率的用户的准确要求相对应。
另外，减少传输SMS文本的数量意味着显著减少每个基于位置服务的响应时间，因而提供对于服务质量的显著影响。
发明内容
作为本发明目的的蜂窝电话移动设备位置数据传输方法通过对于适于以SMS消息形式发送的GSM移动设备位置数据实现一种压缩格式，克服所述缺点并且解决描述的技术问题。
明确地说，本发明的目的是一种用来传输蜂窝移动设备位置数据的方法，如在权利要求1的特征化部分中描述的那样。
附图说明
现在仅通过例子，参照附图，描述本发明的另外特征和优点，
其中：
图1是根据GSM标准的网络和服务单元数据模式；
图2是所有提及单元的信号强度、相邻单元的频率和身份代码；
图3是相邻单元链接的通道号码格式；
图4是在根据本发明的消息中的第一字节。
图5是其中相关的服务数据和测量号码格式；
图6是每次测量的数据格式；
图7是每个相邻单元的数据格式。
具体实施方式
由移动设备测量的和供给到其SIM卡的基础收发站数据格式在GSM技术参数中描述，并且基本上涉及三种不同类型的数据：
-关于当前使用中的网络和服务单元的数据，在以上描述中指示为MCC、MNC、LAC及Cell ID。数值表示表明在图1中。
-关于监视单元的信号强度、频率指数和相邻单元身份代码的数据，在以上描述中指示为RxLev、BCCH-FREQ和BSIC。在GSM04.08技术参数中定义的数值表示表明在图2中。
-相邻单元链接通道号码表，在以上描述中指示为ARFCN。在GSM 11.14技术参数中定义的数值表示表明在图3中。
如图1中所示，MCC、LAC和Cell ID每个由两个字节，高字节和低字节，表示，而MNC仅要求一个。
图2表示关于属于相邻单元、分布在17个八位位组(或字节)上、对于高达八个监视单元的信号强度、频率、代码等的数据。
明确地说，字段在GSM上下文中具有如下意义：
-测量结果IEI(7位)：跟随的信息的标识符(IEI＝信息元素标识符)，即，在这种情况下的测量结果；
-BA-USED(1位)：BCCH编码类型；
-DTX-USED(1位)：指示移动设备是否使用DTX(DTX＝间断传输[机构])，即，在以前测量时段中不连续的功率级传输；
-RXLEV-FULL-SERVING-CELL(6位)：从在所有时间片上测量的服务单元接收的信号的强度；
-MEAS-VALID(1位)：指示在专用通道上测量的无效；
-RXLEV-SUB-SERVING-CELL(6位)：从在时间片的子集上测量的服务单元接收的信号的强度；
-RXQUAL-FULL-SERVING-CELL(3位)：从在所有时间片上测量的服务单元接收的信号的质量；
-RXQUAL-SUB-SERVING-CELL(3位)：从在时间片的子集上测量的服务单元接收的信号的质量
-NO-NCELL-M(3位)：相邻单元测量的数量；
-RXLEV-NCELL i(6位)：从第i相邻单元接收的信号的强度(i＝1…6)；
-BCCH-FREQ-NCELL i(5位)：涉及第i相邻单元的BCCH通道的频率指数；
-BSIC-NCELL i(6位)：第i相邻单元基站的标识代码。
图3表示标识为第m射频通道(ARFCN#m)的绝对数量的链接频率格式。每一个由十个连续位形成，子划分成“高部分”和“低部分”，及由所述频率指数BCCH-FREQ-NCELL i标识。
以标准GSM格式发送所有这种信息在要求的SMS消息的数量方面成本相当高。这是因为移动设备必须提供用于足够准确和可靠的位置的一定数量的连续测量，以滤波探测的信号频率波峰(正的和负的)。
根据本发明，使用一种要求非常小数量的SMS消息的压缩格式，进行由GSM设备探测的位置数据的传输。SMS消息的数量自然生效，因为位置的精度和可靠性取决于进行测量的数量。
所述格式的产生必须尽可能地简单，因为它由SIM卡应用程序处理，并且如知道的那样，SIM卡性能和计算能力如果与个人计算机的那些相比则较差。而且，一个复杂应用程序占据大量存储空间，结果使从商业观点是有趣的选择性基于位置的服务不利。
安装在SIM卡上的应用程序产生以压缩格式包含位置数据、包括关于每个单条消息的特定数据、关于消息集的特定数据、关于测量的特定数据及关于服务单元和由移动设备监视的相邻单元的特定数据的SMS消息。某些数据的大小取决于在当前瞬时进行的测量结果和在早期时间得到的那些。
格式描述参照表明其中每条线与在SMS消息中的一个字节相对应的表的图4、5、6和7。
考虑到上述信息能占据多于一个SMS消息，每条消息的第一字节必须包含在图4中表示的数据，即当前SMS消息数量和专用于位置数据传输的总数量。
在消息本体中的以后字节包含在图5中描述的信息。明确地说，一些字节专用于“可能服务特定数据”，即专用于特定服务的数据。这是因为移动设备位置过程能链接到安装在用户的SIM卡上的大量基于位置的服务。在这些情况下，大批其它数据可能需要通信到服务中心。例如，传输可以包括用户在电话菜单(SAT应用程序)中进行的选择。这样的数据必须包括在传输的SMS消息中并且与纯位置信息成为整体。
一个另外字节用来指示测量的数量。
图6具体地列出对于每次测量传输的数据：
-RXLEV-FULL-SERVING-CELL(6位)，即服务单元信号的强度；
-“Changed Tag”(2位)，其意思下面解释；
-MCC(2字节，高字节和低字节)，如果“Changed Tag”高于2则存在；
-MNC(1字节)，如果“Changed Tag”高于2则存在；
-LAC(2字节，高字节和低字节)，如果“Changed Tag”高于1则存在；
-服务单元ID(2字节，高字节和低字节)，如果“ChangedTag”高于0则存在；
-监视相邻单元的数量(1字节)。
当几个连续测量由移动设备要求时，“Changed Tag”是有用的。这种条件必须得到可靠的位置。“Changed Tag”指示与服务单元有关的四单元数据(单元ID、LAC、MCC或MNC)的哪一个已经相对于以前测量变化。当进行新测量时，程序检查什么相对于由SIM卡存储的以前数据已经改变，并因此设置Changed Tag值。最后，只把已经变化的数据添加到SMS消息体上。
对于每个相邻单元测量和传输图7中列出的数据，明确地说：
-如下面解释的那样对于以前测量计算的相邻单元信号的相对强度(5位)；
-“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”(3位)，其意思下面解释；
-ARFCN(10位)，子划分成两部分，一部分包括一个字节而另一部分包括两个字节。如果“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”具有二进制值“111”，则存在；
-BSIC(6位)，如果“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”具有二进制值“111”，则也存在；
-相邻单元信号的绝对强度(8位)，如果相邻单元的相对强度具有二进制值“111”，则存在。
驻留在SIM卡上的应用程序使用一个6字节存储器表计算相邻单元信号的相对强度，对于每个监视相邻单元一个。在SMS消息编码期间，对于二进制值“11110”初始化表的每个元件。以后，每当探测到相邻单元信号时，执行如下操作：
-如果当前相邻单元的强度包括在相对于与在相同位置中的相邻单元有关的以前测量的强度的二进制范围±“01111”中，则只传输强度差(因此只需要在SMS消息中的5位)，并且用当前强度的绝对值更新表格；
-否则把二进制值“11111”分配给相对强度，在以后字节中发送绝对当前强度，并且用相同的绝对值更新表格。
在用来译码的服务中心侧执行一个类似相反的过程。
“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”是在特定存储器表(高速缓冲存储器)中的ARFCN-BSIC对的索引。把对用来确定单义辨别相邻单元的Cell ID。
非常可能监视相邻单元集在校正位置要求的多重连续测量期间显著地变化。因此，把一个特定表用来减小存储与监视相邻单元有关的ARFCN-BSIC对要求的空间。这个表具有七个值对的容量，并且当找到ARFCN-BSIC对值时逐渐填充。
如果遇到在表中存在的值，则使用包含遇到值的行号或索引来代替值本身。节省相当量的空间，因为索引只占据3位，而ARFCN-BSIC对占据16位。
如果遇到在表中不存在的ARFCN-BSIC值并且表是满的，则根据FIFO模式最旧的改写成新值。这种机理保证管理的高度简单性和良好效率。当遇到在表中不存在的ARFCN-BSIC对值时，把“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”设置到二进位制“111”，并且把真实值添加在格式参数中表示的以后字节中。新值因而添加到表上。
在用来译码的服务中心侧执行一个类似相反的过程。
自然，对于这里设想的本发明的构造和实施例能实施多种变更，而不脱离由如下权利要求书定义的本发明的范围。
Claims (6)
1.用于蜂窝电话移动设备位置数据传输的方法，其中最好安装在包含在该移动设备中的一个SIM卡上的一个应用程序，测量在服务单元和相邻单元中的基础收发站，借助于SIM消息探测、存储相应信息及把其传输到一个远程服务中心，其中应用适当算法和基础收发站地理位置数据库的处理系统计算移动设备的地理位置，并且如果需要则通知移动设备所述地理位置，
这种方法的特征在于
最好安装在SIM卡上的所述应用程序产生以压缩格式包含位置数据的SMS消息，包括每单条消息的特定数据、关于消息集的特定数据、关于测量的特定数据及关于服务单元和由移动设备监视的相邻单元的特定数据，一些数据的大小取决于在当前瞬时进行的测量结果和在早期时间得到的那些。
2.根据权利要求1所述的用于蜂窝电话移动设备位置数据传输的方法，其特征在于，压缩格式的所述位置数据包括：
对于每条消息：
-当前SMS消息顺序号码；
-专用于位置数据传输的消息的总数量；
因此，在消息本体中：
-专用于其中有关的特定服务的数据；
-所述测量的数量；
对于每次测量：
-RXLEV-FULL-SERVING-CELL，即服务单元信号的强度；
-“Changed Tag”，即指示属于服务单元的四个数据-Cell ID(服务单元身份)、LAC(局部区域代码)、MCC(移动国家代码)及MNC(移动网络代码)-的哪一个已经相对于以前测量变化；
-MCC，如果“Changed Tag”高于一个第一值；
-MNC，如果“Changed Tag”高于第一值；
-LAC，如果“Changed Tag”高于一个第二值；
-服务单元ID，如果“Changed Tag”高于一个第三值；
-被监视相邻单元的数量；
对于每个相邻单元：
-基于以前测量计算的信号的相对强度；
-“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”，即在适当存储器表中ARFCN-BSIC(通道顺序号码-身份代码)对的索引；
-ARFCN(通道顺序号码)，如果“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”具有一个第一二进制值；
-BSIC(身份代码)，如果“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”具有第一二进制值；
-信号的绝对强度，如果“相邻单元相对信号强度”具有一个第二二进制值。
3.根据权利要求2所述的用于蜂窝电话移动设备位置数据传输的方法，其特征在于，所述位置数据具有如下二进制大小：
-当前SMS消息顺序号码，4位；
-消息的总数量，4位；
-专用于一种特定服务的数据，1个或多个字节；
-测量顺序号码，1字节；
-RXLEV-FULL-SERVING-CELL，6位；
-“Changed Tag”，2位；
-MCC，2字节；
-MNC，1字节；
-LAC，2字节；
-服务Cell ID，2字节；
-监视单元的数量，1字节；
-相邻单元信号相对强度，5位；
-“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”，3位；
-ARFCN，10位；
-BSIC，6位；
-相邻单元信号绝对强度，8位。
4.根据权利要求2或3所述的用于蜂窝电话移动设备位置数据传输的方法，其特征在于，每当进行一次新测量时，最好安装在SIM卡上的所述应用程序检查四个数据(Cell ID、LAC、MCC和MNC)的哪一个已经相对于以前测量变化，并因此设置ChangedTag值，只把已经变化的数据添加到SMS消息的本体上。
5.根据权利要求2至4任一项所述的用于蜂窝电话移动设备位置数据传输的方法，其特征在于，为了计算所述相邻单元信号相对强度，最好安装在SIM卡上的所述应用程序在SMS编码期间使用一个用于每个监视相邻单元的1字节存储器表，对于表中的每一项初始化一个第三二进制值，及在每个相邻单元信号强度测量之后执行如下操作：
-如果当前相邻单元的强度包括在相对于与在相同位置中的相邻单元有关的以前测量的强度的一个第一二进制范围中，则应用程序只传输强度之差，并且用当前强度绝对值更新表格；
-否则把第二二进制值分配给相对强度，在以后字节中发送绝对当前强度，并且用相同的绝对值更新表格，
在用来译码的服务中心侧执行一个类似相反的过程。
6.根据权利要求2至5任一项所述的用于蜂窝电话移动设备位置数据传输的方法，其特征在于，最好安装在SIM卡上的所述应用程序使用由当遇到新ARFCN-BSIC对值时逐渐填充以得到所述“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”的ARFCN-BSIC值对形成的表格，并且
-如果遇到在表中存在的值，则使用包含遇到值的ARFCN-BSIC对行顺序号或索引来代替值本身；
-如果遇到在表中不存在的ARFCN-BSIC值并且表是满的，则根据FIFO模式把最旧的改写成新值，而如果表不满，则把“ARFCN-BSIC高速缓冲存储器索引”设置到第一二进位制值，并且把真实值添加在以后字节中，由此把新值添加到表中，
在用来译码的服务中心侧执行一个类似相反的过程。
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