用于在移动电话系统中执行定位与基于优先的服务选择的方法和设备

摘要

本发明提供了一种移动电话系统,它使用一组卫星(14)以及一组国际局地面站(10),它们安排在地球周围,用于处理来自或送到诸如移动电话之类的移动通信单元的通信信号经由卫星在一个用户单元(12)和最近的国际局之是传输。国际局连接到一组诸如市内电话系统之类的各自独立的服务供应者(16)。各自独立的服务供应者可为各种因素,诸如契约或其它法律约束所约束,以处理来自位于诸如某一国家或某一国家的某一地区的某一地理区域的用户单元(12)的通信。在一个实现方案中,选择根据用户单元的位置,并根据由用户单元指定的偏好。在其它实现方案中,选择根据其它参数,诸如用户单元的高度、转速或速度,或通信起始的一天中的时间或日期。

说明书

背景技术

本发明一般地涉及移动电话系统，本发明尤其涉及移动电话系统中的服务供应者选择。

基于卫星的移动电信系统已经有进展，允许诸如移动电话之类的移动通信用户单元在世界上几乎任何地方使用。在图1所示的一个系统中，一组近地轨道卫星与一组地面站10一起使用，它们被称为“国际局”(“gateways”)。信号从用户单元12发送到卫星14(为简便起见图中示单个卫星)，然后转发至国际局10，以确定路线发送到一个本地的服务供应者，统一标记为16，它们将连接提供给市内电话网或其它由服务供应者操作的通信网。依赖于通信的性质，信号最终发送到例如连接到市内电话网的电话，或是可能在由不同的国际局覆盖的世界另一地区中工作的移动电话，或可能是计算机系统。这个信号可能编码成诸如电话对话的语音通信或数据通信(诸如传真、因特网接通信号等等)。用户单元12可以是手提移动电话、船只、火车或飞机中安装的移动电话、laptop计算机、个人数据助手或任何其它设置，它们有适当设备用于通过卫星与国际局通信的适当的通信。

信号国际局可以在大至覆盖2000×3000公里的区域内处理所有电信业务。图2描述了覆盖区域为18的国际局20的例子，它在欧洲工作。如图中可见的，覆盖区域包围了许多国家。每一个国家典型地具有一个或多个服务供应者。根据处理过程，每一个服务供应者可以仅在一个国家或仅在一个国家的某一地区工作。这样的限制可能是由服务供应者系统的能力的物理限制，或由契约或其它法律约束导致的。例如，即使操作上能够这么做，但在法国的服务供应者从契约上和/或法律上不能被允许处理在意大利工作的用户单元的移动通信，反之亦然。因此，对于法国的用户单元(诸如示例性的单元22)，国际局可能需要通过法国的服务供应者，诸如TE.SA.M.，发送通信；而对于意大利内的用户单元，国际局可能需要通过意大利服务供应者，诸如Finmeccanica，发送通信。另外，如箭头24所指出的，用户单元可从一个国家移到另一个国家。即使是在一个国家中，国际局可能需要根据国家中用户单元位置，选择性地发送通信至不同的服务供应者。另外，用户单元的操作者可能按照契约有责任在某一位置使用某一服务供应者，或可能经受其它法律约束。除了任何契约的限制以外(它们可能阻止了由用户单元的电话连接连接到个别服务供应者)，用户单元的使用者可能具有某种编爱来选择使用某一服务供应者。

由于这些和其它原因，可期望国际局能够在大的地理区域内，可靠地协调多个服务供应者中的访问和多个移动电话使用者中的访问。迄今为止，还未开发出那个目的的适当的系统，尤其是考虑到使用者偏爱的系统。本发明正是针对于提供这样的系统。

发明概述

根据本发明的一个方面，提供了一种系统，用于根据用户单元的位置，或根据由用户单元提供的对服务供应者的选择，或它们两者，选择服务供应者。可根据用户单元的高度、转速或速度，或根据一天中的时间或日期或它们的组合，选择性地选择服务供应者。系统(它可能是国际局地面站一部分)用于与移动通信系统或其它具有两个或更多服务供应者的其他无线通信系统(诸如基于卫星的通信系统)连接。系统选择了一个服务供应者，用于从诸如移动电话处接收信号，并将信号发送到那里。为此，系统可将市内公用交换电话网(PSTN)通过选择的服务供应者连接到用户单元。实现选择服务供应者的步骤，例如作为设置由用户单元发起或在用户单元中断的电话连接的工作的一部分，或作为由用户单元发起的系统登记访问步骤的一部分。

在根据位置选择的实现过程中，不同服务供应者可处理不同地理区域内用户单元的通信。因此，用于选择一个服务供应者的装置可认定用户单元的的地理位置，并选择可用于处理来自那个地理区域的用户单元的通信的服务供应者。服务供应者的地理区域可以重叠。因此，可以有两个或更多的服务供应者在任何具体区域中是可用的。不同的地理区域可以是不同的国家或同一国家中的不同地区。服务供应者处理来自用户单元的地理区域的移动通信的有效性可以由操作因素，或契约或其它法律因素部分的被约束。

用户单元位置可以根据各种技术的一种进行确定。对于卫星系统，位置可以根据由卫星从用户单元接收到的信号的时间差和频率偏移确定。或者，用户单元可以提供有用于确定其本身位置的装置，诸如全球定位系统(GPS)装置。在一个实现方案中，用户单元的位置以某一置信度接近，并且服务供应者部分地根据置信度选择。

一旦确定了用户单元的位置，它被提供给一个表，或其它列出所有可用于处理来自位置区域的移动通信的服务供应者的装置。这个表考虑到上述约束，诸如契约或其它法律约束。根据用户单元的位置，表可以认定一个服务供应者、无服务供应者或多于一个服务供应者是可用于处理来自用户单元的通信的。

如果超过一个服务供应者是可用的，则系统根据由用户单元提供的偏爱选择一个服务供应者。偏爱可以作为用户单元系统访问消息的一部分(用于用户单元起始，相应于一个呼叫的进入、系统登记访问等等)提供，或它可能相应于系统的询问。由用户单元指定的选择可以是用户单元登记的最后一个服务供应者。在系统向用户单元询问选择的情况下，系统在发出询问时设置了计时器，并且如果计时器在接收到响应之前满时，则系统中止关于特定通信的进一步工作，即系统中止连接设置。

如果只有一个服务供应者是可用的，则系统就只选择那个服务供应者。如果没有服务供应者是可用的，则系统通知服务供应者没有服务供应者是可用的，并且无法进行移动通信。

附图概述

从下面结合附图的信息的描述，本发明的特点、目的和优点将更为明显，其中这些附图中同样的参数相应地认定同样的部分，这些附图是：

图1是描述使用国际局地面站的卫星移动电信系统的框图；

图2是描述图1所示系统的单个国际局地面站覆盖区域的例子的图；

图3A和3B一同提供了描述根据本发明示范性的实现过程而实行的，用于为使用国际局地面站的卫星移动电信系统选择服务供应者的方法流程图；

图4是描述实现图3A和3B所示的方法的卫星移动电信系统的框图，其中该卫星移动电信系统的国际局地面站中具有用于确定用户单元位置的装置；以及

图5是描述类似于图4的另一种卫星移动电信系统的框图，但是图5中的用户单元包括用于确定位置的装置。

较佳实施例的详细描述

现在将参照现有的附图，描述本发明的较佳实施例和示范性的实施例。这些实施例首先将以关于图3-5描述的，使用用户单元位置信息以及使用者选择以选择服务供应者的卫星移动通信系统的高度进行描述。图4示出了一种实现过程，其中国际局地面站要确定用户单元位置。图5示出了一种实现过程，其中用户单元通过GPS技术确定其自身位置。本发明的较佳实施例根据现有技术中熟知的IS-41标准实施连接处理。

图3A和3B的流程图描述了在从用户单元开始连接时实现的工作。附图先后描述了由用户单元实现的工作以及由国际局地面站实现的工作。用户单元与地面站之间的通信由虚线箭头表示。所有这样的传输都通过将信号发送到一个或更多卫星来实现，这些卫星将信号转发回地球。

首先，在步骤100处，地面站经由无线寻呼信道发送系统参数，它认定国际局(通过国际局_id)、由国际局连接的服务供应者(通过服务_id)以及任何其它适当系统参数(诸如卫星射线_id)。重复而周期性地发送系统参数，从而在地面站的覆盖区域内的任何用户单元都可以接收到此信息。发送的服务供应者列表指定了连接到国际局的每一个服务供应者，其中包括有在其当前位置处由于例如工作或契约的限制无法由用户单元使用的服务供应者。

在步骤102，用户单元通过无线寻呼接收系统参数。这个步骤典型地在用户单元开启电源时进行。然后，在步骤104处，使用者要打一个电话，或进行另一电话连接，这时用户单元通过访问信道，发送访问信息，包括访问登记请求、起始信息以及信道请求。如果可以的话，用户单元还发送选择的服务_供应者_ID以及登记二进制码。在这一点上，用户单元首先访问选择的服务供应者表或用户单元中认定选择服务供应者的其它数据库(图中未示)。根据该实现方案，用户单元可仅存储单个选择服务供应者、一个国际局覆盖区域的不同选择服务供应者、或者一天中不同时间或不同日期的不同的选择服务供应者。如果未列出选择服务供应者，移动电话发送该移动电话最后登记的可能是前电话连接的结果的服务供应者的ID，或者就不发送任何服务供应者ID。如果用户单元发送最后登记的服务供应者的ID，用户单元也发送登记二进制码(1)；否则，登记二进制码以0发送。如果没有可用的选择或最后登记服务供应者，则移动电话不发送任何服务供应者信息。在另一实现方案中，用户单元可用发送多个根据偏爱程度排序的服务供应者ID，或者可以发送，由于某些原因，用户单元无法或将不允许其本身连接的服务_供应者_ID。

在步骤106处，国际局接收访问信道的消息，并要确定用户单元的位置，由此确定什么服务供应者可用于处理来自用户单元的连接。在一个实施例中，用户单元向国际局发送信息，该信息表示在用户单元处从一个或多个卫星接收到的信号的有关时间延迟以及频率偏移。使用那样的信息以及认定卫星位置的信息，国际局得到近似于用户单元的位置。在题为“使用两个近地轨道卫星的非含混的位置确定”(要转让的，代理人案卷号为PA278)、“使用两个近地轨道卫星的非含混的位置确定”(要转让的，代理人案卷号为PA286)、“使用两个近地轨道卫星的被动的位置确定”(要转让的，代理人案卷号为PA287)、“使用卫星射线的模糊定位方案的模糊方案”(要转让的，代理人案卷号为PD456)、“通信系统中频率偏移的确定”(要转让的，代理人案卷号为PA300)，还有“非地球同步卫星系统的时间和频率的预先校正”(要转让的，代理人案卷号为PA338)的美国专利申请中揭示了用于在卫星无线电通信系统中实现定位的各种方法，这些申请在这里被引用。国际局还指派了置信度或置信级，用于认定位置确定如何可靠或精确。用上述使用相对时间和频率计算的技术确定位置时，置信级低。然而，置信级典型地至少足以可靠地认定处于特定国家或一个国家中特定服务供应者区域中的用户单元。在下面将讨论的实施例中，使用GPS技术的实施例中，位置确定可非常精确，并且因此置信度非常高。

在步骤108中，国际局根据用户单元的位置，确定哪一个服务供应者可用于处理由用户单元打的电话的连接。在这一点上，国际局访问表示了每一个由国际局控制的服务供应者可以覆盖的位置范围的服务供应者位置表。位置的范围可以表示为例如纬度或经度的范围。如所指出的，位置的范围可能受契约或其它法定约束，或者物理工作约束的影响。在如何情况下，国际局比较用户单元的位置与数据库的服务供应者覆盖信息，并认定那些可用的服务供应者。

对服务供应者的有效性的确定可能受位置确定的置信度影响。例如，如果发现用户单元位置接近边缘或其它两个服务供应者覆盖区域之间的分界线，但是置信级低，则系统无法确定用户单元在哪一个覆盖区域中，在契约地面上可能必需声明无服务供应者是可用的，并且电话连接无法完成。在另一个实现方案中，任何具有其中可有用户单元的覆盖区域的服务供应者被认定为可用的。因此，如果确定用户单元在德国，置信级低得实际上用户单元在法国，国际局指定所有适当的法国或德国服务供应者作为可用的。其它变化和实现过程是可能的。

以这样的方法，国际局认定了可用服务供应者的表(如果有)。如果用户单元发送选择服务供应者ID，该国际局确定选择服务供应者是否在可用的服务供应者中，并去除所有其它的服务供应者。如果用户单元发送了不能接受的服务供应者的表，则国际局对那个用户单元去除那个用户单元的可用的那些服务供应者表上的服务供应者。如果用户单元发送了按照偏爱程度排序的，可接受的服务供应者表，则国际局选择其中最佳的。如果用户单元不发送选择服务供应者，而发送最后登记服务供应者(由这组登记二进制码认定)，并且该供应者在表时，则国际局去除所有其它的条目。最后，这一过程产生一个可用服务供应者表，它或者没有条目，或有一个条目，或多个条目。

接着，国际局在步骤110确定是否需要与用户单元协商，以允许选择单个服务供应者。如果可用服务供应者表上没有服务供应者或只剩一个服务供应者，则不需要协商。如果一个不剩，则将信号送至用户单元，指出无法进行连接。如果表上超过一个服务供应者，则国际局与用户单元协商，以允许用户单元选择一个可用的服务供应者。

如果在步骤110确定不需要协商，则实现过程进到步骤112，其中国际局指派一个话务信道给移动电话，并在卫星寻呼信道上将话务信道指派消息发送到用户单元。在较佳实施例中，话务信道是专用不共享信号和使用者话务方位信道。话务信道指派信息包括由国际局认定的单个服务供应者的识别。用户单元在步骤114接受认定服务供应者的话务信道指派信息，并在步骤116进行连接设置。在一些实现方案中，用户单元可存储一个不可接受服务供应者的表，并且如果在话务信道指派消息中认定的服务供应者是不可接受的，则用户单元中止电话连接，或通知国际局该服务供应者是不可接受的。

如果在步骤110确定需要协商，则实现步骤118，其中国际局将话务信道指派给移动电话，并在无线寻呼信道上将话务信道指派消息发送到用户单元，而不带服务供应者ID。用户单元在步骤120接收发送的信息。此后，国际局在步骤122处，在无线寻呼信道上发送可接受服务供应者表。移动站在步骤124接收可用服务供应者表。现在参照图3B，在发送后，国际局在步骤126设置一计时器。用户单元在步骤128，通过与预先存储的表进行比较，选择最好的一个服务供应者，并将相应的服务供应者ID(由国际局在步骤132接收到)通过指派的无线寻呼信道发送。如果在步骤126设置的计时器在国际局接收到最好的服务供应者(步骤132)前满时，则国际局在步骤134结束连接设置，由此不实现步骤132。应该注意，在本发明的较佳实施例中，仅当用户单元不先在步骤104发送选择服务供应者信息，比如适当的服务供应者在步骤104-110中无法确定，才需要步骤118-134。

因此，用户单元和国际局一起实现根据用户单元的位置和任何由用户单元指定的选择，选择适当的服务供应者的步骤。当建立了选择后，用户单元和国际局继续处理电话连接。在本发明的一个实施例中，用户单元的位置在连接过程中被周期性地更新，并且如果发现用户单元已经横穿过初始的服务供应者不再可用的区域，则国际局和用户单元再次协商一个新的服务供应者，并重复图3的步骤。较好地，实现这些步骤，不破坏进展中的移动通信。但在某些情况下，如果无法发现新的可用服务供应者，则可能必需中止连接。

图4描述了配置得用于实现图3A和3B的步骤的基于卫星的系统的有关部分。这个系统类似于图1的那个，具有同样的部分，它们由同样的参照号识别，但加上100，这里将仅详细描述有关不同之处。图中示出了国际局地面站210、用户单元212以及无线214。信号通过卫星在用户单元和国际局之间传送。国际局还连接到一组服务供应者，统一标记为216，它们提供到市内电话网或其它通信网络的连接。

用户单元212包含选择服务供应者表218，用于选择所偏爱的服务供应者。如上面提到的，选择的服务供应者的ID发送到国际局210，作为通过访问信道的访问请求一部分，或作为通过无线寻呼信道接收到来自国际局的询问的响应。根据实现方案，选择的服务供应者表可仅认定单个服务供应者、每个国际局的单个服务供应者或每个国家或地区的单个服务供应者。该表还能以偏爱程序的次序认定服务供应者。这个表还将认定用户单元的使用者不使用的服务供应者，包括那些由于这个或那个原因，使用者不要或无法访问。并且根据比实现方案，由用户单元制造商安排服务供应者选择表，或根据销售人员或使用者的意向。如果是后者，用户单元配备有线路或软件，用于从使用者接收选择的服务供应者信息，可能是通过用户单元的键其输入或从提供给用户的一组预先存储的容许服务供应者的表中选择。数据库可通过数据端口被电子更新，或根据从国际局通过移动通信接收的信号电子更新。在各种情况下，所有容许的服务供应者ID都被预先存储，从而使用者不需知道ID。使用者只需知道服务供应者的姓名而已。如可以理解的，各种根据本发明的原理的实现方案将是可用的。

国际局210包含服务供应者表220，用于认定所有连接到国际局的服务供应者，服务供应者位置表222，用于认定表220的每一个服务供应者的容许的覆盖区域，用户单元位置确定单元224以及可用服务供应者确定单元226。用户单元位置确定单元认定移动电话的位置，并将信息提供给位置表222，以认定那些可用于处理处于那个位置的用户单元的电话连接的服务供应者。如上提到的，服务供应者处理连接的能力可由契约或其它法律约束支配。还有上面所提出的，用户单元的位置被确定，服从某个程度或精确度或置信度。可以上述方法使用置信度，通过可用服务供应者确定单元226，认定可接受的服务供应者。

在产生了可接受服务供应者表后，国际局210实现上述步骤，(如果必要)，与用户单元212协商，以允许选择一个服务供应者。当选择了一个服务供应者时，国际局在用户单元和选择服务供应者之间发送信号，以进一步处理电话连接。后来的由用户单元发起的电话连接需要重新认定服务供应者，这可能与先前选择的服务供应者相同或不同。

图5描述了类似于图4的系统的有关部分(其中，同样的部分由同样的参数表示，但增加100)，但是，其中用户单元包括GPS单元，用于确定位置。仅详细描述有关不同之处。

用户单元312示出包括GPS单元324，用于确定用户单元的当前位置。GPS单元324根据传统GPS技术，并与GPS卫星组(未分别示出)连接，确定用户单元的位置。位置可以在发起电话连接之前确定，或可以响应于来自国际局的询问而提供。在其中之一的情况下，当确定了位置时，用户单元将认定位置的坐标传送给国际局310，以允许国际局确定哪一个服务供应者是可用于那个位置的。然后，如果必要的话，国际局以上述参照图3的方式与用户单元协商，以选择一个服务供应者。

由此，已经参照由用户单元发起的电话连接描述的本发明的相关的技术。实现类似的技术，用于终止连接的用户单元。还有，实现类似的技术，以在接通时登记用户单元，并周期性地更新登记。另外，可以为除了电话呼叫之外的其它的移动通信实现类似的技术。

已经描述的是用于为移动电话系统选择服务供应者的系统，其中选择是根据位置和使用者的选择实现的。如上所提出的，可使用与本发明的原理一致的其它选择标准。例如，选择可全部或部分地依赖于使用的发送频率、一天中的时间或日期，或其它的因素。用户单元可储存不同服务供应者的指定价格时间表的信息，并根据当前最低的价格选择较好的服务供应者。还有，选择可以根据排他的因素，而不是可兼容的因素。在这一点上，由于专门的移动电话使用者的记费结果选择处理可以选择所有不是专门排除之外的服务供应者。至于涉及位置或定位选择，位置不需要限于径/纬度位置。选择还可以依赖高度、周转速和速度。例如，不同的识别因素可以用于为飞机、船只或火车选择较好的服务供应者，而不是徒步或汽车上使用的手提简便单元。将就速度而言，由于速度包括方向矢量，故可以选择服务供应者使得能够提供给出用户速度和方向的最长的服务。例如，如果用户单元起先在处于一个其中有两个服务供应者可用的地理区域内的飞行器中，但正沿只有两个中的一个可用的方向移动，这个系统将选择那个服务供应者作为较好的服务供应者，用于具体的移动通信。通常，本发明的原理可以用于根据任何适当的因素，实现服务供应者的选择。另外，原理也可以用于选择除服务供应者外的其它工作特性。还有，本发明的原理不限于卫星移动通信系统，但适用于其它的通信系统。

已经参照描述仪器元件的方块图以及描述方法步骤的流程图描述了示例性的实施例。就流程图而言，其中的每一个方块既表示方法步骤，也表示用于实现所述方法步骤的仪器元件。根据这一实现过程，其每一个元件或部分都可以配置于硬件、软件、固件或它们的组合中。应该理解，未详细描述完成实际系统实现过程所必需的所有的元件。而是只描述了对彻底理解本发明所必需的那些元件。

最后，前面对较佳实施例和示例性实施例的描述用于使熟悉本领域的人制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于那些熟悉本领域的人是显而易见的，这里限定的一般的原理是可应用于其它实施例，而不必用到创造力。由此，本发明不限于这里示出的实施例，而是最大范围与这里揭示的原理和新颖性一致。