Un método para utilizar por un sistema de localización inalámbrica,

WLS, para localizar un dispositivo inalámbrico que opera en un área geográfica servida por un sistema de comunicaciones inalámbrico, que comprende: monitorizar un conjunto de enlaces de señalización predefinidos del sistema de comunicaciones inalámbricas, en el que dichos enlaces de señalización predefinidos incluyen al menos un enlace A (52) entre un controlador de estación base, BSC (96) y un centro de conmutación móvil, MSC, (50) y un enlace GSM-MAP (48); detectar al menos una transacción de red predefinida que involucra un activador preestablecido que ocurre al menos en uno de dichos enlaces de señalización predefinidos; en respuesta a la detección de dicha, al menos una, transacción de red predefinida que involucra un activador predefinido, correlacionar los datos de identidad móvil, la MSID, detectada sobre dicho enlace A (52) con el número ISDN de la estación móvil, el MSISDN, detectado sobre dicho enlace GSM- MAP (48) para el dispositivo inalámbrico asociado con dicha transacción de red predefinida, en el que dicha MSID comprende al menos uno de, los datos de la identidad internacional del subscriptor móvil, IMSI, y los datos de la identidad del subscriptor móvil temporal, TMSI; y usar los datos de MSID o MSISDN correlacionados como un activador en un procesamiento de localización posterior

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere en general a métodos y aparatos para localizar dispositivos inalámbricos, también llamados estaciones móviles (MS), tales como los utilizados en sistemas celulares digitales o análogos, sistemas de comunicación personal (PCS), radios móviles especializadas mejorados (ESMR), y otros tipos de sistemas de comunicaciones inalámbricos. Más particularmente, pero no exclusivamente, la presente invención se refiere al uso de secuencias de mensajes de red prescritas al iniciar, o activar, aplicaciones de servicio en base a la localización y la reutilización de los parámetros de interfaz de radio existentes dentro de tales secuencias de mensajes para proporcionar localización de baja exactitud o para permitir la sintonización de receptores especializados para localización de alta exactitud para un suscriptor particular.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El trabajo anterior que se refiere a Sistemas de Localización Inalámbricos se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5.327.144, del 5 de julio de 1994, “Sistema de Localización de Teléfono Celular” (“Cellular Telephone Location System”) que describe un sistema para localizar teléfonos celulares utilizando técnicas de diferencia de tiempo de llegada (TDOA). Mejoras adicionales del sistema descrito en la patente 5.327.144 se describen en la Patente de los Estados Unidos No. 5.608.410, del 4 de marzo de 1997 “Sistema para Localizar una Fuente de Transmisiones por Ráfagas” (System for Locating a Source of Bursty Transmissions”. Ambas de estas patentes se ceden a TruePosition, Inc., el cesionario de la presente invención. TruePosition ha continuado el desarrollo de mejoras significativas a los conceptos inventivos originales.

Durante los últimos años recientes, la industria celular ha incrementado el número de protocolos de interfaz aérea disponibles para su uso utilizarse por teléfonos inalámbricos, ha incrementado el número de bandas de frecuencia en las cuales los teléfonos móviles o inalámbricos pueden operar, y ha expandido el número de términos que se refieren o relacionan con teléfonos móviles para incluir “servicios de comunicaciones personales”, “inalámbricos”, y otros. Los protocolos de interfaz aérea ahora utilizados en la industria inalámbrica incluyen AMPS, N-AMPS, TDMA, CDMA, GSM, TACS, ESMR, GPRS, EDGE, UMTS WCDMA, y otros.

La viabilidad y valor de la tecnología del Sistema de Localización Inalámbrico se han demostrado extensivamente. En 2004 y 2005, TruePosition (el cesionario de la presente invención) instaló Sistemas de Localización Inalámbricos E-911 en más de 40,000 Estaciones Transceptoras Base (BTS), que proporcionan cobertura de localización de emergencia para suscriptores inalámbricos a través de los Estados Unidos continental.

La industria de comunicaciones inalámbricas ha reconocido el valor e importancia del Sistema de Localización Inalámbrico. En junio de 1996, la Comisión de Comunicaciones Federal emitió los requerimientos para la industria de comunicaciones inalámbricas para desplegar sistemas de localización para utilizarse en la localización inalámbrica de personas que llaman al 9-1-1. El despliegue ampliamente difundido de estos sistemas puede reducir el tiempo de respuesta a las emergencias, salvar vidas, y ahorrar costos enormes debido al uso reducido de recursos de respuesta a las emergencias. Además, las encuestas y estudios han concluido que varias aplicaciones inalámbricas, tales como facturación sensible a la localización, manejo de flotas, y otros, tendrán gran valor comercial en los años venideros.

Como se ha mencionado, la industria de comunicaciones inalámbrica utiliza numerosos protocolos de interfaz aérea en diferentes bandas de frecuencia, tanto en los Estados Unidos como internacionalmente. En general, ni la interfaz aérea ni las bandas de frecuencia impactan la efectividad del Sistema de Localización Inalámbrico para localizar teléfonos inalámbricos.

Todos los protocolos de interfaz aérea utilizan dos categorías de canales, donde un canal se define como una de múltiples vías de transmisión dentro de un solo enlace entre puntos en una red inalámbrica. Un canal puede definirse por frecuencia, por ancho de banda, por espacios de tiempo sincronizados, por codificación, clave de cambio, esquema de modulación, o por cualquier combinación de estos parámetros.

La primera categoría, llamada canal de acceso o control, se utiliza para transmitir información acerca del teléfono inalámbrico o transmisor, para iniciar o terminar llamadas, o para transferir datos por ráfagas. Por ejemplo, algunos tipos de servicios de mensajería corta transfieren datos por el canal de control. Diferentes interfaces aéreas utilizan diferente terminología para describir canales de control pero la función de los canales de control en cada interfaz aérea es similar.

La segunda categoría de canal, conocida como canal de tráfico o voz, típicamente transmite comunicaciones de datos o voz por la interfaz aérea. Los canales de tráfico se utilizan una vez que se ha establecido una llamada utilizando los canales de control. Los canales de datos de usuario y voz típicamente utilizan recursos dedicados, es decir, el canal puede utilizarse solamente por un dispositivo móvil único, mientras que los canales de control utilizan recursos compartidos, es decir, el canal puede accederse por múltiples usuarios. Los canales de voz generalmente no llevan información de identificación acerca del teléfono inalámbrico o transmisor en la transmisión. Para algunas aplicaciones de localización inalámbrica esta distinción hace uso de canales de control más efectivos en costo que el uso de canales de voz, aunque para algunas aplicaciones la localización en el canal de voz puede ser preferible.

Los siguientes párrafos tratan algunas de las diferencias en los protocolos de interfaz aérea:

AMPS – Este es el protocolo de interfaz aérea original utilizado para comunicaciones celulares en los Estados Unidos y descrito en la Norma IS 553A TIA/EIA. El sistema AMPS asigna canales dedicados separados para utilizarse por los canales de control (RCC), que se definen de acuerdo con la frecuencia y ancho de banda y se utilizan para transmisión desde la BTS al teléfono móvil. Un canal de voz inverso (RVC), utilizado para transmisión del teléfono móvil a la BTS, puede ocupar cualquier canal que no esté asignado a canal de control.

N-AMPS – Esta interfaz aérea es una expansión del protocolo de interfaz aérea AMPS, y se define en la Norma IS-88 EIA/TIA. Utiliza substancialmente los mismos canales de control como se utilizan en AMPS pero diferentes canales de voz con diferente ancho de banda y esquemas de modulación.

TDMA – Esta interfaz, también conocida como D-AMPS y definida en la norma IS-136 EIA/TIA, se caracteriza por el uso tanto de separación de tiempo como frecuencia. Los Canales de Control Digitales (DCCH) se transmiten en ráfagas en espacios de tiempo asignados que pueden ocurrir en cualquier parte en la banda de frecuencias. Los Canales de Tráfico Digitales (DTC) pueden ocupar las mismas asignaciones de frecuencia que los canales DCCH pero no la misma asignación de espacio de tiempo en una asignación de frecuencia dada. En la banda celular, una portadora puede utilizar tanto los protocolos TDMA como AMPS, siempre que las asignaciones de frecuencia para cada protocolo se mantengan separadas.

CDMA – Esta interfaz aérea, definida por la norma IS-95A EIA/TIA, se caracteriza por el uso tanto de separación de código como de frecuencia. Debido a que los sitios de celda adyacentes pueden utilizar los mismos conjuntos de frecuencia, CDMA debe operar bajo control de potencia muy cuidadoso, produciendo una situación conocida por aquellos especialistas en la técnica como el problema de cercanía-lejanía, hace difícil que la mayoría de los métodos de localización inalámbrica logren una localización exacta (pero véase la Patente de los Estados Unidos No. 6.047.192, del 4 de abril de 2000, “Sistema de Localización Robusto, Eficiente” (“Robust, Efficient, Localization System”), para una solución de este problema). Los canales de control (conocidos en CDMA como Canales de Acceso) y los Canales de Tráfico pueden compartir la misma banda de frecuencias pero se separan por código.

GSM – Esta interfaz aérea, definida por la norma internacional del Sistema Global para Comunicaciones...

1. Un método para utilizar por un sistema de localización inalámbrica, WLS, para localizar un dispositivo inalámbrico que opera en un área geográfica servida por un sistema de comunicaciones inalámbrico, que comprende:

monitorizar un conjunto de enlaces de señalización predefinidos del sistema de comunicaciones inalámbricas, en el que dichos enlaces de señalización predefinidos incluyen al menos un enlace A (52) entre un controlador de estación base, BSC (96) y un centro de conmutación móvil, MSC, (50) y un enlace GSM-MAP (48);

detectar al menos una transacción de red predefinida que involucra un activador preestablecido que ocurre al menos en uno de dichos enlaces de señalización predefinidos;

en respuesta a la detección de dicha, al menos una, transacción de red predefinida que involucra un activador predefinido, correlacionar los datos de identidad móvil, la MSID, detectada sobre dicho enlace A (52) con el número ISDN de la estación móvil, el MSISDN, detectado sobre dicho enlace GSMMAP (48) para el dispositivo inalámbrico asociado con dicha transacción de red predefinida, en el que dicha MSID comprende al menos uno de, los datos de la identidad internacional del subscriptor móvil, IMSI, y los datos de la identidad del subscriptor móvil temporal, TMSI; y

usar los datos de MSID o MSISDN correlacionados como un activador en un procesamiento de localización posterior.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos enlaces de señalización predefinidos comprenden un enlace Abis (75) entre una estación transceptora base, BTS (78) y un controlador de la estación base, BSC, (96).

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos enlaces de señalización predefinidos comprenden al menos un enlace de radio (15) entre un dispositivo inalámbrico (80) y una estación transceptora base, BTS (78).

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos enlaces

de señalización predefinidos comprenden al menos uno de, un enlace Iub (90), un enlace Iu-PS (74) y un enlace Iu-CS (62).

5. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la monitorización de dicho enlace de radio (15) comprende recibir al menos uno de los mensajes transportados por RACH, AGCH, y SDCCH.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha monitorización comprende monitorizar pasivamente dicho conjunto de enlaces predefinidos de modo que la operación de dicho dispositivo inalámbrico (80) y dicho sistema de comunicaciones inalámbricas no se ven afectados por dicha monitorización.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho método se realiza por dicho WLS, y dicho WLS se reviste sobre dicho sistema de comunicaciones inalámbricas.

8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho procesamiento de localización posterior comprende al menos un servicio de localización predefinido.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho, al menos uno, servicio de localización predefinido es un servicio de alta precisión que comprende la localización de dicho dispositivo inalámbrico (8) con una alta precisión.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho servicio de alta precisión comprende el uso de una unidad de medición de localización plural, LMU (92, 84) y algoritmos de la diferencia del tiempo de llegada del enlace ascendente, TDOA.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho servicio de alta precisión comprende el uso de al menos una unidad de medición de localización, LMU, (92, 84) y algoritmos del ángulo de llegada del enlace ascendente, AoA.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho servicio de alta precisión comprende el uso de unidades de medición de localización plurales, LMU (92, 84) y algoritmos híbridos de la diferencia del tiempo de llegada del enlace ascendente, TDOA y del ángulo de llegada del enlace ascendente, AoA.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho, al menos uno, servicio de localización predefinido es un servicio de baja precisión que comprende localizar dicho dispositivo inalámbrico con una baja precisión.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicho servicio de baja precisión comprende el uso de un monitor de la red de radio RMN, (82) y un método de localización basado en la identidad global de celda, CGI para determinar la localización geográfica de dicho dispositivo móvil (80).

15. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicho servicio de baja precisión comprende el uso de un monitor de la red de radio RMN, (82) y un método de la identidad global de celda más el Adelanto de Temporización, CGI + TA para localizar el dispositivo móvil.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicho servicio de baja precisión comprende el uso de un método que emplea un mapeo de la ID de la celda en servicio, el sector en servicio, o una combinación de la celda en servicio, el sector y las mediciones del candidato de la transferencia (ID de Celda Mejorada, o ECID).

17. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha al menos una transacción de red predefinida comprende al menos una de, una transacción de petición de identidad, una transacción de medición de red, una transacción del servicio de mensajes cortos, SMS, y una actualización de localización.

18. El método de acuerdo con la reivindicación 17, en el que dicha transacción de SMS comprende una transacción de origen de un SMS o una

transacción de terminación de SMS.

19. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha, al menos una, transacción de red predefinida comprende una transacción de origen del móvil o una transacción de terminación del móvil.

20. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho activador predefinido comprende al menos una de, un activador de dígito marcado, un activador de MSID, un activador de histórico de celda, un activador de ID de celda, un activador de localización de área ancha, un activador de localización de proximidad inteligente, y un activador de un número llamante.

21. Un sistema de localización inalámbrico, WLS, configurado para revestir o incorporarse en un sistema de comunicaciones inalámbricas, comprendiendo el WLS:

una pluralidad de unidades de medición de localización, LMU (92, 84) dispuestas para estar colocadas conjuntamente con una estación transceptora base correspondiente, BTS, (78, 86) del sistema de comunicaciones inalámbricas;

un sistema de monitorización de enlaces, LMS, (11) para monitorizar los enlaces de señalización predefinidos del sistema de comunicaciones inalámbricas, en el que dichos enlaces de señalización predefinidos incluyen al menos un enlace A (52) entre un controlador de estación base BSC (96) y un centro de conmutación móvil, MSC, (50) y un enlace GSM-MAP (48);

un medio para detectar al menos una transacción de red predefinida que involucra un activador predefinido que ocurre sobre al menos uno de dichos enlaces de señalización predefinidos, y un medio que responde a la detección de dicho, al menos una transacción de red predefinida para correlacionar los datos de la identidad móvil (MSID) detectados sobre dicho enlace A (52) con el número ISDN de la estación móvil, el MSISDN detectado sobre dicho enlace GSM-MAP (48) para un dispositivo inalámbrico asociado con dicha transacción de red predefinida, en el que dicha MSID comprende al menos los datos de una de, los datos de la identidad de subscriptor móvil internacional, IMSI, los datos de la identidad de subscriptor móvil temporal, TMSI; y

un centro de localización móvil en servicio, SMLC (12) para la localización del dispositivo inalámbrico en base a las señales de radio transmitidas por el dispositivo inalámbrico usando los datos de MSID o MSISDN correlacionados como un activador en un procesamiento de localización posterior.

22. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 21, que comprende además un monitor de la red de radio (82) para monitorizar un enlace de radio (15) entre un dispositivo inalámbrico (80) y una estación transceptora base, BTS (78).

23. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 21, en el que dichos enlaces de señalización incluyen además un enlace Abis (76) entre una estación transceptora base, BTS, (78) y un controlador de la estación base, BSC, (96).

24. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 22, en el que dichos enlaces de señalización incluyen además un enlace Iub (90), un enlace Iu-PS (74), y un enlace Iu-CS (62).

25. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 21, en el que dicha al menos una transacción de red predefinida comprende un miembro del grupo consistente de una transacción de solicitud de identidad, una transacción de medición de red, una transacción del servicio de mensajes cortos, SMS, una transacción de origen del móvil, una transacción de terminación del móvil, y una actualización de localización.

26. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 21, en el que dicho activador predefinido comprende un miembro del grupo consistente de, un activador de dígito marcado, un activador de MSID, un activador de histórico de celda, un activador de ID de celda, un activador de localización de área ancha, un activador de localización de proximidad inteligente, y un activador de número llamante.

27. Un WLS de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de 22 a 26, en el que dicho SMLC (12) está adaptado para realizar al menos un servicio de localización predefinido.

28. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 27, en el que dicho, al menos uno, servicio de localización predefinido es un servicio de alta precisión que comprende localizar un dispositivo inalámbrico (80) con una alta precisión.

29. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 28, en el que dicho servicio de alta precisión comprende el uso de al menos una unidad de medición de localización plural, LMU, (92, 84) y algoritmos de la diferencia del tiempo de llegada del enlace ascendente, TDOA.

30. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 29, en el que dicho servicio de alta precisión comprende el uso de al menos uno de la unidad de medición de localización, LMU, (92, 84) y algoritmos del ángulo de llegada del enlace ascendente, AoA.

31. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 30, en el que dicho servicio de alta precisión comprende el uso de las unidades de medición de localización plurales LMU, (92, 84) y algoritmos híbridos de la diferencia del tiempo de llegada del enlace ascendente, TDOA, y del ángulo de llegada del enlace ascendente, AoA.

32. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 27, en el que dicho, al menos uno, servicio de localización predefinido es un servicio de baja precisión que comprende localizar dicho dispositivo inalámbrico (80) con una baja precisión.

33. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 32, en el que dicho servicio de baja precisión comprende el uso de un monitor de la red de radio, RNM, (82) y un método de localización basado en la identidad global de celda, CGI para determinar la localización geográfica de dicho dispositivo móvil (80).

34. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 33, en el que dicho servicio de baja precisión comprende el uso de un monitor de la red de radio RNM, (82) y un método de la identidad global de celda más el Adelanto de Temporización (CGI + TA) para localizar el dispositivo móvil (90).

35. Un WLS de acuerdo con la reivindicación 34, en el que dicho servicio de

baja precisión comprende el uso de un monitor de la red de radio, RNM, (82) y un Reporte de Medición de Red, NMR, en un método mejorado de ID de celda (ECID, o CGI + TA + NMR) para localizar el dispositivo móvil (80).