專利名稱:用于基于位置的服務(wù)的移動臺-服務(wù)器協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及無線通信系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于在此類系統(tǒng)中向移動 用戶設(shè)備提供基于位置的消息遞送以及其他服務(wù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
各種各樣不同類型的無線通信系統(tǒng)是已知的。例如，典型的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)包括大 量互連的基站，其與限定覆蓋區(qū)域中的移動用戶設(shè)備進行通信。
而且，已經(jīng)開發(fā)了多種技術(shù)用于根據(jù)移動用戶設(shè)備的當前位置，來向這些設(shè)備遞 送廣告或其他類型的消息。由此，如果確定給定的用戶設(shè)備鄰近特定零售店，則可以向該用 戶設(shè)備遞送與該店相關(guān)聯(lián)的廣告或其他消息。
以下美國專利申請公開描述了此類技術(shù)的示例公開號為2002/0095333，名 禾爾 為"Real-Time Wireless E-Coupon(Promotion)Definition Based On Available Segment”；公開號為 2002/0164977，名稱為 “System and Method for Providing Short Message TargetedAdvertisements Over a Wireless Communications Network，，； 公開號為 2003/0198；346，名稱為"Push Delivery Service Providing Method, Information Providing Service System, Server System and UserStation，，；公開號 為 2004/0209602,名稱為"Location-Based ContentDelivery"；公開號為 2005/0221843, 名禾爾為"Distribution of LocationSpecific Advertising Information Via Wireless CommunicationNetwork" ； Jf2005/0227711,名禾爾 % "Method and Apparatus forCreating, Directing, Storing and Automatically Delivering a Message toan Intended Recipient Upon Arrival of a Specified Mobile Object at aDesignated Location” ；以及公開號為 2006/0058037,名稱為"CustomInformation For Wireless Subscribers Based on Proximity，，。
遺憾的是，諸如上文引用的參考文件中描述的傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)受制于很多明顯 的缺陷。例如，傳統(tǒng)的系統(tǒng)通常以這樣的方式來配置，即可能造成基站與移動用戶設(shè)備之間 過量的位置查詢或其他類型的位置相關(guān)通信，從而破壞系統(tǒng)支持其主要的話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 功能的能力。
在以下美國專利申請公開中，描述了緩解上述問題的、用于向移動用戶設(shè)備遞 送基于位置的服務(wù)的改進技術(shù)公開號為2007/0270133，名稱為“Mobile-Initiated Location Measurement，，；公開號為 2007/0270160，名稱為“Traffic-Synchronized LocationMeasurement" ； ^ JF^ ^ 2007/0270161, ^ ^ ^ "Broadcast ChannelDelivery of Location-Based Services Information" -/J^Jf 2007/0270162, ^ "Reverse Lookup of Mobile Location，，；以及公開號為 2007/0270166，名稱為 “Prioritization of Location Queries in aLocation-Based Services System，，,上述所有申請與本申請一起 受讓，并且通過參考將其并入在此。
在向移動用戶設(shè)備提供基于位置的服務(wù)時出現(xiàn)的一個問題在此稱為“越界(fencecrossing) ”，其一般性地表示給定的移動用戶何時已經(jīng)越過指定的邊界。越界事件可以用 于例如控制特定消息向給定移動用戶設(shè)備的遞送，或者用于控制其他類型的基于位置的服 務(wù)的提供。
用于應(yīng)對越界的傳統(tǒng)技術(shù)無法提供遞送基于位置的服務(wù)的最優(yōu)性能，特別是在涉 及多個用戶、每個用戶多次越界等的大規(guī)模市場、高容量應(yīng)用中。例如，傳統(tǒng)技術(shù)常常需要 通過無線網(wǎng)絡(luò)的空中接口進行過量的消息收發(fā)，從而消耗系統(tǒng)資源，并且不利地影響系統(tǒng) 性能。而且，這種消息收發(fā)可能導(dǎo)致移動用戶設(shè)備中的功耗增加，由此不利地影響電池壽 命。因此，需要能夠通過對越界信息的增強處理來進一步改進基于位置的服務(wù)的遞送的新 技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
在一個或多個說明性實施方式中，本發(fā)明提供用于向與無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的移動 用戶設(shè)備遞送基于位置的服務(wù)的改進技術(shù)。在移動用戶設(shè)備能夠使用例如全球定位系統(tǒng) (GPS)或者輔助GPS(aGPQ來執(zhí)行定期位置探測的實現(xiàn)中，這些技術(shù)將特別有益。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，移動用戶設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)的無線鏈路向服務(wù)器發(fā)送觸發(fā)消 息。響應(yīng)于來自移動用戶設(shè)備的觸發(fā)消息，服務(wù)器通過無線鏈路向移動用戶設(shè)備發(fā)送更新 消息。該更新消息在觸發(fā)消息之后的、短于無線鏈路的休眠時間的時段中發(fā)送。
服務(wù)器可以配置用于確定觸發(fā)消息是否包含一個或多個越界提示。對于每個此類 越界提示，服務(wù)器確定相應(yīng)的界線(fence)是否有效，并且在界線有效的情況下向應(yīng)用轉(zhuǎn) 發(fā)該提示。
服務(wù)器還配置用于限定在觸發(fā)消息中標識的位置周圍的區(qū)域；選擇與移動用戶 設(shè)備相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)界線，該界線與所限定的區(qū)域重疊，并且在指定的時段(time frame)中 是活躍的或者變?yōu)榛钴S；相對于所述位置以及包括移動用戶設(shè)備的相應(yīng)用戶設(shè)備配對的一 個或多個移動界線，確定是否發(fā)生了一個或多個鄰近穿越(proximity-crossing)事件；以 及對于已經(jīng)發(fā)生的給定鄰近穿越事件，向應(yīng)用發(fā)送相應(yīng)的提示。
服務(wù)器還可以確定對于包括移動用戶設(shè)備的至少一個用戶設(shè)備配對而言，可能發(fā) 生鄰近穿越事件的計劃時段。更新消息可以包括所限定的區(qū)域、所選擇的靜態(tài)界線以及計 劃時段。
如上所述，移動用戶設(shè)備可以配置用于執(zhí)行定期位置探測操作以確定其位置。在 執(zhí)行給定的位置探測操作之后，移動用戶設(shè)備評估該設(shè)備是否已經(jīng)穿越了靜態(tài)界線或限定 區(qū)域的邊界之一。如果移動設(shè)備已經(jīng)穿越了靜態(tài)界線或限定區(qū)域的邊界之一，則其發(fā)送包 含一個或多個相應(yīng)越界提示的附加觸發(fā)消息。移動用戶設(shè)備還可以在從更新消息的接收起 經(jīng)過計劃時段之后發(fā)送附加觸發(fā)消息。
在執(zhí)行給定的位置探測操作之后，移動用戶設(shè)備還可以更新計劃時段。移動用戶 設(shè)備繼而可以在從更新消息的接收起經(jīng)過更新的計劃時段之后發(fā)送附加的觸發(fā)消息。
移動用戶設(shè)備可以按照以下方式來更新計劃時段。如果移動用戶設(shè)備從更新消 息的接收起的平均速度小于指定的最大速度^liax，則計劃時段可以根據(jù)以下等式進行更 新
Δ Tt= ATz(2-min(l, savg/sfflax))[0018]其中Δ Tt表示更新的計劃時段，并且Δ Tz表示在更新消息中接收的計劃時段。而 且，更新的計劃時段可以受制于特定的最小值和最大值。例如，如果八!/小于指定的最小 值Tmin，則可以將八1^設(shè)為1^^1，并且如果Δ Tt大于指定的最大值Tmax或者不存在移動 界線，則可以將Δ Tt設(shè)為Tmax0
相對于傳統(tǒng)系統(tǒng)而言，說明性實施方式提供多個顯著的優(yōu)點。例如，通過使用特別 有效的移動臺-服務(wù)器協(xié)議，極大地促進了對越界信息的處理。這節(jié)省了無線網(wǎng)絡(luò)的空中 接口資源以及移動用戶設(shè)備的電池資源，從而在遞送基于位置的服務(wù)的系統(tǒng)中獲得改進的 性能。說明性實施方式特別適于在處理大規(guī)模市場或高容量市場的地理界線應(yīng)用中使用。
通過附圖以及下文詳細描述，本發(fā)明的這些和其他特征以及優(yōu)點將變得更加明Mo


圖IA是本發(fā)明說明性實施方式中的通信系統(tǒng)的框圖。
圖IB是圖IA系統(tǒng)的給定處理設(shè)備的框圖。
圖2Α和圖2Β示出了圖IA的系統(tǒng)中的相應(yīng)靜態(tài)和移動界線。
圖3和圖4示出了可以在圖IA系統(tǒng)中實現(xiàn)以支持基于界線跟蹤的基于位置的服 務(wù)的提供的示例性移動臺-服務(wù)器協(xié)議。
具體實施方式
以下將結(jié)合示例性無線通信系統(tǒng)和相關(guān)聯(lián)的基于位置的服務(wù)來示出本發(fā)明。然 而，應(yīng)當理解，本發(fā)明不限于與任何特定類型的無線系統(tǒng)或者基于位置的服務(wù)結(jié)合使用。公 開的技術(shù)適于與各種其他系統(tǒng)結(jié)合使用，并且適于提供多種備選服務(wù)。例如，描述的技術(shù)可 適用于多種不同類型的無線網(wǎng)絡(luò)，包括使用公知標準的那些網(wǎng)絡(luò)，其中公知標準例如UMTS， W-CDMA，CDMA2000, HSDPA,長期演進(LTE)，IEEE 802. Il(Wi-Fi)，IEEE 802. 16 (WiMax)等。
在此使用的術(shù)語“無線通信系統(tǒng)”意在包括這些以及其他類型的無線網(wǎng)絡(luò)，以及此 類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)或其他部分，和根據(jù)潛在的不同標準操作的多個網(wǎng)絡(luò)的組合。給定的無線通 信系統(tǒng)還可以包括一個或多個有線網(wǎng)絡(luò)或此類有線網(wǎng)絡(luò)的部分作為其組件。
圖IA示出了本發(fā)明的說明性實施方式中的無線通信系統(tǒng)100。通信系統(tǒng)100包括 多個移動用戶設(shè)備102-1、102-2. . . 102-Ν,每一個在圖中還標注為Μ，其通過空中接口與無 線網(wǎng)絡(luò)104通信。無線網(wǎng)絡(luò)104具有與其關(guān)聯(lián)的基于位置服務(wù)(LBS)服務(wù)器106。盡管在 圖中被示為獨立的元件，但是在其他實施方式中，LBS服務(wù)器106可以整體或者部分地包含 在無線網(wǎng)絡(luò)104中。
移動用戶設(shè)備102(在此也簡稱為“移動臺”)可以是任意組合的移動電話、便攜式 或膝上型計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、無線電子郵件設(shè)備或者其他便攜式通信設(shè)備。系統(tǒng)100中的移動用戶設(shè)備102的具體數(shù)目N是任意的，并且可以是系統(tǒng)可以支持的任意期望數(shù)目。
每個移動用戶設(shè)備102通常與特定的系統(tǒng)用戶相關(guān)聯(lián)。然而，在此使用的術(shù)語“用 戶”意在廣義的理解，并且取決于上下文，可以表示與給定移動用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的特定實 體，或移動用戶設(shè)備本身，或二者的組合。[0030]無線網(wǎng)絡(luò)104可以是無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)，諸如傳統(tǒng)UMTS網(wǎng)絡(luò)，當然，在實現(xiàn)本發(fā)明時可 以使用上文所述的各種其他類型的無線網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)104可以包括例如一個或多個基 站，其配置用于以傳統(tǒng)方式與移動用戶設(shè)備102通信。
LBS服務(wù)器106通常將包括一個或多個計算機或者其他處理設(shè)備。例如，服務(wù)器 106可以包括Gcast 系統(tǒng)或者上文引用的美國專利申請公開號2007/0270133中描述類型 的其他LBS系統(tǒng)的一個或多個服務(wù)器元件。
盡管在圖IA中僅示出了單個服務(wù)器106，但是系統(tǒng)100當然可以配置為包括多個 此類服務(wù)器。在此將要在單個服務(wù)器上下文中描述的移動臺-服務(wù)器協(xié)議可以通過直接的 方式擴展以適應(yīng)多個服務(wù)器。
圖IB示出了系統(tǒng)100的給定處理設(shè)備的一個可行實現(xiàn)，其可以代表移動用戶設(shè)備 102或LBS服務(wù)器106之一。處理設(shè)備包括耦合至存儲器112的處理器110。處理器110 也耦合至網(wǎng)絡(luò)接口 114，其中處理設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)接口 114與無線網(wǎng)絡(luò)104通信。
移動臺-服務(wù)器協(xié)議以及關(guān)聯(lián)的LBS處理任務(wù)可以至少部分地以軟件形式實現(xiàn)， 該軟件存儲在存儲器112中并由處理器110來執(zhí)行。存儲器112是包含可執(zhí)行程序代碼的、 在此更一般地稱為處理器可讀存儲介質(zhì)的一個示例。
處理器110可以包括例如微處理器、中央處理單元(CPU)、專用集成電路(ASIC) 或者其他類型的數(shù)字數(shù)據(jù)處理器。存儲器112可以包括例如任意組合的隨機訪問存儲器 (RAM)、只讀存儲器(ROM)、基于盤的存儲器或者其他類型的存儲元件。網(wǎng)絡(luò)接口 114可以包 括例如根據(jù)一個或多個上文提到的標準進行配置的傳統(tǒng)收發(fā)機電路。
出于此說明性實施方式的目的，將假設(shè)LBS服務(wù)器106存儲應(yīng)用特定的信息，諸 如用戶數(shù)據(jù)庫、每個用戶的界線信息等。進一步假設(shè)移動臺-服務(wù)器交互使用由無線網(wǎng)絡(luò) 104提供的無線鏈路。
系統(tǒng)100中處理的界線信息可以包括靜態(tài)界線和移動界線，現(xiàn)在將參考圖2A和圖 2B對其進行描述。靜態(tài)界線相對于特定的地理位置是固定的，而移動界線隨特定的移動用 戶設(shè)備而移動。在此，使用與移動界線或靜態(tài)界線相關(guān)聯(lián)的越界信息的LBS應(yīng)用在此也稱 為“地理界線”應(yīng)用。
圖2A示出了靜態(tài)界線200的示例，其包括在特定的地標210周圍限定的圓形邊 界。如圖所示，表示為“用戶1”的用戶與特定的移動用戶設(shè)備102-1相關(guān)聯(lián)，并且在包括靜 態(tài)界線200的地理區(qū)域內(nèi)移動。在時刻、和t2，移動用戶設(shè)備102-1在所示的界線之外。在 時刻t3，移動用戶設(shè)備102-1已經(jīng)越過界線200，并且系統(tǒng)100中生成相應(yīng)的越界提示215。
圖2B示出了移動界線220的示例，其包括在表示為“用戶2”的特定用戶周圍限定 的圓形邊界。用戶2與移動用戶設(shè)備102-2相關(guān)聯(lián)。移動用戶設(shè)備102-2及其相應(yīng)的界線 220如所示地移動。由此，更具體地，移動界線220在時刻、表示為2201;在時刻t2表示為 2202，并且在時刻t3表示為2203。用戶1也是移動的，其方式同樣類似于圖2A中所示的方 式。如所示，在時刻、和、，移動用戶設(shè)備102-1在用戶2的移動界線220之外。在時刻 t3，移動用戶設(shè)備102-1已經(jīng)越過了用戶2的移動界線220，并且系統(tǒng)100中生成相應(yīng)的越 界提示225和230。圖2B中的這一越界事件是在此所稱的“鄰近穿越事件”的示例。
通過圖2A和圖2B的示例易見諸如界線200的靜態(tài)界線需要對個體用戶的位置 跟蹤，而諸如界線220的移動界線需要對成對用戶的位置跟蹤。由此，向個體用戶指派靜態(tài)界線，而向成對用戶指派移動界線。盡管在這些示例中被示為圓形的，但是靜態(tài)界線和移動 界線可以具有任何數(shù)目的其他形狀或配置，并且可以是開放的而非封閉的。而且，越界提示 可以在單向或雙向越界時發(fā)送。移動界線和靜態(tài)界線還可以具有有限的生命周期，也即，可 以僅針對指定的時間段有效。
靜態(tài)界線可以由諸如以下的信息來限定地理中心位置，相對于中心位置的地理 邊界描述，相對于地理邊界的穿越提示的生成條件，開始時間，以及結(jié)束時間。移動界線可 以由諸如以下的信息來限定相對于一個位置的地理邊界描述，相對于地理邊界的穿越提 示的生成條件，開始時間，以及結(jié)束時間。當然，在其他實施方式中，可以使用其他類型的信 息來限定靜態(tài)界線和移動界線。
與靜態(tài)界線和移動界線相關(guān)聯(lián)的地理邊界和其他信息在此也稱為“Z空間”。
應(yīng)當注意，對于針對移動界線的越界評估而言，地理邊界附屬于用戶之一的位置。 繼而，相對于其他用戶與此邊界的位置來評估越界條件。此操作對于用戶配對的用戶而言 是對稱的。
涉及靜態(tài)界線或移動界線的地理界線應(yīng)用通常將需要在系統(tǒng)100中執(zhí)行的各種 任務(wù)，諸如位置探測、位置處理、相對于一個或多個界線的用戶位置評估、越界條件評估、越 界提示的轉(zhuǎn)發(fā)以及界線處理，諸如新界線的到達以及已有界線的過期或取消。這些任務(wù)的 實現(xiàn)可能需要通過無線網(wǎng)絡(luò)104的空中接口在每個移動臺102與服務(wù)器106之間交換相當 大量的信息，對于應(yīng)對大規(guī)模市場或高容量市場(即，多個用戶，每個用戶很多界線，等等) 的地理界線應(yīng)用而言尤其如此。由此，高容量地理界線應(yīng)用可能導(dǎo)致對無線網(wǎng)絡(luò)的空中接 口的過量使用，并且還可能不利地影響移動臺電池消耗。如下文將要描述的，附加的成本可 被分配給需要在這些系統(tǒng)元件之間傳送信息的每個移動臺-服務(wù)器連接。此外，由服務(wù)器 發(fā)起的移動臺-服務(wù)器連接通常將需要對移動臺的尋呼，這給尋呼信道帶來了較大負擔(dān)。 由此，在使用傳統(tǒng)技術(shù)時，系統(tǒng)資源成本和相關(guān)聯(lián)的對地理界線信息交換的性能影響可能 是過高的。
在說明性實施方式中，系統(tǒng)100實現(xiàn)了改進的移動臺-服務(wù)器通信協(xié)議，其在高 容量地理界線應(yīng)用中特別有益。此移動臺-服務(wù)器協(xié)議的示例將在下文參考圖3和圖4 來描述。移動臺-服務(wù)器協(xié)議可以視為部分地基于這樣的經(jīng)濟模型，其中假設(shè)由移動臺發(fā) 起的每個移動臺到服務(wù)器的連接具有某個固定的成本。還假設(shè)由服務(wù)器經(jīng)由短消息服務(wù) (SMS)、無線接入?yún)f(xié)議(WAP)推送或類似傳統(tǒng)技術(shù)發(fā)起的每個服務(wù)器到移動臺的連接具有 顯著較高的成本。由于這一成本差異，說明性實施方式中的移動臺-服務(wù)器協(xié)議主要使用 移動臺發(fā)起的連接。此外，假設(shè)每個越界提示攜帶固定的收益量。通過以上假設(shè)，本實施方 式中的移動臺-服務(wù)器協(xié)議可以視為執(zhí)行一類利潤最大化，這是因為每個成本增加都必須 由相應(yīng)的收益增加來驗證。
現(xiàn)在參考圖3，以示出的方式在給定的一個移動臺102與服務(wù)器106之間傳送說明 性實施方式的移動臺-服務(wù)器協(xié)議的關(guān)聯(lián)消息。這些消息包括Z觸發(fā)消息和Z更新消息， 其與上文提到的Z空間相關(guān)。
根據(jù)協(xié)議，移動臺向服務(wù)器發(fā)送Z觸發(fā)消息。該消息包含與移動臺位置有關(guān)的信 息，例如，移動臺的最后位置測量。它還可以包含越界提示。響應(yīng)于Z觸發(fā)消息，服務(wù)器向 移動臺發(fā)送Z更新消息。此消息包含在此所稱的“Z參數(shù)集”。此參數(shù)集由移動臺用來確定它必須發(fā)送下一 Z觸發(fā)消息的適當時間或位置。Z更新消息還可以包含靜態(tài)界線的有關(guān)信 肩、ο
協(xié)議還要求，Z更新消息響應(yīng)于Z觸發(fā)消息而立即發(fā)送。更具體地，在發(fā)生Z觸發(fā) 消息之后足夠短的時間間隔中發(fā)送Z更新消息，其中該間隔短于無線鏈路的休眠時間。因 此，Z觸發(fā)消息和Z更新消息可以使用相同的無線鏈路。在此使用的術(shù)語“休眠時間”由此 意在涵蓋例如給定的已建立無線連接可以保持未被使用或休眠而不會被重新分配或以其 他方式被斷開的時間量。
在Z更新消息攜帶信息的同時，它還充當服務(wù)器已經(jīng)接收并且處理Z觸發(fā)消息的 確認。移動臺無需就Z更新的正確接收向服務(wù)器發(fā)送確認。在移動臺沒有在Z觸發(fā)之后的 休眠時間之內(nèi)接收到Z更新的情況下，它假設(shè)Z觸發(fā)或者Z更新已經(jīng)丟失。在這種情況下， 其可以簡單地發(fā)送另一Z觸發(fā)。
備選地，圖3協(xié)議可以擴展，以包括從移動臺向服務(wù)器發(fā)送的附加確認消息，以確 認Z更新消息的接收，如圖4所示。此確認消息應(yīng)當在接收到Z更新消息之后的休眠時間 之內(nèi)發(fā)送，如后圖所示。
圖3或者圖4的移動臺-服務(wù)器協(xié)議的消息序列提供了移動臺102與服務(wù)器106 之間資源有效的數(shù)據(jù)交換，以及與針對靜態(tài)界線和移動界線二者的地理界線相關(guān)聯(lián)的所有 任務(wù)的處理圍繞此協(xié)議被建立。這意味著，整個移動臺-服務(wù)器交互應(yīng)當僅依賴于此消息 序列，其中移動臺和服務(wù)器處理這樣來配置，使得此序列的頻率被最小化，現(xiàn)在將對此進行 描述。
在本實施方式中，假設(shè)服務(wù)器存儲有用戶數(shù)據(jù)庫以及靜態(tài)界線和移動界線的有關(guān) 信息。在從用戶U接收Z觸發(fā)消息之后，服務(wù)器執(zhí)行以下任務(wù)
1.服務(wù)器在用于U的存儲器或數(shù)據(jù)庫中保存位置和時間戳。
2.服務(wù)器檢查是否從移動臺接收到包含任何越界提示的Z觸發(fā)消息。對于每個越 界提示，服務(wù)器評估對應(yīng)的界線是否仍然有效(例如，其尚未被撤銷)。如果界線有效，則向 適當?shù)膽?yīng)用轉(zhuǎn)發(fā)提示。
3.服務(wù)器限定Z觸發(fā)消息中所包含的位置周圍的地理有限區(qū)域Az。
4.服務(wù)器選擇U的與Az重疊、并且在Tmax的時段中活躍或變?yōu)榛钴S的所有靜態(tài) 界線。
5.服務(wù)器相對于U的更新位置以及包含U的所有用戶配對的所有移動界線，來評 估鄰近穿越事件。如果已經(jīng)發(fā)生此類鄰近穿越事件，則服務(wù)器向適當應(yīng)用發(fā)送相應(yīng)的提示。
6.基于U的新位置，服務(wù)器計劃時段Δ Tz，其基于對與U—起包含在用戶配對中 的所有用戶的最后位置和移動性的概率假設(shè)，來指定何時可能發(fā)生下一鄰近穿越事件。
7.服務(wù)器向U發(fā)送Z更新消息，其具有針對Αζ、Δ Tz和所有已選靜態(tài)界線的參數(shù)。
在本實施方式中，假設(shè)移動臺存儲有關(guān)于以下的信息由服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的靜態(tài)界線， 來自Z更新消息的上述參數(shù)Αζ、Δ Tz，以及兩個附加參數(shù)Tmin和Tmax。在從服務(wù)器接收到 Z更新消息之后，移動臺執(zhí)行以下步驟
1.利用Z更新消息中提供的靜態(tài)界線、Az和ΔΤΖ，來更新其存儲器。
2.執(zhí)行定期位置探測操作，以確定其位置。
3.在每個位置探測操作之后，評估是否已經(jīng)越過靜態(tài)界線或者Az的邊界之一。如果已經(jīng)發(fā)生這些事件之一，則向服務(wù)器發(fā)送具有相應(yīng)越界提示的Z觸發(fā)消息。
4.在每個位置探測操作之后，基于Δ Tz和其實際運動來估計時段ΔΤτ。當觀測到 從最后Z更新消息的接收起的時段大于Δ Tt時，發(fā)送下一 Z觸發(fā)消息。
將會理解，圖3和圖4的協(xié)議的特定消息以及上文描述的關(guān)聯(lián)服務(wù)器和移動臺處 理任務(wù)僅通過說明性示例的形式給出。其他實施方式可以使用不同類型的觸發(fā)和更新消 息，以及與地理界線應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的特定處理任務(wù)在移動臺與服務(wù)器之間的其他劃分。
再次參考上文結(jié)合圖3和圖4描述的實施方式，現(xiàn)在將描述一個可行實現(xiàn)的更為 具體的示例，示出可以如何設(shè)置針對Αζ、Δ Τζ、Δ Ττ、Tmin和Tmax的參數(shù)。
在此實現(xiàn)中，Az具有盤形形狀，其中心在用戶的報告位置周圍。此盤的半徑這樣來 設(shè)置，使得與該盤重疊的界線的數(shù)目小于或等于移動臺可以在存儲或進程中保持足夠時間 量的界線的最大數(shù)目。盤的半徑可以在簡單的迭代序列中確定。如上所述，可以使用多個 其他形狀或配置用于給定的限定區(qū)域。
時段Δ Tz可以代表U和給定用戶配對的另一用戶靠近在最差情況條件下應(yīng)當發(fā) 送提示的鄰近所需的計劃時間，其中假設(shè)兩個用戶在其各自的最后位置更新(即，Z觸發(fā)消 息)之后立即走上碰撞路線，并且以特定的實際最大速度^iax(例如，高速速度)移動。如 果用戶U處于具有多個用戶的用戶配對中，則可以采用其各自的最差情況提示時間值的最小值。
時間Tmax代表Δ Tz的最大限度，并且可以選為例如30到60分鐘。
時間Tmin代表Δ Tz的最小限度，并且可以從界線的最小空間粒度與Smax的值之比 來導(dǎo)出。
在接收到Z更新消息之后，移動臺設(shè)置ΔΤτ = ΔΤΖ。無論何時當移動臺更新其自 己的位置時，它可以根據(jù)其自從最后Z更新消息之后具有的平均速度來調(diào)節(jié)ΔΤτ。如 果、g< ^iax，則Δ Tt可以增加為
Δ Tt = Δ Tz (2-min (1，savg/sfflax))
這保持了上述最差情況碰撞路線條件活躍，但是盡最大可能將時間延伸到下一 Z 觸發(fā)消息。顯然，Δ Tt不能延伸超過2 Δ Tz，因為在最差情況下其他用戶可能仍然適用smax。 如果Δ Tt < Tmin,則將Δ Tt設(shè)為Tmin0如果Δ Tt > Tmax或者不存在移動界線，則Δ Tt = Tmax0
當移動臺長時間靜止時，可以引入附加布置。例如，如果移動臺的移動小于針對 Δ Tt的空間粒度并且ATT<TmaX，則移動臺可以違反在Δ Tt之后發(fā)送Z觸發(fā)消息的要求。 當服務(wù)器認識到移動臺在2 ΔΤΖ的時段內(nèi)沒有更新其時間時，其得出結(jié)論移動臺自從其最 后的Z觸發(fā)消息之后處于靜止。因此，移動臺的最后位置仍然有效。僅在已經(jīng)到達新界線 的情況下，靜止移動臺仍然應(yīng)當每過Tmax發(fā)送Z觸發(fā)消息。當移動臺開始再次移動時、當 其超過空間粒度時以及當ΔΤτ已經(jīng)到期時，移動臺也應(yīng)當發(fā)送Z觸發(fā)消息。
應(yīng)當再次注意，ΑΖ可以具有任何空間結(jié)構(gòu)。它例如可以適應(yīng)于本地道路結(jié)構(gòu)，以及 特定用戶的典型移動性模式。這種方法可以降低由于^邊界穿越導(dǎo)致的Z觸發(fā)頻率。Az還 可以具有從Smax和Tmax導(dǎo)出的最大限度。這可以降低與移動臺相關(guān)聯(lián)的界線的數(shù)目，由此 改進其電池使用。
上文描述的移動臺-服務(wù)器協(xié)議可以修改，以包括使用例如SMS或WAP推送的服務(wù)器到移動臺的激勵消息?；诖思?，移動臺發(fā)送Z觸發(fā)消息。此激勵可以在移動臺發(fā) 送下一 Z觸發(fā)消息之前、靜態(tài)界線達到并且變?yōu)榛钴S時發(fā)送。由于激勵消息不是系統(tǒng)的正 常工作所必需的，因此它們可以針對附加計費調(diào)取以補償SMS的額外成本(例如，系統(tǒng)針對 “緊急界線”收取較高價格)。
相對于傳統(tǒng)技術(shù)而言，上文描述的說明性實施方式提供了多個顯著優(yōu)勢。
例如，移動臺-服務(wù)器協(xié)議避免了昂貴的服務(wù)器發(fā)起的消息收發(fā)。
還實現(xiàn)了成本和收益機會之間的平衡，因為每個時段的移動臺-服務(wù)器連接的數(shù) 目(它是總成本的測量)遵循界線數(shù)目(它是潛在收益的測量)。
而且，相對于靜態(tài)界線的越界評估在移動臺進行。這比基于服務(wù)器的處理更為有 效，因為靜態(tài)界線的生命周期通常比用戶位置更新之間的時間間隔要長得多。此外，引入Az 允許將移動臺所保持和處理的界線數(shù)目限制為移動臺的存儲器和處理能力約束。因此，每 個用戶可以具有數(shù)目非常多的靜態(tài)界線，而仍然具有基于移動臺的越界評估的優(yōu)勢。而且， 使用從服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的Az信息，移動臺自治地確定何時需要界線更新，并且可以經(jīng)由成本有 效的移動臺-服務(wù)器協(xié)議來請求界線更新。界線更新因此僅在需要時發(fā)生，并且由移動臺 發(fā)起。這避免了高成本的由服務(wù)器發(fā)起的界線更新。
另外，針對移動界線的越界評估在服務(wù)器上執(zhí)行。這優(yōu)于在移動臺上執(zhí)行此類評 估，因為位置更新可以使用成本有效的移動臺-服務(wù)器協(xié)議。
對于移動界線，服務(wù)器向給定用戶配對中的兩個移動臺都提供引導(dǎo)時間窗口。這 充分降低了位置更新頻率。當兩個用戶彼此靠近時，位置更新的總數(shù)隨其初始距離而以對 數(shù)方式增長。當用戶靠近時，位置更新頻率達到由有限空間粒度給出的飽和。然而，這些位 置更新是通過移動臺-服務(wù)器協(xié)議以很低的成本提供的。
應(yīng)當注意，系統(tǒng)100可以用來實現(xiàn)各種LBS應(yīng)用，包括拉取服務(wù)和推送服務(wù)二者。
拉取服務(wù)可以包括例如請求與位置相關(guān)的信息基于被跟蹤方的地理位置來發(fā)送。 請求方和被跟蹤方可以是同一個人。信息可以向請求方、被跟蹤方或者第三方轉(zhuǎn)發(fā)。更具 體的示例包括好友定位器，其允許找到朋友或孩子在特定時刻的位置。另一示例是目錄服 務(wù)，其中用戶請求在他或她的地理鄰域中發(fā)生的公告或事件。
推送服務(wù)可以包括例如當被跟蹤方穿越指定界線時轉(zhuǎn)發(fā)與位置相關(guān)的信息。應(yīng)用 于目錄服務(wù)，可以在用戶進入本地事件發(fā)生的區(qū)域中時，向用戶發(fā)送該本地事件的通知。另 一示例是兒童跟蹤器，其中當孩子離開特定區(qū)域時將提示家長。注意，提示可以直接向被跟 蹤方發(fā)送或者經(jīng)由第三方(例如，內(nèi)容提供方)發(fā)送，或者可以僅僅向第三方(例如，在兒 童跟蹤器的情況下，是家長)發(fā)送。其他推送服務(wù)可以涉及用戶配對，其中基于兩個用戶之 間的鄰近性來提供提示。例如，可以在兩個用戶彼此處于某個預(yù)定義距離內(nèi)時發(fā)送提示。這 類提示例如可以支持朋友發(fā)現(xiàn)器應(yīng)用。還可以在兩個用戶彼此遠離超過預(yù)定義距離時發(fā)送 提示。此提示可以支持用于移動中家長的兒童跟蹤器應(yīng)用。如先前結(jié)合圖2B所述，提供用 戶配對之間的鄰近性提示的應(yīng)用是地理界線應(yīng)用的示例，其中界線附屬于一個用戶，而另 一用戶充當被跟蹤方。
上文描述的說明性實施方式可以使用各種技術(shù)來允許移動臺執(zhí)行位置探測。例 如，位置測量可以由使用公知的全球定位系統(tǒng)(GPS)或者輔助GPS(aGPS)技術(shù)的移動臺自 治地獲得。在aGPS的情況下，移動臺偶爾需要從網(wǎng)絡(luò)更新衛(wèi)星參考信息。然而，這些更新可以非常不頻繁(例如，約2小時一次)。還可以使用外部GPS設(shè)備，其中得到的地理位置 數(shù)據(jù)經(jīng)由有線或無線連接向移動臺傳送。此外，取代GPS，可以使用其他基于衛(wèi)星的系統(tǒng)，諸 如歐洲伽利略定位系統(tǒng)或者俄羅斯GL0NASS系統(tǒng)。
可以使用允許移動臺自治地或半自治地執(zhí)行位置探測的其他技術(shù)。例如，可以使 用基于建筑或校園中的射頻發(fā)射機的已知空間分布的技術(shù)。移動臺從這些發(fā)射機接收信 號，并且可以導(dǎo)出其位置。
使用基于移動臺的位置探測節(jié)省了空中鏈路容量和移動臺電池功率，因為這種探 測不需要為每個位置探測操作而在移動臺與網(wǎng)絡(luò)之間建立無線鏈路。
再次，可以理解，上文描述的說明性實施方式的具體系統(tǒng)元件、過程操作和其他特 征僅以示例形式給出。如上所述，上述技術(shù)可以以直接方式調(diào)整以用于其他類型的無線通 信系統(tǒng)，以及結(jié)合其他類型的基于位置的服務(wù)。而且，本發(fā)明可以應(yīng)用于給定無線網(wǎng)絡(luò)的子 網(wǎng)或者其他指定部分，或者應(yīng)用于多個無線網(wǎng)絡(luò)或者潛在不同類型的其他網(wǎng)絡(luò)的組合。而 且，在其他實施方式中，移動臺-服務(wù)器協(xié)議以及由移動臺和服務(wù)器執(zhí)行的特定LBS處理任 務(wù)可以變化。所附權(quán)利要求
范圍內(nèi)的這些以及多個其他備選實施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員 而言將顯而易見。
權(quán)利要求
1.一種向通信系統(tǒng)中的移動用戶設(shè)備提供基于位置的服務(wù)的方法，所述方法包括步驟通過無線鏈路從所述移動用戶設(shè)備接收觸發(fā)消息；以及 響應(yīng)于所述觸發(fā)消息，通過所述無線鏈路向所述移動用戶設(shè)備發(fā)送更新消息； 其中所述更新消息在接收到所述觸發(fā)消息之后的、短于所述無線鏈路的休眠時間的時 間段之內(nèi)發(fā)送。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，還包括步驟確定所述觸發(fā)消息是否包括一個或多個越 界提示，并且對于每個此類越界提示，確定相應(yīng)的界線是否有效，并且在所述界線有效的情 況下向應(yīng)用轉(zhuǎn)發(fā)所述提示。
3.如權(quán)利要求
1所述的方法，還包括步驟限定所述觸發(fā)消息中標識的位置周圍的區(qū)域；選擇與所述移動用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的、與所限定的區(qū)域重疊的、并且在指定時段內(nèi)為活 躍或變?yōu)榛钴S的靜態(tài)界線；相對于所述位置以及包括所述移動用戶設(shè)備的相應(yīng)用戶設(shè)備配對的一個或多個移動 界線，確定是否已經(jīng)發(fā)生一個或多個鄰近穿越事件；以及對于已經(jīng)發(fā)生的給定鄰近穿越事件，向應(yīng)用發(fā)送相應(yīng)的提示。
4.如權(quán)利要求
3所述的方法，還包括步驟確定對于包括所述移動用戶設(shè)備的至少一 個用戶設(shè)備配對而言，可能發(fā)生鄰近穿越事件的計劃時段。
5.如權(quán)利要求
4所述的方法，其中所述更新消息包括所述所限定的區(qū)域、所選擇的靜 態(tài)界線以及所述計劃時段。
6.一種用于向通信系統(tǒng)中的移動用戶設(shè)備提供基于位置的服務(wù)的裝置，所述裝置包括處理設(shè)備，具有耦合至存儲器的處理器；其中所述處理設(shè)備配置用于通過無線鏈路從所述移動用戶設(shè)備接收觸發(fā)消息，以及響 應(yīng)于所述觸發(fā)消息通過所述無線鏈路向所述移動用戶設(shè)備發(fā)送更新消息；其中所述更新消息在接收到所述觸發(fā)消息之后的、短于所述無線鏈路的休眠時間的時 間段之內(nèi)發(fā)送。
7.—種在通信系統(tǒng)中的移動用戶設(shè)備中獲取基于位置的服務(wù)更新的方法，所述方法包 括步驟通過無線鏈路從所述移動用戶設(shè)備發(fā)送觸發(fā)消息；以及 響應(yīng)于所述觸發(fā)消息，通過所述無線鏈路在所述移動用戶設(shè)備中接收更新消息； 其中所述更新消息在發(fā)送所述觸發(fā)消息之后的、短于所述無線鏈路的休眠時間的時間 段之內(nèi)接收。
8.如權(quán)利要求
7所述的方法，其中所述更新消息包括所述觸發(fā)消息中標識的位置周 圍的限定區(qū)域；與所述移動用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的、與所述限定區(qū)域重疊的、并且在指定時段內(nèi) 為活躍或變?yōu)榛钴S的一個或多個靜態(tài)界線；以及對于包括所述移動用戶設(shè)備的至少一個用 戶設(shè)備配對而言可能發(fā)生鄰近穿越事件的計劃時段。
9.如權(quán)利要求
8所述的方法，還包括步驟執(zhí)行定期位置探測操作，以確定所述移動用戶設(shè)備的位置；在執(zhí)行給定的位置探測操作之后，評估所述移動用戶設(shè)備是否已經(jīng)越過所述靜態(tài)界線 或者所述限定區(qū)域的邊界之一；以及如果所述移動用戶設(shè)備已經(jīng)越過所述靜態(tài)界線或者所述限定區(qū)域的邊界之一，則發(fā)送 包含一個或多個相應(yīng)越界提示的附加觸發(fā)消息。
10.如權(quán)利要求
9所述的方法，還包括步驟在執(zhí)行給定的位置探測操作之后，更新所述計劃時段；以及在從所述更新消息的接收起已經(jīng)經(jīng)過更新的計劃時段之后，發(fā)送附加觸發(fā)消息。
11.如權(quán)利要求
10所述的方法，其中更新所述計劃時段的步驟還包括步驟如果所述移動用戶設(shè)備從所述更新消息的接收起的平均速度Savg小于指定的最大速度 Smax，則根據(jù)以下等式來更新所述計劃時段 Δ Tt = Δ Tz (2-min (1，savg/smax))，其中△ Tt表示所述更新的計劃時段，并且△ Tz表示在所述更新消息中接收的所述計劃 時段；如果Δ Tt小于指定的最小值Tmin，則將Δ Tt設(shè)為Tmin ；以及如果Δ Tt大于指定的最大值Tmax或者不存在移動界線，則將Δ Tt設(shè)為Tmax。
12.—種移動用戶設(shè)備，包括 處理器；耦合至所述處理器的存儲器；以及 耦合至所述處理器的網(wǎng)絡(luò)接口；其中所述移動用戶設(shè)備可操作以通過無線鏈路發(fā)送觸發(fā)消息，以及響應(yīng)于所述觸發(fā)消 息通過所述無線鏈路接收更新消息；其中所述更新消息在發(fā)送所述觸發(fā)消息之后的、短于所述無線鏈路的休眠時間的時間 段之內(nèi)接收。
專利摘要
在包括無線網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)中提供基于位置的服務(wù)。在一方面，移動用戶設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)的無線鏈路向服務(wù)器發(fā)送觸發(fā)消息。服務(wù)器響應(yīng)于觸發(fā)消息，通過無線鏈路向移動用戶設(shè)備發(fā)送更新消息。該更新消息在觸發(fā)消息之后的、短于無線鏈路的休眠時間的時間段之內(nèi)發(fā)送。更新消息例如可以指定觸發(fā)消息中標識的位置周圍的限定區(qū)域；與移動用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的、與限定區(qū)域重疊并且在指定時段內(nèi)為活躍或變?yōu)榛钴S的一個或多個靜態(tài)界線；以及對于包括移動用戶設(shè)備的至少一個用戶設(shè)備配對而言可能發(fā)生鄰近穿越事件的計劃時段。
文檔編號H04W4/02GKCN102047695SQ200980119616
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月28日
發(fā)明者K·G·哈姆佩爾, S·佩林庫拉姆, V·普薩拉 申請人:阿爾卡特朗訊美國公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan