專利名稱：地理信息系統(tǒng)與方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地理信息系統(tǒng)和提供地理信息的方法，具體為涉及使用蜂窩系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)和提供地理信息的方法。
一般來說，地理信息系統(tǒng)通知用戶當前的位置。全球定位系統(tǒng)(GPS)是這種地理信息系統(tǒng)的代表。GPS采用了多個衛(wèi)星來向帶有接收機的用戶提供的地理信息。因此任何長期戶外活動的人，如獵手、遠距離旅行者、登山者、捕魚人都可使用GPS導航。而且GPS接收機可以被設置在一個汽車內(nèi)，在這種情況下，司機可以使用通過該接收機接收的地理信息到達目的地而不至迷路。
為使用GPS必須在天空中安排多個人造衛(wèi)星。相應地，初始投資也要求很大。而且用戶必須另買一個接收機。此外，當用戶擁有一個如蜂窩電話或PDA(個人數(shù)字助理)的個人信息設備時，攜帶GPS終端以及該個人信息設備十分不方便。
一種在蜂窩通訊系統(tǒng)中確定移動單元位置的方法，已在1997年2月11日授與Frederick W.Leblanc等人的美國專利第5,602,903號中提供，其名稱為“定位系統(tǒng)與方法?！痹谶@個方法中，參照每一基站中天線電接收機所事先確定的多種距離和方向確定了多次RF(射頻)測量。參照每一基站的RF測量被模型化為具有最大和最小邊界的比例等高線形狀(contour shapes)，它能被投影到一個地理信息系統(tǒng)上。這些RF測量從相鄰的各個基站確定。相鄰基站的RF測量的等高線形狀的交叉部分確定了一個有界多邊形(boundingpolygon)區(qū)域，這個區(qū)域以最大最小誤差估計值的方式描述了移動單元的位置。
然而，該美國專利5,602,903中提供的定位方法是用來確定蜂窩電話用戶的位置以便向用戶提供緊急服務如911服務。這些位置信息本來不是提供給用戶的。而且，在上述方法中，要求對每一基站進行各種RF數(shù)據(jù)的測量和對不進行RF測量的廣大區(qū)域進行模型化。而且，由于各種影響RF測量的特征上述模型化不完整。
為解決上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種地理信息系統(tǒng)，這個系統(tǒng)讓蜂窩電話用戶使用一個蜂窩電話判定他的當前位置和他周圍的地理信息。
為了解決以上問題，本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法，該方法使用蜂窩電話系統(tǒng)向蜂窩電話用戶提供地理信息。
因此，為達到第一個目的，本發(fā)明提供了一個蜂窩通訊系統(tǒng)的地理信息服務單元中的地理信息提供系統(tǒng)，它包括移動站，用于發(fā)出地理信息服務請求消息并接收地理信息；基站，用于轉(zhuǎn)發(fā)來自預定服務區(qū)內(nèi)移動的移動站信息服務請求消息并向其轉(zhuǎn)發(fā)地理信息；移動電話交換中心。用于接收來自基站的地理信息服務請求消息，登錄該移動站的位置信息，并且當?shù)乩硇畔⒄埱笙⒕哂信c設定為地理信息服務的服務請求消息模式(pattern)一樣的服務消息模式時向基站傳送所檢測到的地理信息；處理器，用于將移動電話交換中心來的移動站位置信息轉(zhuǎn)化成用于檢測的索引(index)并且檢測其相應的地理信息。
為了達到第二個目的，本發(fā)明提供了一種在蜂窩通訊系統(tǒng)中的提供地理信息的方法，該蜂窩通訊系統(tǒng)包括移動電話交換中心、基站和移動站，該方法包括了如下步驟當移動站請求移動電話交換中心提供當前位置的地理信息時，采用預先設定的號碼，從移動站經(jīng)由基站向移動電話交換中心通過預定的控制信道傳送服務請求信號；在移動站和基站之間分配一通信信道；從基站的位置信息中獲得用于檢測地理信息的索引并且從數(shù)據(jù)庫中讀取與索引對應的地理信息；以及從移動電話交換中心經(jīng)由基站向移動站傳送讀取的地理信息。
本發(fā)明上述的目的和優(yōu)點通過附圖所示選點實施例的詳細說明將更加明顯圖1是一個通常的蜂窩電話通訊系統(tǒng)；圖2是一個通常蜂窩電話通訊系統(tǒng)服務的示意圖；圖3是本發(fā)明的蜂窩通訊系統(tǒng)的地理信息服務單元；圖4是圖3的一個移動站；以及圖5是一個表示移動電話交換中心(MTSC)與圖3的MS之間的地理信息服務過程的流程圖。
以下將參照


本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
按照圖1所示的通常的蜂窩電話通訊系統(tǒng)包括公共交換電話網(wǎng)(PSTN)110；移動電話交換中心(MTSC)120,130和140；基站(BS)，包括小區(qū)管區(qū)發(fā)射機和接收機；以及移動站(MS)154，它是移動通訊服務用戶終端。MS154是一個無線用戶終端，它通過BS與其它和用戶終端(有線或無線終端)通訊。通常的便攜式電話(手持電話或蜂窩電話)和諸如筆記本PC(個人電腦)式的與RF調(diào)制解調(diào)器耦合的天線數(shù)據(jù)傳送單元都是MS的代表。BS在小區(qū)管區(qū)發(fā)射RF信號并接收來自在蜂窩服務區(qū)域中移動的一個或多個MS154發(fā)射的RF信號。一個BS可提供服務的蜂窩服務區(qū)域包括一個半徑為幾公里的到200-300米的區(qū)域，這個區(qū)域大小取決于BS和MS154之間收發(fā)信號的強度。兩個不同的頻率被分配給一個小區(qū)管區(qū)中使用的通信信道，這樣信號可以以全雙工方法發(fā)射。也就是說，一個頻率承載到MS154的信號而另一個頻率承載到BS的信號。一個控制信道被分配給BS并且其它的信道被用做發(fā)射語音或數(shù)據(jù)的語音和數(shù)據(jù)信道。
MS154調(diào)諧到具有最強信號的控制信道(通常是MS154當時位置所處小區(qū)的控制信道)并且向BS發(fā)送一個唯一的標識號碼，這個標識號碼將被發(fā)射給MTSC120,130和140，此時MS處于一個空閑狀態(tài)(即電源打開但MS154不被使用)。MS154在位置變化期間繼續(xù)監(jiān)視控制信道以調(diào)諧至最強的控制信道。用戶可以通過終端上的服務可用指示裝置得知何時MS154與BS相連通。當移動用戶打電話時，到BS的首次連通通過該控制信道來進行。該BS分配一個當時未使用的語音信道。所述MS154和BS在打電話期間連接到這個語音信道上。
圖2說明了一個通常的蜂窩通信系統(tǒng)服務的示意圖。此系統(tǒng)包括第一小區(qū)管區(qū)220，包括MS和第一BS(BS1)；第二小區(qū)管區(qū)210，其包括第二BS(BS2)；和MTSC230，其包括MTSC發(fā)射機和接收機232；以及中央呼叫處理器234。
當要從連至一個MS或PSTN110的普通電話對另一MS進行呼叫時，呼叫者必須首先接入圖1的蜂窩電話系統(tǒng)。這項工作通過撥每一MS所具有的唯一標識號碼(即電話號碼)來完成。如圖2所示，MTSC230從第一、第二小區(qū)管區(qū)220和210接收一個呼叫請求信號并且指令其中央呼叫處理器234恢復呼叫處理。此時，中央呼叫處理器234向MS通過控制信道傳送一個尋呼信號，以通知另一個MS被呼叫。這個尋呼信號包括被呼叫的標識號碼(電話號碼)。當該MS保持服務狀態(tài)(例如，呼叫狀態(tài))并且移動至另一個服務區(qū)時，即移動至蜂窩電話系統(tǒng)服務區(qū)中的另一個小區(qū)管區(qū)時，MTSC230將該呼叫從第一BS(BS1)過區(qū)切換或移交到第二BS(BS2)，因此服務被連續(xù)執(zhí)行。此時，MTSC230發(fā)送一個過區(qū)切換消息指令第二BS(BS2)在第二BS(BS2)的語音信道中選擇一個未使用的信道并且將當前正在第一BS(BS1)中使用的第一語音信道切換到新選擇的第二BS(BS2)的第二語音信道。
圖3說明了一個本發(fā)明的使用蜂窩通訊系統(tǒng)的地理信息服務單元。該單元包括MS310；多個BS 322,324和326；一個MTSC330；一個服務用戶表340；一個地理信息檢測處理器350；和一個地理信息數(shù)據(jù)庫360。
如圖3所示，當電源加電時MS310掃描控制信道，選擇控制信道中的最強信道，并且通過該控制信道向MTSC330傳送用于登錄該標識號碼和其位置的信號。
需要地理信息服務的便攜式電話用戶按下一個功能鍵，通過MS310的鍵盤輸入一個約定的(engaged)服務碼(如功能鍵“#180”)，并且從MS310接入到MTSC330。當MS用戶通過MS310的鍵盤輸入一個服務碼并且按下“發(fā)送”鍵時，MS310使用當前位置所處小區(qū)管區(qū)作為服務區(qū)通過控制信道向相對應的BS傳送一個由輸入服務碼和MS310移動標識組成的服務請求信息。相關的BS將服務請求消息從MS310轉(zhuǎn)發(fā)至MTSC330。MTSC330比較從相關BS收到的MS310標識號碼和存儲在服務用戶列表340中的標識號碼，檢查用戶是否登錄，并且如果登錄，則登錄MS310的位置信息并且分配一個用于傳送該數(shù)據(jù)的語音和數(shù)據(jù)信道。并且，當從BS收到的服務請求信息與設置為地理信息服務的服務請求格式(如#180)相符合時，MTSC330從地理信息檢測處理器350接收基站附近的地理信息并且將其傳送給相關基站。
地理信息檢測處理器350將相關MS310的位置信息，即從MTSC330來的相關MS的標識信息，轉(zhuǎn)化成用以檢測地理信息數(shù)據(jù)庫360的索引。并且地理信息檢測處理器350從地理信息數(shù)據(jù)庫360中按照該檢測索引檢測出對應于MS310當前位置的地理信息并且將該信息通過相關BS傳送至MS310。此時，一種數(shù)據(jù)傳送協(xié)議如傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議(TCP/IP)被采用在MTSC330和MS310之間，用于傳送地理信息。根據(jù)地理信息檢測處理器350的檢測索引的地理信息被存儲在地理信息數(shù)據(jù)庫360中。
圖4是圖3的MS310的詳細說明圖。該MS包括RF數(shù)據(jù)發(fā)送與接收模塊410，它包括一個鍵盤414和一個RF數(shù)據(jù)發(fā)射機和接收機412；接口420和地理信息顯示部分430，包括一個地理數(shù)據(jù)處理器432和顯示部分434。
如圖4所示，RF數(shù)據(jù)發(fā)射機和接收機421通過天線408接收包括從地理信息數(shù)據(jù)庫360中讀取的地理信息的RF數(shù)據(jù)，并且用鍵盤414發(fā)送約定的服務碼。地理數(shù)據(jù)處理器432執(zhí)行通過接口420從RF數(shù)據(jù)發(fā)射機和接收機412接收的地理信息所要求的適當處理，例如對JPEG(聯(lián)合圖像專家組)編碼地理信息進行JPEG解碼，并且將結果顯示在顯示部分434上。并且在RF數(shù)據(jù)發(fā)送和接收模塊410中，需要數(shù)據(jù)傳送協(xié)議用于傳送地理信息。RF數(shù)據(jù)發(fā)送和接收模塊410和地理信息顯示部分430用接口420或連接器如EIA/TIA-232-E來實現(xiàn)串行二進制數(shù)據(jù)連接。
圖5是MTSC330和圖3的MS310之間地理信息服務過程的流程圖。
MS310通過用一個預先設定的號碼撥打MTSC330請求建立一個用以請求當前位置地理信息的連接(步驟510)。MTSC330確認服務請求類型并且通過在有關BS322,324和326的語音和數(shù)據(jù)信道中分配一個未使用的信道給MS310來進行連接(步驟520)。當MS310從MTSC330請求數(shù)據(jù)時(步驟530),MTSC330通過有關BS將地理信息數(shù)據(jù)庫360中提取的地理信息傳送給MS310(步驟540)。
當MS310在地理信息被提供的同時在各小區(qū)之間移動時，MTSC330執(zhí)行BS322,324和326之間的過區(qū)切換，如同執(zhí)行語音電話呼叫中的過區(qū)切換一樣。當MS310從第一小區(qū)管區(qū)移動到第二小區(qū)管區(qū)時，MTSC330在第二小區(qū)內(nèi)選擇一個可用的語音和數(shù)據(jù)信道并且指令第一小區(qū)管區(qū)的第一BS將過區(qū)切換消息傳送到該MS。用于指示在第二小區(qū)管區(qū)中所述語音和數(shù)據(jù)信道以調(diào)諧MS的信息也包含在該過區(qū)切換消息中。MTSC330通過新設置的信道傳送更新的地理信息。此時，MTSC330用第二BS的標識號碼來檢測地理信息數(shù)據(jù)庫，并且通過在過區(qū)切換期間更新的語音和數(shù)據(jù)信道并且發(fā)射對應于該輸入標識號碼的地理信息至該MS。該MS顯示接收的地理信息。當在語音電話呼叫服務中用在便攜式電話中使用的同樣的方法取消服務呼叫時，MS返回到待用或空閑狀態(tài)。
本發(fā)明不局限于上述實施例并且很顯然本領域技術人員在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)可以做出許多改動。也就是說，通過將包含數(shù)據(jù)傳送功能和EIA/TIA-232E連續(xù)單元的便攜式電話和包含地理信息數(shù)據(jù)處理功能的顯示單元連接至移動站，是可以通過蜂窩通訊網(wǎng)提供地理信息服務的。通過將包含數(shù)據(jù)傳送功能和EIA/TIA(電子工業(yè)協(xié)會/電信業(yè)協(xié)會)-232-E連接單元的便攜式電話和包含地理信息數(shù)據(jù)處理功能的PDA連接到移動站，可以通過蜂窩通訊網(wǎng)提供地理信息服務。并且，在便攜式信息終端具有連入蜂窩通訊網(wǎng)功能的情況下，地理信息服務可以簡單地通過加入地理信息處理功能實現(xiàn)。
如上所述，按照本發(fā)明，可以使用在BS和MS之間的一個控制過程來確定MS的位置，而不需另外的位置搜索和多個計算過程來獲取MS所處位置的地理信息；并提供其相應的地理信息。
權利要求
1．一種蜂窩通訊系統(tǒng)的地理信息服務單元中的地理信息提供系統(tǒng)，包括發(fā)送地理信息服務請求消息和接收地理信息的移動站；轉(zhuǎn)發(fā)來自預定服務區(qū)內(nèi)移動的移動站信息服務請求消息并向其轉(zhuǎn)發(fā)地理信息的基站；移動電話交換中心，用于接收來自所述基站的地理信息服務請求消息，登錄所述移動站的位置信息，并且當?shù)乩硇畔⒄埱笙⒕哂信c設定為地理信息服務的服務請求消息模式一樣的服務消息模式時向所述基站傳送所檢測到的地理信息；處理器，用于將所述移動電話交換中心來的移動站位置信息轉(zhuǎn)化成用于檢測的索引并且檢測其相應的地理信息。
2．如權利要求1所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中所述移動站的服務請求信息包括一約定的服務碼和一標識號碼。
3．如權利要求1所述的地理信息提供系統(tǒng)，進一步包括一個地理信息數(shù)據(jù)庫，用于存儲根據(jù)所述處理器的用于檢測的索引的地理信息。
4．如權利要求1所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中所述移動電話交換中心當存儲在用戶列表中的標識號碼與從所述移動站接收到的標識號碼相符合時，分配語音和數(shù)據(jù)信道用于傳送數(shù)據(jù)。
5．如權利要求1所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中所述移動站包括RF接收部分，用于接收地理信息數(shù)據(jù)；和地理信息顯示部分，用于根據(jù)從該RF接收部分收到的地理信息數(shù)據(jù)處理信號并將其顯示在屏幕上。
6．如權利要求5所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中所述地理信息顯示部分包括地理數(shù)據(jù)處理器，用于解碼所收到的地理信息數(shù)據(jù)并且輸出解碼信號；以及顯示解碼信號的顯示單元。
7．如權利要求6所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中所述顯示單元是一個液晶顯示板。
8．如權利要求1所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中所述移動電話交換中心按預定的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議傳送地理信息。
9．如權利要求8所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)傳送協(xié)議是TCP/IP。
10．如權利要求1所述的地理信息提供系統(tǒng)，進一步包括連接到所述移動站上的信息終端，其中被傳送的地理信息顯示在所述信息終端的顯示單元上。
11．如權利要求10所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中信息終端是一個PDA。
12．如權利要求10所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中所述移動站和信息終端通過EIA/TIA-232-E相互連接。
13．如權利要求10所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中所述移動站和信息終端相互直接連接。
14．如權利要求1所述的地理信息提供系統(tǒng)，其中被傳送的地理信息按JPEG標準壓縮。
15．一種在包括移動電話交換中心、基站、移動站的蜂窩通訊系統(tǒng)中使用的提供地理信息的方法，包括如下步驟當移動站使用預先設定的號碼向移動電話交換中心請求提供當前位置地理信息時，通過一預定控制信道從移動站經(jīng)由基站向移動電話交換中心傳送服務請求信號；在所述移動站和基站之間分配一通訊信道；獲得從所述基站位置信息檢測地理信息的索引并從所述數(shù)據(jù)庫中讀取相應于該索引的地理信息；以及從所述移動電話交換中心經(jīng)過所述基站向所述移動站傳送所讀取的地理信息。
全文摘要
一種使用蜂窩系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)以及地理信息提供方法。該系統(tǒng)包括:發(fā)送地理信息服務請求消息并接收地理信息的移動站;轉(zhuǎn)發(fā)來自預定服務區(qū)內(nèi)移動的移動站的信息服務請求消息并向其轉(zhuǎn)發(fā)地理信息的基站;移動電話交換中心,接收來自基站的地理信息服務請求消息,登錄移動站的位置信息,當?shù)乩硇畔⒄埱笙⒕哂信c設定為地理信息服務的服務請求消息模式一樣的服務消息模式時向基站轉(zhuǎn)發(fā)所檢測的地理信息;處理器,將移動電話交換中心來的移動站位置信息轉(zhuǎn)換成檢測索引并檢測其相應的地理信息。
文檔編號H04Q7/34GK1219830SQ98118418
公開日1999年6月16日 申請日期1998年8月13日 優(yōu)先權日1997年12月9日
發(fā)明者李暿梃 申請人:三星電子株式會社