ES2567136T3

System and method for geographically locating a cellular device

Abstract

A method for geographically locating a cellular device, the method comprising: determine an effective cell area (901, 902) for each of a first cell sector (A) and a second cell sector (B) in a cellular network, wherein determining an effective cell area for each cell sector comprises determining an effective radius of the cell sector to determine a sector area and extending the sector area by extending an edge of the sector based on a relationship of positions and orientations relative of a first antenna of the first cell sector (A) and a second antenna of the second cell sector (B); and determining a handover area (905) within which the cellular device is likely to be located when the control of the cellular device is transferred from the first cell sector (A) to the second cell sector (B), the area of handover (905) comprising at least part of an intersection between the effective cell area of ​​the first cell sector (A) and the effective cell area of ​​the second cell sector (B).

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69 claims: 3 independent, 66 dependent

  1. 1
    ES 2 567 136 T3 REIVINDICACIONES 1. Un método para localizar geográficamente un dispositivo celular, el método que comprende:determinar un área de celda eficaz (901, 902) para cada uno de un primer sector de celda (A) y un segundo sector de celda (B) en una red celular, en donde la determinación de un área de celda eficaz para cada sector de celda comprende determinar un radio eficaz del sector de celda para determinar un área de sector y extender el área de sector extendiendo un borde del sector en base a una relación de posiciones y orientaciones relativas de una primera antena del primer sector de celda (A) y una segunda antena del segundo sector de celda (B);y determinar un área de traspaso (905) dentro de la cual el dispositivo celular va a estar situado probablemente cuando el control del dispositivo celular se transfiere desde el primer sector de celda (A) al segundo sector de celda (B), el área de traspaso (905) que comprende al menos parte de una intersección entre el área de celda eficaz del primer sector de celda (A) y el área de celda eficaz del segundo sector de celda (B).
  2. 2
    Un método según la reivindicación 1, que además comprende:determinar un área de penumbra (903) alrededor de una línea (904) de igual intensidad de recepción entre el primer sector de celda y el segundo sector de celda.
  3. 3
    Un método según la reivindicación 1, en donde la relación de posiciones y orientaciones relativas se determina de entre un conjunto de casos que comprenden:un primer caso en el que la primera antena y la segunda antena se sitúan en una localización común (100);un segundo caso en el que la primera antena (203) y la segunda antena (204) se sitúan en localizaciones diferentes y en la que el primer sector de celda (201) y el segundo sector de celda (202) se orientan uno frente al otro;un tercer caso en el que la primera antena (303) y la segunda antena (304) se sitúan en localizaciones diferentes y en la que el primer sector de celda (301) y el segundo sector de celda (302) no se solapan;y un cuarto caso en el que no se satisface ninguno del primer, segundo y tercer casos.
  4. 4
    Un método según la reivindicación 3, que además comprende, cuando la relación topológica se determina que es una del primer, segundo o tercer casos de topología, determinar un área de penumbra (903) alrededor de una línea (904) de igual intensidad de recepción entre el primer sector de celda y el segundo sector de celda.
  5. 5
    Un método según la reivindicación 2 o 4, que además comprende:determinar un área de traspaso potencial del primer sector de celda mediante la intersección del área de celda eficaz del primer sector de celda con el área de penumbra;determinar un área de traspaso potencial del segundo sector de celda mediante la intersección del área de celda eficaz del segundo sector de celda con el área de penumbra;y determinar el área de traspaso (905) para transferencia de control del dispositivo celular formando la unión del área de traspaso potencial del primer sector de celda y el área de traspaso potencial del segundo sector de celda.
  6. 6
    Un método según la reivindicación 1, que además comprende:determinar un área de traspaso para transferencia de control del dispositivo celular mediante la intersección del área de celda eficaz del primer sector de celda con el área de celda eficaz del segundo sector de celda.
  7. 7
    Un método según la reivindicación 3, que además comprende, cuando la relación se determina que es el cuarto caso, determinar el área de traspaso para transferencia de control del dispositivo celular mediante la intersección del área de celda eficaz del primer sector de celda con el área de celda eficaz del segundo sector de celda.
  8. 8
    Un método según la reivindicación 1, en donde determinar el área de celda eficaz comprende usar datos de identificador de celda.
  9. 9
    Un método según la reivindicación 1, en donde determinar el área de celda eficaz comprende usar datos de avance de tiempo.
  10. 10
    Un método según la reivindicación 1, en donde, cuando la primera antena y la segunda antena se sitúan en una localización común, el radio eficaz se determina como un radio de una celda en forma de sector.
  11. 11
    Un método según la reivindicación 1, en donde, cuando la primera antena y la segunda antena no se sitúan en una localización común, el radio eficaz se determina como el producto de una distancia entre la primera antena y la segunda antena y un factor constante en base a la relación de posiciones y orientaciones relativas entre el primer sector de celda y la segunda celda. ES 2 567 136 T3
  12. 12
    Un método según la reivindicación 1, en donde extender el borde de la celda en forma de sector comprende, cuando la primera antena (502) está contenida dentro del segundo sector de celda y cuando un ángulo β (503) formado por una línea entre la primera antena (502) y la segunda antena (501) y una línea de límite de sector (506) de la segunda celda, es menor que un ángulo predeterminado a (504), extender el segundo sector de celda más allá de la línea de límite de sector (506).
  13. 13
    Un método según la reivindicación 12, en donde el segundo sector de celda se extiende en una extensión rectangular (508) más allá de la línea de límite de sector (506).
  14. 14
    Un método según la reivindicación 1, en donde extender el borde del sector de celda comprende, cuando la primera antena (601) está fuera del segundo sector de celda y cuando un ángulo interior (605) formado entre una línea de límite de sector (607, 608) del segundo sector de celda y una línea (620) entre la primera antena (601) y la segunda antena (602) es mayor que 180 grados, extender el segundo sector de celda más allá de la línea de límite de sector (607, 608).
  15. 15
    Un método según la reivindicación 14, en donde el segundo sector de celda se extiende en una extensión rectangular (610, 611) más allá de la línea de límite de sector (607, 608).
  16. 16
    Un método según la reivindicación 14, en donde el segundo sector de celda se extiende más allá de dos líneas de límite de sector (607, 608).
  17. 17
    Un método según la reivindicación 16, en donde el segundo sector de celda se extiende en dos extensiones rectangulares (610, 611) y en donde el método además comprende extender el segundo sector de celda en una extensión triangular (612) que conecta las dos extensiones rectangulares (610, 611).
  18. 18
    Un método según la reivindicación 2 o 4, en donde determinar el área de penumbra comprende:determinar la localización de la línea (904) de igual intensidad;y determinar una banda rectangular (903) alrededor de la línea de igual intensidad (904).
  19. 19
    Un método según la reivindicación 18, en donde determinar la localización de la línea de igual intensidad comprende, cuando la primera antena y la segunda antena se sitúan en una localización común, determinar la línea de igual intensidad como la bisectriz de un ángulo formado por un primer azimut para el primer sector de celda y un segundo azimut para el segundo sector de celda.
  20. 20
    Un método según la reivindicación 18, en donde determinar la línea de igual intensidad comprende formar una perpendicular central (808) a una línea (803) que conecta la primera antena (801) y la segunda antena (802).
  21. 21
    Un método según la reivindicación 18, en donde la banda rectangular (903) es de anchura asimétrica alrededor de la línea de igual intensidad (904).
  22. 22
    Un método según la reivindicación 21, en donde una anchura W1 (810) de una primera banda rectangular (807) entre la línea (808) de igual intensidad y un límite de la primera banda proximal a un sector de celda en el que está moviéndose el dispositivo celular, es más larga que una anchura W2 (809) de una segunda banda rectangular (806) entre la línea (808) de igual intensidad y un límite de la segunda banda proximal a un sector de celda en el que está moviéndose el dispositivo celular.
  23. 23
    Un método según la reivindicación 1, que además comprende:generar datos de tráfico de vehículos en base al menos en parte al área de traspaso.
  24. 24
    Un método según la reivindicación 23, que además comprende:muestrear datos recibidos desde la red celular para determinar el área de traspaso.
  25. 25
    Un método según la reivindicación 24, que además comprende:muestrear datos de posición de vehículos de una pluralidad de diferentes fuentes de sensor móvil para generar los datos de tráfico de vehículos.
  26. 26
    Un método según la reivindicación 23, que además comprende:almacenar un área de traspaso predeterminada para la primera celda y la segunda celda en una base de datos;y consultar la base de datos para determinar el área de traspaso cuando se reciben datos desde la red celular con referencia a un traspaso entre el primer sector de celda y el segundo sector de celda.
  27. 27
    Un método según la reivindicación 23, que además comprende:ES 2 567 136 T3 determinar el área de traspaso usando un muestreador en línea que responde a datos de difusión en forma continua recibidos desde la red celular.
  28. 28
    Un método según la reivindicación 1, en donde el primer y segundo sectores de celda comprenden parte de los principios de operación de una red celular en uno o más de:Acceso Múltiple por División de Frecuencia, Acceso Múltiple por División en el Tiempo, Acceso Múltiple por División de Polarización y Acceso Múltiple por División de Código.
  29. 29
    Un método según la reivindicación 1, que además comprende la consideración de una tercera celda, la primera, segunda y tercera celdas que comprenden parte de una red celular de Acceso Múltiple por División de Código o Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha.
  30. 30
    Un método según la reivindicación 29, que además comprende la consideración de una cuarta celda, la primera, segunda, tercera y cuarta celdas que comprenden parte de una red celular de Acceso Múltiple por División de Código o Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha.
  31. 31
    Un método para localizar geográficamente un dispositivo celular en una red celular que comprende una primera antena (502) para una primera celda formada en un sector y una segunda antena (501) para una segunda celda formada en un sector, el método que comprende:determinar un radio eficaz Ri de cada celda para cada uno de un conjunto de i relaciones topológicas diferentes entre la primera celda y la segunda celda;determinar un ángulo a (504) para el cual, cuando la primera antena (502) está contenida dentro de la segunda celda y cuando un ángulo β (503) formado por una línea (505) entre la primera antena (502) y la segunda antena (501) y un borde de sector (506) de la segunda celda, cuyo borde de sector (506) está cerca de la primera antena (502) , es menor que el ánguloa (504), la segunda celda se extenderá más allá del borde de sector (506);determinar una primera anchura de extensión E1 (507) de una primera extensión rectangular (508) desde un borde de sector (506) de la segunda celda, cuyo borde de sector (506) está cerca de la primer antena (502) cuando el ángulo β (503) es menor que el ángulo a (504);determinar una segunda anchura de extensión E2 (613) de una segunda extensión rectangular (610, 611) desde cada borde de sector (607, 608) de la segunda celda cuando la primera antena (602) está fuera de la segunda celda (603) y cuando un ángulo interior (605) que contiene la segunda celda (603) formado entre el borde de sector (607, 608) de la segunda celda (603) y una línea (609) entre la primera antena (602) y la segunda antena (601), es mayor que 180 grados;determinar una primera anchura de penumbra W1 (810) de una primera banda rectangular (807) entre una línea (808) de igual intensidad de recepción de señal desde la primera antena (801) y la segunda antena (802) y un límite de la primera banda proximal a una celda a la que está moviéndose el dispositivo celular;determinar una segunda anchura de penumbra W2 (809) de una segunda banda rectangular entre la línea (808) de igual intensidad y un límite de la segunda banda proximal a una celda fuera de la cual está moviéndose el dispositivo celular;y determinar un área de traspaso (905) dentro de la cual el dispositivo celular va a ser localizado probablemente cuando el control del dispositivo celular se transfiere desde la primera celda a la segunda celda, la determinación del área de traspaso que se basa en al menos un subconjunto de los radios eficaces Ri, el ángulo a , la primera anchura de extensión E1, la segunda anchura de extensión E2, la primera anchura de penumbra W1 y la segunda anchura de penumbra W2.
  32. 32
    Un método según la reivindicación 1 o la reivindicación 31 de monitorización de flujo de tráfico determinando localizaciones sucesivas de una pluralidad de dispositivos celulares situados en una pluralidad de vehículos, el método que además comprende:localizar geográficamente repetidamente al menos alguno de la pluralidad de dispositivos celulares;y muestrear las localizaciones del al menos alguno de los dispositivos celulares para determinar una imagen de flujo de tráfico.
  33. 33
    Un método según la reivindicación 32, que además comprende predecir condiciones de tráfico futuras en base a la imagen de flujo de tráfico.
  34. 34
    Un método según la reivindicación 32, en donde la determinación de traspaso se hace consultando una base de datos de áreas de traspaso predeterminadas para pares de celdas y conjuntos de celdas, usando datos de traspaso de una red celular. ES 2 567 136 T3
  35. 35
    Un método según la reivindicación 32, en donde la determinación de traspaso se hace usando datos de traspaso de difusión en forma continua de una red celular.
  36. 36
    Un método según la reivindicación 34 o 35, en donde los datos de traspaso comprenden datos de identificador de celda.
  37. 37
    Un método según la reivindicación 34 o 35, en donde los datos de traspaso comprenden datos de avance de tiempo.
  38. 38
    Un aparato para localizar geográficamente un dispositivo celular, el aparato que comprende:un módulo de área de celda eficaz (1301) para determinar un área de celda eficaz para cada uno de un primer sector de celda y un segundo sector de celda en una red celular, en donde la determinación de un área de celda eficaz para cada sector de celda comprende determinar un radio eficaz del sector de celda para determinar un área de sector y extender el área de sector extendiendo un borde del sector en base a una relación de posiciones y orientaciones relativas de una primera antena del primer sector de celda (A) y una segunda antena del segundo sector de celda (B);y un módulo de área de traspaso (1303) para determinar un área de traspaso dentro de la cual el dispositivo celular va a ser localizado probablemente cuando el control del dispositivo celular se transfiere desde el primer sector de celda al segundo sector de celda, el área de traspaso que comprende al menos parte de una intersección entre el área de celda eficaz del primer sector de celda y el área de celda eficaz del segundo sector de celda.
  39. 39
    Un aparato según la reivindicación 38, que además comprende:un módulo de área de penumbra (1302) para determinar un área de penumbra alrededor de una línea de igual intensidad de recepción entre el primer sector de celda y el segundo sector de celda.
  40. 40
    Un aparato según la reivindicación 38, en donde la relación entre posiciones y orientaciones relativas se determina de entre un conjunto de casos que comprende:un primer caso en el que la primera antena y la segunda antena se sitúan en una localización común;un segundo caso en el que la primera antena y la segunda antena se sitúan en localizaciones diferentes y en la que el primer sector de celda y el segundo sector de celda se orientan uno frente al otro;un tercer caso en el que la primera antena y la segunda antena se sitúan en localizaciones diferentes y en la que el primer sector de celda y el segundo sector de celda no se solapan;y un cuarto caso en el que no se satisface ninguno del primer, segundo y tercer casos.
  41. 41
    Un aparato según la reivindicación 40, en donde el módulo de área de penumbra (1302) comprende medios para, cuando la relación se determina que es una del primer, segundo o tercer casos, determinar un área de penumbra alrededor de una línea de igual intensidad de recepción entre el primer sector de celda y el segundo sector de celda.
  42. 42
    Un aparato según la reivindicación 39 o 41, en donde el módulo de área de traspaso (1303) comprende medios para:determinar un área de traspaso potencial del primer sector de celda mediante la intersección del área de celda eficaz de la primera celda con el área de penumbra;determinar un área de traspaso potencial del segundo sector de celda mediante la intersección del área de celda eficaz del segundo sector de celda con el área de penumbra;y determinar el área de traspaso para transferencia de control del dispositivo celular formando la unión del área de traspaso potencial del primer sector de celda y el área de traspaso potencial del segundo sector de celda.
  43. 43
    Un aparato según la reivindicación 38, en donde el módulo de área de traspaso (1303) comprende medios para determinar el área de traspaso para transferencia del control del dispositivo celular mediante la intersección del área de celda eficaz del primer sector de celda con el área de celda eficaz del segundo sector de celda.
  44. 44
    Un aparato según la reivindicación 40, en donde el módulo de área de traspaso (1303) comprende medios para, cuando la relación se determina que es el cuarto caso, determinar el área de traspaso para transferencia del control del dispositivo celular mediante la intersección del área de celda eficaz del primer sector de celda con el área de celda eficaz del segundo sector de celda.
  45. 45
    Un aparato según la reivindicación 38, en donde el módulo de área de celda eficaz (1301) comprende medios para usar datos de identificador de celda. ES 2 567 136 T3
  46. 46
    Un aparato según la reivindicación 38, en donde el módulo de área de celda eficaz (1301) comprende medios para usar datos de avance de tiempo.
  47. 47
    Un aparato según la reivindicación 38, en donde el módulo de área de celda eficaz (1301) comprende medios para, cuando la primera antena y la segunda antena se sitúan en una localización común, determinar el radio eficaz como un radio de una celda en forma de sector.
  48. 48
    Un aparato según la reivindicación 38, en donde el módulo de área de celda eficaz (1301) comprende medios para, cuando la primera antena y la segunda antena no se sitúan en una localización común, determinar el radio eficaz como el producto de una distancia entre la primera antena y la segunda antena y un factor constante en base a la relación de posiciones y orientaciones relativas entre el primer sector de celda y el segundo sector de celda.
  49. 49
    Un aparato según la reivindicación 38, en donde el módulo de área de celda eficaz (1301) comprende medios para determinar una extensión de un borde de una celda en forma de sector:determinando si la primera antena está contenida dentro del segundo sector de celda y si un ángulo 3 formado por una línea entre la primera antena y la segunda antena y un borde de sector de la segunda celda, es menor que un ángulo predeterminado V;y, si es así, extendiendo el segundo sector de celda más allá del borde de sector.
  50. 50
    Un aparato según la reivindicación 49, en donde el módulo de área de celda eficaz (1301) comprende medios para extender el segundo sector de celda en una extensión rectangular más allá del borde de sector.
  51. 51
    Un aparato según la reivindicación 38, en donde el módulo de área de celda eficaz (1301) comprende medios para determinar una extensión de un borde de una celda en forma de sector:determinando si la primera antena está fuera del segundo sector de celda y si un ángulo interior formado entre un borde de sector del según sector de celda y una línea entre la primera antena y la segunda antena, es mayor que 180 grados;y, si es así, extendiendo el segundo sector de celda más allá del borde de sector.
  52. 52
    Un aparato según la reivindicación 51, en donde el módulo de área de celda eficaz (1301) comprende medios para extender el segundo sector de celda en una extensión rectangular más allá del borde de sector.
  53. 53
    Un aparato según la reivindicación 51, en donde el módulo de área de celda eficaz (1301) comprende medios para extender el segundo sector de celda en extensiones rectangulares más allá de dos bordes de sector.
  54. 54
    Un aparato según la reivindicación 53, en donde el módulo de área de celda eficaz (1301) comprende medios para extender el segundo sector de celda en una extensión triangular que conecta dos extensiones rectangulares.
  55. 55
    Un aparato según la reivindicación 39 o 41, en donde el módulo de área de penumbra (1302) comprende medios para:determinar la localización de la línea de igual intensidad;y determinar una banda rectangular alrededor de la línea de igual intensidad.
  56. 56
    Un aparato según la reivindicación 55, en donde los medios para determinar la localización de la línea de igual intensidad comprenden medios para, cuando la primera antena y la segunda antena se sitúan en una localización común, determinar la línea de igual intensidad como la bisectriz de un ángulo formado por un primer azimut para el primer sector de celda y un segundo azimut para el segundo sector de celda.
  57. 57
    Un aparato según la reivindicación 55, en donde los medios para determinar la línea de igual intensidad comprenden medios para formar una perpendicular central a una línea que conecta la primera antena y la segunda antena.
  58. 58
    Un aparato según la reivindicación 55, en donde la banda rectangular es de anchura asimétrica alrededor de la línea de igual intensidad.
  59. 59
    Un aparato según la reivindicación 58, en donde una anchura W1 de una primera banda rectangular entre la línea de igual intensidad y un límite de la primera banda proximal a un sector de celda en el que está moviéndose el dispositivo celular, es más larga que una anchura W2 de una segunda banda rectangular entre la línea de igual intensidad y un límite de la segunda banda proximal a un sector de celda fuera del cual está moviéndose el dispositivo celular.
  60. 60
    Un aparato según la reivindicación 38, que además comprende:un módulo de muestreo de un sistema de información de tráfico de vehículos. ES 2 567 136 T3
  61. 61
    Un aparato según la reivindicación 60, en donde el módulo de muestreo comprende una pluralidad de submódulos de muestreo para muestrear datos de posición de vehículos desde una pluralidad de diferentes fuentes de sensores móviles.
  62. 62
    Un aparato según la reivindicación 60, que además comprende:una base de datos para almacenar el área de traspaso, en donde el área de traspaso se predetermina de manera que la base de datos es capaz de ser consultada en base a los datos de difusión en forma continua desde la red celular.
  63. 63
    Un aparato según la reivindicación 38 para monitorizar flujo de tráfico determinando localizaciones sucesivas de una pluralidad de dispositivos celulares situados en una pluralidad de vehículos, el aparato que además comprende:un módulo de muestreo para muestrear un conjunto de determinaciones de localización geográfica repetidas de al menos alguno de la pluralidad de dispositivos celulares, para determinar una imagen actual del flujo de tráfico.
  64. 64
    Un aparato según la reivindicación 63, que además comprende:un módulo predictor para predecir condiciones de tráfico futuro en base a la imagen actual de flujo de tráfico.
  65. 65
    Un aparato según la reivindicación 63, que además comprende:una base de datos de área de traspaso que comprende áreas de traspaso predeterminadas para pares de celdas o conjuntos de celdas.
  66. 66
    Un aparato según la reivindicación 65, en donde el módulo de área de traspaso es capaz de consultar la base de datos de área de traspaso usando datos de traspaso de difusión en forma continua desde la red celular.
  67. 67
    Un aparato según la reivindicación 63, en donde el módulo de área de traspaso es capaz de determinar el área de traspaso en línea en base a datos de traspaso de difusión en forma continua desde la red celular.
  68. 68
    Un aparato según la reivindicación 66 o 67, en donde los datos de traspaso comprenden datos de identificador de celda.
  69. 69
    Un aparato según la reivindicación 66 o 67, en donde los datos de traspaso comprenden datos de avance de tiempo.
Independent claims69