针对蜂窝电信网络中的网络服务的位置数据的映射

摘要

在蜂窝电信网络中提供网络服务的系统，该系统包括一个或多个处理实体，所述一个或多个处理实体被配置为：接收标识移动终端是所述网络服务的一方的第一信息；接收包括标识所述移动终端是所述网络服务的一方的信息在内的第二信息；将所述第二信息中包含的标识所述移动终端的所述信息映射到所述第一信息；以及将所述第二信息映射到指示所述移动终端的位置的信息。

说明书

技术领域

本发明涉及用于在蜂窝电信网络中提供网络服务的系统、作为该 系统的一部分的网络实体、操作该网络实体的方法、以及有关的计算 机程序和计算机程序产品。更具体地，本发明涉及将信息映射到指示 移动终端的位置的信息。

背景技术

众所周知，在诸如蜂窝无线电话网络等的蜂窝通信网络中提供了 所谓的基于位置的服务(LBS)。此类服务通常包括用于例如在全球定 位系统(GPS、Galileo(伽利略)、Glonass(格洛纳斯))或移动定位 系统(MPS)的帮助下估计移动终端的位置的机制，其中，全球定位 系统或移动定位系统可以使用小区ID信息或者基于时间提前且基于 三角测量的算法来确定移动终端的位置。众所周知，所述LBS机制实 现了基于用户(移动终端)的位置来进行内容传送。基于对移动终端 的位置的了解，可以向所述移动终端提供特定的基于位置的服务，例 如，针对即将到来的道路交通事故的警告消息或者为了避免交通堵塞 的关于绕行的指示。

基于位置的网络服务可以依赖于的移动终端的实际位置或者至 少指示相应位置的信息通常保存在正在通过从移动终端发送的位置更 新的方式而更新的某一数据库中。此外，为了能够向这些基于位置所 选择的移动终端发送特定信息，将存在位置数据与相应移动终端的标 识数据(例如，用于向移动终端发送和传递消息的相应电话号码)的 关联。

然而，用于在蜂窝通信网络中提供定位网络服务的此类传统构思 采用移动终端的位置数据的专用生成和取回，其原因在于，例如，移 动终端具有用于根据基于卫星的服务(GPS、Galileo、Glonass)来确 定位置的设备，并且向网络服务供应侧提供该信息使得相应的位置数 据库可以保持最新。备选地，网络基础设施可能需要采用前述MPS 以确定终端的位置并且更新位置数据库。

因此，这种专用位置数据的确定、生成和取回不仅涉及移动终端 侧的处理和能量资源，而且还涉及网络侧的通信和处理资源。例如， 必须在移动终端上取回和处理卫星位置信号，必须编译相应信息，并 且必须通过网络将相应信息发送到相应网络实体以便并入到位置数据 库中和／或由位置数据库来处理。

此外，从基于卫星的定位系统取回的位置信息的精度通常相当高 并且传统上达到远低于10米的位置误差。该精度是作为基于卫星的定 位系统的固有特征获得的，并且位置信息精度的减小通常不会导致处 理和／或网络通信资源的大幅下降。

然而，同时，采用移动终端的位置信息的网络服务可能不需要如 此高精度的位置信息，并且可能根本不利用该高精度信息。例如，关 于特定移动终端是否要接收基于位置的网络服务或者要向移动终端提 供什么特定的基于位置的网络服务的确定可能只需要与移动终端的位 置有关的粗略信息。该粗略信息可能足以取回关于特定移动终端在给 定地理地区或区域之内还是之外的信息。达到几米以下的这种信息精 度可能对网络服务的供应和操作没有益处。

因此，本发明的目的是向蜂窝电信网络的移动终端提供网络服务， 这涉及移动终端的位置信息并且减少了所需的处理和／或通信资源的 量。这是在系统的两侧(即，网络侧和移动终端侧)上。

发明内容

通过独立权利要求的主题来解决上述问题。此外，在从属权利要 求中定义了优选的实施例。

根据本发明的一个方案，提出了一种在蜂窝电信网络中提供网络 服务的系统，所述系统包括一个或多个处理实体，所述一个或多个处 理实体被配置为：接收标识移动终端是所述网络服务的一方的第一信 息；接收包括标识所述移动终端是所述网络服务的一方的信息在内的 第二信息；将所述第二信息中包含的标识所述移动终端的所述信息映 射到所述第一信息；以及将所述第二信息映射到指示所述移动终端的 位置的信息。

根据本发明的另一方案，提出了一种网络实体，包括处理实体， 所述处理实体被配置为：接收标识移动终端是网络服务的一方的第一 信息；接收包括标识所述移动终端是所述网络服务的一方的信息在内 的第二信息；将所述第二信息中包含的标识所述移动终端的所述信息 映射到所述第一信息；以及将所述第二信息映射到指示所述移动终端 的位置的信息。

根据本发明的另一方案，提出了一种操作网络实体的方法，包括 以下步骤：接收标识移动终端是网络服务的一方的第一信息；接收包 括标识所述移动终端是所述网络服务的一方的信息在内的第二信息； 将所述第二信息中包含的标识所述移动终端的所述信息映射到所述第 一信息；以及将所述第二信息映射到指示所述移动终端的位置的信息。

根据本发明的其他方案，提供了计算机程序和包括所述计算机程 序的计算机程序产品，使得当由处理实体执行计算机程序的计算机代 码部分时所述计算机代码部分执行本发明的方法方案的步骤。

附图说明

现在将参照附图来描述本发明的实施例，本发明的实施例被呈现 以更好地理解发明构思而不应视为限制本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例提供网络服务的系统的示意性表 不；

图2示出了根据本发明的另一实施例向移动终端提供网络服务的 网络实体的示意性表示；

图3A和图3B示出了本发明的方法实施例的流程图；以及

图4示出了根据本发明的另一实施例的网络实体的示意性表示。

具体实施方式

通常，本发明的实施例通过存在于蜂窝网络的特定元件中的或者 通过诸如浮动车数据系统(FCD、XFCD)、ITS路边站等的源而可用 的信息，提供了对通过网络侧上在网络服务侧(GeoMessaging系统) 外部的其他源可用的数据的使用。该信息也可以用于更新客户端或终 端在位置网格中的位置。使用这些外部源可以允许切断或减少基于客 户端的位置信号传送，从而减小信令并且优化网络负载。

图1示出了根据本发明的实施例提供网络服务的系统的示意性表 示。具体地，该实施例包括提供基于位置的网络服务30的网络实体 10。该服务可以包括基于移动终端20的实际位置向移动终端20发送 诸如信息消息或警告警报等的数据。换言之，如果移动终端20处于道 路事故位置周围的特定地区内(例如，如果移动终端与事故的距离小 于1千米)，则移动终端20将接收到网络服务，即，接收到道路交通 事故警报。

然而，通常，基于位置的网络服务30’可能仅使用移动终端的位 置而不向终端提供任何直接服务，而是向接收和处理终端的位置数据 的某一其他实体提供直接服务。对于后一种情况而言，示例可以是由 某一交通部门操作以通过观测某一给定地理区域中的移动终端的数量 来监控道路负载和交通工具密度的实体。在这种情况下，移动终端20 未接收到任何直接服务30，而是网络服务30’的主体。然而，不论终 端作为网络服务的一部分而接收到信息还是终端仅是网络服务的主体， 一个相应移动终端(或客户端)20是网络服务的一方。

根据本发明的该实施例，包括另一网络实体11，网络实体11向 网络实体10提供指示移动终端20的位置的信息，由此从终端20向实 体10进行此类信息的直接供应不会发生。在不向移动终端20自身提 供任何数据的网络服务30’的情况下，因此将不存在终端20与提供基 于位置的网络服务的网络实体10之间的直接通信。

网络实体11从实体10接收第一信息31，所述第一信息31标识 移动终端20是网络服务30(’)的一方。通过这种方式，向实体11提供 标识对网络服务30(’)感兴趣的移动终端20的信息。实体11接收另一 第二信息32。信息32还包括标识移动终端20是网络服务30(’)的一 方的信息。通过这种方式，网络实体11可以将第二信息32包含的标 识移动终端20的信息映射到所述第一信息31。换言之，网络实体11 可以根据第一信息31或者编译所述第一信息31所基于的信息来将信 息32关联至实体10已知的给定移动终端20。

网络实体11进一步将所述第二信息32映射到指示移动终端20 的位置的信息。然后，将该位置信息作为信息33转发给实体10。通 过这种方式，实体10可以在无需直接与移动终端20进行交互和／或从 移动终端20接收直接定位／位置信息的情况下请求与给定移动终端20 的位置有关的信息。

从图1可以看出，所述第二信息32是从实体12取回的。该实体 可以表示通信网络中的或者耦合到通信网络的任何信息源，该信息源 具有网络服务的移动终端方的位置和标识信息的知识。实体12可以根 据直接或间接从移动终端20接收的信息39而具有该知识。

图2示出了根据本发明的另一实施例向移动终端提供网络服务的 网络实体的示意性表示。客户端(移动终端)2首先通过使用主标识 “ID0”联系所谓的交通工具会话管理器(VSM)140来向系统注册 301。可以使用向位置管理器“L0”130发送的“Loc”消息302来向 GeoMessaging系统1提供直接位置更新，其中，“Loc”消息302包含 客户端2的当前位置“P0”和标识“ID0”。L0接下来更新网格数据库 120并且在“网格”消息303中发送回(如果可应用的话)与当前片 有关的信息。经由消息302的直接定位／位置消息传送的构思可以被视 为基于客户端的方法，这通常涉及潜在地由诸如移动定位系统(MPS) 等的网络功能辅助的位置数据310。

根据本发明的实施例，术语网络服务将被理解为蜂窝通信网络内 的全部服务和功能，例如，作为全部服务和功能的一部分，其包括针 对提供商侧的移动网络运营商(MNO)或其它服务运营商的地理服务 和针对用户侧的移动终端的定位信息服务。在运营商侧，术语地理服 务应当被理解为利用网络服务的基本服务实体，而在用户侧，术语定 位信息服务应当被理解为利用网络服务的基本服务实体。

定位信息服务的示例包括基于移动终端的相应位置来向移动终 端提供信息的服务，所述信息例如是当相应的移动终端的位置导致可 能牵涉到交通事故和／或交通堵塞时的交通事故警报或特定的路线绕 行建议。地理服务的示例包括：仅利用网格场信息来确定特定地理区 域中的移动终端的密度(例如，与交通工具密度相对应)的服务，和／ 或向交通部门提供与特定的高速公路上或者在特定的枢纽站附近的这 种交通工具密度有关的信息的服务。通过后面的示例可以清楚的是， 地理服务可能根本不涉及向移动终端发送消息或者广播信息。

举另一个例子，还可以向蜂窝通信网络的外部提供所述地理服务， 其中，所述外部将被理解为离开MNO与运营商服务的订户(即，移 动终端的用户)之间的合同区域。因为本发明的实施例允许在无需向 第三方披露敏感信息的情况下提供所述地理服务，因此所述蜂窝电信 网络的外部也可以包括这些第三方，即，可以在使任何敏感信息保持 在所需的网络界限(例如，蜂窝电信网络本身和／或MNO的内联网) 以内的同时向各方提供地理服务。此外，该网络服务将露出针对大量 服务(MNO内部的和外部的)的接口，这允许在无需知道相应客户 端的位置的情况下将消息发送到空间区域内。所述接口可以视为针对 所述地理服务的用户的网关。

然而，根据该实施例，还通过下面更详细描述的另一方式独立于 任何直接消息传送302取回与客户端2有关的位置信息。具体地，采 用外部源来接收第二信息321......32n，其中，第二信息提供客户端2 的定位信息“P1”至“Pn”(应当注意的是，针对一般情况，单个第 二信息321可能是足够的，并且“P2”至“Pn”将被视为额外信息源)。 在任何情况下，所述信息可以具有所使用的源或定位方法通常特有的 格式。外部源将定位信息与客户端相关联，并且通过采用标识符“IDi” (i=0至n)来参考客户端，此外，标识符“IDi”可以与在注册301 期间从客户端2直接接收或建立的主标识“1D0”不同。

通过额外位置管理器“Li”101......10n来接收第二信息321..... 32n(此外，针对仅一个第二信息321，将仅存在一个管理器101)。管 理器10i通过联系VSM140将标识“IDi”映射到主标识“1D0”，其 中，该VSM140通过注册知道标识或者查阅可选的外部标识映射器 150。管理器101还将位置“P1”转换为使网格数据库120能够更新 客户端2的位置的适合格式。

如已经指示的，如果存在大量外部源，则可以使用额外位置管理 器102......10n(“L2”......“Ln”)。通过定位控制器110来控制不同 位置管理器10i。控制器110的最重要的能力是启用、禁用或减少由不 同的位置管理器10i提供的定位信息的量。当适用时，位置管理器10i 可以联系其信息源并且要求减少发送的定位数据的量。

具体地，L0130可以联系客户端2并且通过空中下载命令客户端 2开始、停止或减少直接位置信号传送302。例如，位置管理器130 可能已经经由管理器101知晓位置信息的外部源，因此可以命令客户 端2停止任何直接位置信号传送302。另一方面，外部源可能变得不 可用，使得多个位置管理器10i中的任意一个不再能够更新数据库120， 因此管理器130可以命令客户端2重新开始直接位置消息传送302，

即使这可能涉及整体所需处理／通信资源的增加。

可以关于上述外部源(或者如结合图1所述的实体12)提供以下 示例：

用于提供所述第二信息32、32i的第一外部源可以是所谓的浮动 车数据(FCD)技术，该技术基于通常使用蜂窝通信来向服务提供商 发送交通工具的位置数据和相应时间戳。然后，该数据用于预测交通 流量和密度，或者用于其他增值服务。此外，所谓的扩展浮动车数据 (XFCD)可以包括从交通工具中的传感器采集的额外信息，例如， 交通工具的速度、前进方向或目的地。更先进的系统还可以包括传感 器数据，例如，可以指示结冰道路的牵引信息。FCD、XFCD和可比 较的系统已经要求位置数据被传送到后端系统。该数据可以容易地包 含在针对GeoMessaging1完成的定位中，而无需传送诸如直接位置消 息302等的重复信息。

另一示例在于智能传输系统(ITS)的领域，其中，存在不同的 通信范例，两个常见的范例是交通工具到基础设施(V2I)通信和基 础设施到交通工具(12V)通信。典型的使用情况是业务信息(例如， 与交通堵塞有关的信息)的散播。蜂窝通信通常是用于该通信的适合 手段。

然而，还存在使用利用专用道路侧设备(所谓的ITS道路侧站IRS) 的自组织通信(例如，使用在IEEE802.11p中定义的方法)的选择。 IRS的位置是已知的，并且通过特定标识符来标识交通工具。在很多 部署中，IRS具有与后端系统的连接，以例如下载接下来向交通工具 广播的交通信息。这些IRS也可以通过现有的链路向GeoMessaging 系统传送定位信息，例如，自己的位置和附近交通工具的ID。

此外，可能存在在3GPP中定义的多种可用定位方法，这些方法 均使用可从无线电接入网(RAN)得到的信息。简单的方法是获得移 动终端／客户端当前附接到的无线电小区的小区ID。位置的精度与小 区的覆盖范围的半径相对应。更先进的技术利用额外信息，例如，时 间提前。在3GPP TS45010中，所谓的时间提前被定义为“由BTS向 MS(移动站、移动终端、客户端)发送的信号，MS使用该信号来使 其向BTS的传输时间提前从而补偿传输延迟”。相应的“时间提前”

参数(TA)由基站(BS)发送到每一个终端。TA的值可以用于估计 终端与小区的中心的距离，这增加了定位方法的平均精度。一个单位 3.69μs相当于550m。估计到BS的距离的另一种方式是测量接收信 号强度(RSS)。为了进一步提高精度，可以使用来自三个BS的往返 飞行时间(RToF)(“三角测量”)。终端从至少三个BS接收信号，并 且终端应当是“活动的”。使用三角测量的可能精度处于近似50m的 范围内。

用于定位的另一个备选方法利用由MS接收的WiFi SSID。要求 是移动终端配备有WiFi无线电台并且某人曾经记录了SSID及其相应 的位置。通过利用存储在数据库中的该信息，可以在移动终端向服务 器发送接收的SSID时得到移动终端的位置，其中，服务器查询数据 库中的SSID并且发送回例如GPS坐标表示的误差为一个半径(通常 30至50米)的相应位置。

此外，系统还可以被配置为基于第二信息，根据先前位置信息来 计算指示移动终端的位置的信息。在该情况下，第二信息可以仅包括 关于指示移动终端的位置的最近信息不可用的信息。这可以例如通过 外部源观测指示移动终端的位置的信息的某一存活时间来确定。因此， 接收的第二信息可以触发通过参考先前位置数据(可能包括与终端的 速度、目的地和前进方向有关的信息)来计算／估计终端的位置。如果 移动终端是车载式的，则可以通过车载导航系统来提供该信息。

图3A示出了本发明的方法实施例的流程图。具体地，可以执行 该方法以操作网络实体或操作蜂窝电信网络中的系统。根据这些实施 例，在步骤S11中，蜂窝实体接收标识移动终端是网络服务的接收方 的第一信息。然后，在步骤S12中，接收第二信息，该第二信息包括 标识移动终端是网络服务的接收方的信息。在步骤S13中，将包含在 第二信息中标识移动终端的信息映射到第一信息，并且在步骤S14中， 将第二信息映射到指示所述移动终端的位置的信息。

图3B示出了本发明的另一方法实施例的流程图。具体地，可以 执行该方法以操作网络实体或操作蜂窝电信网络中的系统。在步骤 S21中，客户端首先通过使用主标识ID0联系交通工具会话管理器 (VSM)来向实体／系统注册。从现在开始，客户端可以继续使用发送 到位置管理器L0的Loc消息来向GeoMessaging系统提供位置更新， 其中，Loc消息包含当前位置P0和标识1D0。位置管理器L0接下来 更新网格数据库并且在网格消息中发送回(如何可应用的话)与当前 片有关的信息。

根据该实施例，使GeoMessaging系统能够处理额外的外部定位 源，并且针对每一个外部源实现额外位置管理器实体Li。位置信息格 式和标识符IDi可以相互不同，并且特别是与主标识1D0不同。在客 户端使用主标识1D0注册之后，在步骤S22中，VSM将1D0映射到 所有其他标识符。为此，VSM还可以联系外部ID映射器以例如将IP 地址映射到MSISDN。

在步骤S23中，通过使用可用的标识IDi，位置管理器Li可以开 始向外部源请求客户端的位置信息。最简单的方法是每当经过特定时 间间隔时轮询所需信息。同时提供改善的效率的另一备选方式是根据 某一标准(例如，基于时间的或基于距离的)来订阅通知。针对基于 网格的GeoMessaging的适合订阅标准被称作“地理防护栏(geo fence)” 或者空间触发，其允许当客户端离开其位置的当前片时接收通知。这 可以是用于基于客户端的定位和L0的缺省方法。除非L0使用向客户 端发送的网格消息而决定作为新位置中的网格间隔的改变的结果而改 变订阅，否则可以以客户端将订阅外推到下一个片的方式来设想优化。

从现在开始，在步骤S24中，所有位置管理器Li可以定期地并 且根据所使用的订阅标准来接收与客户端有关的位置信息，并且相应 地更新网格数据库。此外，如果客户端不能在例外情况下提供位置， 则系统可以向客户端提交位置信息。

同时，定位控制器LC根据给定的策略评估可用位置信息和导出 的元数据。该评估的结果是步骤S26中关于哪一个位置信息源应当被 使用到什么程度的决策。为此，在步骤S25中，LC可以命令位置管 理器L相应地改变其针对客户端的订阅。虽然LC可以执行任意策略， 但是一种有效的策略可以是减少通过空中下载来自L0的位置信令(即， 来自客户端／终端的位置信息的直接供应)。后续策略可以是基于成本 的，并且在保持足够的精度和质量水平的同时尽可能减少来自基于网 络的位置信息源的信令。在任何情况下，在步骤S27中，通过使用直 接从客户端／终端接收的信息和／或根据从外部源接收的第二信息映射 的信息来更新网格数据库。

根据其他实施例，系统或一个或多个处理实体被配置为调整订阅 策略，该订阅策略规定从多个外部实体接收的第二信息中的哪一个第 二信息用于映射。所述策略可以考虑从以下各项中选择的一个或多个 标准：时间间隔、当日时间、距离、地理防护栏、终端离开网格场、 精度对平均映射、改变订阅策略(包括选择源)、减少(直接)位置信 号传送、成本、总体精度和质量。

通过针对网络侧的定位信息使用可用(外部)源，因此可以显著 地减少用于在无线电网络部分上进行定位的信令数据流量。用于定位 信息的外部源可以支持基于GPS的定位不可用的位置处或时间时的 定位。“盲点”的可能性可以显著减小。具体地，当客户端加入系统时， 它可能处于基于客户端的定位不工作(例如，车库中的GPS)的位置。 在该情况下，来自外部源的定位信息可以用于快速地向客户端提供初 始位置。

图4示出了根据本发明的另一实施例的网络实体的示意性表示。 如图4中所示，网络实体90包括处理单元901和存储单元902。在存 储单元902中，存在存储数据和／或代码以提供本发明的实施例的功能 的存储部分。网络实体90还包括通信单元903，通信单元903被适配 为经由网络91向所描述的系统的其他实体和／或移动终端或客户端进 行传送。网络91可以是耦合到蜂窝电信网络或互联网的网络，或者可 能已经表示后者自身中的一个或这二者。

虽然已经描述了详细实施例，但是它们仅用于提供对由独立权利 要求所定义的本发明的更好理解，而不应视为限制性的。