定位忙指示器和排队机制 发明背景发明领域
本发明一般地涉及用于确定蜂窝网内移动终端位置的电信系统和方法，并且特别涉及防止在定位移动终端时干扰用户特性。发明目的及背景
蜂窝电信是曾有的发展最快、需求最大的电信应用之一。今天在世界范围内它在所有新电话预约业务中占了一个大且持续增长的百分比。欧洲电信标准协会(ETSI)标准化组于1982年建立，它制定用于全球移动通信系统(GSM)的数字移动蜂窝无线系统的规范。
参见图1，说明了一个GSM公共陆地移动网络(PLMN)，例如蜂窝网络10，它依次包括多个区域12，其中每个区域都有移动交换中心(MSC)14和一个集成的访问者位置寄存器(VLR)16。MSC/VLR区域12依次包含多个被定义为给定的MSC/VLR区域12的某个部分的位置区域(LA)18，一个移动站(MS)(终端)20可以在该位置区域中自由移动而无须发送更新位置信息给控制此LA18的MSC/VLR区域12。每个区域12被分成多个小区22。移动站(MS)20是诸如一个汽车电话或是其它的便携式电话的物理设备，移动用户使用它与蜂窝网络10相互通信以及与预定网络之外的用户通信，这种通信包括无线和有线通信。
MSC14与至少一个基站控制器(BSC)23通信，而BSC依次与至少一个基站收发器(BTS)24联系。BTS是物理设备，为了简化将其说明为一个为其所负责的小区22提供无线覆盖的无线塔。应该理解的是BSC23可以被连接到几个基站收发器24上，并且可以做为一个独立节点或与MSC14集成来实现。在两种情况的任一种中，BSC23和BTS24组件做为一个整体一般被称为基站系统(BSS)25。
进一步参见图1，PLMN服务区域或蜂窝网络10包含一个归属位置寄存器(HLR)26，它是一个维护所有用户信息(例如用户档案、当前位置信息、国际移动用户识别(IMSI)号码、以及其它管理信息)的数据库。HLR26可以与给定的MSC14放置在一起，与MSC14集成，或者可选择地，可以为多个MSC14服务，后者在图1中说明。
VLR16是一个包含有关所有当前位于MSC/VLR区域12内地移动站20的信息的数据库。如果一个MS20漫游进入一个新的MSC/VLR区域12，连接到MSC14的VLR16将从HLR数据库26请求关于移动站20的数据(同时通知HLR26关于MS20的当前位置)。相应地，如果MS20的用户接着想进行呼叫，本地VLR16将具有必需的识别信息而无须重新查问HLR26。在前述方式中，VLR和HLR数据库16和26分别包含与给定MS20相关的不同用户信息。
当今确定蜂窝网络内MS的地理位置对于各种广泛的应用显得十分重要。例如，运输和出租车公司可以将定位服务用于确定其车辆的位置。除此之外，对于紧急呼叫例如911呼叫，移动终端的确切位置可能对紧急情况的结果极端重要。而且，定位服务可以被用于确定被窃车辆的位置，用于检测付费较低的归属地区呼叫，用于检测微蜂窝的热点，或者为用户确定诸如最近的加油站、餐馆或医院。
正如在图2中可见，在网络定位请求上，服务于MS200的基站系统(BSS)(220和240)产生定位数据，并将数据传送给移动交换中心(MSC)260。然后定位数据被转发给移动定位中心(MPC)270以便计算MS200的地理位置。MS200的位置接着被发送给位处于蜂窝网络10内或网路10外部的请求定位的应用280。请求的应用280可以选择性地位处于MS200本身内部或者在网络(MSC/VLR260)内。
为了精确确定MS200的位置，需要来自三个或更多个基站收发器(210，220和230)的定位数据。用于GSM系统的定位数据包括例如，一个定时提前(TA)值，它对应于：为了使BTS220在分配给MS200的时隙上接收消息，MS200发送消息必须提前的时间量。当从MS200发送消息给BTS220时，会有一个与MS200和BTS220之间距离有关的传播时延。TA的值以比特周期表示，且其范围从0到63，每个比特周期近似相当于MS200和BTS220之间的550米的距离。然而应该理解的是，用于蜂窝网络系统的任何时间、距离或角度的估计可以被用于取代这里所讨论的TA值。
一旦为一个BTS220确定了TA值，就可以知道MS200和那个特定的BTS220之间的距离，但是实际的位置仍未知。如果，例如TA值等于1，则MS200可能在以550米为半径的任何地方。来自两个BTS(例如，BTS210和220)的两个TA值提供了MS200可能处的两个点(即两个半径的相交点)。然而，有了来自三个BTS(即BTS210，220和230)的三个TA值，MS200的位置就可以以一定的精确度来确定。使用三角算法，在三个TA值和与每个BTS(210，220和230)相关的站点位置数据已知的情况下，移动站200的位置可以被移动定位中心270确定(以一定精确度)。
所以，定时提前(TA)值可以从最初的(服务的)BTS220和两个相邻的(目标)BTS(210和230)获得。为了使每个目标BTS(210和230)确定一个TA值，必须发生对每个BTS(210和230)的定位切换。定位切换与一个普通的异步移交相似。目标BTS即BTS210通过信道激活(CHANNEL ACTIVATION)消息中的一个新激活类型(ACTIVATION TYPE)来将定位移交与普通移交区分开来。不象普通切换，在从MS200接收到一个切换接入(HANDOVER ACCESS)消息后，目标BTS210仅仅计算TA值，并不响应移动站200，也即没有发送物理信息给MS200。这样，在由MS200内部时钟定义的时间周期超时(例如320毫秒)后，MS200将接着返回到由最初的BTS220分配的以前的信道。
为了收集这个定位数据，即TA值，网络10必须与MS200进行无线联系。当要被定位的MS200处于空闲模式时，为了与MS200建立无线联系，MSC/VLR260将指示服务的BSS(220和240)去寻呼MS200。然后在MS200被通知之前可以进行定位测量。由于用户不清楚：为了收集定位测量值，他/她的MS200被网络暂时放入指定模式，用户仍期望能够接收入呼叫。然而，使用现有技术，在定位测量进行的同时，激活了诸如无应答时转移呼叫、忙时转移呼叫以及呼叫等待的终结特性。然而，如果移动站仅为收集定位测量值而被放入指定模式，用户将宁可不激活这些终结特性。
所以本发明的一个目的是通过将所有入呼叫放入一个队列中直到移动终端变成空闲来避免在定位过程中移动终端被放入指定模式时出现不期望的特性交互。
发明概要
本发明针对这样一种电信系统和方法，它们可以在定位一个移动站时避免不期望的特性交互，该移动站在网络接收到定位请求时处于空闲模式。当服务的MSC/VLR接收到一个为处于空闲状态的移动站收集定位测量值的请求时，服务的MSC/VLR将一个与用户有关的指示器设置为“由于定位而被连接管理占用”。这个标志将允许MSC/VLR在定位连接和正常标识“被连接管理占用”之间进行区分。此后，当一个针对被标识为“由于定位而被连接管理占用”的用户的移动终结呼叫到达MSC/VLR时，MSC/VLR可以将入呼叫放入队列中直到进行定位测量且被定位的用户返回到空闲模式。附图概述
公开的发明将参考附图进行描述，附图显示了本发明实施方案的重要实例并且结合到说明书中做为参考，其中：
图1是一个传统的基于陆地的无线电信系统的框图；
图2说明了一个定位切换的实例，其中定位数据通过一个目标基站收发器获得并且被传送给一个服务的基站控制器；以及
图3A和3B说明了根据本发明的优选实施方案在一个空闲移动站的定位处理实例中的步骤，其中在移动站定位时呼叫被服务的移动交换中心接收。当前优选示范实施方案详述
本申请的多个创新的教导将通过特别参考当前优选示范实施方案来进行描述。然而可以理解的是这类实施方案仅仅提供了一些对此处创新教导的许多有利使用的实例。一般而言，本申请的说明书中所做的陈述不需要界定任何不同的要求得到保护的发明。而且，一些陈述可以应用于一些发明的特性但不能应用于其它的特性。
现在参见图3A和3B，说明了在蜂窝网络10内定位一个空闲移动站200的定位处理实例中的步骤。最初，在服务于包含MS200的位置区域(LA)205的移动交换中心/访问者位置寄存器(MSC/VLR)260从位于MSC/VLR260之内或作为一个独立节点与MSC/VLR260通信的移动定位中心(MPC)270接收到定位请求后(步骤300)，服务的MSC/VLR260确定MS200处于空闲模式(步骤305)。然后MSC/VLR260建立一个与MS200相关的定位忙状态，例如通过设置一个与用户相关的定位指示器为“由于定位而被连接管理占用”(步骤310)。这个标志将允许MSC/VLR260在定位连接和正常标识“被连接管理占用”之间进行区分。
然后MSC/VLR260必须在转发定位请求给服务于MS200所在LA205的基站控制器(BSC)240(步骤325)之前寻呼MS200(步骤315)并且建立一个到MS的呼叫(步骤320)。这个呼叫并未激活MS200上的振铃音，所以不会引起MS200的注意。始发的BSC240接着确定哪个基站收发器站(BTS)220当前正服务于MS200(步骤330)，并且可能的话，从这个服务的BTS220获取定时提前(TA)值(TA1)或其它定位数据。此后，通过执行定位切换来从两个目标BTS(210和230)获取TA值(步骤340)。如果服务的BTS220不支持定位，就必须选择一个额外的目标BTS(未显示)。应该注意的是可以使用基于三角的其它定位方法取代此处讨论的获取TA值的方法。除此之外，MS200的定位可以使用多于三个的BTS(210，220和230)来执行。
通过服务的BSC240在信道激活消息中发送一个新激活类型给目标BTS230来实现给目标BTS230之一的定位转接(步骤340)，新激活类型通知BTS230必须执行一个定位切换(步骤345)。目标BTS230接着向服务的BTS250确认信道激活消息(步骤350)。
此后，BSC240通过服务的BTS220发送一个命令给MS200以便传送一个转接接入消息给目标BTS230(步骤360)。在MS200等待来自目标BTS230的响应的时间内，例如大概320毫秒，目标BTS230使用由MS200发出的接入突发来测量定时提前值(接入延迟)(TA3)(步骤365)，并且转发此定位数据给服务的BSC240(步骤370)。然后可以用以前所陈述的方式执行一个给其它的目标BTS210的定位切换。然后由目标BTS230(TA3)测量的TA值与从服务的BTS220和其它目标BTS210获得的TA值(TA1和TA2)一起由服务的BSC250传送给MSC260(步骤375)。
最后，从目标BTS230获取的TA值(TA3)，与其它TA值(TA1和TA2)一起被从MSC260转发给移动定位中心(MPC)270(步骤380)，此处MS200的位置是使用三角算法确定的(步骤385)。然后MPC270将MS200的地理位置送给请求的应用(节点)280(步骤390)。
为了在定位MS200的过程中避免发生不希望的特性交互，(该移动站在网络接收到定位请求(步骤300)时处于空闲模式(步骤305))，MSC/VLR260将一个与用户有关的指示器设置为“由于定位而被连接管理占用”(步骤310)。此后，如图3B所示(步骤311)，当一个MS终结呼叫到达MSC/VLR260时(步骤312)，MSC/VLR260可以将入呼叫放入队列265中(步骤313)直到完成定位处理(步骤392)且被定位的用户返回到空闲模式(步骤394)，例如定位指示器被关闭。优选地，当呼叫处在队列265中时，该呼叫可以被连接到一个振铃音设备或一个广播器268(步骤314)。被叫用户的终结特性在定位过程中未被激活。一旦定位完成(步骤392)并且被叫用户变成空闲(步骤394)，呼叫可以从队列265中取出(步骤396)且提供给MS200(步骤398)。如所需要的那样通过将入呼叫放入队列265中，MSC/VLR260可以有利地避免激活诸如无应答呼叫转移、忙时呼叫转移和呼叫等待等的终结特性。
正如那些本领域的技术人员将认识到的，本应用所描述的激活概念可以在广泛的应用范围内进行修改和变化。相应地，要求专利保护的主题范围不限于任何所讨论的特定的示范实例。
例如，应该注意的是MS终结呼叫的排队不仅仅被那些需要为处于空闲模式的MS捕获业务信道的定位方法所需要。
同样应该注意的是此处引入的“由于定位而被连接管理占用”的标识可以用于其它在为了收集定位测量值而需要无线联系时校正定位处于空闲模式的移动站所产生的不期望的影响的机制。
而且，应该理解的是在定位MS时，可以使多于一个的MS终结呼叫排队。一旦MS变成空闲，第一个入呼叫被连接到MS，而正常的诸如呼叫转移或呼叫等待等本领域众所周知的呼叫终结特性可以被应用于后续的入呼叫。