Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи



Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи
Способ и устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи

 


Владельцы патента RU 2410849:

ИТИС ГЛОБАЛ СЕРВИСИЗ ЛИМИТЕД (GB)

Изобретение относится к технике связи. Предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи. Способ включает определение эффективных площадей первой и второй ячеек сотовой сети и определение площади перехода контроля, на которой находится устройство сотовой связи в тот момент, когда контроль над ним переходит из первой ко второй ячейке, согласно которому определение площади перехода контроля и эффективных площадей первой и второй ячеек выполняют с учетом взаимного расположения и ориентации антенн первой и второй ячеек. Технический результат заключается в повышении точности определения местонахождения устройства связи. 14 н. и 146 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способам и устройствам определения географического местонахождения устройств сотовой связи, в частности, для определения местонахождения транспортных средств в транспортном потоке. Изобретение применимо для всех типов устройств сотовой связи, которые работают в сетях с такими технологиями, как, например, GSM, GPRS, EDGE, CDMA и широкодиапазонной CDMA, но не исключительно в них.

Уровень техники

Определение географического местонахождения устройств сотовой связи, таких как мобильный телефон, полезно во многих случаях, включая обеспечение работы сервисных поисковых служб, специализирующихся на определении местонахождения объектов. Например, местонахождение транспортных средств может быть определено с помощью информационной системы обслуживания транспортных потоков по местонахождению устройств сотовой связи, находящихся у водителей, формируя при этом картину транспортного потока. Местонахождение устройства сотовой связи или подобного беспроводного устройства может быть определено на основе данных, полученных от самих устройств сотовой связи. В частности, местонахождение устройства может быть определено по номеру сотовой ячейки, в которой находится устройство, с использованием идентификатора ячейки и, возможно, других данных, таких как время движения.

В некоторых других способах используют тестовые сигналы с относительно низким уровнем (вблизи базовых станций), имеющиеся в сотовых сетях, такие как имеющиеся в интерфейсе Абис (Abis) сетей с GSM технологией, например, сведения об уровне сигналов, поступающих от мобильных устройств. Способы, основанные на анализе сигналов низкого уровня в сетях, имеют недостатки и дороги в применении. Некоторые другие способы исследования транспортных потоков основаны на использовании передаваемых водителями собственноручных записей повторяющихся маршрутов движения и хранении этих записей в базе данных для последующего применения при анализе транспортных потоков.

Ни один из известных способов не является достаточно эффективным и не обладает требуемой точностью определения географического местонахождения устройств сотовой связи. Целью настоящего изобретения является разработка улучшенного способа определения географического местонахождения устройств сотовой связи.

Сущность изобретения

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающий определение эффективных площадей первой и второй ячеек сотовой сети и определение площади перехода контроля, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи в тот момент, когда контроль над ним переходит от первой ко второй ячейке, согласно которому определение площади перехода контроля и эффективных площадей первой и второй ячеек выполняют с учетом взаимного расположения первой и второй ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающий определение площади перехода контроля, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи, когда его перемещают из одной или более одной первой ячейки во вторую ячейку. Определение площади перехода контроля и эффективных площадей ячеек выполняют, предпочтительно, с учетом взаимного расположения множества задействованных ячеек. В сотовой сети с технологией CDMA определение этих площадей может производиться для множества ячеек из набора активных ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающий определение эффективных площадей множества ячеек сотовой сети и определение площади перехода контроля, на которой, вероятно, расположено устройство сотовой связи. Определение площади перехода контроля и эффективной площади каждой из множества ячеек выполняют с учетом взаимного расположения упомянутого множества ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающий определение эффективных площадей первой и второй ячеек сотовой сети и определение площади перехода контроля, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи в тот момент, когда контроль над ним переходит от первой ко второй ячейке. Определение площади перехода контроля и эффективных площадей первой и второй ячеек выполняют с учетом взаимного расположения первой и второй ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи в сотовой сети, содержащей первую антенну первой ячейки и вторую антенную второй ячейки, включающий (i) определение эффективного радиуса Ri для каждого набора из i-вариантов различного взаимного расположения первой и второй ячеек; (ii) определение угла α, при котором вторая ячейка будет расширена за граничную линию сектора, когда первая антенна расположена внутри второй ячейки, а угол β, образованный линией между первой и второй антеннами и граничной линией сектора второй ячейки, меньше угла α; (iii) определение первой ширины E1 первого расширяющего прямоугольника, добавляемого к граничной линии сектора второй ячейки, когда угол β меньше угла α; (iv) определение второй ширины Е2 второго расширяющего прямоугольника, добавляемого к граничной линии сектора второй ячейки, когда первая антенна расположена снаружи второй ячейки, а внутренний угол, образованный между граничной линией сектора второй ячейки и линией между первой и второй антеннами, больше 180°; (v) определение первой ширины W1 прямоугольной полоски полутени, расположенной между линией равной интенсивности сигналов, принимаемых от первой и второй антенн, и граничной линией первой полоски, ближайшей к ячейке, в которую входит устройство сотовой связи; (vi) определение второй ширины W2 второй прямоугольной полоски полутени, расположенной между линией равной интенсивности и граничной линией второй полоски, ближайшей к ячейке, из которой выходит устройство сотовой связи, и (vii) определение площади перехода контроля, в которой, вероятно, находится устройство сотовой связи в момент, когда контроль над ним переходит из первой ко второй ячейке, при этом определение площади перехода контроля основывается, по меньшей мере, на наборе значений эффективных радиусов Ri, угла α, первой ширины полоски E1, второй ширины полоски Е2, первой ширины полутени W1 и второй ширины полутени W2.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи путем определения площади, на которой происходит переход контроля от первой ячейки или набора ячеек к следующей ячейке, включающий моделирование, по меньшей мере, части площадей приема упомянутой первой ячейки или набора ячеек и упомянутой следующей ячейки и определение площади перехода контроля, содержащей перекрывающиеся части площади (площадей) упомянутой первой ячейки или набора ячеек и упомянутой следующей ячейки.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи путем определения площади, на которой происходит переход контроля от первой ко второй ячейке, включающий моделирование, по меньшей мере, части площадей приема упомянутых первой и второй ячеек и определение площади перехода контроля, содержащей перекрывающиеся части площадей упомянутых первой и второй ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ мониторинга транспортного потока путем последовательного определения местонахождения множества устройств сотовой связи, имеющихся во множестве транспортных средств, включающий повторяющееся определение местонахождения, по меньшей мере, некоторых из множества устройств сотовой связи. Это определение в предпочтительном варианте производят путем сбора сведений о местонахождении, по меньшей мере, некоторых устройств сотовой связи для построения картины транспортного потока в текущий момент времени. В ходе определения местонахождения устройства сотовой связи из множества устройств определяют площадь, на которой происходит переход контроля над устройством при его движении из первой ячейки или набора ячеек в следующую ячейку, при этом определение площади перехода контроля основано на моделировании, по меньшей мере, части площадей приема сигнала упомянутых первой ячейки или набора ячеек и упомянутой второй ячейки и объединении перекрывающихся частей площадей упомянутых первой и второй ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ мониторинга транспортного потока путем последовательного определения местонахождения множества устройств сотовой связи, имеющихся во множестве транспортных средств, включающий повторяющееся определение местонахождения, по меньшей мере, некоторых из множества устройств сотовой связи. Это определение в предпочтительном варианте выполняют путем сбора сведений о местонахождении, по меньшей мере, некоторых устройств сотовой связи для построения картины транспортного потока в текущий момент времени. В ходе определения местонахождения устройства сотовой связи из множества устройств находят площадь, на которой происходит переход контроля над устройством при его движении из первой ячейки или набора ячеек в следующую ячейку, при этом определение площади перехода контроля основано на моделировании, по меньшей мере, части площадей приема сигнала упомянутых первой ячейки или набора ячеек и упомянутой следующей ячейки и объединении перекрывающихся частей площадей упомянутых первой и следующей ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ мониторинга транспортного потока путем последовательного определения местонахождения множества устройств сотовой связи, имеющихся во множестве транспортных средств, включающий повторяющееся определение местонахождения, по меньшей мере, некоторых из множества устройств сотовой связи. Это определение в предпочтительном варианте производят путем сбора сведений о местонахождении, по меньшей мере, некоторых устройств сотовой связи для построения картины транспортного потока в текущий момент времени. В ходе определения местонахождения устройства сотовой связи из множества устройств находят площадь, на которой происходит переход контроля над устройством при его движении из первой ячейки во вторую ячейку, при этом определение площади перехода контроля основано на моделировании, по меньшей мере, части площадей приема сигнала упомянутых первой и второй ячеек и объединении перекрывающихся частей площадей упомянутых первой и второй ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложено устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи, содержащее модуль определения эффективных площадей первой и второй ячеек сотовой сети и модуль определения площади перехода контроля, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи в тот момент, когда контроль над ним переходит от первой ко второй ячейке. Определение площади перехода контроля и эффективных площадей первой и второй ячеек выполняют с учетом взаимного расположения первой и второй ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложено устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи путем определения площади, на которой происходит переход контроля над устройством при его движении из первой во вторую ячейку, содержащее модуль определения эффективной площади ячейки, служащий для моделирования, по меньшей мере, части площадей приема сигнала упомянутых первой и второй ячеек, и модуль, служащий для определения площади перехода контроля, включающей перекрывающиеся части площадей упомянутых первой и второй ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложено устройство для мониторинга транспортного потока путем последовательного определения местонахождения множества устройств сотовой связи, имеющихся во множестве транспортных средств. Устройство содержит (i) модуль определения площади перехода контроля, служащий для определения площади перехода контроля, включающей перекрывающиеся части смоделированной площади, составляющей, по меньшей мере, часть площадей первой и второй ячеек сотовой сети, и (ii) модуль сбора сведений о месторасположении, по меньшей мере, некоторых устройств сотовой связи, обеспечивающий построение картины транспортного потока в текущий момент, в котором каждое такое определение местонахождения основано, по меньшей мере, частично на величине площади перехода контроля, определенной модулем для данного устройства сотовой связи, двигающегося между заданными первой и второй ячейками сотовой сети.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающий использование алгоритма определения площади перехода контроля, на которой, вероятно, расположено устройство сотовой связи в момент, когда сеть передает контроль над ним на другую ячейку из набора активных ячеек, согласно которому определение площади перехода контроля предусматривает моделирование с учетом взаимного расположения множества ячеек из набора активных ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающий использование алгоритма определения площади, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи, в условиях, когда может производиться контроль за более чем одной ячейкой, согласно которому при определении площади предусмотрено моделирование, учитывающее взаимное расположение множества ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложено устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи, содержащее модуль определения эффективной площади каждой из множества ячеек из набора активных ячеек и модуль определения площади перехода контроля, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи в тот момент, когда контроль над ним переходит от одной к другой ячейке из набора активных ячеек, в котором определение площади перехода контроля и эффективных площадей каждой из множества ячеек выполняют с учетом взаимного расположения упомянутого множества ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи путем определения площади, на которой происходит переход контроля над устройством при его движении из первой ячейки или группы ячеек к следующей ячейке, включающий моделирование, по меньшей мере, части площади приема сигнала упомянутых первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки и определение площади перехода контроля, содержащей перекрывающиеся части площадей упомянутых первой ячейки или группы ячеек и упомянутой следующей ячейки.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложено устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи, содержащее модуль определения эффективной площади каждой из множества ячеек из набора активных ячеек и модуль определения площади перехода контроля, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи в тот момент, когда контроль над ним переходит от одной к другой ячейке из набора активных ячеек, согласно которому определение площади перехода контроля и эффективных площадей каждой из множества ячеек выполняют с учетом взаимного расположения упомянутого множества ячеек.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ мониторинга транспортного потока путем последовательного определения местонахождения множества устройств сотовой связи, имеющихся во множестве транспортных средств, включающий повторяющееся определение местонахождения, по меньшей мере, некоторых из множества устройств сотовой связи и сбор сведений о местонахождении, по меньшей мере, некоторых устройств сотовой связи для построения картины транспортного потока, согласно которому определение местонахождения устройства сотовой связи из множества устройств включает определение площади, на которой возникает переход контроля над устройством, при этом определение площади перехода контроля основано на моделировании, по меньшей мере, части площадей приема сигнала первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки и объединении перекрывающихся частей площадей первой ячейки или группы ячеек и упомянутой следующей ячейки.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложено устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи путем определения площади, на которой происходит переход контроля над устройством при его движении из первой ячейки или группы ячеек к следующей ячейке, содержащее модуль определения эффективной площади ячейки, служащий для моделирования, по меньшей мере, части площади приема сигнала упомянутой первой ячейки или группы ячеек и упомянутой следующей ячейки, и модуль, служащий для определения площади перехода контроля, содержащей перекрывающиеся части площадей упомянутых первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложено устройство для мониторинга транспортного потока путем последовательного определения местонахождения множества устройств сотовой связи, имеющихся во множестве транспортных средств, содержащее модуль определения площади перехода контроля, служащий для определения площади перехода контроля, включающей перекрывающиеся части смоделированных площадей, по меньшей мере, части первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки сотовой сети, и модуль, служащий для сбора сведений о месторасположении, по меньшей мере, некоторых устройств сотовой связи и обеспечивающий получение картины транспортного потока в текущий момент, в котором каждое такое определение местонахождения основано, по меньшей мере, частично на значении площади перехода контроля, определенном в модуле для данного устройства сотовой связи, двигающегося между заданной первой ячейкой или группой ячеек и следующей ячейкой сотовой сети.

Итак, хотя и известны способы определения местонахождения устройства сотовой связи на основе нахождения ячейки, в которой это устройство расположено, точность таких способов ограничена большой площадью, покрываемой каждой ячейкой. Известны и другие способы, в которых применяют специальное устройство для просмотра по запросу расположения задаваемых вручную маршрутов движения. Однако данные способы загружают сеть и, следовательно, являются дорогими и ограниченными по производительности.

Другие преимущества и особенности настоящего изобретения будут ясны специалистам в данной области техники из нижеследующего описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, или на основе практического применения настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания существа и принципа работы настоящего изобретения далее будет приведено подробное описание предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее.

На фиг.1 приведены первая и вторая ячейки сотовой сети с антеннами, расположенными в одной и той же точке в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2 приведены первая и вторая ячейки сотовой сети с антеннами, расположенными в различных точках и ориентированными навстречу друг другу в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 приведены первая и вторая ячейки сотовой сети с антеннами, расположенными в различных точках с непересекающимися секторами приема в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4 приведены первая и вторая ячейки сотовой сети с антеннами, расположенными в различных точках и ориентированными под острым углом друг к другу в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.5 приведена эффективная площадь ячейки с расширениями сектора приема, когда одна антенна находится в секторе другой ячейки, вблизи одной из ее граничных линий, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6А приведена эффективная площадь ячейки с расширениями сектора приема, когда вторая антенна расположена вне границ сектора приема первой антенны, а критерий внутреннего угла справедлив для обоих краев сектора приема в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6В приведена эффективная площадь ячейки с расширениями сектора приема, когда вторая антенна расположена вне границ сектора приема первой антенны, а критерий внутреннего угла справедлив для одного из краев сектора приема в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.7 приведены этапы определения площади полутени, окружающей линию равной интенсивности принимаемых сигналов в области между двумя антеннами в случае, когда антенны двух ячеек расположены в одной и той же точке в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.8 приведены этапы определения площади полутени, окружающей линию равной интенсивности принимаемых сигналов в области между двумя антеннами в случае, когда антенны двух ячеек расположены в различных точках в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.9 приведены этапы определения площади перекрытия для случая, когда антенны двух ячеек расположены в различных точках и ориентированы по направлению друг другу в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.10 приведены этапы определения площади перекрытия для случая, когда линия равной интенсивности не определена в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.11 приведен кольцевой сектор, который используют для моделирования оцениваемого местонахождения устройства сотовой связи, когда сотовая сеть записывает данные о времени движения в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.12 приведена та часть блок-схемы информационной системы анализа транспортного потока, которая может быть использована в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг.13 приведены этапы определения местонахождения устройства сотовой связи в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Сотовая сеть работает с использованием антенн, каждая из которых передает и принимает сигналы от устройств сотовой связи, расположенных на заданной площади, называемой ячейкой. Площади ячеек различных антенн перекрываются, за счет чего создается полная зона покрытия сотовой сети. В любое заданное время устройство сотовой связи находится под контролем одной из ячеек сети. Такой ячейкой обычно является та, в которой интенсивность сигнала, принимаемого от устройства сотовой связи, наибольшая. Когда устройство сотовой связи перемещается, оно переходит из ячейки в ячейку и управление этим устройством «переходит» от одной ячейки к другой.

Для работы сотовой сети и управления сетью необходимо контролировать множество сигналов, которые приходят от мобильных устройств. Такими сигналами могут быть, например, сигналы контроля связи, такие как сигналы начала и окончания связи, и сигналы о перемещении устройства, такие как сигналы об обновлении местонахождения и переходе контроля над устройством к другой ячейке. Далее мы используем описание GSM технологии, но в любом подходящем случае мы намерены ссылаться также и на другие технологии сотовой связи.

Использование всех или некоторых из этих сигналов, особенно тех сигналов, которые записаны на «А-интерфейсе» (или «параллельные» в некоторых сотовых технологиях), позволяет создать эффективный способ определения местонахождения устройства сотовой связи. Далее мы опишем способ извлечения данных о местонахождении устройства сотовой связи из сигналов перехода контроля над устройством сотовой связи, хотя это может быть выполнено и для других сигналов, которые записываются и могут контролироваться более чем в одной ячейке.

Хотя в раскрытых ниже предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения описан жесткий способ перехода контроля, например, в сетях на основе GSM технологий, принципы и выгоды настоящего изобретения применимы также для мягкого способа перехода контроля и для комбинации жесткого и мягкого способов. В этом смысле наилучшим способом перехода контроля является такой, который использован в большинстве систем 1G и 2G, когда устройство с работающей связью переадресуют от одной приемопередающей ячейки, работающей на одной паре частот, к другой приемопередающей ячейке, работающей на другой паре частот, не прерывая при этом звонка. Если устройство связи может быть подключено только к одной базовой станции и, следовательно, требуется разорвать соединение, когда он подключается к другой станции, то такой переход контроля относится к жестким.

Технический специалист поймет, что в системах, основанных на CDMA технологии, включая WCDMA технологии, пользователь может быть подключен к нескольким базовым станциям одновременно, при этом сигналы от всех передатчиков в диапазоне частот объединяются в RAKE приемнике в один сигнал. Набор базовых станций, к которым одновременно подключено устройство связи, называют «активным набором» станций. «Мягкий переход» происходит тогда, когда имеется несколько базовых станций в активном наборе станций и устройство связи отключают от одной из станций, чтобы подключить к другой станции, или добавляют новую станцию без отключения от существующей станции из активного набора станций. В WCDMA технологии имеется особый случай, называемый «более мягкий переход», когда различные подключения к станциям из активного набора станций обеспечиваются с одной и той же базовой станции. Более мягкий переход происходит тогда, когда одно из этих соединений отключают для включения другого на одной и той же базовой станции. Существуют также способы перехода контроля между системами, в которых соединения переадресуют от одной технологии доступа к другой, например вызов передают из GSM в WCDMA. Принципы работы и преимущества настоящего изобретения применимы ко всем вышеупомянутым типам перехода контроля и пункты формулы изобретения следует толковать в соответствии с этим, хотя конкретные преимущества и/или реальные выгоды в каждом случае могут незначительно изменяться, что будет понятно специалистам в данной области техники.

Итак, в любой заданный момент времени устройство сотовой связи находится под контролем одной (в сети GSM) или более ячеек сети. Контролирующая ячейка или ячейки - это те, приемный сигнал в которых считают приемлемым для осуществления контроля, а сигнал передачи контроля на новую ячейку (или добавление ячейки) будем называть здесь сигналом «перехода контроля». Следовательно, сигналы перехода контроля отражают моментальную ситуацию (точное время появления этих сигналов записывают), в которой сотовый телефон находится под контролем двух или более ячеек, когда на упомянутых ячейках приемные сигналы имеют примерно равную величину. Это означает, что, построив площади, где все упомянутые ячейки имеют примерно одинаковые принимаемые сигналы, можно с высокой степенью вероятности утверждать, что сотовый телефон расположен именно на этой площади.

Для пояснения ниже описаны примеры предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения применительно к случаю обмена сигналами между двумя ячейками в сети с GSM технологией, но такой же способ может быть применен в случае, когда работают более двух ячеек, например, для активного набора ячеек в сети с CDMA технологией, путем применения описанных ниже принципов построения и методик ко всем этим ячейкам.

Зачастую сигнал перехода контроля в GSM сети и подобной сети, включающей ячейку А и ячейку В, возникает, когда устройство сотовой связи перемещается из зоны, где интенсивность сигнала от антенны ячейки А выше, чем от антенны ячейки В, к зоне, где интенсивность сигнала от антенны ячейки В выше, чем от антенны ячейки А. Следовательно, теоретически переход контроля происходит в момент, когда устройство сотовой связи пересекает линию сигналов равной интенсивности сигналов, принимаемых от обеих ячеек. Однако на практике передача контроля не происходит точно на линии сигналов равной интенсивности, а происходит внутри определенной площади полутени, расположенной вокруг линии сигналов равной интенсивности. Форма и размеры площади полутени зависят от ряда показателей, включая относительное расположение используемых ячеек, а также зависят от расположения и ориентации антенн.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения описан способ определения с высокой степенью достоверности географического местонахождения устройства сотовой связи в тот момент, когда происходит передача контроля над устройством, путем нахождения «площади перехода контроля», которая представляет собой зону, в которой с высокой вероятностью должен произойти переход контроля над устройством сотовой связи при его движении от ячейки А к ячейке В. Поскольку, как обнаружено, площади перехода контроля в среднем меньше площадей ячеек, то данный способ дает более высокую точность, чем способ нахождения устройства только с учетом площадей ячеек. Кроме этого, поскольку моменты перехода контроля записываются в системе управления сотовой сетью, то не возникает дополнительных затрат, так что данный способ является относительно недорогим.

Для осуществления предпочтительного варианта необходимо построить многоугольник, отображающий зону перехода контроля. Для этого сделаны четыре упрощающих предположения.

Во-первых, сделано упрощающее предположение о том, что диаграмма направленности антенны (площадь ячейки) представляет собой сектор с углом, в основном, 120°, центром которого является антенна, см., например, сектор 101, окружающий антенну 100 в варианте, показанном на фиг.1.

Во-вторых, сделано упрощающее предположение о том, что, пока устройство сотовой связи находится внутри сектора, интенсивность принимаемых от антенны сигналов растет обратно пропорционально расстоянию от антенны. Другие факторы, влияющие на интенсивность принимаемых от антенны сигналов, такие как точный азимут антенны, наличие отражений сигнала и многоканальности, не учитываются, поскольку влияние этих факторов ограничено и зачастую они статистически компенсируют друг друга.

Третье упрощающее предположение заключается в том, что интенсивность сигнала от антенны снаружи сектора приема существенно ниже интенсивности сигнала от антенны внутри сектора приема.

Четвертое упрощающее предположение заключается в том, что передача контроля от одной ячейки к другой происходит на приемлемом расстоянии от точки, в которой устройство сотовой связи принимает сигналы равной интенсивности от обеих антенн.

На основе этих предположений в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения площадь принимаемого сигнала ячеек представлена в виде сектора с ограниченным радиусом. В области вне этого радиуса прием происходит, но существенно слабее, чем в области внутри радиуса. Кроме этого имеются зоны слабого принимаемого сигнала за граничными линиями сектора, в области за антенной и в противоположных направлениях от сектора. В некоторых случаях контроль над устройством сотовой связи может производиться в этих зонах слабого приема сигнала. Следовательно, в предпочтительном варианте настоящего изобретения при определенных обстоятельствах площадь приема сигнала ячейки может быть расширена относительно первоначально смоделированного сектора приема в направлении зон слабого приема. Как только такие обстоятельства принимаются во внимание, сектор приема ячейки расширяют, при этом полученную при этом модель площади приема сигнала ячейки будем называть «эффективной площадью ячейки». Как будет показано ниже, расширенная площадь ячейки может быть построена с учетом относительного расположения и ориентации двух антенн, между которыми движется устройство сотовой связи. Например, расширения могут быть сделаны, когда антенна одной ячейки расположена внутри сектора приема другой ячейки, но очень близко к границе сектора приема (как показано в варианте на фиг.5), или когда антенна одной ячейки особым образом расположена снаружи сектора приема другой ячейки (как показано в варианте на фиг.6). В этих случаях эффективная площадь ячейки содержит расширения за границы сектора приема. Кроме этого в некоторых случаях радиус сектора приема может быть увеличен или уменьшен с учетом расстояния между антеннами двух ячеек, конечный радиус будем называть «эффективным радиусом ячейки».

Учитывая приведенные соображения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения показан многоугольник, представляющий зону перехода контроля в виде комбинации двух частей: 1) перекрытую часть эффективных площадей двух ячеек, между которыми перемещается устройство сотовой связи, и 2) площадь полутени вокруг линии равной интенсивности в пространстве между антеннами двух ячеек. Как будет показано ниже, относительное расположение двух ячеек играет существенную роль в определении этих двух зон. Существуют случаи, когда зону полутени определить невозможно, при этом учитывают только эффективную площадь ячейки.

На фиг.1-4 приведены четыре варианта взаимного расположения двух ячеек в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.1 антенны первой ячейки 101 и второй ячейки 102 расположены в одной точке 100. На фиг.2 первая ячейка 201, отображающая зону сигнала первой антенны 203, ориентирована по направлению к второй ячейке 202, отображающей зону сигнала второй антенны 204, при этом антенны двух ячеек расположены в различных точках и направлены друг по направлению к другу. На фиг.3 антенны 303 и 304 первой 301 и второй 302 ячеек расположены в различных точках и их сектора приема не перекрываются. На фиг.4 показан пример, который не подходит к вариантам взаимного расположения по фиг.1-3 и отображает все другие возможные варианты расположения антенн; в данном случае антенны 403 и 404 расположены в различных точках, при этом они направлены друг к другу под острым углом, а секторы 401 и 402 перекрываются.

Способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения включает, во-первых, определение эффективной площади каждой ячейки, во-вторых, определение площади полутени вокруг линии равной интенсивности и, в-третьих, объединение площадей, определенных на первом и втором этапах, для нахождения площади перехода контроля.

Первый этап предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения включает определение эффективной площади каждой ячейки. Для того чтобы сделать это, вначале находят эффективный радиус сектора ячейки. Существование такого радиуса основано на приведенном выше втором упрощающем предположении, т.е. на том, что интенсивность принимаемого антенной сигнала внутри сектора приема растет обратно пропорционально расстоянию от антенны. Определение эффективного радиуса производят с учетом рассматриваемого варианта взаимного расположения: при расположении по варианту фиг.1, в котором антенны находятся в одной и той же точке 100, эффективный радиус - это R1, 103. В других вариантах, показанных на фиг.2-4, эффективный радиус равен Ri×D, где D - это расстояние между антеннами, a Ri - постоянный коэффициент, различный для каждого варианта (т.е. для фиг.2-4 индекс i=2, 3 и 4). В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие способы определения эффективного радиуса, включая способы, которые устанавливают взаимосвязь расстояний между антеннами с эффективным радиусом.

Далее, после определения эффективного радиуса сектора ячейки находят эффективную площадь ячейки, в некоторых случаях продлевая сектор за его края. В результате определяются боковые линии эффективной площади ячейки. Расширение площади ячейки за края сектора требуется, например, в двух случаях: 1) когда одна антенна расположена в секторе приема другой ячейки, очень близко к ее граничным линиям, как показано в варианте на фиг.5, и 2) когда антенна расположена снаружи сектора приема другой ячейки, а внутренний угол между граничной линией и линией, соединяющей обе антенны, больше 180°, как показано в вариантах на фиг.6А и 6В.

В первом случае, показанном на фиг.5, угол β, 503, образованный линией 505 между двумя антеннами 501 и 502 и одной из граничных линий 506 первого сектора, меньше ранее определенного угла α, 504. Ранее определенный угол α представлен как угол, внутри которого антенна 502 расположена так близко к граничной линии 506, чтобы гарантировать расширение площади ячейки за края сектора. Когда угол β меньше угла α, сектор расширен только в одну сторону, т.е. в сторону 506, которая расположена вблизи второй антенны 502. К боковой стороне 506 сектора добавляется небольшой расширяющий прямоугольник 508 шириной E1, 507.

Во втором случае, описанном со ссылкой на вариант фиг.6А, вторая антенна 602 расположена вне пределов сектора 603 первой антенны 601. В этом случае определяют, является ли внутренний угол, т.е. угол, который включает сам первый сектор 603 и образован между краем 607 или 608 сектора 603 и линией 609 между двумя антеннами 601 и 602, большим 180°. После этого делают расширение по краю того сектора 607 или 608, для которого это условие выполняется. Например, рассмотрим край 607 сектора 603. Внутренний угол между краем 607 и линией 609 - это угол 605, и этот угол 605 больше 180°. Соответственно край 607 расширен на прямоугольник 610. Аналогично рассматривая край 608 сектора 603, видно, что внутренний угол между краем 608 и линией 609 - это угол 606, и этот угол 606 больше 180°. Соответственно край 608 расширен на прямоугольник 611. Во втором случае, показанном на фиг.6А и 6В, расширяющие прямоугольники, такие как 610 и 611, имеют относительно большую ширину Е2, 613, чем ширина E1, 507 расширяющего прямоугольника в варианте на фиг.5. Кроме этого, когда в заданном секторе имеются два расширяющих прямоугольника 610 и 611, то за антенной 601 формируют дополнительный расширяющий треугольник 612, соединяя два дальних угла 623 и 624 расширяющих прямоугольников, при этом оба этих расширения имеют одинаковую ширину Е2. Следует заметить, что тогда как большие расширения сделаны у сектора 603, т.к. антенна 602 находится вне границ сектора приема антенны 601 (и критерий внутреннего угла удовлетворяется), обратная ситуация не может быть осуществлена для другого сектора. Это происходит потому, что в данном случае сектор 604 не может быть увеличен с расширением по второму типу, поскольку антенна 601 находится внутри сектора 604.

В варианте фиг.6А приведен другой пример расширения второго типа, в котором вместо двух краев расширяют на большую величину только один край сектора. В этом случае антенна 615 расположена вне сектора 616 антенны 614. Однако внутренний угол 622 между краем 617 и линией 620 точно равен 180° (и, следовательно, не больше 180°), так что расширение края 617 не делают. Напротив, внутренний угол 621 между краем 618 и линией 620 больше 180°, следовательно, сделано расширение 619 второго типа края 618.

Определив эффективную площадь ячейки (в данном предпочтительном варианте путем определения эффективного радиуса и, в некоторых случаях, расширяя края сектора), на втором этапе определяют площадь полутени вокруг линии равной интенсивности сигналов между двумя антеннами, как показано в вариантах на фиг.7 и 8. В данном варианте площадь полутени вокруг линии равной интенсивности представлена в виде ассиметричной прямоугольной полоски вокруг линии равной интенсивности. Ширина W1 прямоугольной полоски между линией равной интенсивности и границами полоски на боковой стороне ячейки, в которую входит устройство сотовой связи, больше ширины W2 на боковой стороне ячейки, из которой выходит устройство сотовой связи. Например, как показано в варианте на фиг.7, площадь полутени вокруг линии равной интенсивности 710 образована двумя прямоугольными полосками 706 и 707, при этом ширина W1, 708 полоски 706 на боковой стороне сектора 704, в который входит устройство сотовой связи, больше ширины W2, 709 полоски 707 на боковой стороне сектора 705, из которого выходит устройство сотовой связи. Каждая полоска образована между линией равной интенсивности 710 и границами полоски 711 и 712. Аналогично, как показано в варианте на фиг.8, площадь полутени вокруг линии равной интенсивности 808 образована двумя прямоугольными полосками 806 и 807, при этом ширина W1, 809 полоски 806 на боковой стороне сектора 805, в который входит устройство сотовой связи, больше ширины W2, 810 полоски на боковой стороне сектора 805, из которого выходит устройство сотовой связи.

Для определения площади полутени вокруг линии равной интенсивности в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вначале следует определить местонахождение линии равной интенсивности, которое меняется в зависимости от варианта взаимного расположения. В первом случае взаимного расположения в варианте фиг.1, который также является вариантом фиг.7, линия равной интенсивности представляет собой биссектрису 710 азимутов 702 и 703 ячеек (которые определяются расположением 701 антенны). Во втором и третьем случаях взаимного расположения в вариантах фиг.2 и 3 линия равной интенсивности представляет собой перпендикуляр в середине линии, соединяющей две антенны. Например, по варианту фиг.8, который соответствует случаю фиг.2, линия равной интенсивности представляет собой перпендикуляр 808 в середине линии 803, соединяющей две антенны 801 и 802. В четвертом случае взаимного расположения в варианте фиг.4 точки равной интенсивности определить трудно, и полоса, аналогичная полосе фиг.7 и 8, не существует.

Определив эффективную площадь ячейки и площадь полутени вокруг линии равной интенсивности, на третьем этапе данного предпочтительного варианта определяют площадь перехода контроля над устройством сотовой связи. Для каждого случая взаимного расположения, за исключением варианта фиг.4, для каждой ячейки на пересечении эффективной площади ячейки и площади полутени вокруг линии равной интенсивности формируют зону, в которой такая ячейка потенциально способна обеспечить передачу контроля. Площадь перехода контроля при движении устройства сотовой связи от ячейки А к ячейке В отображается путем объединения площадей, в которых две ячейки потенциально способны обеспечить передачу контроля. Например, как показано в варианте на фиг.9, зону перехода контроля устройства сотовой связи, движущегося от ячейки А, 901 к ячейке В, 902, определяют сперва на пересечении эффективной площади ячейки А и прямоугольной полоски 903 площади полутени вокруг линии равной интенсивности 904, затем на пересечении эффективной площади ячейки В и прямоугольной полоски 903, затем объединяют эти две площади, которые представлены как заштрихованная площадь 905. Вариант фиг.9 показывает метод определения площади перехода контроля при движении устройства сотовой связи от ячейки А к ячейке В для случая взаимного расположения по варианту фиг.2, для которого определена прямоугольная полоска 903. В случае взаимного расположения по варианту фиг.4, для которого подобная полоска не определена, зону перехода контроля при движении устройства сотовой связи от ячейки А к ячейке В определяют на пересечении эффективных площадей двух ячеек, каждая из которых может содержать описанные выше расширения либо первого, либо второго типа. Например, в варианте фиг.10 эффективная площадь сектора 1001 была увеличена за счет расширения первого типа 1002, а эффективная площадь сектора 1003 была увеличена за счет расширений 1004, 1005 и 1006 второго типа. Поскольку этот случай взаимного расположения аналогичен случаю в варианте фиг.4, площадь перехода контроля при движении устройства сотовой связи от ячейки 1001 к ячейке 1003 равна площади пересечения этих двух эффективных площадей и показана заштрихованной площадью 1007. Следует заметить, что различие между зоной перехода контроля при движении устройства сотовой связи от ячейки А к ячейке В и зоной перехода контроля при движении устройства сотовой связи от ячейки В к ячейке А зависит от степени асимметрии площади полутени вокруг линии равной интенсивности, которая возникает в случаях взаимного расположения в вариантах фиг.1-3.

Как видно в варианте фиг.10, площадь перехода контроля 1007, определенная в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, много меньше эффективной площади секторов приема ячеек 1001 и 1003. Следовательно, в целом способ определения местонахождения устройства сотовой связи, в соответствии с которым определяют зону перехода контроля согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, является значительно более точным, чем ранее применяемые способы, основанные на определении только сектора приема ячейки, в которой находится устройство.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения точность в целом также возрастает, когда для определения местонахождения устройства сотовой связи используют сведения о времени движения в дополнение к сведениям по идентификации ячеек. На фиг.11 показан кольцевой сектор 1101, который используют для моделирования примерного местонахождения устройства в данном случае в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Сведения о времени движения ограничивают площадь местонахождения мобильного телефона кольцевым сектором 1101 между двумя заданными радиусами 1102 и 1103, проведенными из точки расположения антенны 1104. Будет показано, что использование сведений о времени движения или других возможных сведений, предоставляемых сотовой сетью, которые могут сузить смоделированную площадь ячейки, могут быть частично использованы в описываемых предпочтительных вариантах, например, путем преобразования модели определения эффективной площади ячейки. Так, например, в предпочтительном варианте фиг.11, площадь ячейки может быть представлена в виде кольцевого сектора, который может быть вытянут, образуя при этом эффективную площадь ячейки по той же методике, какая описана выше. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения могут быть использованы также ячейки другой формы. Независимо от формы эффективной площади способ по предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в целом повышает точность определения местонахождения устройства сотовой связи. Например, используя кольцевой сектор фиг.11, можно добиться уменьшения площади нахождения устройства, даже при использовании полных секторов приема, упомянутых выше.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что основные упомянутые выше параметры (такие как R1, R2, R3, R4, α, E1, E2, W1 и W2) могут быть определены опытным путем и откалиброваны в ходе полевых испытаний. Например, могут быть выполнены контрольные измерения, когда действительное местонахождение контрольных устройств сотовой связи известно, так что действительное местонахождение может быть опытным путем согласовано с картой ячеек для определения требуемых значений параметров. На основе опытных результатов измерений может быть проведена статистическая оценка параметров, и эти параметры затем могут быть улучшены по мере накопления результатов испытаний и других данных в течение некоторого периода времени. Может быть использован также и другой параметр. Более того, может быть сделан выбор из упомянутых выше параметров или использованы полностью иные параметры. Когда применяется сотовая сеть с иными, чем GSM, технологиями, например сеть с CDMA технологией, предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть модифицированы, например, таким образом, что площадь перехода контроля моделируется иной формой или набором форм, определяемых расположением ячеек в наборе активных ячеек.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения способ и устройство определения местонахождения устройства сотовой связи могут быть использованы в качестве элемента информационной системы, анализирующей транспортные потоки, такой как система, описанная в патенте США 6587781 Фельдмана и др., общая блок-схема которой приведена в варианте фиг.12. В этой системе определяют местонахождение каждого из множества мобильных датчиков, находящихся в транспортных средствах, двигающихся по транспортной сети 12, которые затем анализируют, формируя сеть ориентированных транспортных секторов 14. В дополнение к сигналам с мобильных датчиков могут быть использованы другие источники информации о транспортных потоках, а могут и не использоваться. В течение некоторого времени данные 62 о положении датчиков, получаемые с мобильных датчиков, собирают и обрабатывают в накопительном модуле 1, а затем подаются на вычислитель нормированного времени движения 2. На основе собранных данных вычислитель времени движения 2 определяет среднее нормированное время движения по каждому ориентированному транспортному сектору сети 14. Далее генератор итоговой и текущей картины транспортных потоков 3 использует вычисленные нормированные величины времени движения, как и данные, полученные с других датчиков, для построения текущей картины транспортного потока на дорожной сети. Затем предсказатель 4 может использовать текущую картину транспортных потоков и данные с генератора 6 шаблонов картин и правил регулировки транспортных потоков для предсказания картины транспортных потоков или для предоставления иной информации на устройство управления потоками 5, которое может иметь множество применений 7. Генератор итоговой и текущей картины транспортных потоков 3 может объединять данные от различных источников, в том числе от вычислителя нормированного времени движения 2, данные о транспортном потоке с фиксированных датчиков 60, данные о транспортном потоке из докладов 64 и данные о транспортном потоке из других источников 66.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения описанное устройство, реализующее способ определения местонахождения устройств сотовой связи, может быть использовано для получения сведений о транспортном потоке с помощью устройств сотовой связи, находящихся в транспортных средствах. Например, когда для определенного устройства сотовой связи найдена площадь перехода контроля, система анализа транспортных потоков может принять площадь на местности, соответствующую найденной площади, в качестве оценки местонахождения транспортного средства, в котором находится это устройство сотовой связи в момент перехода контроля. На основе вычисленного положения и времени для большого числа таких транспортных средств, а также данных о транспортном потоке, полученных из других источников, вычислитель нормированного времени движения 2 или другой элемент системы анализа транспортных потоков может создать картину транспортных потоков для большого числа пользователей, включая предсказание на будущее дорожных условий движения. В одном предпочтительном варианте описанный способ определения географического местоположения устройств сотовой связи реализован с помощью накопительного модуля 1, показанного на фиг.12. На накопительный модуль 1 подаются данные о местоположении 62, которые могут включать сведения о моментах перехода контроля, получаемые из сотовой сети. Данные о местоположении 62 могут, например, включать сведения о текущем времени и идентификаторе активной ячейки, а также данные о положении транспортного средства, полученные из множества других источников, таких как GPS данные и другие меняющиеся данные о транспортном средстве. Данные о местоположении транспортных средств 62 от датчиков различного типа собираются вместе на собственном отдельном накопительном субмодуле (включая накопительный модуль 1 фиг.12). Множество накопительных субмодулей может быть использовано также для обработки различных данных, поступающих из одного и того же мобильного датчика. Например, отдельные накопительные субмодули могут быть использованы для обработки данных перехода контроля и данных с сервера о местонахождении ячеек сети.

На фиг.13 приведена блок-схема устройства определения местонахождения устройства сотовой связи в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Она может быть использована, например, в системе анализа транспортных потоков предпочтительного варианта фиг.12. Как показано в блок-схеме варианта фиг.13, такое устройство 1305 определения местонахождения устройства сотовой связи может содержать модуль определения эффективной площади ячейки 1301, служащий для нахождения эффективных площадей, модуль определения площади полутени 1302, служащий для нахождения площади полутени вокруг линии равной интенсивности, и модуль определения площади перехода контроля 1303, служащий для нахождения площади перехода контроля устройством сотовой связи. Устройство 1305 определения местонахождения устройства сотовой связи может быть реализовано на различном оборудовании, как это ясно специалистам в данной области техники. Например, устройство 1305 может содержать процессор компьютера или специализированное устройство обработки сигналов, на которое подаются данные 1300 о моментах перехода контроля или другие данные с ячеек сети и которое передает вычисленные значения зон перехода контроля в блок применений, например в информационную систему анализа транспортных потоков в варианте фиг.12. Различные этапы описанного в предпочтительном варианте способа могут быть реализованы как с помощью стандартных программ на процессоре 1305, так и с помощью специальных устройств обработки данных.

Кроме этого нет необходимости реализовывать устройство по предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в виде варианта фиг.13. Например, существуют два возможных пути реализации описанного способа (эти примеры не предполагают ограничение предмета изобретения). В первом примере, в системе, соответствующей настоящему изобретению, может существовать карта ячеек. В этом случае площади перехода контроля для всех возможных комбинаций соседних ячеек могут быть определены на основе карты ячеек в автономном процессе и могут храниться в базе данных, которая доступна системе, соответствующей настоящему изобретению. Когда сведения о ячейках подаются в систему, система использует идентификаторы и/или данные о времени движения, или другие данные для конкретного случая перехода контроля с тем, чтобы сравнить их с данными, хранящимися в базе (например, с использованием обзорной таблицы), благодаря чему получают соответствующее значение площади перехода контроля. Таким образом, в первом примере работа устройств 1305 происходит в автономном режиме, а данные 1300 последовательно обрабатывают путем сравнения с данными перехода контроля, созданными в автономном режиме модулем 1303. Напротив, во втором варианте в системе, соответствующей настоящему изобретению, карта ячеек отсутствует. Вместо этого в систему вводят географические координаты ячеек, участвующих в каждом случае перехода контроля, и вычисляют площади перехода контроля в режиме реального времени, получая поток данных, используемых, например, в варианте фиг.13. Нет необходимости отображать модули 1301-1303 варианта фиг.13 непосредственно в виде различных модулей программного обеспечения, вместо этого программное обеспечение может иметь другое или более сложное построение, функционально эквивалентное прежнему построению, как это будет понятно специалистам в данной области техники.

Понятно, что предпочтительные варианты допускают большое число модификаций, не выходящих за пределы существа настоящего изобретения. Например, специалисты оценят принципы и выгоды применения настоящего изобретения в различных сотовых сетях с технологиями многоканального доступа с частотным разделением каналов (FDMA), многоканального доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), или других сотовых сетях с технологией многоканального доступа с временным разделением каналов (TDMA) в комбинации с FDMA и CDMA. Другой, менее часто упоминаемой технологией сотовой связи является технология многоканального доступа с поляризационным разделением каналов (PDMA).

Специалисту в данной области техники будет также понятно, что хотя, как утверждалось, выше описан наилучший вариант осуществления настоящего изобретения, изобретение не ограничено устройством с конкретной конфигурацией и способом с конкретными этапами, описанными в предпочтительном варианте. Например, хотя в различных вариантах в описании имеются ссылки на этап определения географического местоположения «устройства сотовой связи», понятно, что этот термин следует рассматривать в широком смысле, обозначая им не только мобильные телефоны, или другие телефонные трубки, но также, например, другие устройства передачи сигналов в сотовой сети, такие как датчики, закрепленные на транспортных средствах, портативные компьютеры и специальные компьютерные блоки, работающие в сотовой сети. Специалистам будет также понятно, что настоящее изобретение имеет широкую область применения, особенно для определения местонахождения объектов и их обслуживания. Например, предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, служащие для определения географического местонахождения устройств сотовой связи, могут иметь широкую область применения, включая (но не ограниваясь этим) общее нахождение объектов, информационные системы анализа транспортных потоков в аварийных ситуациях, таких как определение местонахождения устройства сотовой связи, пославшего сигнал тревоги, для планирования маршрутов движения и в целях безопасности, разведки и национальной обороны.

1. Способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающий
определение эффективных площадей первой и второй ячеек сотовой сети на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями первой антенны первой ячейки сотовой сети и второй ячейки сотовой сети, и
определение площади перехода контроля, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи в тот момент, когда контроль над ним переходит от первой ко второй ячейке, согласно которому определение площади перехода контроля на основании эффективных площадей первой и второй ячеек.

2. Способ по п.1, далее включающий определение площади полутени вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала в пространстве между первой и второй ячейками.

3. Способ по п.1, в котором взаимное расположение определяют из набора вариантов взаимного расположения, включающего первый вариант, в котором первая и вторая антенны расположены в одном месте; второй вариант, в котором первая и вторая антенны расположены в разных местах, а первая и вторая ячейки ориентированы друг по направлению к другу; третий вариант, в котором первая и вторая антенны расположены в разных местах, а первая и вторая ячейки не перекрываются, и четвертый вариант, в котором не выполняются условия первого, второго и третьего вариантов.

4. Способ по п.3, далее включающий определение площади полутени вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала в пространстве между первой и второй ячейками, когда ячейки расположены в соответствии с первым, вторым или третьим вариантами.

5. Способ по п.2 или 4, далее включающий определение потенциальной площади перехода контроля для первой ячейки путем пересечения эффективной площади первой ячейки с площадью полутени; определение потенциальной площади перехода контроля для второй ячейки путем пересечения эффективной площади второй ячейки с площадью полутени и определение площади перехода контроля над устройством сотовой связи путем объединения потенциальных площадей перехода контроля для первой и второй ячеек.

6. Способ по п.1, далее включающий определение площади перехода контроля над устройством сотовой связи путем пересечения эффективной площади первой ячейки с эффективной площадью второй ячейки.

7. Способ по п.3, далее включающий определение площади перехода контроля над устройством сотовой связи путем пересечения эффективной площади первой ячейки с эффективной площадью второй ячейки, когда ячейки расположены в соответствии с четвертым вариантом.

8. Способ по п.1, в котором при определения эффективной площади ячейки используют данные об идентификации ячеек.

9. Способ по п.1, в котором при определения эффективной площади ячейки используют данных о времени движения.

10. Способ по п.1, в котором определение эффективной площади ячейки включает нахождение эффективных радиусов первой и второй ячеек.

11. Способ по п.10, в которым эффективный радиус определяют как радиус ячейки, имеющей форму сектора, когда первая антенна первой ячейки и вторая антенна второй ячейки расположены в одном месте.

12. Способ по п.10, в котором эффективный радиус находят с учетом расстояния между первой и второй антеннами и коэффициента, определяемого взаимным расположением первой и второй ячеек, когда первая антенна первой ячейки и вторая антенна второй ячейки расположены в разных местах.

13. Способ по п.10, в котором при определении эффективной площади ячейки дополнительно расширяют края ячейки, имеющей форму сектора.

14. Способ по п.13, в котором расширение краев ячейки, имеющей форму сектора, включает расширение второй ячейки за граничную линию сектора, когда первая антенна первой ячейки расположена внутри второй ячейки, а угол β, образованный линией между первой антенной и второй антеннами во второй ячейке и граничной линией сектора второй ячейки, меньше ранее определенного угла α.

15. Способ по п.14, в котором вторую ячейку расширяют за граничную линию сектора с помощью прямоугольника.

16. Способ по п.13, в котором расширение краев ячейки, имеющей форму сектора, включает расширение второй ячейки за граничную линию сектора, когда первая антенна первой ячейки расположена снаружи второй ячейки, а внутренний угол, образованный между граничной линией сектора второй ячейки и линией между первой и второй антеннами во второй ячейке, больше 180°.

17. Способ по п.16, в котором вторую ячейку расширяют за граничную линию сектора с помощью прямоугольника.

18. Способ по п.16, в котором вторую ячейку расширяют за две граничные линии сектора.

19. Способ по п.18, в котором вторую ячейку расширяют с помощью двух прямоугольников и который далее включает расширение второй ячейки с помощью треугольника, присоединенного к двум прямоугольникам.

20. Способ по п.2 или 4, в котором определение площади полутени включает определение линии равной интенсивности принимаемого сигнала и определение прямоугольной полоски вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала.

21. Способ по п.20, в котором определение расположения линии равной интенсивности включает нахождение линии равной интенсивности как биссектрисы угла, образованного первым азимутом первой ячейки и вторым азимутом второй ячейки, когда первая антенна первой ячейки и вторая антенная второй ячейки расположены в одном месте.

22. Способ по п.20, в котором определение линии равной интенсивности включает построение перпендикуляра в середине линии, соединяющей первую антенну первой ячейки и вторую антенну второй ячейки.

23. Способ по п.20, в котором прямоугольная полоска асимметрична по ширине относительно линии равной интенсивности.

24. Способ по п.23, в котором ширина W1 первой прямоугольной полоски между линией равной интенсивности и граничной линией первой полоски, ближайшей к ячейке, в которую входит устройство сотовой связи, больше ширины W2 второй прямоугольной полоски между линией равной интенсивности и граничной линией второй полоски, ближайшей к ячейке, из которой выходит устройство сотовой связи.

25. Способ по п.1, далее включающий выдачу данных о транспортном потоке, основанных, по крайней мере, частично на сведениях о площади перехода контроля.

26. Способ по п.25, далее включающий сбор данных, получаемых из сотовой сети, для того, чтобы определить величину площади перехода контроля.

27. Способ по п.26, далее включающий сбор данных о местонахождении транспортных средств, поступающих от множества различных мобильных датчиков, для того, чтобы выдать данные о транспортном потоке.

28. Способ по п.25, далее включающий хранение сведений о ранее определенных значениях площади перехода контроля для первой и второй ячеек в базе данных и обращение к базе данных для определения площади перехода контроля в случае, когда полученные из сети данные имеют отношение к переходу контроля над устройством сотовой связи при его движении между первой и второй ячейками.

29. Способ по п.25, далее включающий определение площади перехода контроля с использованием выборки данных в реальном времени, которая соответствует текущим данным, получаемым из сотовой сети.

30. Способ по п.1, в котором первая и вторая ячейки являются частью сотовой сети, работающей по одной из следующих технологий:
многоканальный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), многоканальный доступ с временным разделением каналов (TDMA), многоканальный доступ с поляризационным разделением каналов (PDMA) и многоканальный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA).

31. Способ по п.1, далее включающий учет третьей ячейки при определении эффективных площадей первой и второй ячеек, при этом первая и вторая ячейки являются частью сотовой сети с технологией CDMA или WCDMA.

32. Способ по п.31, далее включающий учет четвертой ячейки, при этом первая, вторая, третья и четвертая ячейки являются частью сотовой сети с технологией CDMA или WCDMA.

33. Способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи в сотовой сети, содержащей первую антенну первой ячейки и вторую антенную второй ячейки, включающий определение эффективного радиуса Ri для каждого набора из i-вариантов различного взаимного расположения первой и второй ячеек; определение угла α, для которого вторая ячейка будет расширена за граничную линию сектора, когда первая антенна расположена внутри второй ячейки, а угол β, образованный линией между первой и второй антеннами и граничной линией сектора второй ячейки, меньше угла α; определение первой ширины E1 первого расширяющего прямоугольника, добавляемого к граничной линии сектора второй ячейки, когда угол β меньше угла α; определение второй ширины Е2 второго расширяющего прямоугольника, добавляемого к граничной линии сектора второй ячейки, когда первая антенна расположена снаружи второй ячейки, а внутренний угол, образованный между граничной линией сектора второй ячейки и линией между первой и второй антеннами, больше 180°; определение первой ширины W1 прямоугольной полоски полутени между линией равной интенсивности принимаемого сигнала от первой и второй антенн и граничной линией первой полоски, ближайшей к ячейке, в которую входит устройство сотовой связи; определение второй ширины W2 второй прямоугольной полоски полутени между линией равной интенсивности и граничной линией второй полоски, ближайшей к ячейке, из которой выходит устройство сотовой связи, и определение площади перехода контроля, в которой, вероятно, находится устройство сотовой связи в момент, когда контроль над устройством сотовой связи переходит из первой ко второй ячейке, при этом определение площади перехода контроля основывается, по меньшей мере, на наборе значений эффективных радиусов Ri, угла α, первой ширины расширения Ei, второй ширины расширения Е2, первой ширины полутени W1 и второй ширины полутени W2.

34. Устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающее
модуль определения эффективных площадей первой и второй ячеек сотовой сети на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями первой антенны первой ячейки сотовой сети и второй антенны второй ячейки сотовой сети, и
модуль определения площади перехода контроля, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи в тот момент, когда контроль над ним переходит от первой ко второй ячейке, в котором определение площади перехода контроля выполняют на основании эффективных площадей первой и второй ячеек.

35. Устройство по п.34, далее включающее модуль определения площади полутени вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала в пространстве между первой и второй ячейками.

36. Устройство по п.34, в котором взаимное расположение между первой ячейкой сотовой сети и второй ячейкой сотовой сети определяют из набора вариантов взаимного расположения, включающего первый вариант, в котором первая и вторая антенны расположены в одном месте; второй вариант, в котором первая и вторая антенны расположены в разных местах, а первая и вторая ячейки ориентированы по направлению друг к другу; третий вариант, в котором первая и вторая антенны расположены в разных местах, а первая и вторая ячейки не перекрываются, и четвертый вариант, в котором не выполняются условия первого, второго и третьего вариантов.

37. Устройство по п.36, в котором модуль определения площади полутени содержит средство для определения площади полутени вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала в пространстве между первой и второй ячейками, когда ячейки расположены в соответствии с первым, вторым или третьим вариантами.

38. Устройство по п.35 или 37, в котором модуль определения площади перехода контроля содержит средства для определения потенциальной площади перехода контроля для первой ячейки путем пересечения эффективной площади первой ячейки с площадью полутени; определения потенциальной площади перехода контроля для второй ячейки путем пересечения эффективной площади второй ячейки с площадью полутени и определения площади перехода контроля над устройством сотовой связи путем объединения потенциальных площадей перехода контроля для первой и второй ячеек.

39. Устройство по п.34, в котором модуль определения площади перехода контроля содержит средство для определения площади перехода контроля над устройством сотовой связи путем пересечения эффективной площади первой ячейки с эффективной площадью второй ячейки.

40. Устройство по п.36, в котором модуль определения площади перехода контроля содержит средство для определения площади перехода контроля над устройством сотовой связи путем пересечения эффективной площади первой ячейки с эффективной площадью второй ячейки, когда ячейки расположены в соответствии с четвертым вариантом.

41. Устройство по п.34, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для использования данных об идентификации ячеек.

42. Устройство по п.34, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для использования данных о времени движения.

43. Устройство по п.34, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для нахождения эффективных радиусов первой и второй ячеек.

44. Устройство по п.43, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для определения эффективного радиуса как радиуса ячейки, имеющей форму сектора, когда первая антенна первой ячейки и вторая антенна второй ячейки расположены в одном месте.

45. Устройство по п.43, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для определения эффективного радиуса с учетом расстояния между первой и второй антеннами и коэффициента, определяемого взаимным расположением первой и второй ячеек, когда первая антенна первой ячейки и вторая антенна второй ячейки расположены в одном месте.

46. Устройство по п.43, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для определения величины расширения края ячейки, имеющей форму сектора.

47. Устройство по п.46, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для определения величины расширения края ячейки, имеющей форму сектора, путем проверки, расположена ли первая антенна первой ячейки внутри второй ячейки и является ли угол β, образованный линией между первой антенной и второй антеннами во второй ячейке и граничной линией сектора второй ячейки, меньше ранее определенного угла α, и если это так, то расширение второй ячейки за граничную линию сектора.

48. Устройство по п.47, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство расширения второй ячейки за граничную линию сектора с помощью прямоугольника.

49. Устройство по п.46, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для определения величины расширения края ячейки, имеющей форму сектора, путем проверки, расположена ли первая антенна первой ячейки снаружи второй ячейки и является ли внутренний угол, образованный между граничной линией сектора второй ячейки и линией между первой и второй антеннами во второй ячейке, больше 180°, и если это так, то расширение второй ячейки за граничную линию сектора.

50. Устройство по п.49, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство расширения второй ячейки за граничную линию сектора с помощью прямоугольника.

51. Устройство по п.49, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство расширения второй ячейки за две граничные линии сектора с помощью прямоугольников.

52. Устройство по п.51, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство расширения второй ячейки с помощью треугольника, присоединенного к двум прямоугольникам.

53. Устройство по п.35 или 37, в котором модуль определения площади полутени содержит средство определения расположения линии равной интенсивности и определения прямоугольной полоски вокруг линии равной интенсивности.

54. Устройство по п.53, в котором средство определения расположения линии равной интенсивности включает средство нахождения линии равной интенсивности как биссектрисы угла, образованного первым азимутом первой ячейки и вторым азимутом второй ячейки, когда первая антенна первой ячейки и вторая антенная второй ячейки расположены в одном месте.

55. Устройство по п.53, в котором средство определения расположения линии равной интенсивности включает средство построения перпендикуляра в середине линии, соединяющей первую антенну первой ячейки и вторую антенну второй ячейки.

56. Устройство по п.53, в котором прямоугольная полоска асимметрична по ширине относительно линии равной интенсивности.

57. Устройство по п.56, в котором ширина W1 первой прямоугольной полоски между линией равной интенсивности и граничной линией первой полоски, ближайшей к ячейке, в которую входит устройство сотовой связи, больше ширины W2 второй прямоугольной полоски между линией равной интенсивности и граничной линией второй полоски, ближайшей к ячейке, из которой выходит устройство сотовой связи.

58. Устройство по п.34, далее содержащее модуль сбора данных для информационной системы анализа транспортных потоков.

59. Устройство по п.58, в котором модуль сбора данных содержит множество подмодулей, обеспечивающих сбор данных о расположении транспортных средств, поступающих от множества мобильных датчиков.

60. Устройство по п.58, далее содержащее базу данных для хранения ранее определенных значений площадей перехода контроля, так что к базе данных можно обращаться при поступлении данных из сотовой сети в режиме реального времени.

61. Способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи путем определения площади, на которой происходит переход контроля над устройством при его движении из первой во вторую ячейку, включающий моделирование, по меньшей мере, части площади приема сигнала упомянутых первой и второй ячеек на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями первой антенны первой ячейки сотовой сети и второй антенны второй ячейки сотовой сети, и определение площади перехода контроля, содержащей перекрывающиеся части площадей упомянутых первой и второй ячеек.

62. Способ по п.61, далее включающий определение наличия расширения площади приема сигнала ячейки на основе сравнения с ранее определенными значениями пощади приема.

63. Способ по п.62, в котором ранее определенные значения определяются с учетом относительной ориентацией первой и второй ячеек.

64. Способ по п.62, в котором ранее определенные значения содержат значения, определяемые с учетом относительного расположения первой и второй ячеек.

65. Способ по п.61, в котором моделирование, по меньшей мере, части площади приема сигнала первой и второй ячеек включает использование ранее заданной формы в качестве первоначальной модели, по меньшей мере, части площади приема, по меньшей мере, одной первой и одной второй ячеек.

66. Способ по п.65, в котором ранее заданная форма представляет собой сектор.

67. Способ по п.65, в котором ранее заданная форма представляет собой кольцевой сектор.

68. Способ по п.61, в котором определение площади перехода контроля включает построение многоугольника, отображающего площадь перехода контроля.

69. Способ по п.61, в котором определение площади перехода контроля включает построение формы площади полутени вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала в пространстве между первой и второй ячейками.

70. Способ по п.69, в котором форма площади полутени представляет собой многоугольник.

71. Способ по п.70, в котором форма площади полутени представляет собой треугольник.

72. Способ мониторинга транспортного потока путем последовательного определения местонахождения множества устройств сотовой связи, имеющихся во множестве транспортных средств, включающий повторяющееся определение местонахождения, по меньшей мере, некоторых из множества устройств сотовой связи и сбор сведений о местонахождении, по меньшей мере, некоторых устройств сотовой связи для построения картины транспортного потока, согласно которому определение местонахождения устройства сотовой связи из множества устройств включает определение площади, на которой возникает переход контроля над устройством при его движении из первой во вторую ячейку, при этом определение площади перехода контроля основано на моделировании, по меньшей мере, части площади приема сигнала упомянутых первой и второй ячеек на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями первой антенны первой ячейки сотовой сети и второй антенны второй ячейки сотовой сети и объединении перекрывающихся частей площадей упомянутых первой и второй ячеек.

73. Способ по п.72, далее включающий предсказание картины транспортного потока на основе картины транспортного потока в текущий момент.

74. Способ по п.72, в котором определение площади перехода контроля выполняют путем обращения к базе данных ранее определенных значений площадей для пар ячеек на основе данных, полученных из сотовой сети.

75. Способ по п.72, в котором определение площади перехода контроля выполняют в режиме реального времени, используя непрерывно поступающие из сотовой сети данные о переходе контроля.

76. Способ по п.74 или 75, в котором данные о переходе контроля содержат сведения об идентификации ячеек.

77. Способ по п.74 или 75, в котором данные о переходе контроля содержат сведения о времени движения.

78. Устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи путем определения площади, на которой происходит переход контроля над устройством при его движении из первой во вторую ячейку, содержащее модуль определения эффективной площади ячейки, служащий для моделирования, по меньшей мере, части площади приема сигнала упомянутых первой и второй ячеек на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями первой антенны первой ячейки сотовой сети и второй антенны второй ячейки сотовой сети, и модуль, служащий для определения площади перехода контроля, содержащей перекрывающиеся части площадей упомянутых первой и второй ячеек.

79. Устройство по п.78, в котором модуль определения эффективной площади ячеек содержит средство для определения того, имеется ли расширение площади приема ячейки путем сравнения с ранее определенными значениями площади приема.

80. Устройство по п.79, в котором ранее определенные значения определяются с учетом относительного расположения первой и второй ячеек.

81. Устройство по п.79, в котором ранее определенные значения содержат значения, определяемые с учетом относительного расположения первой и второй ячеек.

82. Устройство по п.78, в котором модуль определения эффективной площади ячеек содержит средство для моделирования, по меньшей мере, части площади приема сигнала первой и второй ячеек, использующее ранее заданную форму в качестве первоначальной модели, по меньшей мере, части площади приема, по меньшей мере, одной первой и одной второй ячеек.

83. Устройство по п.82, в котором ранее определенная форма представляет собой сектор.

84. Устройство по п.82, в котором ранее определенная форма представляет собой кольцевой сектор.

85. Устройство по п.78, в котором модуль определения площади перехода контроля содержит средство для построения многоугольника, отображающего площадь перехода контроля.

86. Устройство по п.78, в котором модуль определения площади перехода контроля содержит средство для создания формы площади полутени вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала в пространстве между первой и второй ячейками.

87. Устройство по п.86, в котором форма площади полутени представляет собой многоугольник.

88. Устройство по п.87, в котором форма площади полутени представляет собой треугольник.

89. Устройство для мониторинга транспортного потока путем последовательного определения местонахождения множества устройств сотовой связи, имеющихся во множестве транспортных средств, содержащее модуль определения площади перехода контроля, служащий для определения площади перехода контроля, включающей перекрывающиеся части смоделированной площади приема, по меньшей мере, части первой и части второй ячеек сотовой сети, при этом смоделированная площадь приема моделируется на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями первой антенны первой ячейки сотовой сети и второй антенны второй ячейки сотовой сети, и модуль, служащий для сбора сведений о месторасположении, по меньшей мере, некоторых устройств сотовой связи, обеспечивающий получение картины транспортного потока в текущий момент, в котором каждое такое определение местонахождения выполняют, по меньшей мере, частично, с учетом значения площади перехода контроля, определенного для данного устройства сотовой связи, двигающегося между заданными первой и второй ячейками сотовой сети.

90. Устройство по п.89, далее содержащее модуль предсказания картины транспортного потока на основе картины транспортного потока в текущий момент.

91. Устройство по п.89, далее содержащее базу данных значений площадей перехода контроля, содержащую ранее определенные значения площадей перехода контроля для пар ячеек.

92. Устройство по п.91, в котором модуль определения площади перехода контроля способен обращаться к базе данных значений площадей перехода контроля, используя непрерывно поступающие из сотовой сети данные о переходе контроля.

93. Устройство по п.89, в котором модуль определения площади перехода контроля способен определять значения площадей перехода контроля в режиме реального времени, используя непрерывно поступающие из сотовой сети данные о переходе контроля.

94. Устройство по п.92 или 93, в котором данные о переходе контроля содержат сведения об идентификации ячеек.

95. Устройство по п.92 или 93, в котором данные о переходе контроля содержат сведения о времени движения.

96. Способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающий использование алгоритма определения площади перехода контроля, на которой, вероятно, расположен устройство сотовой связи в момент, когда сеть передает контроль над ним на другую ячейку из набора активных ячеек, в котором определение площади перехода контроля осуществляют на основании эффективных площадей ячеек для множества ячеек сотовой связи из набора активных ячеек, и в котором определение эффективных площадей первой и второй ячеек сотовой сети осуществляют на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями множества антенн соответствующих множеству ячеек сотовой сети.

97. Способ по п.96, далее включающий определение площади полутени вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала среди множества ячеек.

98. Способ по п.96, далее включающий определение первой потенциальной площади перехода контроля путем пересечения эффективной площади первой ячейки и площадью полутени; определение одной или более последующих потенциальных площадей путем пересечения эффективной площади последующей ячейки с площадью последующей полутени и определение смоделированной площади перехода контроля путем объединения первой потенциальной площади перехода контроля и каждой из последующих потенциальных площадей перехода контроля.

99. Способ по п.96, далее включающий определение площади перехода контроля над устройством сотовой связи путем пересечения множества эффективных площадей ячеек из активного набора ячеек.

100. Способ по п.96, в котором определение эффективной площади ячейки включает использование данных об идентификации ячеек.

101. Способ по п.96, в котором определение эффективной площади ячейки включает использование данных о времени движения.

102. Способ по п.96, в котором определение эффективной площади ячейки включает определение эффективного радиуса каждой ячейки из множества ячеек, которые сделаны активными.

103. Способ по п.102, в котором эффективный радиус определяют как радиус ячейки, имеющей форму сектора.

104. Способ по п.102, в котором эффективный радиус определяют как сочетание расстояния между первой и второй антенной и постоянного коэффициента, учитывающего взаимное расположение ячеек.

105. Способ по п.96, в котором площадь перехода контроля определяют с учетом множества эффективных площадей ячеек, и одну или более упомянутую эффективную площадь моделируют путем ее расширения на, по меньшей мере, один прямоугольник.

106. Способ по п.96, в котором площадь перехода контроля определяют с учетом площади полутени, а определение площади полутени включает определение расположения линии равной интенсивности и определение, по меньшей мере, одной области вокруг линии равной интенсивности.

107. Способ по п.106, в котором эта область асимметрична относительно линии равной интенсивности.

108. Способ по п.96, далее включающий выдачу данных о транспортном потоке, основанных, по меньшей мере, частично на определении площади перехода контроля.

109. Способ по п.108, далее включающий сбор данных, получаемых из сотовой сети, для определения площади перехода контроля.

110. Способ по п.108, далее включающий сбор данных о местоположении транспортных средств от множества мобильных датчиков для выдачи данных о транспортном потоке.

111. Способ по п.108, далее включающий хранение в базе данных сведений о ранее определенных значениях площади перехода контроля для множества ячеек и доступ к базе данных для определения площади перехода контроля в ответ на сигналы, получаемые из сотовой сети относительно перехода контроля над устройством сотовой связи в пространстве между первой и второй ячейками.

112. Способ по п.108, далее включающий определение площади перехода контроля с использованием данных, получаемых из сотовой сети в режиме реального времени.

113. Устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающее
модуль определения эффективных площадей каждой из множества ячеек из набора активных ячеек и
модуль определения площади перехода контроля, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи в тот момент, когда контроль над ним переходит одной к другой ячейке из набора активных ячеек, в котором определение площади перехода контроля осуществляют на основании площадей множества ячеек, и в котором определение эффективной площади каждой из множества ячеек выполняют на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями множества антенн соответствующих множеству ячеек сотовой сети.

114. Устройство по п.113, далее включающее модуль определения площади полутени вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала в пространстве между множеством ячеек.

115. Устройство по п.113, в котором модуль определения площади перехода контроля содержит средство для определения потенциальной площади перехода контроля для первой ячейки путем пересечения эффективной площади первой ячейки из множества ячеек с площадью полутени; определения потенциальной площади перехода контроля для, по меньшей мере, одной следующей ячейки путем пересечения эффективной площади следующей ячейки с площадью полутени и определения площади перехода контроля над устройством сотовой связи путем объединения потенциальных площадей перехода контроля.

116. Устройство по п.113, в котором модуль определения площади перехода контроля содержит средство для определения площади перехода контроля над устройством сотовой связи путем пересечения эффективной площади первой ячейки с эффективной площадью следующей ячейки.

117. Устройство по п.113, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для использования данных об идентификации ячеек.

118. Устройство по п.113, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для использования данных о времени движения.

119. Устройство по п.113, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для определения эффективных радиусов первой и следующей ячеек.

120. Устройство по п.113, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для определения эффективного радиуса как радиуса ячейки, имеющей форму сектора.

121. Устройство по п.120, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для определения эффективного радиуса с учетом расстояния между, по меньшей мере, первой антенной первой ячейки и следующей антенной следующей ячейки и коэффициента, определяемого взаимным расположением, по меньшей мере, первой ячейкой и следующей ячейкой.

122. Устройство по п.113, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для определения величины расширения ячейки.

123. Устройство по п.114, в котором модуль определения площади полутени содержит средство определения расположения линии равной интенсивности и определения области вокруг линии равной интенсивности, которая должна быть частью площади полутени.

124. Устройство по п.123, в котором эта область асимметрична по ширине относительно линии равной интенсивности.

125. Устройство по п.113, далее содержащее модуль сбора данных для информационной системы транспортных потоков.

126. Устройство по п.113, далее содержащее базу данных для хранения ранее определенных значений площадей перехода контроля, так что к базе данных можно обращаться при поступлении данных из сотовой сети в режиме реального времени.

127. Способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи путем определения площади, на которой происходит переход контроля над устройством при его движении из первой ячейки или группы ячеек к следующей ячейке, включающий моделирование, по меньшей мере, части площадей приема сигнала упомянутых первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями первой антенны первой ячейки сотовой сети и второй антенны второй ячейки сотовой сети, и определение площади перехода контроля, содержащей перекрывающиеся части площадей упомянутых первой ячейки или группы ячеек и упомянутой следующей ячейки.

128. Способ по п.127, далее включающий определение наличия расширений площадей приема сигнала одной или более из упомянутых ячеек на основе сравнения с ранее определенными значениями площадей.

129. Способ по п.128, в котором ранее определенные значения площадей определяют с учетом относительной ориентации первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки.

130. Способ по п.128, в котором ранее определенные значения площадей содержат значения, определяемые с учетом относительного расположения первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки.

131. Способ по п.127, в котором моделирование, по меньшей мере, части площади приема сигнала первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки включает использование ранее определенной формы в качестве первоначальной модели, по меньшей мере, части площади приема, по меньшей мере, одной первой ячейки или одной из группы ячеек и следующей ячейки.

132. Способ по п.131, в котором ранее определенная форма представляет собой сектор.

133. Способ по п.131, в котором ранее определенная форма представляет собой кольцевой сектор.

134. Способ по п.127, в котором определение площади перехода контроля включает построение многоугольника, отображающего площадь перехода контроля.

135. Способ по п.127, в котором определение площади перехода контроля включает построение формы площади полутени вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала в пространстве между первой и второй ячейками.

136. Способ по п.135, в котором форма площади полутени представляет собой многоугольник.

137. Способ мониторинга транспортного потока путем последовательного определения местонахождения множества устройств сотовой связи, имеющихся во множестве транспортных средств, включающий повторяющееся определение местонахождения, по меньшей мере, некоторых из множества устройств сотовой связи и сбор сведений о местонахождении, по меньшей мере, некоторых устройств сотовой связи для определения картины транспортного потока, согласно которому определение местонахождения устройства сотовой связи из множества устройств включает определение площади, на которой возникает переход контроля над устройством, при этом определение площади перехода контроля основано на моделировании, по меньшей мере, части площадей приема сигнала первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями антенн соответствующих первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки, и определение площади перехода контроля, содержащей перекрывающиеся части площадей упомянутых первой ячейки или группы ячеек и упомянутой следующей ячейки.

138. Способ по п.137, далее включающий предсказание картины транспортного потока на основе картины транспортного потока в текущий момент.

139. Способ по п.137, в котором определение площади перехода контроля выполняют путем обращения к базе данных ранее определенных значений площадей для пар ячеек и набора ячеек на основе данных, получаемых из сотовой сети.

140. Способ по п.137, в котором определение площади перехода контроля выполняют в режиме реального времени, используя непрерывно поступающие из сотовой сети данные о переходе контроля.

141. Способ по п.139 или 140, в котором данные о переходе контроля содержат сведения об идентификации ячеек.

142. Способ по п.139 или 140, в котором данные о переходе контроля содержат сведения о времени движения.

143. Устройство определения географического местонахождения устройства сотовой связи путем определения площади, на которой происходит переход контроля над устройством при его движении из первой ячейки или группы ячеек к следующей ячейке, содержащее модуль определения эффективной площади ячейки, служащий для моделирования, по меньшей мере, части площадей приема сигнала упомянутых первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями антенн соответствующих первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки, и модуль, служащий для определения площади перехода контроля, включающей перекрывающиеся части площадей упомянутых первой ячейки или группы ячеек и упомянутой следующей ячейки.

144. Устройство по п.143, в котором модуль определения эффективной площади ячейки содержит средство для определения наличия расширения площади приема сигнала на основе сравнения с ранее определенными значениями площади.

145. Устройство по п.144, в котором ранее определенные значения находят с учетом относительной ориентации первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки.

146. Устройство по п.144, в котором ранее определенные значения содержат те значения, которые определены с учетом относительного расположения первой ячейки или группы ячеек и второй ячейки.

147. Устройство по п.143, в котором модуль определения эффективной площади содержит средство для моделирования, по меньшей мере, части площадей приема сигнала первой ячейки или группы ячеек и второй ячейки с использованием ранее определенной формы в качестве первоначальной модели, по меньшей мере, части площадей приема, по меньшей мере, одной первой ячейки или одной из группы ячеек и второй ячейки.

148. Устройство по п.147, в котором ранее определенная форма представляет собой сектор.

149. Устройство по п.147, в котором ранее определенная форма представляет собой кольцевой сектор.

150. Устройство по п.143, в котором модуль определения площади перехода контроля содержит средство для построения многоугольника, отображающего площадь перехода контроля.

151. Устройство по п.143, в котором модуль определения площади перехода контроля содержит средство для построения формы площади полутени вокруг линии равной интенсивности принимаемого сигнала в пространстве между первой ячейкой или группой ячеек и следующей ячейкой.

152. Устройство по п.151, в котором форма области полутени представляет собой многоугольник.

153. Устройство для мониторинга транспортного потока путем последовательного определения местонахождения множества устройств сотовой связи, имеющихся во множестве транспортных средств, содержащее модуль определения площади перехода контроля, служащий для определения площади перехода контроля, включающей перекрывающиеся части смоделированной площади приема, составляющей, по меньшей мере, часть площадей первой и каждой из группы ячеек и следующей ячейки сотовой сети на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями антенн соответствующих первой ячейки или группы ячеек и следующей ячейки, и модуль, служащий для сбора данных о повторяющемся местонахождении, по меньшей мере, некоторых из множества устройств сотовой связи с целью построения текущей картины транспортного потока, в которой местонахождение каждого такого устройства сотовой связи определяют с учетом, по меньшей мере, части площади перехода контроля, вычисляемой модулем определения площади перехода контроля для данного устройства сотовой связи, перемещающегося между заданной первой ячейкой или группой ячеек и следующей ячейкой сотовой сети.

154. Устройство по п.153, далее содержащее модуль предсказания картины транспортного потока на основе картины транспортного потока в текущий момент.

155. Устройство по п.153, далее содержащее базу данных значений площадей, включающую сведения о ранее определенных значениях площадей перехода контроля для пар ячеек и набора ячеек.

156. Устройство по п.155, в котором модуль определения площади перехода контроля может обращаться к базе данных значений площадей перехода контроля на основе сведений о переходе контроля, поступающих из сотовой сети в режиме реального времени.

157. Устройство по п.153, в котором модуль определения площади перехода контроля способен определять значения площадей перехода контроля на основе сведений о переходе контроля, поступающих из сотовой сети в режиме реального времени.

158. Устройство по п.156 или 157, в котором данные о переходе контроля содержат сведения об идентификации ячеек.

159. Устройства по п.156 или 157, в котором данные о переходе контроля содержат сведения о времени движения.

160. Способ определения географического местонахождения устройства сотовой связи, включающий использование алгоритма определения площади перехода контроля, на которой, вероятно, находится устройство сотовой связи, когда может производиться контроль за более чем одной ячейкой, определение эффективных площадей для каждой из двух или более ячеек на основании взаимосвязи между географическими положениями и ориентациями антенн соответствующих двум или более ячейкам, и определение площади перехода контроля на основании эффективных площадей ячеек.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам беспроводной связи, и в частности к системам беспроводной связи, допускающим роуминг. .

Изобретение относится к системам беспроводной связи, и в частности к системам беспроводной связи, допускающим роуминг. .

Изобретение относится к системам беспроводной связи, и в частности к системам беспроводной связи, допускающим роуминг. .

Изобретение относится к связи. .

Изобретение относится к способу планирования связи посредством подсистемы беспроводной связи и подсистемы радиочастотной идентификации (RFID). .

Изобретение относится к области мобильной связи, а именно к устройству управления, мобильной станции, системе мобильной связи и способу управления. .

Изобретение относится к беспроводным сетям передачи данных. .

Изобретение относится к области беспроводной децентрализованной передаче данных в системах мобильной связи

Изобретение относится к области радиочастотной идентификации и относится к использованию встроенных или прикрепленных к предметам меток

Изобретение относится к способу доставки информации, связанной с музыкальными произведениями, в терминал абонента системы предоставления контента

Изобретение относится к радиоинтерфейсам беспроводных сетей и, в частности, к радиоинтерфейсам мобильных сетей

Изобретение относится к радиоинтерфейсам беспроводных сетей и, в частности, к радиоинтерфейсам мобильных сетей
Наверх