CN1346228A - 移动电信系统中自动生成归属区域列表的方法 - Google Patents

移动电信系统中自动生成归属区域列表的方法 Download PDF

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Abstract

一种在检测到移动用户的地址信息时产生新归属区域列表的方法包括下列步骤:接收移动台的地址信息;检测位于所述移动台的预定距离范围内的目标基站收发信台(BTS)。所述地址位置所在的覆盖区被分为许多子覆盖区。所检测到的BTS与每一个划分的组相关联。每一个划分组中的BTS按照优先顺序分为第一、第二和第三层BTS。然后根据第一层BTS的扇区角度数据为移动台生成新扇区列表。

Description

移动电信系统中自动生成归属区域列表的方法
本发明一般涉及移动典型系统。更具体地说，本发明涉及为相关移动用户提供更新的归属区域数据库。
随着对无线电话服务需求的增长，许多服务提供商正在提供不同的服务特征以与其他服务提供商竞争。其中一项是当用户从归属位置进行呼叫连接时将以较低费率对通信服务进行计费。此项服务允许用户基于个人情况指定作为归属区域的区域以享受降低费率的优惠。因此，一个正变得流行的电话概念被称为“一号式(onenumber)”服务，此服务允许移动用户使用单个数字键即可进行呼叫。
为了使移动用户能够使用移动台进行呼叫，引入了“归属区域”的概念。当移动用户在其归属区域内使用移动台来进行呼叫连接时，移动用户被收取非常低的时间费用而没有收取无线频道时间费。因此，在所述归属区域内(即：用户归属)，移动用户能够使用一个通信终端始发呼出或接收呼入而不生成昂贵的无线频道时间费。
在常规的无线网络中，用来将电话呼叫分类成归属区域呼叫的归属区域列表是通过要求用户进行某种形式的人工干预来更新的。例如，离开某个移动环境而要指定一个新的归属区域位置的用户可通过在移动终端按下特定按键(*65)来通知系统有关归属区域的改变，形式上类似于常规的呼叫前转特性。当代码被拔叫时，系统就确定用户此时所在位置，并用此信息作为归属区域的位置更新数据库以便计费之用。可是，这种更新归属区域列表的方式对于许多用户来说不太方便并且可能会在无意中触按此功能键。
因此需要一种方法，它能提供归属区域服务而无需移动用户的人工干预并简化指定归属区域的方法。
因此，本发明的目的在于要提供一种在无线通信系统中生成归属区域列表的方法。所述方法包括如下步骤：接收用户希望定义为归属区域位置的地址位置；检测检测所述地址位置周围预定距离之内的目标基站收发信台(BTS)；将所述地址位置周围的覆盖区分为许多子覆盖区；按照每一个划分的组结合所述检测的BTS；在每个划分的组中将BTS按优先顺序分为第一、第二和第三BTS；然后根据第一层BTS的扇区角度数据为移动通信用户生成新的扇区列表。
按照本发明的另一方面，在有关第一层BTS的数据丢失的情况下使用第二和第三层BTS来生成新的扇区列表。
在本发明的另一方面，为无线通信网中的用户定义归属区域的系统包括用于前转用户输入的地址位置的装置；用于将所述地址位置转换为对应的纬度和经度坐标的装置；用于在接收到来自用户的地址位置时确定定义归属区域的新扇区列表的装置；用于为用户存储所述新扇区列表的装置。
参照如下附图，结合所附的说明书，本领域的技术人员将更好地理解本发明，本发明的许多目的和优点将更加一清二楚，附图中：
图1是说明根据本发明实施例的系统的方框图；
图2是说明根据本发明实施例的与移动台有关的用户归属区域列表的表；
图3是说明根据本发明实施例的通信系统中所有BTS参数的表；
图4是说明根据本发明实施例的生成新归属区域的过程的流程图；
图5是用来计算BTS与用户地址位置之间的夹角的方法；
图6是说明根据本发明实施例的被分成多个组时的用户地址位置的覆盖区的示意图。
为了对本发明有一个全面的理解，在以下描述中，出于解释而非限制目的，提出了诸如特定结构、接口、技术等的具体细节。但是对本领域技术人员来说，显然，本发明可以在与这些具体细节有所不同的其它实施例中予以实现。为清楚起见，省略对一些已知的装置、电路和方法的详细描述，以免不必要的细节影响对本发明的说明。
参照图1，提供了一个本发明的最佳实施例，用来在无线通信系统中检测到新的移动用户或者已经申请了归属区域服务却希望增加或改变归属区域的用户时生成一个归属区域列表。在希望指定新归属区域的移动用户向客户服务中心(CCC：customer care center)4提供他或她的归属地址时，这个过程在CCC4开始。所述CCC4又将所述归属地址信息转发到位置确定和服务提供中心(LDSPC：Location Determining＆Service Provisioning center)2，所述LDSPC是一个根据来自用户的归属地址信息和所有BTS参数信息来调整并计算新归属区域列表的控制器。在新归属区域的位置存储在系统中后，每次用户启动或接收呼叫时启动计费功能。如果在归属区域的边界内始发或接收呼叫，则以较低费率向用户计费。
在为已经申请了归属区域服务的用户生成归属区域分配中，根据本发明的方法包括用户将他或她希望服务的物理地址(如：街道地址)通知CCC4。归属区域将以用户提供的归属地址信息为中心。例如，用户可以输入个人家庭地址或者办公室地址以得益于归属区域服务。然后CCC4的操作员输入所述信息并将其转发到地理位置单元(GeoLoc)6，其中将所述地址作为那个具体家庭地址位置的纬度和经度坐标而存储在数据库中。这种信息随时可从包含将街道名称地址与经纬度坐标相关联的信息的地形图中获取。所述信息将被存储存储在网络服务区域内的街道地址的数据库中。在本发明的最佳实施例中，可以使用以度，分和秒输入的位置信息来获得更加精确的位置信息。
当从CCC4接收到归属地址信息时，具有系统中所有BTS的有关位置信息的GeoLoc单元6为请求用户计算新归属区域列表8。GeoLoc4所计算出的新归属区域信息10(用于计算新归属区域列表的算法将在稍后进行说明)存储在用户数据库12中。移动用户身份，位置更新的时间，以及其它有关归属区域信息都保存在所述数据库中。同时，新计算的归属区域列表被传送到归属位置寄存器14以输入到用户简档记录中，减少整体I/O(输入/输出)需求。此后，通常是基于每个用户由要求归属区域服务的位置数据的应用来查询归属区域信息。即，此后无论用户何时启动或接收呼叫，为计费目的执行位置操作以及比较存储在HLR数据库中的参数。
下面参照图4并考虑图2和图3对用于生成新归属区域列表的算法进行详细说明，其中图2示出新计算的归属区域列表，图3示出存储在BTS参数数据库中的所有信息。
图4说明在通过CCC4接收到用户的归属地址信息时生成新归属区域列表的过程。在此，请求用户只需要向CCC4提供想要定义的新归属区域的物理地址信息。在步骤100，当接收到新地址信息时，GeoLoc单元6检索那个特定用户的相应经/纬度位置信息，访问系统中包含所有BTS参数的数据库，如图3所示。另外，其它合适的定位技术及相关信息可以用来完成这种定位测量。完成这种定位测量的一个例子是将标准的全球定位系统(GPS)接收机组合到用户装置。这种组合的GPS接收机与用户装置是本领域的一般技术人员所熟知的。
在图4的步骤102中，LDSPC使用物理地址信息的对应经度和纬度座标以及系统中的BTS对用户希望定义新归属区域所在位置周围预定半径D(即15公里)内可能的目标BTS编辑列表。为了获取预定半径D内的目标BTS，使用以下表达式来确定位置信息和各个BTS之间的距离：
表达式(1)：
D＝[((xbts-xhome)×dlong)2＝((ybts-yhome)×dlat)2]1/2
其中，Xbts，ybts表示BTS的经度/纬度(单位为秒)；Xhome’yhome表示移动用户输入的对应地址信息的经度/纬度(单位为秒)；dlat表示以秒为单位的特定地理区域的纬度距离(即30.63m)；dlong表示以秒为单位的特定地理区域的经度距离(即25.95m)。
在图4的步骤106，计算角度HAB(用户的归属地址位置相对于BTS之间的角度)。HAB的计算是基于用户归属位置的经度和纬度座标以及BTS参数数据库来完成的。确定HAB的一般表达式在图5中予以说明。为了清楚起见，省略HAB的计算，因为本领域的技术人员对此都已知晓。
确定了每个BTS的HAB以后，所述HAB用于计算BTS的每个扇区与用户归属地址位置之间的角度(ASH)。对用户归属地址位置周围预定距离(D-TIER_ADJUST)内，例如150米内，的每个BTS计算ASH值。在此，150米的参考距离是使用类似于上述表达式(1)的方式计算得出的。例如，如果对某一特定BTS计算的HAB是50度，以及对应的扇区角度α、β、γ分别是20、150和290度，则对应的ASHα、ASHβ和ASHγ通过从那个特定BTS的确定的HAB中减去相应的扇区角度得到，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，则[ASH_α，β，γ]＝(360-[HAB-α，β，γ])。如果此条件成立，则扇区天线指向与所述物理地址位置相反的方向。
运用以上表达式，得到
ASH_α＝|50-20|＝30度；
ASH_β＝|50-150|＝100度；和
ASH_γ＝|50-290|＝240。
此后，在图4的步骤108，归属地址位置周围的覆盖区域被分为许多组。根据本发明的最佳实施例，归属地址位置被分为6组，如图6所示。将覆盖区按60度一等分分为6组。如图6所示，第一组(I)对应于0到59度之间的覆盖区，第二组(II)对应于60到119度之间的覆盖区，第三组(III)对应于120到179度之间的覆盖区，第四组(IV)对应于180到239度之间的覆盖区，第五组(V)对应于240到299度之间的覆盖区，第六组(VI)对应于300到359度之间的覆盖区。
将归属地址位置周围的覆盖区分成6组并计算出相应的HAB和ASH之后，将属于各划分组内各个BTS进行关联。根据计算的HAB，将在步骤102中所检测到的所有BTS与各个分组相关联。此后，进行每个分组内的第一、第二和第三层BTS的分类。最好，每一层仅包括一个BTS。
下面将参照表1和表2来说明确定第一、第二和第三层BTS的过程。表1和表2反映了对一个分组执行图4中的步骤106和108的过程所产生的数据。
表1                              基于BTS的信息
    BTS    DHB   ASH_α   ASH_β   ASH_γ
    A     1     12     100     60     210     310
    B     2     16     150     50     250     350
    C     3     4     200     80     230     330
           表2                      基于BTS的信息
   BTS     DHB   ASH_α   ASH_β   ASH_γ
    A     1     12     100     60     210     310
    B     2     16     150     250     150     50
    C     3     22     250     80     260     350
    C     3     74     800     90     230     350
根据DHB值和ASH_[α，β，γ]的顺序来确定第一层BTS：具有最低ASH值的BTS将被选为第一层BTS。参看表1，如果D-TIER_ADJUST为150米，并且如果(DHB_A-DHB_B＜150)、(DHB_B-DHB_C＜150)和(DHB_C-DHB_A＜150)，则BTS16将被选为第一层BTS，因为它包含最低的ASH值(ASH_α＝50)。
参看表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)，则BTS16将被选为第一层BTS，因为它包含BTS12和BTS16之间的最低ASH值(ASH_γ＝50)。
选择具有最低ASH值的BTS来定义归属区域的理由如下，在每一小区站点和扇区站点采用方向天线时，在第一层BTS的选择过程中考虑天线所朝的方向，因为较大ASH值反映超出天线“视野”的范围。大多数情况下，具有最小ASH值的BTS将具有高信噪值。因此，希望将没有直接朝向移动装置的BTS从定义归属区域的归属区域列表中排除。因此，如果小区的扇区之间的角度足够大的话，即使扇区之间的信噪值足够大，所述扇区也应从定义归属区域的BTS候选扇区列表中排除。
此外，在其中一组内的所有目标BTS的DHB超过150米的D-TIER_ADJUST的情况下，如表3所示，则在该组中具有最小ASH值的BTS将被选为第一层BTS。参看下面表3，选择BTS16，因为D-TIER_ADJUST＞150米，并且(DHB_A-DHB_B＞150)、(DHB_B-DHB_C＞150)和(DHB_C-DHB_A＞150)。
      表3                      基于BTS的信息
  BTS   DHB  ASH_α  ASH_β  ASH_γ
    A     1     12     1000     60     210     310
    B     2     16     900     50     250     350
    C     3     74     8000     80     230     330
检测出每一组的第一层BTS后，检测出的6个第一层BTS根据其ASH值按照较小值优先的顺序排列。此后，第二和第三层BTS按类似于第一层BTS的计算方式来确定。首先，选择一个预定的DHB值来分别计算第二和第三层BTS；然后所检测到的目标BTS按照DHB值的顺序来分类。据此，用类似于表1、表2和表3所说明的方式选择具有最小ASH值的BTS为第二和第三层BTS。
在步骤110，为六组中的每一组指定第一、第二和第三层BTS之后，在步骤112确定包含划分的六个组中的每一个组的第一层BTS的服务扇区列表。在此，服务扇区列表表示稍后将要用于定义归属区域的候选扇区。由于有六个第一层BTS，六个组中每一组一个，最多有六个服务扇区数据组可以被用来定义归属区域。为了缩小服务扇区列表，表示具有朝某一特定方向沿伸的波瓣的波束图的范围的参考值(D_BACKLOB_LIMIT)被用来有选择性地删除没有用来定义归属区域的候选扇区。因此，基于在多径特征环境中收集的数据，选择呈现有小于976米的延伸波瓣的天线波束方向图最有利于与远距离移动装置进行通信。相应地，如果对应于第一层BTS的扇区角度为α，β，γ的天线的D_BACKLOB_LIMIT值在976米以内，则所述第一层BTS中的所有扇区角度α，β和γ被包含在服务扇区列表中，服务扇区列表在后面将用于确定归属区域服务区域的边界。而且，如果第一层BTS的所有扇区角度α、β和γ都小于预定的ASH_LIMIT(即105度)，则第一层BTS中的所有扇区角度α、β和γ都包括在扇区列表中。再者，如果在第一层BTS中实现全向天线，则第一层BTS中的所有扇区角度α、β和γ都包括在扇区列表中。
同样地，以类似于第一层BTS的方式来处理第二和第三层BTS以确定服务扇区列表。第二和第三层BTS的选择依据如下理由，在步骤114，如果在划分的六个组中的一个组中没有检测到用来确定第一层BTS的目标BTS，选择邻近组中具有最低ASH值的第二和第三层BTS中的一个作为那个丢失组的第一层BTS。例如，选择距所述丢失组边界10度范围以内的第二或第三层BTS的ASH值中的一个作为丢失组中的第一层BTS。如果在第II组的覆盖区中没有检测到目标BTS，则将选择距第1组50到60度之间或距第III组120到130度之间具有最小ASH值的一个BTS作为第II组中的第一层BTS。可是，如果在上述范围内没找到BTS，则可相应地调整用来引入邻近ASH值的参考角度。
在步骤116中，一旦获得了某一特定用户的完整的服务扇区列表，按照下述表达式计算定义归属区域服务区域的边界的对应RTD范围：
表达式(3)
CAL_RTD＝{(DHB*2)/244.14+(SYSTEM_DELAY*8))
其中SYSTEM_DELAY表示各扇区系统时延；
表达式(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是由服务经营商在某一给定地理位置为了得到最佳BTD范围而设置的任意值，因此它们可随不同服务位置而变化。
表达式(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是由服务经营商在某一给定地理位置为了得到最佳BTD范围而设置的任意值，因此它们可随不同服务位置而变化。
在上述的表达式中，1分片(chip)＝244.14米，RTD(来回时延)＝1/8分片。RTD值以位周期表示，每一个位周期对应于MS和BTS之间的大约244米。信号从归属地址位置传到基站所需时间即代表了从归属区域到基站的距离。
然后，使用服务扇区列表中余下的扇区重复表达式(3)的上述过程，由此为请求用户生成由RTD范围定义的新归属区域列表，如下表4所示。
表4
    BTS     Sec   最小RTD   最大RTD   标注
    1     10     7     232     352   α，β，γ
    2     18     0     232     352     α
    3     12     5     306     426   α，β
    4     …     …     …     …     …
从前面的说明可看出，本发明的一个优点在于当已经申请了归属区域服务的用户启动呼叫时可立即生成提供支持一号式服务或归属区域服务的归属区域列表。新生成的归属区域列表被自动转发到归属位置寄存器HLR和用户数据库，用于生成计费记录和可选用户费率通知。因此，本发明简化了操作员的数据管理操作，当通过客户服务中心CCC接收到请求移动用户的地址信息时，对于每个用户，归属区域信息存储在对应于每一用户每一区域的数据库中。因此，当用户启动或接收呼叫时，可以通过与存储在数据库中的参数相比较来完成位置操，用于计费目的。
尽管示出并描述了本发明的最佳实施例，然而本领域的技术人员将知道：在不脱离本发明的实际范围下可以进行各种更改和修改，并且其的组成部分可以替换为等效部件。此外，在不脱离本发明的中心范围下，可进行许多修改以使特定情况适应本发明的方法。因此，应该指出，本发明并不局限于作为实现本发明的最佳方式所公开的特定实施例，本发明包括所有后附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (19)

1.一种为无线通信网中的用户定义归属区域而生成新扇区列表的方法，所述方法包括如下步骤：
(a)从所述用户接收用来定义个人归属区域的地址位置信息；
(b)检测位于所述地址位置周围的预定距离内的多个目标基站收发信台(BTS)，所述多个BTS中的每一个都具有不同的扇区角度；
(c)将所述地址位置周围的覆盖区分成多个子覆盖区；
(d)将所述检测的BTS与所述划分的子覆盖区中的每一个相关联；
(e)将所述多个覆盖区中的每一个内的所述关联的BTS分为不同层的BTS；以及
(f)根据所述第一层BTS的扇区角度来生成定义所述归属区域的所述新扇区列表。
2.权利要求1的方法，其特征在于还包括如下步骤：将所述确定的新扇区列表记录在与所述用户的移动台相关联的归属位置寄存器(HLR)中。
3.权利要求2的方法，其特征在于还包括如下步骤：当所述用户的移动台启动或接收呼叫时，将所述移动台的位置与所述HLR中存储的信息进行比较来为所述用户生成不同费率。
4.权利要求1的方法，其特征在于还包括如下步骤：存储所述用户的所述地址位置的地理座标。
5.权利要求1的方法，其特征在于还包括如下步骤：将所述地址位置转换成对应的经度和纬度座标。
6.权利要求1的方法，其特征在于所述地址位置与所述目标BTS中的每一个之间的距离是根据下列表达式确定的，以确定所述步骤(b)中的所述预定距离内的所述目标BTS：
D＝[((xbts-xhome)×dlong)2＝((ybts-yhome)×dlat)2]1/2，
其中Xbts和ybts表示所述BTS的经度和纬度距离，Xhome和yhome表示所述地址位置的经度和纬度距离，dlat和dlong表示特定地理区域的经度和纬度座标。
7.权利要求1的方法，其特征在于所述多个子覆盖区均匀分布在所述地址位置周围。
8.权利要求1的方法，其特征在于所述步骤(e)包含如下分步骤：
(i)确定所述地址位置和所述BTS之间的归属角度(HAB)；
(ii)计算所述BTS的每一扇区角度和所述地址位置之间的角度(ASH)，具体是通过将所述归属角度(HAB)减去所述BTS的所述各个扇区角度；
(iii)如果所述BTS扇区角度与所述地址选址之间的所述计算的角度(ASH)具有最小角度值，则将位于所述地址位置周围的第一预定距离内的所述多个BTS中的一个分类为所述第一层BTS。
9.权利要求8的方法，其特征在于分步骤(iii)还包括：
(a)如果所述BTS扇区角度和所述地址位置之间的所述计算的角度(ASH)具有最小角度值，则将位于距所述第一预定距离第二预定距离内的所述多个BTS中的一个分类为所述第二层BTS。
(b)如果所述BTS扇区角度和所述地址位置之间的所述计算的角度(ASH)具有最小角度值，则将位于距所述第二预定距离第三预定距离内的所述多个BTS中的一个分类为所述第三层BTS。
10.权利要求9的方法，其特征在于：如果在所述步骤(d)中所述多个子覆盖区的一个中的所述BTS丢失，则指定邻近组中的所述第二和第三层BTS中具有最小扇区角度值且位于参考角度范围之内的一个为所述丢失子覆盖区的所述第一层BTS。
11.权利要求1的方法，其特征在于所述步骤(f)包括根据所述第一层BTS的扇区角度来计算定义所述归属区域的边界的对应RTD(来回时延)范围。
12.权利要求1的方法，其特征在于所述步骤(f)包括：
(i)从所述第一层BTS中删除超过阈值角度值的扇区角度；
(ii)如果与所述第一层BTS的扇区角度相对应的天线的参考波束图小于阈值，则删除扇区角度。
13.权利要求1的方法，其特征在于所述步骤(f)包括：如果所述第一层BTS中使用全向天线，则使用所述第一层BTS的所有扇区角度来生成所述新扇区列表。
14.权利要求11的方法，其特征在于所述计算的RTD范围的计算是根据下列表达式来进行的：
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(来回时延)＝1/8分片(chip)，1分片＝244.14m，SYSTEM DELAY表示与各个扇区系统相关的时延，Z1和Z2表示由服务提供商所设定的任意值。
15.一种在无线通信网络中用来为用户定义归属区域的系统，包括：
用于转发由所述用户输入的地址位置信息的装置；
用于将所述地址位置转换为对应的经度和纬度座标的装置；
用于在接收到所述用户的所述地址位置时确定定义所述归属区域的新归属区域列表的装置；
用于存储所述用户的所述确定的新归属区域列表的装置；
16.权利要求15的系统，其特征在于还包括用于存储所述新归属区域列表的装置，其中所述新归属区域列表结合有分别适应多个用户的多个归属区域。
17.权利要求15的系统，其特征在于还包括用于判断所述用户是否位于所述归属区域内的装置。
18.权利要求15的系统，其特征在于用于存储所述确定的新归属区域列表的所述装置是与所述用户相关的归属位置寄存器(HLR)。
19.权利要求15的系统，其特征在于用于存储所述确定的新归属区域列表的所述装置是与所述用户相关的用户数据库。
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