触发定位的切换的制作方法

专利名称：触发定位的切换的制作方法
技术领域：
本申请涉及通信系统中的切换，尤其涉及那些有助于对这种系统中操作的设备进行定位的切换。
背景技术：
当前，位置测定或定位服务(LCS)正在变成诸如移动电话系统这类通信系统的一个很重要的方面。这些服务允许对用户终端或用户设备(UE)的位置进行估计。对UE的用户来说，位置信息有可能是非常重要的，并且位置信息可用于为用户提供那些基于用户位置的附加服务。其中一个很有价值的优点在于如果用户通过使用其UE来向紧急服务机构发起呼叫，那么用户的位置信息将会有助于紧急服务机构快速提供援助。
目前存在着多种可以估计UE位置的方法，但是在一种典型的方法中则是对UE与多个基站之间所进行的通信的定时差进行计算。通过使用所述定时差，可以对UE与每一个基站之间的距离进行估计，然后可以结合基站的位置信息来对UE的位置进行三角测量。
其中一种可以提供此类服务的系统类型的实例是移动电话系统，例如蜂窝电话系统。
目前计划在实施所建议的3G(第三代)或UMTS(通用移动电话系统)系统的时候由多个蜂窝网络系统来支持LCS。相关实例包括与完整的3G/UMTS标准网络一起并依照用于LCS的3GPP标准操作的较早的GSM(全球移动通信系统)标准网络，其中所述3G/UMTS网络同样是由3GPP来制定标准的。
当用户在一个较早的GSM网络与UMTS网络完全或部分重叠的区域中进行通信的时候，则预期网络和用户终端能够进行操作，以使终端可以从与其中一个网络进行通信切换到与另一个网络进行通信。例如，在网络覆盖范围部分重叠的情况下，用户可以从由其中一个网络覆盖的位置移动到由另一个网络覆盖的相邻位置。那么在这里则预期当所述用户进行此类活动的时候，其终端将会从第一个网络切换到第二个网络，由此用户可以继续进行通信。举例来说，即使在网络完全重叠的时候，用户终端也可以从一个网络切换到另一个网络，由此满足容量方面的约束。
目前预料在不同标准的网络的LCS能力之间将会存在差别。举例来说，这些网络所支持的用于确定终端位置的方法可以互不相同。这样一来，即使以常规方式设定这些网络的标准，网络之间也还是存在LCS能力方面的差别。由于这些差别，其中一个网络可能会比另一个网络更适合提供用于特定用途的LCS。因此，当用户终端处在一个由两个或更多互操作系统重叠覆盖的位置，并且需要对用户进行定位的时候，则有可能会出现其中一个提供覆盖的网络能够最佳满足定位需要的情况。然而，在需要对用户进行定位的时候，用户终端有可能与另一个网络连接，而所述另一个网络则并非最佳满足定位需要的优选网络。
此外还有可能出现这样的情形，其中由于用户终端所具有的能力而优选使用某个网络而不是另一个网络来确定用户终端的位置。举例来说，终端有可能支持GSM中的E-OTD方法，然而却不支持用于WCDMA的标准定位方法(例如IPDL-OTDOA和A-GPS)。由于涉及GSM的定位服务标准是在UMTS的定位服务标准之前完成的，因此最初产生的应该是支持GSM方法的终端，由此可以设想上述情况是很可能会发生的。
由美国FCC Phase-II训令(Mandate)规定的当前要求中宣布了涉及用户终端定位的严格要求。在1999年9月15日采用了与FCC第三期报告和政令(FCC 99-245)，它涉及的是确保与增强型911紧急呼叫系统(CC Docket 94-102 RM8143)兼容的委员会规则修订，其中规定“我们为Phase-II的位置精度和可靠性采用下列修订标准对基于网络的解决方案来说，为67％的呼叫达到100米的精度，为95％的呼叫达到300米的精度；对基于手机的解决方案来说，为67％的呼叫达到50米的精度，为95％的呼叫达到150米的精度”。而满足这些需要则要求定位系统提供很高的性能等级。

发明内容
因此目前需要一种方法，其中当终端在一个网络中进行通信，而所述网络不是能够最佳估计所述终端位置的网络的时候，凭借这种方法可以改进所述终端的定位。
根据本发明的一个方面，在这里提供了一种用于对在通信系统中操作的终端的位置进行估计的方法，其中所述系统具有至少两个覆盖区域重叠的网络，每一个网络支持至少一种估计终端位置的方法，并且所述终端与这些网络中的第一网络进行通信，该方法包括评定哪一个网络有可能形成更精确的终端位置估计；以及如果所评定的是这些网络中的第一网络，则借助所述第一网络来估计终端位置；如果所评定的是这些网络中的第二网络，则将终端切换到所述第二网络，并且借助所述第二网络来估计终端位置。
根据本发明的第二个方面，在这里提供了一种通信系统，该系统能对其中操作的终端的位置进行估计，所述通信系统包括至少两个具有覆盖区域重叠的网络，每一个网络支持至少一种估计终端位置的方法，而终端则与这些网络中的第一网络进行通信；其中一个网络被设置用于评定哪一个网络有可能形成更精确的终端位置估计；以及，如果评定的是这些网络中的第一网络，则通过第一网络来估计终端位置，如果评定的是这些网络中的第二网络，则将终端切换到所述第二网络，并且借助所述第二网络来估计终端位置。
根据本发明的第三个方面，在这里提供了一种用于对在通信系统中操作的终端的位置进行估计的方法，其中所述通信系统具有至少两个覆盖区域的重叠的网络，每一个网络都支持至少一种估计终端位置的方法，并且所述终端与这些网络中的第一网络进行通信，所述方法包括接收要求将终端位置估计传送到位置处理单元的请求；评定哪一个网络能够最好地为所述位置处理单元提供评估；如果评定的是这些网络中的第一网络，则借助第一网络来估计终端位置，如果评定的是这些网络中的第二网络，则将终端切换到第二网络，并且借助第二网络来估计终端位置。然后，执行定位的网络可以将所述估计传送到位置处理单元。而所述位置处理单元可以是其中一个网络或两个网络与紧急呼叫处理中心之间的接口。
优选地，第一网络支持的至少一种估计终端位置的方法不同于第二网络支持的每一种此类方法。作为选择，这些网络可以共有一种或多种方法(或是所有方法)；在这种情况下，由于在不同的网络中因为基站密度的不同而可以实现不同的精度等级，因此本发明仍旧是非常有利的。适当的方法实例包括以下描述的E-OTD、IPDL-OTDOA、A-GPS以及其他方法。优选地，每一个网络使用的方法包括至少一种使用了相应网络的无线电网络子系统来估计终端位置的方法。其中在所述方法中，终端优选是通过测量其与无线电子系统电台之间的无线电传输的定时差而被定位的。优选地，所述终端位置估计是借助于这种手段执行的。
优选地，第一网络可以根据第一标准操作，第二网络可以根据与第一标准不同的第二标准操作。作为选择，这些网络也可以具有相同的类型。
在这里最合适的是，第一网络可以根据一个提供了向后兼容性或是与第二标准的另一种互操作形式的标准来进行操作。
这里的一个或两个标准可以是UMTS或其派生标准。此外，这里的一个或两个标准也可以是GSM或其派生标准。在一个适当的实施例中，第一标准是UMTS或其派生标准，第二标准也可以是GSM或其派生标准。这两个标准可以都是蜂窝无线电标准，但是也可以采用其他方案；举例来说，其中一个网络可以是无线电蜂窝网络，而另一个网络则是WLAN(无线局域网)网络。
优选地，终端可以借助无线电设备来与第一和第二网络的无线电接入子系统进行通信，每一个网络都被设置成借助各自的无线电接入子系统来估计终端位置。
所述评定步骤可以由第一网络执行，并且较为优选的是由第一网络的无线电接入子系统的一个部件执行，而最为优选的则是由所述子系统的控制器执行。
优选地，所述方法包括借助于终端并通过第一网络来发起紧急呼叫的步骤，此外，将终端切换到第二网络的步骤包括将呼叫切换到第二网络。响应于这个呼叫的发起，通信系统中的某个单元(例如MSC)可以发出一个要求对发起呼叫的终端位置进行估计的请求。所述请求可以发送到用以发起呼叫的网络。所述评定步骤可以是响应于所述请求而被执行的。作为选择，在这里也可以响应于所述请求来执行其他步骤，并且所述评定步骤可以是响应于这些其他步骤的一个或多个输出结果而被执行的。举例来说，通过响应所述请求，可以执行判定第一网络是否能在预设的容限以内估计终端位置的步骤。所述预设容限可以是一个特定的或是被请求的容限。如果是的话，则借助第一网络来估计终端位置。否则较为优选的是执行所述评定步骤。
较为恰当的是，终端的切换包括将其与一个网络的即时通信以及该网络对终端的控制从所述网络传送到另一个网络。在进行切换的时候，如果呼叫正处于往返于终端的操作过程中，那么较为优选的是在切换过程之中以及切换之后保持所述呼叫，但是经由目标网络来为所述呼叫改换路由。
终端可以支持一种或多种定位方法。此外终端也可以不支持与第一网络共用的任何定位方法。
第一网络和第二网络的角色可以颠倒。此外也可以存在三个或更多的网络。
在结束定位步骤之后，终端可以切换到第一网络。这个操作可以由第二网络发起。在发起了终端向第一网络的切换的时候，或者在发起这个切换的过程中，第二网络可以向第二网络传送一个请求条件限制的消息，而终端则是在所述条件限制之下切换到第一网络的。所述限制可以是将这种针对第一网络的切换限制成在经过了设定时间或者在第二网络估计了终端位置之后进行。


现在参考附图并且借助实例来对本发明进行描述。
在附图中图1是一个包含两个网络并且描述了定位操作处理的电信系统的示意图。
具体实施例方式
在图1的系统中，在需要对用户终端进行定位的时候，如果确定所述用户终端在某个网络中操作并且存在另一个能够更好地完成定位操作的重叠网络，则将所述用户终端切换到所述另一个网络并由该网络来对用户终端的位置进行估计。然后，如果合适的话，用户连接可以在结束定位之后回转到初始连接的网络。
在以下描述中对紧急呼叫过程中的终端定位进行了说明。然而该描述仅仅是那些可以使用定位的情况的一个实例，本发明并不仅限于与紧急呼叫结合使用。
图1描述的是用于执行由定位请求触发的系统间切换的过程，其中所述定位请求不能由初始服务于终端的网络(“初始网络”)完成，此外图1还描述了在另一个网络(“目标网络”)中执行的后续定位过程。
图1显示了一个系统，其中包含了两种类型蜂窝电话网络的无线电接入子系统，它们分别是UMTS RAN(无线电接入网络)20和GSMBSS(基站子系统)21。无线电接入子系统由一个通用MSC(移动交换中心)22提供服务。所述移动交换中心链接到一个GMLC(网关移动定位中心)23，其中所述GMLC可以确定用户设备24这类在链接网络中操作的移动终端的位置。在本实例中，MSC和GMLC都链接到一个名为PSAP(公共安全接入点)的紧急呼叫中心25。
本实例涉及的是与紧急呼叫有关的系统操作。在这个实例中将会执行以下步骤。
1.终端24与UMTS网络及其无线电接入子系统20执行通信操作。并且终端24的用户发起了一个紧急呼叫(通常是针对112、999或911的呼叫)。
2.所述呼叫传递到MSC 22，MSC 22则将其识别为紧急呼叫。这样一来，MSC会将所述呼叫路由到PSAP，而在PSAP中则由操作人员对所述呼叫进行应答。在图1中，所述呼叫的路由是由路径1显示的。此外，MSC还发起一个定位过程，以便对发起呼叫的终端24的位置进行估计。其中所述MSC是通过向恰当的服务RNC(无线电网络控制器)26发送一个“RANAP位置报告控制”(RANAP LOCATIONREPORTING CONTROL)消息来完成这个操作的。所述消息中的“客户类型”参数表示紧急服务。这个信息则是由图1中的路径2显示的。
3.服务RNC 26对定位请求消息进行分析，并且确定它是一个涉及紧急呼叫的定位请求。所述RNC对涉及对象(subject)终端24的可用定位方法进行检查，从而确定可以估计终端位置的精度等级，并且将预期精度与紧急定位所需要的精度进行比较(例如按照FCC 99-245中的规定)。其中MSC可以将所需要的精度告知服务RNC。
如果确定可以满足需要，则RNC可以借助于终端用以发起紧急呼叫的网络子系统20来发起终端定位。在这种情况下，所述RNC会使用其对终端位置做出的估计来响应MSC。
然而，所述精度可能会受限于子系统的结构或是终端24的能力等级。例如，终端有可能不支持子系统24的定位方法。如果确定不能满足需要，则RNC评估目标网络子系统21是否能够更精确地估计终端24位置。如果可以的话，则RNC开始将终端切换到另一个网络。在这里，RNC可以根据下列条件来发起切换举例来说，如果确定目标网络子系统12有可能更精确地估计终端24的位置，那么RNC将会无视任何要求而发起切换。
如果发起切换，则RNC不会使用用户位置估计来应答MSC。取而代之的是，RNC将会发起针对目标网络(在本实例中是GSM网络)的切换。这在图1中是由路径3显示的。
切换请求可以是一个标准的切换请求。然而，对所述请求来说，较为有利的是在请求中包含表明终端不会立即返还到初始网络的信息。在通常情况下，如果终端与一个网络进行通信的条件明显好于其与另一个网络进行通信的条件，那么将会触发系统间切换。如果终端与目标网络之间的通信条件明显不如终端与初始网络之间的通信条件，那么在进行了当前切换之后，终端有可能立即返还到初始网络。这样将会妨碍到目标网络自身执行定位。因此，系统间切换请求可以包括禁止出现这种状况的信息。该信息可以用消息形式传递，也可以在一个依附于消息的参数中传递。所述信息可以规定在执行定位之前不会将终端返还到初始网络，或者在经过预定时段之前不会将终端返还到初始网络。
4.终端24发起的呼叫被切换到目标网络，因此，终端现在是由无线电接入子系统21提供服务的。与通常情况一样，MSC发觉进行了系统间切换。在执行过切换之后，MSC通过传送另一个定位请求来重新发起定位过程，这一次，所述定位请求发送到GSM BSS 21。这在图1中是由路径4显示的。在这里较为适当的是按照3GPP TS 03.71(Rel-98，Rel-99)或3GPP TS 43.059(Rel-4 onwards)的描述来传送个别定位方法的消息的。如果在系统间切换请求消息中传送了定位请求的详细资料，那么可以忽略这个步骤。
5.子系统21估计终端24的位置，并且将其位置估计返回给MSC22。子系统21可以包括一个用于执行这个功能的定位组件。举例来说，在GSM系统的情况下，位置估计是由SMLC(服务移动定位中心)产生的，而在UMTS中，相关功能是由RNC的功能组件提供的。这个消息则是由图1中的路径6显示的。
6.MSC 22在一个“映射用户位置报告”(MAP SUBCRIBERLOCATION REPORT)消息中将所述位置估计转发给GMLC。这个消息由图1中的路径7显示。GMLC对初始位置信息以及关于紧急呼叫的其他相关信息加以保存，以便支持PSAP的后续位置检索(NCASpull)。此外，GMLC还会对位置信息的接收进行确认。
7.PSAP从GMLC那里请求紧急呼叫者的初始位置。这在图1中是由路径8显示的。
8.GMLC将初始位置估计提供给PSAP。这在图1中是由路径9显示的。通过使用终端24的位置估计，PSAP的操作人员可以将警察、消防队或救护车之类的紧急支援服务指引到所述用户位置。
在这个实例中，发起系统间切换的判定是由UMTS RNC做出的。然而UMTS和GSM系统中的其他网络实体也可以做出这个判定。为了避免不必要的系统间切换，做出这种判定的一个或多个单元优选地具有以下信息a.网络间的覆盖区域的重叠程度——由此可以确定哪些网络是完成定位请求的候选者；b.网络的定位能力(例如它们支持哪些定位协议)——由此可以恰当地判定某些定位终端的能力的可能精度；以及c.终端兼容的定位方法。
对一个或多个这类单元来说，较为理想的是具有关于任何定位精度要求的信息。
针对哪个网络可能提供最佳位置估计的评定可以由多种因素触发。在以上实例中，所述评定是由定位请求中接收的客户类型参数触发的。所述评定的另一个实例则是由定位请求中的所请求的服务质量(QoS)触发的。
作为选择或补充，在这里还可以对网络向PSAP发送位置估计信息的能力加以考虑。如果其中一个网络因为某种原因(例如不兼容或是故障)而不能向PSAP传送一个位置估计，那么以上述方法来执行针对另一个能够完成所述操作的网络的切换。
本发明在电路交换(CS)与分组交换(PS)领域中同样适用。在PS领域中执行的是由网络发起的系统间小区重选，而不是上述形式的系统间切换。
上述方法也可以用在不同于紧急呼叫的情形中。举例来说，对定位被盗终端或是允许将出租车正确路由到位置不确定的某个人来说，能够得到终端的精确位置将会是非常理想的。在后一种情况下，可以向请求精确定位估计的终端用户或是实体(例如出租车公司)收取用于精确定位的附加费用。
优选地，本发明是在一个可以依照UMTS或GSM标准或其派生标准操作的系统中实现的。然而，本发明也可以在其他系统中实现。并且本发明并不局限于蜂窝无线电话系统。
本系统中的一个或多个网络所支持的定位方法的非限定实例包括以下方法-全球定位系统(GPS)或其他基于卫星的或辅助定位系统。增强测量时间差(E-OTD)-到达时间(TOA)-定时提前(TA)-网络辅助型GPS(A-GPS)-观测到达时间差——空闲周期下行链路(OTDOA-IPDL)-小区ID在3GPP标准TS 03.71的第4.2到4.4章中针对GSM而为这些方法制定了标准。并且在3GPP标准TS 25.305的第4.3章中针对UMTS而为这些方法制定了标准。
申请人由此在这样一种程度上独立公开了这里描述的每一个单独特征以及两个或多个这种特征的任何组合，其中无论这些特征或是特征组合是否解决了这里公开的任何问题，本领域技术人员都能够根据一般常识并且根据作为一个整体的说明书来实施这些特征和组合，并且这些特征和特征组合并没有对权利要求的范围构成限制。申请人指出，本发明的这些方面可以包括任何这类单独特征或是特征的组合。有鉴于以上描述，在本发明范围以内所进行的多种修改对本领域技术人员来说都是显而易见的。
权利要求
1.一种用于对在通信系统中操作的终端的位置进行估计的方法，其中所述系统具有至少两个覆盖区域重叠的网络，每一个网络支持至少一种估计终端位置的方法，并且所述终端与这些网络中的第一网络进行通信，所述方法包括评定哪一个网络有可能形成更精确的终端位置估计；以及如果所评定的是这些网络中的第一网络，则借助所述第一网络来估计终端位置，并且如果所评定的是这些网络中的第二网络，则将终端切换到所述第二网络，并且借助所述第二网络来估计终端位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中第一网络支持的至少一个用于估计终端位置的方法不同于第二网络支持的每一个此类方法或是与第二网络支持的每一个此类方法相同。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中第一网络可以根据第一标准操作，第二网络可以根据与第一标准不同的第二标准来操作。
4.如权利要求3所述的方法，其中第一网络可以根据一个与第二标准提供向后兼容的标准来进行操作。
5.如权利要求3或4所述的方法，其中第一标准是UMTS或是其派生标准。
6.如权利要求3～5中任何一个权利要求所述的方法，其中第二标准是GSM或是其派生标准。
7.如前述任何一个权利要求所述的方法，其中终端可以借助无线电设备来与第一和第二网络的无线电接入子系统进行通信，并且每一个网络都被设置成借助各自的无线电接入子系统来估计终端位置。
8.如前述任何一个权利要求所述的方法，其中所述评定步骤是由第一网络执行的。
9.如前述任何一个权利要求所述的方法，其中所述方法包括借助于终端并通过第一网络来发起紧急呼叫的步骤，而将终端切换到第二网络的步骤则包括将呼叫切换到第二网络。
10.如前述任何一个权利要求所述的方法，其中所述方法包括确定第一网络是否能在预设容限以内估计终端位置的步骤，并且如果可以的话，则借助第一网络来估计终端位置。
11.一种通信系统，该系统能对其中操作的终端的位置进行估计，所述系统包括至少两个具有覆盖区域重叠的网络，每一个网络支持至少一种估计终端位置的方法，而终端则与这些网络中的第一网络进行通信；其中一个网络被设置成评定哪一个网络有可能形成更精确的终端位置估计；以及，如果评定的是这些网络中的第一网络，则通过所述第一网络来估计终端位置，如果评定的是这些网络中的第二网络，则将终端切换到所述第二网络，并且借助所述第二网络来估计终端位置。
12.一种用于对在通信系统中操作的终端的位置进行估计的方法，其中所述通信系统具有至少两个覆盖区域重叠的网络，每一个网络支持至少一种估计终端位置的方法，并且所述终端与这些网络中的第一网络进行通信，所述方法包括接收要求将终端位置估计传送到位置处理单元的请求；评定哪一个网络能够最好地为所述位置处理单元提供估计；以及如果评定的是这些网络中的第一网络，则借助所述第一网络来估计终端位置，并且如果评定的是这些网络中的第二网络，则将终端切换到所述第二网络，并且借助所述第二网络来估计终端位置。
全文摘要
本发明涉及一种用于对在通信系统中操作的终端的位置进行估计的方法，其中所述系统具有至少两个覆盖区域重叠的网络，每一个网络支持至少一种估计终端位置的方法，并且所述终端与这些网络中的第一网络进行通信，所述方法包括评定哪一个网络有可能形成更精确的终端位置估计；以及如果所评定的是这些网络中的第一网络，则借助所述第一网络来估计终端位置，并且如果所评定的是这些网络中的第二网络，则将终端切换到所述第二网络，并且借助所述第二网络来估计终端位置。
文档编号H04Q1/00GK1643962SQ03806813
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月26日 优先权日2002年3月26日
发明者托尼·胡库恩, 卓哈·柏克, 简恩·穆霍恩 申请人:诺基亚公司