(12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP 2003466 B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. G01S /02 (2010.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert 2014.07.14 (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet 2014.02.19 (86) Europeisk søknadsnr 08460024.6 (86) Europeisk innleveringsdag 2008.06.12 (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato 2008.12.17 (30) Prioritet 2007.06.13, PL, 3826307 (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (73) Innehaver Szweryn, Eryk, Ul. Mickiewicza 20/21, 01-17, Warszawa, Polen Strzalkowski, Lukasz, Domaniewska 14, 02-672 Warszawa, Polen (72) Oppfinner Szweryn, Eryk, ul. Mickiewicza 20 m. 21, 01-17 Warszawa, Polen Strzalkowski, Lukasz, ul. Domaniewska 14, 02-672 Warszawa, Polen Tereszczuk, Radoslaw, ul. Lachmana 1/103, 02-786 Warszawa, Polen (74) Fullmektig Bryn Aarflot AS, Postboks 449 Sentrum, 0104 OSLO, Norge (4) Benevnelse Lokaliseringsmetode for mobiltelefon (6) Anførte publikasjoner PL-A1-38 780 US-A1-2007 042 772
1 Lokaliseringsmetode for mobiltelefon BESKRIVELSE TEKNISK OMRÅDE [0001] Oppfinnelsens omfang og gjenstand er knyttet til en fremgangsmåte for lokalisering av en mobiltelefon, og anvendes særlig for utføring av tjenester som legges frem eller presenteres til eieren av mobiltelefonen, slik som for eksempel informasjon om butikker og tjenester i umiddelbar nærhet. 10 1 20 2 30 3 BAKGRUNN [0002] I et standard mobiltelefonnettverk kan lokalisering av en mobilstasjon typisk oppnås ved hjelp av en standard posisjonoppdateringsprosedyre. En slik prosedyre eller metode blir utført i flere bestemte situasjoner, for eksempel når mobilen eller mobiltelefonen beveger seg fra en celle i et posisjonsområde til en celle i et annet posisjonsområde. Imidlertid er et posisjonsområde vanligvis definert som en gruppe av celler, og dermed er nøyaktigheten av en slik lokalisering eller posisjonering tilstrekkelig bare til å foreta en endesentral- eller endestasjonsanrop (terminal ended call), men er ikke tilstrekkelig for utførelse eller utføring av ytterligere tjenester. [0003] Flere metoder for å øke nøyaktigheten av lokalisering av en mobilstasjon er blitt foreslått. En av dem er en fremgangsmåte til lokalisering av bærbare mottakerenheter eller mottaksutstyr, som er beskrevet i patentsøknad PL 38780. Ifølge denne kjente fremgangsmåten vil GSM-nettverket omfatte et sett av BTS- (base transceiver station) stasjoner med høyeffektsnivå og i tillegg et sett av mini-bts-stasjoner med lav effekt eller ytelse som brukes for lokalisering eller posisjonering. Nevnte fremgangsmåte omfatter trinnene med å lagre posisjonsdata fra mini-bts i minst én database i minst én telefon- eller velgersentral, å innføre eller introdusere en mobiltelefon inn i et dekningsområde for mini-bts-laveffektsstasjonen, å måle ved hjelp av nevnte mobiltelefon, signalstyrken mottatt fra mini-bts-laveffektsstasjonen, å registrere signalstyrken mottatt fra mini-bts-laveffektsstasjonen, som er sammenlignbar med styrken på signaler omfattet i en aktuell eller foreliggende liste over de sterkeste signaler mottatt av mobiltelefonen. Videre, hvis signalstyrken fra nevnte mini-bts er høy nok til å garantere en god tjenestekvalitet, i henhold til denne kjente metode vil nevnte mini-bts-celle bli foreslått for innloggingsprosedyre. Siden nevnte mini-bts har et annet plasserings- eller posisjonsområde fra nabocellene, vil posisjonoppdateringsprosedyren inntreffe eller oppstå automatisk. Etter oppnåelse av forbindelse med mobiltelefonen til GSM-nettverket gjennom mini-bts-laveffektsstasjonen, vil informasjon om denne hendelsen registreres
2 10 1 20 2 eller føres i telefonsentralen, og ved hjelp av en database vil plasseringen eller posisjonen av mobiltelefonen bli bestemt som posisjonen eller lokasjonen av mini-btslaveffektsstasjonen. [0004] Ulempen ved denne kjente fremgangsmåten er det faktum at når en telefon som skal lokaliseres, blir flyttet, kan den tid som er nødvendig for telefonen å gjennomføre i sin helhet prosedyren med å få forbindelse til GSM-nettverket ved hjelp av mini-btslaveffektsstasjonen overskride den tid som telefonen som lokaliseres, tilbringer i området til en mini-bts-høyeffektsstasjon, noe som betyr at lokaliseringshendelsen ikke er observert. Videre i den kjente metoden, hvis signalstyrken fra en mini-bts er sammenlignbar med andre signal(er) mottatt fra naboceller, men det garanteres ikke nok kvalitet på tjenesten som vil bli foreslått som en foretrukket omgivelse, vil en lokaliseringshendelse innenfor en rekke av mini-bts, ikke forekomme. [000] Det er også kjent fra US 2007/042772 et trådløst kommunikasjonssystem for bruk i et luftfartøy, omfattende en picocelle-basestasjon i et fly og tilknyttet ombordutstyr montert om bord på luftfartøyet, idet basestasjonen som er i stand til å kommunisere med trådløse enheter som brukes av abonnenter på flyet / b luftfartøyet og med om bord- eller bakkebasert utstyr som kommuniserer med én eller flere bakkebaserte enheter eller utstyr. Dette løser imidlertid problemet med lokalisering av en mobiltelefon på det bevegelige luftfartøyet, men ulempen med dette konseptet eller systemet er at det ikke løser problemet med lokalisering av en mobiltelefon hvis en luftbåret picocelle-basestasjon ikke transmitterer / sender / overfører et signal med god kvalitet for innloggingsprosedyren. [0006] Formålet med oppfinnelsen er å øke hastigheten og nøyaktigheten til lokaliseringsprosessen av en mobilstasjon, som muliggjør realisering av et scenario som ellers er umulig å få eller oppnå når fullstendig gjennomføring av GSM-nettverksforbindelsesprosedyren ved hjelp av en mini-bts-laveffektsstasjon er påkrevd eller nødvendig for å finne eller lokalisere telefonen. Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et system for lokalisering, hvor lokaliseringshendelsen forekommer i dedikerte steder og er avhengig kun av aktiviteten til mobilstasjonens bruker. 30 3 SAMMENDRAG [0007] Det vesentlige ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen bygger på det faktum at, etter innføring eller introdusering av mobiltelefonen inn i et dekningsområde for en mini-bts-laveffektsstasjon, ved hjelp av et program som opererer eller kjøres på mobiltelefonens SIM-kort, vil mobiltelefonens posisjon / plassering / lokalisering innenfor et dekningsområde for en mini-bts-laveffektsstajson bli detektert eller oppdaget.
3 10 1 20 2 [0008] En fremgangsmåte for lokalisering av en mobiltelefon ved hjelp av et cellulart eller celle(delt) nettverk, i henhold til oppfinnelsen, hvor cellenettet eller mobilnettet omfatter et sett av BTS-stasjoner med høyeffektsnivå og et sett av mini-bts-laveffektsstasjoner som brukes for lokalisering og har identifikatorer som er tildelt eller tilordnet til dem, hvor fremgangsmåten omfatter trinn med lagring av posisjonsdata for hver mini- BTS i minst én database i minst én sentral; innføring eller introdusering av en mobiltelefon inn i et dekningsområde for en mini-bts-laveffektsstasjon; måling, ved hjelp av nevnte mobiltelefon, av signalstyrken mottatt fra mini-bts-laveffektsstasjonen; registrering, ved hjelp av nevnte mobiltelefon, av signalstyrken mottatt fra mini-btslaveffektsstasjonen, som er sammenlignbar med styrken på signaler omfattet i en aktuell eller løpende liste over de sterkeste signaler mottatt av nevnte mobiltelefon; og er karakterisert ved at den videre omfatter trinn med å bestemme en endring i en liste over de sterkeste signaler som er mottatt av nevnte mobiltelefon; å informere programmet som opererer på et SIM-kort i mobiltelefonen om endringen i listen over de sterkeste signaler som er mottatt av nevnte mobiltelefon; å kontrollere, ved hjelp av nevnte program, om det er en ny basestasjon på nevnte liste; å utføre en lokaliseringshendelse eller -operasjon; idet nevnte lokaliseringshendelse innbefatter trinnet med å kontrollere, ved hjelp av nevnte program, om en identifikator for nevnte nye basestasjon er omfattet i en rekke av identifikatorer tilordnet mini-bts brukt for lokalisering; å informere en sentral om lokaliseringshendelsen; å lese eller avlese lokasjonen eller posisjonen til nevnte mini-bts fra nevnte database; å tilordne eller tildele posisjonen eller plasseringen av nevnte mini-bts til nevnte mobiltelefon. [0009] Fortrinnsvis vil trinnet med å informere sentralen om lokaliseringshendelsen oppstå eller forekomme kun i en situasjon når verdien til signalstyrken mottatt av mobiltelefonen fra mini-bts-laveffektsstasjonen er høyere enn minimumsverdien til signalstyrken bestemt av programmet som opererer på SIM-kortet til mobiltelefonen. [0010] Oppfinnelsen muliggjør lokalisering av en mobiltelefon med en nøyaktighet på 20m - 0m. 30 3 KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE [0011] Oppfinnelsen er forklart i mer detalj på grunnlag av tegningene, hvor: Fig. 1 viser et blokkdiagram av mobiltelefonlokaliseringssystemet, Fig. 2 viser utvalgte deler eller elementer av lokaliseringssystemet, i en overheadvisning, med mobiltelefonen utenfor et avstandsområde (range area) for signalet fra en mini- BTS-laveffektsstasjon,
4 Fig. 3 viser utvalgte deler eller elementer av lokaliseringssystemet, i en overheadvisning, med mobiltelefonen lokalisert eller liggende innenfor et avstandsområde for signalet til en mini-bts-laveffektsstasjon, og Fig. 4 presenterer utvalgte deler eller elementer av mobiltelefonen. 10 1 20 2 30 3 BESKRIVELSE AV FORETRUKKET UTFØRELSE [0012] I henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, blir mobiltelefonen 7 innført eller introdusert til et (avstands)område for en mini-bts-laveffektsstasjon 4. Dette faktum blir detektert når nivået til signalstyrken som mottas fra mini-bts-laveffektsstasjonen 4 er sammenlignbart, med hensyn til størrelsesorden, med styrken på signalet som mottas fra den urbane BTS-høyeffektsstasjon 3. Dette blir detektert på bakgrunn av endringer i listen 10 over de sterkeste signaler som mottas av mobiltelefonen 7. Programmet 11 som opererer eller kjøres på SIM-kortet 12 til mobiltelefonen 7 blir informert om endringer i denne listen 10. Ved hjelp av programmet 11 blir identifikatoren for hver ny basestasjon i / på listen 10 sjekket / kontrollert. Dersom identifikatoren kommer fra et område eller en rekke som er tilordnet basestasjoner som brukes for lokalisering, blir informasjon om denne hendelsen sendt eller overført til velger- eller telefonsentralen (switching center) 1. På bakgrunn av dette, ved hjelp av en database 9, blir posisjonen eller plasseringen av mobiltelefonen 7 bestemt som posisjonen eller lokasjonen av nevnte mini-bts 4 med lav effekt eller ytelse. [0013] Systemet, vist i fig. 1, inneholder urbane BTS-høyeffektsstasjoner 3 og mini-btslaveffektsstasjoner 4. De urbane BTS-høyeffektsstasjoner 3 og mini-bts-laveffektsstasjoner 4 er koblet eller forbundet ved hjelp av permanente forbindelser eller linjer til / med BSC- (Base Station Controller) stasjoner 2. BSC-stasjoner 2 er koplet eller forbundet ved hjelp av permanente forbindelser eller linjer til / med en MSC- (Mobile Switching Centre) sentral 1. BSC-stasjoner 2 er brukt til å styre eller kontrollere driften av BTS-stasjoner 3 og 4 og for overføring eller transmittering av data mellom BTSstasjoner 3 og 4 og MSC-sentral 1. [0014] Signalområdet til en urban BTS-høyeffektsstasjon 3, i fig. 2 og fig. 3, er angitt med sirkler som er merket med. Signalområdet til en mini-bts-høyeffektsstasjon er angitt med sirkler som er merket med 6. Mobiltelefonen er indikert / angitt med tallet 7. [001] Et SIM-kort 12 er plassert i mobiltelefonen 7, vist i fig. 4. Programkoden 11 er lokalisert eller plassert på SIM-kortet 12. Listen 10 over de sterkeste basestasjonsignaler som mottas av telefonen, er lokalisert eller plassert i mobiltelefonen 7. [0016] På steder eller lokasjoner hvor mobiltelefoner 7 skal lokaliseres, vil mini-btsstasjoner 4 med lav overføringsstyrke, opp til 10W, bli installert. Mini-BTS-laveffekts-
10 stasjoner 4 som brukes for lokalisering, har sine egne individuelle identifikatorer i mobilnettet. [0017] I henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, hvis en mobiltelefon 7 er innført eller introdusert av brukeren med en avstand på 0m - 200m fra mini-bts-laveffektsstasjonen 4, vil styrken P mini mottatt av en slik telefon fra mini-bts-laveffektsstasjonen 4, med hensyn til den lille avstanden mellom mini-bts-laveffektsstasjonen 4 og telefonen 7, være sammenlignbar, med hensyn til størrelsesorden, med styrken P urban mottatt fra den urbane BTS-høyeffektsstasjonen 3. [0018] Dette resulterer fra det faktum at styrken P received mottatt av mobiltelefonen som er utstyrt med en antenne med et effektivt areal A, som ligger eller er lokalisert ved en avstand d fra basestasjonen, er uttrykt ved formelen: P received = P of base station * A 4 * π * d 2 1 20 [0019] Siden styrken P received er avhengig, i omvendt forhold, av kvadratet av avstanden mellom basestasjonen og mobiltelefonen, og i direkte forhold av effekten som sendes ut fra basestasjonen P of base station, og deretter til tross for at sendestyrken eller utgangseffekten til den urbane BTS-høyeffektsstasjonen 3 er vesentlig høyere enn sendestyrken eller utgangseffekten til mini-bts-laveffektsstasjonen 4, deretter ved en viss hensikts- messig liten avstand d fra mini-bts-laveffektsstasjonen 4, vil styrken på signalet P mini mottatt fra denne, være sammenlignbar med styrken på signaler P urban mottatt fra BTShøyeffektsstasjoner 3.
6 P A T E N T K R A V 10 1 20 2 30 1. Fremgangsmåte for lokalisering av en mobiltelefon ved hjelp av et mobilnett, hvor mobilnettet omfatter et sett av BTS-stasjoner (3) med høyeffektsnivå og et sett av mini- BTS-stasjoner (4) med lav effekt eller ytelse som brukes for lokalisering og omfatter identifikatorer som er tildelt dem, hvor fremgangsmåten omfatter trinn med å: - lagre posisjonsdata for hver mini-bts-stasjon (4) i minst én database i minst én sentral; - innføre en mobiltelefon (7) inn i et dekningsområde til en mini-bts-stasjon med lav effekt; - måle, ved hjelp av nevnte mobiltelefon, signalstyrken mottatt fra nevnte mini-btslaveffektsstasjon (4); - registrere, ved hjelp av nevnte mobiltelefon, signalstyrken, mottatt fra mini-bts-laveffektsstasjonen (4), som er sammenlignbar med styrken til signalene omfattet i en aktuell eller oppdatert liste over de sterkeste signaler som er mottatt av nevnte mobiltelefon (7), k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte fremgangsmåte videre omfatter trinn med å: - bestemme en endring i en liste over de sterkeste signaler som er mottatt av nevnte mobiltelefon (7); - informere et program (11) som opererer eller kjøres på et SIM-kort (12) i mobiltelefonen (7), om endringen i listen over de sterkeste signaler mottatt av mobiltelefonen (7); - sjekke eller kontrollere, ved hjelp av nevnte program (11), om det er en ny basestasjon på nevnte liste; - utføre en lokaliseringshendelse eller -handling; - nevnte lokaliseringshendelse omfattende trinn med å sjekke eller kontrollere, ved hjelp av nevnte program (11), om en identifikator for nevnte nye basestasjon er omfattet i en rekke av identifikatorer tildelt eller tilordnet nevnte mini-bts-stasjon (4) som er brukt for lokalisering; - informere en sentral (1) om lokaliseringshendelsen; - avlese lokaliseringen eller posisjonen til nevnte mini-bts-stasjon (4) fra nevnte database; - tildele posisjonen eller plasseringen av nevnte mini-bts-stasjon (4) til nevnte mobiltelefon (7). 3
7 2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at trinnet med å informere sentralen (1) om lokaliseringshendelsen oppstår kun i en situasjon når verdien til signalstyrken mottatt av mobiltelefonen (7) fra mini-bts-laveffektsstasjonen (4) er høyere enn minimumsverdien til signalstyrken bestemt av programmet (11) som opererer på SIM-kortet (12) i mobiltelefonen (7).