АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ПЛАТЕЖ ЧЕРЕЗ МОБИЛЬНЫЕ ТЕРМИНАЛЫ
AUTOMATIC ELECTRONIC PAYMENT VIA MOBILE TERMINALS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение в целом относится к способам платежа с использованием мобильных устройств, таких как мобильные телефоны или сотовые телефоны. Более конкретно настоящее изобретение относится к системам автоматизированных платежных транзакций и к способам, которые могут выполняться с помощью сигналов, связанных с существующими телекоммуникационными сетями, в которых абоненту выставляется счет на основе мобильной станции, связанной с абонентом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
По соображениям безопасности, скорости и удобства операции с наличными используются все реже и реже. Платежные карточки являются широко используемой формой безналичной транзакции (операции). Растущее использование кредитных карт представляет достаточное доказательство предпочтений потребителей использовать системы электронных платежей, а не носить крупные денежные суммы (наличными).
У этих видов финансовых инструментов имеются некоторые проблемы по обеспечению безопасности, и предотвращение мошенничества составляет существенную потерю, которая влияет на прибыль индустрии платежей. При потере или краже наличных денег обычно не имеется других возможных способов, кроме как принять на себя убытки. В случае других финансовых инструментов потеря не является важной проблемой, но мошенничество вызывает существенные потери для индустрии платежей.
В целом, платежные карточки требуют, чтобы пользователь пропускал карточку через считыватель карт или другое устройство и участвовал в формальном процессе транзакции, который может требовать времени больше, чем желательно, для аутентификации пользователя и подтверждения транзакции.
Даже при широком внедрении систем электронных платежей ясно, что существует возрастающая потребность в более быстрых, более дешевых и более удобных системах электронных платежей для совершения финансовых транзакций.
В последние годы получили развитие платежные системы и способы на основе использования мобильных устройств. Люди теперь используют в своих интересах обычные или дополнительные характеристики, поставляемые типовым мобильным устройством, такие как обмен текстовыми сообщениями, фотографирование и прослушивание музыки, поскольку мобильные устройства усовершенствованы, чтобы включать в себя интегрированные возможности, такие как персональный цифровой ассистент (PDA), аудиофайлы в формате MP3, пейджинг или систему персонального вызова, воспроизведение записей и электронную почту. Следовательно, использование мобильного телефона для электронных платежей образует естественную эволюцию этого процесса конвергенции.
Произошел взрывоподобный рост устройств мобильной телефонии и других портативных устройств. Обычно люди не забывают брать с собой свои мобильные телефоны или сотовые телефоны, даже если забывают брать с собой свой бумажник или свои ключи от машины. Мобильные устройства повсеместно присутствуют во многих странах в мире. Следовательно, имеется большая потребность интеграции платежных систем в мобильные устройства.
Предлагались несколько способов осуществления платежа с использованием устройства мобильной связи. Попытки в этом направлении были успешными частично по различным причинам. Во многих случаях мобильный телефон должен иметь дополнительное схемное устройство (или микросхему), используемое для хранения информации остатка на счете и о счете, или, как в недавних “бесконтактных” технологиях, устройство радиочастотной идентификации (RFID), способное передавать подробности кредитной карты путем ее перемещения вблизи считывателя.
В других случаях, или совместно с микросхемой, устройства связи используют встроенное программное обеспечение. Встроенное программное обеспечение обеспечивает пользовательский интерфейс, который может использоваться покупателем для выбора различных полей и ввода подробностей, требуемых, чтобы произвести платеж. Большинство этих программно-реализованных приложений может обеспечиваться только в относительно более дорогих мобильных устройствах связи. Кроме того, некоторые из встроенных программно-реализованных приложений могут потребовать соединения с сетью Интернет, чтобы осуществить транзакцию.
Другой известный способ осуществления платежа с использованием устройств мобильной связи предоставляет покупателю необязательную возможность осуществления платежа с использованием своего предварительно оплаченного кредита. Предварительно оплаченным кредитом является сумма денег, заплаченная покупателем поставщику услуг за свое устройство мобильной связи. Соответственно, покупатель не может делать покупки, которые стоят больше, чем общая сумма его предварительно оплаченного кредита. Кроме того, покупатель должен помнить много подробностей, таких как номер кредитного счета, период действительности и так далее, которые требуются для осуществления платежа.
US 2010/027469 относится к системам и способам относительно инфраструктуры услуг фемто-соты для покупки оборудования и услуг фемто-соты вместе с технической поддержкой для клиента купленного оборудования и услуг. Платформа пункта продаж (POS) дает возможность покупки оборудования фемто-соты на основании ряда критериев приемлемости. Архитектура технической поддержки клиентов дает возможность удаленного поиска и устранения неисправностей купленного оборудования. Удаленный поиск и устранение неисправностей включает в себя диагностирование и связанное с ним манипулирование купленным оборудованием.
US 2006/253392 раскрывает защищенную платежную систему для авторизованных транзакций пункта продаж, дающую пользователям возможность электронным образом оплачивать купленные товары, используя ручное устройство, такое как мобильный телефон. Система включает в себя клиентское устройство и серверное устройство. Серверное устройство поддерживает профили параметров пользователя, что дает возможность настройки на требования покупателя, например, относительно подтверждений (чеков) проведения транзакции и способов платежа. Подтверждения проведения транзакции могут передаваться на предварительно выбранное местоположение, например, по электронной почте или посредством службы коротких сообщений (SMS).
Связь между клиентским устройством и серверным устройством представляет собой беспроводную связь, которая требует дополнительных возможностей мобильной связи в дополнение к традиционным возможностям осуществления соединения с телекоммуникационной сетью традиционного оператора мобильной связи, например инфракрасной связи.
WO 01/20844 относится к системе подачи данных в электронной форме, содержащей мобильные телефоны и беспроводной торговый автомат. Беспроводной торговый автомат способен получать электронные данные от серверов данных путем осуществления связи по сети сотовой телефонной связи и отправлять электронные данные на мобильные терминалы по локальной сети с поддержкой технологии Bluetooth. Пользователь мобильного телефона способен опрашивать беспроводной торговый автомат, чтобы определять электронные данные, которые он содержит, и запрашивать чтобы, по меньшей мере, часть электронных данных была передана на мобильный телефон.
Из сказанного выше очевидно, что требуемым является более легкий, более быстрый, более удобный и более безопасный способ для завершения финансовых транзакций с использованием мобильного устройства.
Целью настоящего изобретения является обеспечение новых системы и способа для выполнения платежной транзакции с помощью мобильного терминала, которые устраняют упомянутые выше недостатки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эта цель и эти и другие объекты, которые станут более очевидными в дальнейшем, достигаются посредством способа автоматического электронного платежа, основанного на обнаружении мобильной станции, приспособленной для работы в телекоммуникационной сети, содержащего этапы, которые заключаются в: передаче со стороны передатчика, связанного с сфокусированной на ближнюю зону - NFF - базовой станцией, которая является внешней по отношению к сотовой телекоммуникационной сети, сигнала, который указывает присутствие NFF базовой станции путем имитации сигнала антенны сотовой телекоммуникационной сети; обнаружении со стороны приемника, связанного с NFF базовой станцией, запроса соединения с NFF базовой станцией, который исходит от мобильной станции; передачи на мобильную станцию со стороны передатчика сигнала запроса идентификационной информации; обнаружении со стороны приемника ответного сигнала идентификационной информации, отправленного мобильной станцией; определении идентификационных данных абонента, который связан с мобильной станцией, на основе обнаруженного ответного сигнала идентификационной информации и выставлении счета («биллинг») абоненту на основе определенных идентификационных данных абонента. Способ отличается тем, что этап выставления счета содержит этапы: отправки на сервер со стороны устройства связи, связанного с NFF базовой станцией, идентификационных данных абонента и подлежащей оплате суммы; извлечения со стороны сервера множества параметров выставления счета, связанных с абонентом; отправки со стороны сервера множества параметров выставления счета и подлежащей оплате суммы на платежный сервер и выставлении счета со стороны платежного сервера подлежащей оплате суммы абоненту на основе множества параметров платежа.
Термин NFF базовая станция настоящим обозначает локальную базовую станцию, не являющуюся частью традиционной телекоммуникационной сети, имеющую возможности, полученные на основе традиционных телекоммуникационных базовых станций, достаточные, чтобы позволять мобильному телефону временно подключаться к ней (базироваться на ней), когда мобильный телефон находится вблизи NFF базовой станции, и поступающий от NFF базовой станции сигнал, следовательно, сильнее сигналов, поступающих от традиционных базовых станций, которые являются частью телекоммуникационной сети. NFF базовая станция также предусматривается конфигурируемой способом, который позволяет осуществлять связь с обычным мобильным устройством, как будет лучше пояснено ниже. NFF базовая станция может также обозначаться термином “локальная базовая станция”.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из подробного описания конкретных, но не исключительных вариантов осуществления, проиллюстрированных в качестве неограничительного примера на сопроводительных чертежах, на которых:
Фиг. 1 - блок-схема системы для платежной транзакции с помощью мобильного устройства согласно варианту осуществления изобретения;
Фиг. 2 - блок-схема способа для платежной транзакции с помощью мобильного устройства согласно варианту осуществления изобретения;
Фиг. 3 - блок-схема возможного варианта осуществления этапа выставления счета абоненту согласно настоящему изобретению;
Фиг. 4 - вид элемента решетки микрополосковой антенны, которая может использоваться в варианте осуществления согласно настоящему изобретению;
Фиг. 5 - вид укладки элемента решетки по Фиг. 4;
Фиг. 6 – техническая характеристика размеров микрополосковой антенны согласно настоящему изобретению;
Фиг. 7 - вид питающей линии подрешетки 4×4 микрополосковой антенны согласно настоящему изобретению;
Фиг. 8 - вид полной структуры решетки микрополосковой антенны согласно настоящему изобретению;
Фиг. 9 - вид решетчатой структуры, содержащей излучатели, щели и питающую линию микрополосковой антенны согласно настоящему изобретению;
Фиг. 10 и Фиг. 11 - виды двух подрешеток 4×8 решетки 8×8 микрополосковой антенны согласно настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Высокоуровневое представление электронной платежной системы, использующей мобильное устройство, согласно настоящему изобретению иллюстрируется на Фиг. 1. На фигуре иллюстрируется базовая станция 105 с зоной 110 базовой станции, базовая станция 115 типа «с фокусом в ближней зоне» (NFF) с зоной 120 NFF-базовой станции, базовая станция 115 содержит передатчик 125, приемник 130, процессор 135 и устройство 137 связи; на фигуре также показана мобильная станция 140, которая содержит абонента 145 и мобильное устройство 147, абонентский сервер 150, который содержит абонентский процессор 160 и абонентскую базу данных 170, и платежный сервер 180.
Базовая станция 105, которая также может включать в себя передатчик базовой станции и управляющий блок базовой станции, является обычно компонентом сети мобильной телефонной связи, такой как сеть Глобальной системы мобильной связи (GSM) или сеть Универсальной системы мобильной связи (UMTS). Может использоваться другая сеть, которая включает в себя любую сеть связи третьего поколения (3G) и т.п. Базовая станция 105 обычно обеспечивает радиоинтерфейс мобильной станции, такой как мобильный телефон или сотовый телефон, так что мобильный телефон соединяется с сетью (то есть “в зоне”) и способен отправлять и принимать вызовы. Вследствие широкомасштабного охвата средствами GSM, UMTS и других сетей мобильной телефонной связи мобильная станция 140 будет часто попадать в географическое местоположение, обслуживаемое одной или несколькими базовыми станциями 105, но отсутствует необходимость в определении местоположения мобильной станции 140 внутри интервала или зоны базовой станции 105. Базовая станция 105 обычно является частью сети мобильной телефонной связи, и мобильный телефон должен иметь режим приема, необходимый для выполнения телефонного вызова или приема такового.
Систему как целое можно включать в рамки зоны 110 одной или нескольких базовых станций 105. Зона 110 базовой станции является обычно географической областью, на которой базовая станция 105 передает сигнал, достаточно сильный, чтобы использоваться в мобильной телефонной связи. Обычно существует зона 110 базовой станции, которая соответствует каждой базовой станции 105.
NFF базовая станция 115 обычно имеет такие же функциональные характеристики, как базовая станция 105. Однако NFF базовая станция 115 в отличие от базовой станции 105, является внешней к сети, к которой относится базовая станция 105 и в более общем смысле - не относится к какой-либо сети мобильной телефонной связи стандарта GSM (или сети другого вида). NFF базовая станция 115 имитирует сигналы базовых станций GSM, например базовой станции 105, но она предназначена для сбора информации для автоматизированных платежных транзакций, а не для мобильной телефонной связи. Следовательно, NFF базовая станция 115 в общем не соединяет исходящие вызовы или вызовы восходящей линии связи. Поскольку NFF базовая станция 115 отклоняет запросы вызовов восходящей линии связи, любой мобильный телефон, который выполняет такие запросы, обычно принудительно выбирает сеть, связанную с базовой станцией 105.
NFF базовая станция 115 ведет себя в целом подобно базовой станции 105 по отношению к мобильному телефону и по отношению к базовой станции 105 NFF базовая станция 115 ведет себя подобно мобильному телефону. NFF базовая станция 115 обычно отправляет сигналы в географической зоне 120 NFF базовой станции. Зона 120 NFF базовой станции может частично или полностью находиться в географической области зоны 110 базовой станции. В этом случае зона 120 NFF базовой станции может включать в себя географическую область, где сигналы, передаваемые NFF базовой станцией 115, являются более сильными, чем сигналы, передаваемые базовой станцией 105. В качестве альтернативы, зона 120 NFF базовой станции может совсем не совмещаться с зоной 110 базовой станции, то есть зона 120 NFF базовой станции может содержать зону, в которой нет покрытия GSM или UMTS.
В одном варианте осуществления зона 120 NFF базовой станции может быть установлена так, чтобы подавать более сильный сигнал в круговой области, расположенной приблизительно на 1,5 м ниже NFF базовой станции, с ограниченной дальностью, например между 40 см и 100 см, как показано на Фиг. 6. Этот предпочтительный размер и геометрия зоны 120 NFF базовой станции делают систему и способ согласно настоящему изобретению подходящими для использования вблизи контрольно-кассового пункта, где требуется оплата, например в магазине, супермаркете или театре. Любая другая геометрия или размер могут выбираться в соответствии с требованиями.
NFF базовая станция 115 может также содержать один или несколько передатчиков 125, приемников 130, процессоров 135 и устройств 137 связи. Передатчик 125 обычно включает в себя электронное устройство, которое генерирует и усиливает несущую, модулирует ее сигналом, таким как сигнал, который получают из речи или других источников, и широковещательно передает результирующий сигнал от антенны. Передатчик 125 может быть встроенным или иным образом связанным с NFF базовой станцией 115.
Приемник 130 обычно включает в себя устройство, способное обнаруживать и перехватывать входные радиочастотные сигналы. Как и передатчик 125, приемник 130 также может быть встроенным или иным образом связанным с NFF базовой станцией 115.
Процессор 135 обычно включает в себя центральный процессор или другой компонент компьютера, который включает в себя логику обработки данных, чтобы обрабатывать данные, например, путем преобразования данных из одного формата в другой формат. Процессор 135 может быть компонентом NFF базовой станции 115; однако процессор 135 может также располагаться удаленно по отношению к NFF базовой станции 115. Процессор 135 может быть прямо или косвенно связанным с NFF базовой станцией 115.
Устройство 137 связи обычно включает в себя центральный процессор или другой компонент компьютера, который включает в себя средство и логику для отправки и приема данных в системе связи.
Система, кроме того, обычно включает в себя по меньшей мере одну мобильную станцию 140. Мобильная станция 140 обычно включает в себя физическое устройство, такое как радиопередатчик, монитор отображения, цифровой процессор сигналов. Как подразумевает ее название, мобильная станция 140 обычно является мобильной и, следовательно, может перемещаться по всей или части зоны 120 NFF базовой станции. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения мобильная станция 140 содержит мобильное устройство 147 в виде сотового телефона.
Мобильная станция 140 может содержать, кроме того, модуль идентификации абонента (SIM), также известный как “микропроцессорная карточка” или “SIM-карта”. Обычно все мобильные станции 140 имеют SIM-карту, иначе мобильные станции 140 будут способны выполнять только экстренные вызовы и обновление позиции не будет выполняться. Обновление позиции обычно является необходимым мобильной станции 140 для переключения ее соединения от одной базовой станции 105 к другой базовой станции 105 (или к NFF базовой станции 115) при изменении позиции мобильной станции 140. У мобильной станции 140 без SIM-карты нет причины позволять сетям GSM или UMTS иметь сведения о своем расположении, поскольку ни одна не может достичь ее. Следовательно, в одном варианте осуществления изобретения SIM-карта может быть необходимой, чтобы активизировать сеть GSM или UMTS и обеспечивать осведомленность о позиции и обновление позиции. Однако этот вариант осуществления не требует какой-либо функциональности SIM-карты или ее оператора.
Аппаратное обеспечение, которое содержит мобильную станцию 140, то есть само мобильное устройство 147, а не смарт-карта, включает в себя уникальный идентификатор, обычно обозначаемый как Международный идентификационный номер оборудования (IMEI). SIM-карта включает в себя, кроме того, уникальный идентификатор, известный как Международной идентификационный номер мобильного абонента (IMSI). IMEI и IMSI являются взаимно независимыми. IMEI идентифицирует мобильный телефон, а IMSI идентифицирует смарт-карту.
Обычно мобильная станция 140 регистрируется в сети GSM или UMTS, связанной с множеством базовых станций 105. NFF базовая станция 115 обычно получает Международный идентификационный номер оборудования для каждой мобильной станции 140, которая входит в зону 120 NFF базовой станции, без значительного влияния на функционирование сети GSM.
Мобильные станции 140 обычно выбирают Наземную сеть мобильной связи общего пользования (PLMN), которая является частью полной сети GSM или UMTS. Наземная сеть мобильной связи общего пользования (PLMN), используемая базовыми станциями 105, идентифицируется кодом страны мобильной станции (MCC), а также кодом сети мобильной связи (MNC). Эти коды содержат часть временного сетевого идентификатора (зоны) местоположения (LAI), передаваемого базовыми станциями 105. Мобильная станция 140 слушает только базовые станции 105, которые являются частью выбранной PLMN, и следовательно, NFF базовая станция 115 должна передавать одинаковые сигналы MCC и MNC, которые передаются базовой станцией 105 с тем, чтобы мобильные станции 140 отвечали корректно.
Мобильная станция 140 обычно является связанной с абонентом 145. Абонент 145 обычно является лицом, которое участвует в системах и способах для автоматического электронного платежа, определенных настоящим изобретением. В одном варианте осуществления абонент 145 соглашается с этими формами автоматического электронного платежа и обычно у абонента 145 имеется с собой мобильная станция 140, когда он или она перемещается по зоне NFF базовой станции 120.
Мобильная станция 140 обычно будет подключаться или “закрепляться” на базовой станции, связанной с самым сильным сигналом, принимаемым мобильной станцией. Интенсивность сигнала этого подключения часто визуально указывается мобильной станцией 140. Например, экран мобильного телефона (мобильного устройства 147) покажет интенсивность сигнала, который мобильный телефон принимает в своем текущем местоположении. Когда мобильная станция 140, которая в настоящий момент подключена на мобильной станции 105, движется к другому географическому местоположению, она обычно сближается с другой зоной базовой станции, связанной с другой базовой станцией 105. Если интенсивность сигнала этой второй базовой станции 105 становится сильнее, чем интенсивность сигнала базовой станции, на которой в настоящее время подключена мобильная станция 140, то мобильная станция 140 переключит свое подключение от предыдущей базовой станции 105 к новой базовой станции 105. На этой стадии мобильная станция 140 подключена на новой базовой станции 105. Таким образом, мобильная станция 140 обычно подключена или соединена с базовой станцией 105, имеющей самый сильный сигнал в конкретной географической области. Следовательно, в зоне 120 NFF базовой станции, где сигнал NFF базовой станции 115 является более сильным, чем сигнал, исходящий от базовой станции 105, мобильная станция 140 будет подключена на NFF базовой станции 115, а не на базовой станции 105.
Подобным образом, если мобильная станция 140 не располагается в зоне 110 базовой станции (и, следовательно, находится вне дальности действия и не имеет радиотелефонного обслуживания) и затем входит в зону 120 NFF базовой станции, то мобильная станция 140 будет подключаться на NFF базовой станции 115.
В частности в одном варианте осуществления мобильная станция 140 расположена в четко идентифицируемой области (например, на коврике или в открытом контейнере), в которой сигнал поля NFF базовой станции 115 канализируется для превышения любого сигнала поля, поступающего от соседних базовых станций.
Система, кроме того, обычно включает в себя по меньшей мере один абонентский сервер 150. Абонентский сервер 150 может включать в себя один или несколько абонентских процессоров 160 и одну или несколько абонентских баз данных 170.
Абонентский процессор 160 может выполняться заодно с абонентским сервером 150 или иным образом связываться с ним. Абонентский процессор 160 отвечает за прием и отправку информации на устройство 137 связи, осуществление связи с платежным сервером 180 и поиск и сохранение информации в абонентской базе данных 170. Информация, обмениваемая между абонентским процессором 160 и устройством 137 связи, обычно включает в себя данные аутентификации абонента, такие как IMEI номер мобильного устройства 147, подлежащую оплате сумму и авторизацию на продолжение платежа.
Абонентская база данных 170 может быть объединена с абонентским сервером 150 или иначе связана с ним. Обычно абонентская база данных 170 содержит запись для каждого абонента, который подписался на услугу, и каждая запись включает в себя информацию, которая связывает абонента 145 с подробностями способа платежа. В одном варианте осуществления информация, относящаяся к абоненту 145, такая как IMEI номер своего мобильного устройства 147 и подробности способов платежа, содержит номер своей кредитной карты, но другие виды данных аутентификации и подробностей способа платежа также являются возможными, например номер IMSI и идентификатор банковского счета.
Система, кроме того, обычно включает в себя по меньшей мере один платежный сервер 180. Платежный сервер 180 может быть независимым сервером и также может быть объединен с абонентским сервером 150 или иным образом связан с ним. В общем, платежным сервером 180 может управлять сторона, которая отличается от той, которая управляет абонентским сервером. Платежный сервер 180 отвечает за выставление счета абоненту на основе информации, принимаемой от абонентского сервера 150. В одном варианте осуществления платежный сервер 180 является независимым сервером, которым управляет компания (эмитент) кредитных карт, модифицированным с тем, чтобы сделать его способным принимать запросы выставления счета от абонентского сервера 150.
Работа системы согласно настоящему изобретению будет теперь описана со ссылкой на Фиг. 2.
На Фиг. 2 показана блок-схема способа 200 для автоматического электронного платежа на основе обнаружения мобильной станции согласно варианту осуществления изобретения. Способ 200 начинается с этапа передачи сигнала NFF базовой станции (этап 205) посредством передатчика 125. Это является сигналом, который указывает на присутствие NFF базовой станции 115 и, как ранее упомянуто, NFF базовая станция 115 передает его, имитируя сигнал, передаваемый базовой станцией 105 сотовой телекоммуникационной сети, как будет описано подробно ниже. Передача сигнала NFF базовой станции (этап 205) может происходить с использованием антенны, такой как, например, секторная антенна, чтобы точно контролировать географическую область, по которой передается сигнал. Однако могут использоваться другие типы антенн, например всенаправленные антенны. В предпочтительном варианте осуществления используется фокусирующаяся в ближней зоне микрополосковая антенная решетка с круговой поляризацией, как показано подробно на фиг. 4-11. Передача сигнала NFF базовой станции (этап 205) может включать в себя осуществление передачи сигнала в виде радиочастотного (РЧ, RF) сигнала.
После передачи сигнала NFF базовой станции (этап 205) способ 200 продолжается этапом, который заключается в обнаружении мобильной станцией запроса соединения с NFF базовой станцией (этап 210). Этап обнаружения (этап 210) может выполняться с использованием приемника 130, связанного с NFF базовой станцией 115, и обнаруженный сигнал может включать в себя радиочастотный сигнал или другой тип беспроводного сигнала или передачи. Сигнал может обнаруживаться любым образом или в любой позиции при условии, что это обнаружение (этап 210) сообщается на блок логики, связанный с NFF базовой станцией 115, т.е. процессор 135. Обычно запрос соединения с NFF базовой станцией исходит от мобильной станции 140. После обнаружения запроса на соединение с NFF базовой станцией 115 от устройства, такого как мобильная станция 140 (этап 210), способ 200 переходит к передаче сигнала запроса идентификационной информации (этап 215) на мобильную станцию 140. В целом назначение этой передачи (этап 215) заключается в том, чтобы запрашивать информацию, которая уникально идентифицирует источник запроса соединения с NFF базовой станцией 115, который был принят в течение этапа приема (этап 210). Передача запроса идентификационной информации может выполняться любым средством, включающим в себя передатчик 125, используемый для передачи сигнала NFF базовой станции (этап 205).
Как только сигнал запроса идентификационной информации был передан (этап 215), способ 200 ожидает обнаружения ответного сигнала идентификационной информации (этап 220). В общем, этим ответным сигналом идентификационной информации является сигнал, который уникально идентифицирует устройство, которое запросило соединение с NFF базовой станцией 115. В нескольких вариантах осуществления этап 220 может включать в себя обнаружение международного идентификационного номера мобильного оборудования (IMEI), связанного с устройством, где устройством может быть мобильное устройство, такое как мобильное устройство 147.
На этой стадии способа 200 базовая станция 115, которая передает свой сигнал на конкретной географической области 120 (этап 205), приняла запрос от мобильного устройства 145 на соединение с NFF базовой станцией 115 (этап 210), передала сигнал запроса идентификационной информации (этап 215) и приняла (этап 220) ответ на этот запрос, который идентифицирует устройство. Способ 200 продолжается обычно этапом, который заключается в определении идентификационных данных абонента (этап 225), в котором идентификационные данные абонента обычно содержат информацию, относящуюся к человеку, который несет устройство. Обычно этот этап влечет за собой верификацию связи между устройством, которое идентифицировано по ответному сигналу идентификационной информации, обнаруженному на этапе 220, и лицом, таким как владелец устройства. Другими словами, устройство, которое может быть мобильной станцией, такое как мобильный телефон, связывается с лицом, таким как владелец мобильного устройства.
В некоторых вариантах осуществления идентификационная информация абонента верифицируется с помощью базы данных абонентов по отношению к этим системам и способам автоматизированного платежа. Эта база данных может быть объединена с NFF базовой станцией 115 или иным образом связана с ней; в некоторых вариантах осуществления эта база данных может быть абонентской базой данных 170, и верификация может включать в себя обмен информацией в сети между устройством 137 связи и абонентским сервером 150. В этом случае, если идентификационная информация абонента присутствует в базе данных, то будет происходить процедура автоматизированного платежа; если данные идентификационной информации абонента не присутствуют в базе данных, то пользователь не регистрируется в этих платежных системах и способах и должен оплачивать какое-либо выставление счета обычным образом. Этот иллюстративный вариант осуществления препятствует несанкционированным выставлениям счетов без согласия владельца мобильного устройства и может быть полезным в ситуациях, в которых, например, в семье из четырех человек, в которой у каждого имеется мобильный телефон, причем семья находится вблизи антенны NFF базовой станции, и только один человек желает, чтобы ему выставили счет. В таком случае только у одного члена семьи его идентификационная информация будет включаться в базу данных, верифицируемую как часть этапа 225, чтобы аутентифицировать идентификационную информацию абонента.
Как только абонент, связанный с устройством, был идентифицирован (этап 225), способ 200 продолжает в целом этап, который заключается в выставлении счета абоненту (этап 235). Обычно, выставление счета абоненту содержит выставление абоненту счета денежной суммы за купленные товары или услуги. Выставление счета может происходить (этап 235) различным образом. Например, выставление счета (этап 235) может включать в себя форму выставления счета по текущему счету или отправки выписки счета электронным образом или обычной почтой. Выставление счета абоненту (этап 235) также можно увязать с кредитной картой, связанной с абонентом.
На Фиг. 3 показан более подробный вид возможного варианта осуществления этапа 235 выставления счета абоненту согласно настоящему изобретению.
Способ 300 начинается выполнением устройством 137 связи этапа, который заключается в отправке на абонентский сервер 150 идентификационных данных абонента, обычно номера IMEI обнаруженного мобильного устройства 147 и подлежащей оплате суммы, обычно суммы, которую необходимо заплатить (этап 310).
Абонентский сервер 150 после приема описанных ранее данных переходит к извлечению параметров выставления счета, связанных с абонентом (этап 320). Эти параметры выставления счета могут включать любую информацию, необходимую для составления счета, тарификации или выписки суммы абоненту. Извлечение параметров выставления счета может выполняться любыми средствами и может предусматривать процессор, который обрабатывает данные, связанные с абонентом. Параметры выставления счета можно извлекать путем запрашивания упомянутой информации из базы данных абонента 170, где параметры выставления счета являются связанными с идентифицированным абонентом.
Следует отметить, что, поскольку на этапе 225 идентификационная информация пользователя уже была аутентифицирована, извлечение по этапу 320 будет успешным.
Абонентский сервер 150 затем переходит к отправке на мобильное устройство 147 запроса авторизации (этап 330). Этот запрос авторизации можно отправлять на мобильное устройство 147 в форме псевдосообщения службы коротких сообщений (SMS), то есть сообщения, которое появляется на экране мобильного устройства 147, но не передается средствами сети GSM. После приема запроса авторизации мобильное устройство 147 отправляет ответ на запрос авторизации (этап 340), который указывает, авторизована ли транзакция. В одном варианте осуществления абонент 145 отвечает, осуществляя щелчок на кнопках принятия или отклонения в мобильном устройстве 147, обычно используемым, чтобы принимать или отклонять вызов.
На этапе 350 абонентский сервер 150 оценивает принятый ответ на запрос авторизации, чтобы принять решение, продолжать ли транзакцию; в частности, абонентский сервер 150 проверяет, является ли ответ на запрос авторизации отрицательным или положительным: в первом случае способ останавливается и платеж не выполняется (этап 360); во втором случае абонентский сервер 150 отправляет запрос платежа (платежную заявку) на платежный сервер 180 (этап 370); запрос содержит все полезные платежные данные, полученные на этапе 320, и сумму денег, принятую на этапе 310.
Как описано ранее, выставление счета может происходить различным образом в зависимости от способов выставления счета, хранимых в абонентской базе данных 170. Например, выставление счета абоненту может увязываться с кредитной картой, связанной с абонентом, или может содержать форму автоматического выставления счета на текущий счет. В первом случае параметры выставления счета содержат номер кредитной карты, и этап выставления счета содержит выставление счета по кредитной карте, связанной с хранимым номером кредитной карты; во втором случае параметры выставления счета содержат идентификатор банковского счета и этап выставления счета содержит выставление счета банковского счета, связанного с хранимым идентификатором банковского счета.
В зависимости от способа выставления счета на этапе 370 абонентский сервер 150 отправляет запрос выставления счета на подходящий платежный сервер 180. На этапе 380 платежный сервер 180 выставляет счет требуемой суммы абоненту и затем на этапе 385 отправляет ответ на абонентский сервер 150. Ответ может быть положительным, если оплата прошла, или отрицательным, например, если текущий платежный баланс является отрицательным, или была превышена предельная сумма по кредитной карте. В любом случае на этапе 390 абонентский сервер 150 пересылает эти ответы на устройство 137 связи и/или на мобильное устройство 147.
Возвращаясь теперь на Фиг. 1, в общем варианте осуществления изобретения передатчик 125 передает сигнал, который указывает присутствие NFF базовой станции 115. Этот сигнал находится в целом в частотной области, которая соответствует назначенному перечню распределения номеров широковещательных каналов управления (перечень BCCH или перечень BA). Этот перечень BA соответствует частотной области, в которой базовым станциям разрешается передавать, чтобы обеспечить полосу пропускания для мобильных станций. Передатчик 125 в NFF базовой станции 115 обычно передает частоты в таком же частотном диапазоне, что и базовые станции 105. Географическая область, охватываемая сигналом, передаваемым передатчиком 125, формирует зону 120 NFF базовой станции, которая является в общем либо областью, где мобильная станция может принимать сигнал, либо областью, где сигнал от передатчика 125 является более сильным, чем сигнал от любой зоны 110 базовой станции. В обоих случаях мобильная станция 140 обычно подключается к NFF базовой станции 115, когда мобильная станция 140 входит в зону 120 NFF базовой станции.
Когда мобильная станция 140 входит в зону 120 NFF базовой станции, она обычно передает запрос подключения, то есть для соединения, на базовую станцию 115. Соответственно, приемник 130 обычно обнаруживает запрос со стороны мобильной станции 140 на подключение к NFF базовой станции 115. NFF базовая станция 115 может затем позволить мобильной станции 140 подключиться к ней; мобильная станция 140, следовательно, устанавливает соединение с NFF базовой станцией 115.
После приема запроса со стороны мобильной станции 140 на соединение с NFF базовой станцией 115 передатчик 125 может передавать сигнал запроса идентификационной информации на мобильную станцию 140. Этот запрос идентификационной информации может включать в себя запрос международного идентификационного номера мобильного оборудования (IMEI) мобильной станции 140. Мобильная станция 140 после приема этого запроса отправляет в ответ сигнал идентификации (опознавания). Приемник 130 обычно обнаруживает этот ответный сигнал на запрос идентификации, который уникально идентифицирует мобильную станцию 140. Это может включать в себя обнаружение международного идентификационного номера мобильного оборудования, связанного с мобильной станцией 140. Обычно, к сигналу идентификации, такому как IMEI, NFF базовая станция 115 может получать доступ, не мешающий другим мобильным службам. Обычно, сигнал запроса идентификационной информации (иногда называемый сообщением запроса идентификационной информации) состоит из конкатенации нескольких полей. Одним полем сигнала запроса идентификационной информации является поле Identity Type (тип идентификационной информации), и сигнал запроса идентификационной информации для того, чтобы запрашивать IMEI мобильной станции 140, может быть получен путем установки поля «тип идентификационной информации» в двоичный сигнал 010. В этом случае мобильная станция 140 после приема этого сигнала запроса идентификационной информации отвечает передачей ответного сигнала идентификационной информации, который включает в себя IMEI мобильной станции 140. На этой стадии у процессора 135 имеется вся информация, необходимая для того, чтобы уникально идентифицировать мобильную станцию 140, которая находится в зоне 120 NFF базовой станции. Во многих ситуациях несколько мобильных станций 140 могут быть идентифицированы как находящиеся все одновременно в зоне 120 NFF базовой станции. Процессор 135 может также аутентифицировать идентификационную информацию абонента 145, связанного с мобильной станцией 140. Абонент 145 является обычно лицом, который согласился (явно или неявно) на способы автоматизированного платежа, описанные в настоящем изобретении. Абонент 145 может соглашаться, например, путем связывания своего имени с идентификационной информацией мобильной станции 140, такой как IMEI или IMSI, и позволения сохранить эту информацию в базе данных, используемой в целях платежей. Процессор 135 может затем верифицировать присутствие идентификатора мобильной станции 140 в этой базе данных, чтобы определить, разрешается ли абоненту 145 эта форма автоматизированного платежа.
Если абоненту 145 разрешена эта форма платежа, процессор 135 обычно переходит к выставлению счета с суммой к оплате абоненту 145. Это может включать в себя создание и отправку выписки счета абоненту 145 или любую форму предварительно авторизованного автоматического списания средств или оплаты кредитной картой.
Как описано ранее, выставление счета абоненту содержит совместное действие между процессором 135, устройством 137 связи, абонентским сервер 150 и платежным сервером 180.
В целом системы и способы настоящего изобретения являются совместимыми с существующими мобильными станциями 140, которые включают в себя мобильные телефоны, которые могут использоваться с Глобальной системой мобильной связи (GSM) или другими сетями. В целом, идентификация зависит только от аппаратного обеспечения мобильной станции, а не от существующих услуг мобильной связи (предлагаемых операторами мобильной связи). Следовательно, системы и способы по изобретению в целом не требуют использования модуля идентификации абонента (микропроцессорной карточки или SIM-карты) или связанной с ней информации Международного идентификационного номера мобильного абонента (IMSI). В одном варианте осуществления системы и способы по изобретению могут идентифицировать абонента 145 исключительно на основе информации IMEI (международный идентификационный номер мобильного оборудования), связанной непосредственно с мобильным телефоном (мобильной станцией 140).
Системы и способы настоящего изобретения обычно осуществляют доступ к номеру IMEI мобильного телефона 147, связанного с мобильной станцией 140, не мешая обычным мобильным услугам, предоставляемым GSM или другими сетями. Это может обеспечиваться, временно позволяя мобильной станции 140 соединяться (то есть подключаться) с NFF базовой станцией на время, достаточное для идентификации абонента 145. Если до входа в зону 120 NFF базовой станции мобильная станция 140 была подключена на базовой станции 105, то мобильная станция 140 отсоединяется от базовой станции 105 и соединяется с NFF базовой станцией 115, как только интенсивность сигнала NFF базовой станции 115 превысит интенсивность сигнала базовой станции 105. В целом, как только приемник 130 принял данные, которые идентифицируют мобильную станцию 140 (такие, как сигнал IMEI), соединение между мобильной станцией 140 и NFF базовой станцией 115 разъединяется; мобильная станция 140 затем может осуществлять соединение или восстанавливать соединение с сигналом, поступающим от базовой станции 105, если мобильная станция 140 находится внутри зоны 110 базовой станции. Таким образом, мобильная станция 140 обычно соединяется с самой сильной “сотой”, которой может быть базовая станция 105 или NFF базовая станция 115.
У мобильной станции 140 обычно имеется множество рабочих состояний. Например, мобильная станция 140 может быть неактивной (то есть в состоянии ожидания) в процессе установки вызова, в процессе приема вызова или в режиме разговора в течение вызова. Когда мобильная станция 140 уже подключена на базовой станции 105, обычно выполняется алгоритм повторного выбора, который может давать возможность мобильной станции 140 отсоединиться от базовой станции 105 и соединиться с NFF базовой станцией 115. Обычно, это требует, чтобы NFF базовая станция 115 работала на частоте из перечня распределения номеров Широковещательных каналов управления (BCCH) базовой станции 105. NFF базовая станция должна также включать в себя обычно код страны мобильной станции и код сети мобильной связи, такой же, как у базовой станции 105. Кроме того, NFF базовая станция должна иметь критерий (“C1”) потерь в тракте передачи больше нуля, как указано в следующем примере компьютерного кода.
Параметр, относящийся к критерию C1 потерь в тракте передачи, используемому для выбора и повторного выбора сот, задается согласно:
C1=(A-Max(B,O)),
где A=средний уровень принимаемого сигнала - RXLEV_ACCESS_MIN
B=MS_TXPWR_MAX_CCH-P
RXLEV_ACCESS_MIN=Минимальный уровень принимаемого сигнала на мобильной станции, требуемый для осуществления доступа к системе
MS_TXPWR_MAX_CCH=Максимальный уровень TXPWR, который может использоваться мобильной станцией в осуществлении доступа к системе до тех пор, пока не будет дана другая команда
P=максимальная выходная RF мощность мобильной станции
Все значения выражены в децибелах относительно уровня в 1 мВт.
Параметры RXLEV_ACCESS_MIN и MS_TXPWR_MAX_CCH передаются в широковещательной передаче на канале BCCH обслуживающей соты.
Если NFF базовая станция 115 не является рабочей вследствие обслуживания или не работает должным образом, она может находиться в “запрещенном” состоянии. С целью запрета NFF базовой станции 115 следует отправить параметр Cell Barring Access (запрет доступа соты).
NFF базовая станция 115 может иметь код (зоны) местоположения, отличающийся от такового базовой станции, как, например, базовой станции 105, на которой может подключаться мобильная станция 140, если она входит в зону 120 NFF базовой станции. Это обычно позволяет NFF базовой станции 115 быть осведомленной, что новая мобильная станция, такая как мобильная станция 140, подключается к ней.
Мобильная станция 140 обычно соединяется с NFF базовой станцией 115, если вычисленное значение C1 для базовой станции 115 больше значения C1 для текущей обслуживающей базовой станции, такой как базовая станция 105, по меньшей мере, на CELL_RESELECT_HYSTERESIS дБ в течение промежутка времени, такого как, например, 5 секунд. Этот последний параметр обеспечивается посредством данных BCCH, которые поступают от обслуживающей базовой станции. Перед подключением к (базированием на) NFF базовой станции 115 мобильная станция 140 может попытаться декодировать полную группу данных (системную информацию) BCCH, чтобы верифицировать MCC/MNC и CELL BAR ACCESS. Обычно, после того, как соединение было установлено между мобильной станцией 140 и NFF базовой станцией 115, сообщения системной информации передаются между этими устройствами на канале SACCH (Канал управления с медленным доступом). Системная информация обычно содержит информацию о распределении BCCH в соседних базовых станциях, а также информацию, такую как идентификатор зоны расположения и идентификационная информация базовой станции.
В общем варианте осуществления мобильная станция 140 соединяется обычно с базовой станцией (либо базовой станцией 105, либо NFF базовой станцией 115), от которой она принимает самый сильный сигнал. Если код зоны расположения (LAC, Localization Area Code) NFF базовой станции 115 отличается от LAC базовой станции 105, на которой в настоящий момент может быть подключена мобильная станция 140, мобильная станция 140 затем может установить соединение с NFF базовой станцией 115 и отправить запрос обновления местоположения, на который NFF базовая станция 115 может ответить отправкой сигнала запроса идентификационной информации, такого как запрос данных IMEI, на мобильную станцию 140.
В иллюстративном варианте осуществления в рамках заранее заданной базовой станции величина C1 для NFF базовой станции 115 должна быть на CELL_RESELECT_HYSTERESIS больше, чем C1 базовой станции, с которой в настоящий момент соединена мобильная станция 140. Обычно, это вызывает широковещательную передачу сообщения Current Cell Identity (идентификационная информация текущей соты) (идентификатор зоны расположения, LAI). В качестве минимального условия для выбора NFF базовой станции 115 LAC NFF базовой станции 115 может отличаться от такового базовой станции, с которой в настоящий момент соединена мобильная станция 140. Частота, используемая NFF базовой станцией 115, обычно является элементом перечня BA (перечень распределения номеров BCCH) текущей базовой станции, такой как базовая станция 105, и LAI NFF базовой станции 115 обычно содержит MCC и MNC сети, связанной с базовой станцией, с которой в настоящий момент соединена мобильная станция 140. Мобильная станция 140 может только сканировать все 124 доступные частоты, если ни одна из частот, являющихся элементами перечня BA, не может приниматься.
Продолжая этот иллюстративный вариант осуществления, мобильная станция 140 может обнаруживать NFF базовую станцию 115 и осуществлять попытку соединения с ней путем установки соединения RR (радиоресурс), то есть путем отправки сообщения RR Channel Request (запрос канала RR) в импульсе или пакете доступа на канале произвольного доступа (RACH) NFF базовой станции 115.
NFF базовая станция 115 может затем назначать канал SDCCH (автономный выделенный канал управления) мобильной станции 140 путем отправки сообщения RR Immediate Assignment (немедленное предоставление RR) на своем канале разрешенного доступа (AGCH), которое обычно побуждает мобильную станцию 140 отправлять запрос обновления местоположения (Location Update) на NFF базовую станцию 115 на назначенном SDCCH и начать отправку отчетов измерений на своем SACCH. NFF базовая станция 115 может затем отправлять запрос идентификационной информации с равным 2 значением поля Identity Type, который действует в качестве запроса мобильной станции 140 на передачу ответа на запрос идентификационной информации с данными своего IMEI на NFF базовую станцию 115. В заключении, NFF базовая станция может отправлять Location Update Acceptance (принятие обновления местоположения) и RR Channel Release (разъединение канала RR).
В одном варианте осуществления, после того как NFF базовая станция 115 приняла данные, такие как данные IMEI, которые указывают идентификационную информацию мобильной станции 140, мобильной станции 140 более не требуется оставаться соединенной с NFF базовой станцией 115. Следовательно, мобильная станция 140 может отключаться от NFF базовой станции 115, после чего мобильная станция 140 является свободной для соединения (или повторного соединения) с базовой станцией 105. Имеются различные ситуации, в которых мобильная станция 140 может выбирать базовую станцию для соединения. Например, если критерий (C1) потерь в тракте передачи для базовой станции или NFF базовой станции 115, соединенной с мобильной станцией 140, падает ниже нуля в течение установленного периода времени, такого как, например, пять секунд. Сигнал отказа нисходящей линии связи или данные BCCH, которые указывают, что соединенная базовая станция является запрещенной, также побудит мобильную станцию 140 выбирать другую базовую станцию 105 или NFF базовую станцию 115 для соединения. Кроме того, если значение C1 для несоединенной базовой станции 105 (или NFF базовой станции 115) превышает значение C1 для соединенной базовой станции 105 (или NFF базовой станции 115) в течение периода времени, такого как пять секунд, то был обнаружен более сильный сигнал. Если новая базовая станция (или NFF базовая станция 115) находится в другой зоне местоположения, то может потребоваться, чтобы значение C1 превышало значение C1 для соединенной базовой станции (или NFF базовой станции 115) на, по меньшей мере, CELL_RESELECT_HYSTERESIS дБ, как определено из элемента данных BCCH, который поступает от базовых станций, в текущий момент соединенных, в течение времени, такого как пять секунд. В некоторых вариантах осуществления, если попытка произвольного доступа не имеет успеха после некоторого количества попыток, такого как количество, заданное на BCCH в виде “*MAX retrans”, то может происходить повторный выбор базовой станции или NFF базовой станции 115.
В общем варианте осуществления, как только был принят ответный сигнал идентификационной информации, такой как IMEI, который идентифицирует мобильную станцию 140, для мобильной станции 140 желательно отключиться от NFF базовой станции 115 и соединиться или повторно соединиться с базовой станцией 105 несколько возможно быстро. Это обычно указывается в виде повторного выбора действительной сети. Обычно это обеспечивается более эффективно путем передачи сообщения отказа сигнализации нисходящей линии связи от NFF базовой станции 115 на мобильную станцию 140.
Критерий отказа сигнализации нисходящей линии связи обычно основывается на счетчике отказов сигнализации нисходящей линии связи (Downlink Signaling Failure Counter, DSC). Когда мобильная станция 140 подключается на NFF базовой станции 115 или на базовой станции 105, DSC может быть инициализирован в значение, равное целому числу, ближайшему к 90/N, где N является параметром BS_PA_MFRMS для этой базовой станции 105 или NFF базовой станции 115. Впоследствии успешное декодирование со стороны мобильной станции 140 в подканале поискового вызова побуждает увеличение DSC на 1 (но никогда выше целого числа, ближайшего к 90/N), иначе DSC уменьшается на 4. Если DSC становится равным нулю, объявляется отказ сигнализации нисходящей линии связи и начинается процесс повторного выбора.
В одном варианте осуществления процесс повторного выбора требует приблизительно 5,3 секунд согласно следующему уравнению:
,
где
- N является параметром BS_PA_MFRMS (отправляемым в системной информации в описании канала управления) для базовой станции 105 или для NFF базовой станции 115;
- F является количеством испорченных сообщений поискового вызова, которые требует принимать мобильная станция 140;
NAP - временной интервал между двумя сообщениями поискового вызова для мобильной станции 140;
AC - время, требуемое, чтобы сформировать отказ сигнализации нисходящей линии связи; и
AP=(51×8)×15/26 мс (длительность мультикадра из 51 кадра) - 235 мс.
В случае инициированного мобильным устройством вызова (вызов восходящей линии связи), процесс повторного выбора может выполняться даже быстрее. Повторный выбор базовой станции может происходить, когда мобильная танция 140 приняла равное “MAX retrans” (параметр BCCH) число попыток произвольного доступа, которые были неуспешными. Это обычно требует устанавливать различие между запросом канала, отправленным мобильной станцией 140 для выполнения обновления местоположения (часто здесь поле ESTABL_CAUSE в запросе канала равно нулю), и запросом канала, используемым для установления инициированного мобильным устройством вызова или экстренного вызова (обычно, в этих случаях, поле ESTABL_CAUSE не равно нулю).
Другой способ ускорить процесс повторного выбора после приема FF базовой станцией 115 данных идентификации абонента, таких как IMEI мобильной станции 140, может происходить путем отправки сообщения Rejected Location Update (обновление местоположения отвергнуто) от NFF базовой станции 115 на мобильную станцию 140. Это заставляет мобильную станцию 140 “думать”, что она не соединена с NFF базовой станцией 115 и, следовательно, мобильная станция 140 немедленно осуществляет поиск другой базовой станции, такой как базовая станция 105, к которой можно подключиться. Могут использоваться различные другие сигналы повторного выбора, пока мобильная станция 140 не станет запрещенной для вызова, или NFF базовая станция 115 не будет помечена как недействительная. Некоторые примеры альтернативных сигналов повторного выбора включают в себя отправку сообщения, которое указывает, что IMSI является неизвестным для опорного регистра местоположения (HLR), сообщения, которое указывает на неразрешенного мобильного абонента или неразрешенное мобильное оборудование; сообщения, которое указывает, что отказано в доступе к наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN), связанной с сетью GSM. Подобные сообщения могут также указывать, что роуминг в этой конкретной области не допускается или что не допускается зона расположения, что может вызвать, что LAI подлежит сохранению в перечне запрещенных зон местоположения. Перечни “запрещенных зон местоположения для роуминга” и “запрещенных зон местоположения для регионального оказания услуг” обычно удаляются только при выключении мобильной станции 140 или удалении SIM-карты либо периодически (например, каждые 12-24 часа). Другая возможность может состоять в использовании причины отклонения, отличающейся от описанных выше, такой как “дополнительная попытка после входа в новую базовую станцию” (то есть новую соту). Например, причинами отклонения (запроса) могут быть, как указано ниже:
ЗНАЧЕНИЕ ПРИЧИНЫ ОТКЛОНЕНИЯ (2 ОКТЕТА)
БИТЫ
87654321
00000010 IMSI, неизвестный в HLR
00000010 Неразрешенная MS
00000100 IMSI, неизвестный в VLR (регистр временного местоположения)
00000101 IMEI не принят
00000110 Неразрешенное ME
00001011 PLMN не допускается
00000010 Область местоположения не допускается
00000010 В этой зоне местоположения роуминг недопустим
00010001 Отказ сети
00010110 Перегрузка каналов
00000010 Вариант услуги не поддержан
00000010 Нет подписки на запрошенный вариант услуги
00100010 Вариант услуги временно в нерабочем состоянии
00100110 Вызов не может быть идентифицирован
00110000 Повторить после входа в новую соту
00111111
01011111 Семантически некорректное сообщение
01100000 Недействительная мандатная информация
01100001 Тип сообщения не существует или не реализован
01100010 Тип сообщения, не совместимый с состоянием протокола
01100011 Несуществующий или нереализованный информационный элемент
01100010 Условная ошибка информационного элемента
01100010 Сообщение, не совместимое с протокольным состоянием
01101111 Протокольная ошибка, неопределенная
Любое другое значение, принимаемое мобильной станцией, должно интерпретироваться как 00100010, 'Вариант услуги временно в нерабочем состоянии'. Любое другое значение, принимаемое сетью, должно обрабатываться как 01101111, 'Протокольная ошибка, неопределенная'.
В общем, когда мобильная станция 140 принимает сообщение Rejected Location Update с ненормальной причиной отклонения, она может реагировать путем остановки таймера, такого как таймер T3210, если он еще работает. Таймер T3210 начинает ход обычно при отправке сообщения Update Request (запрос обновления) мобильной станцией 140 и останавливается обычно при приеме в качестве ответа сообщения Location Update Acceptance (принятие обновления местоположения) или Rejected Location Update (обновление местоположения отклонено). Соединение радиоресурса обычно прерывается при истечении времени таймера T3210. В этом случае счетчик попыток затем увеличивается. Последующие действия зависят обычно от идентификаторов зон местоположения (хранимых и принимаемых посредством BCCH текущей обслуживающей соты) и от значений счетчика попыток. Если состоянием обновления является «обновлено» и хранимый LAI равен таковому, принятому на BCCH текущей обслуживающей соты, и счетчик попыток имеет значение ниже 4, то мобильная станция 140 может поддерживать состояние обновления как «обновлено», подсостояние ММ (управления мобильностью) «неактивное» после разъединения соединения радиоресурса (RR) становится «нормальное обслуживание» (NORMAL SERVICE) (см. ниже). Мобильная станция может сохранять тип обновления местоположения, используемый в процедуре обновления местоположения, и обычно запускает таймер T3211 при разъединении соединения RR.
При истечении времени таймера T3211 процедура обновления местоположения может запускаться снова с хранимым типом обновления местоположения, обычно либо состояние обновления является отличным от «обновлено», либо хранимый LAI является отличным от такового, принимаемого на BCCH текущей обслуживающей сотой, либо счетчик попыток больше или равен 4.
Мобильная станция 140 обычно удаляет любые LAI, TMSI или ряд последовательностей ключей шифрования, хранимых в SIM, устанавливает состояние обновления в «не обновлено» и входит в подсостояние MM «IDLE ATTEMPTING TO UPDATE» (бездействие, попытка обновить), когда соединение RR разъединяется. Если значение счетчика попыток ниже 4, мобильная станция 140 может сохранить, что таймер T3211 должен быть запущен при разъединении соединения RR, иначе она может сохранить, что таймер T3212, который может использоваться для выполнения периодического обновления, может запускаться при разъединении соединения RR. Типичное значение периода ожидания для T3211 равно 15 секундам. Этой же самой процедуре следуют обычно так же, если происходит отказ соединения RR, если соединение RR разъединяется перед нормальным окончанием процедуры или если истекает время таймера T3210.
При приеме мобильной станцией 140 «нормального обслуживания» (уверенного приема) обычно она может выполнять обновление местоположения при ее входе в новую зону расположения; она может выполнять процедуру обновления местоположения при истечении времени таймера T3211; она может выполнять периодическое обновление при истечении времени таймера T3212; она может выполнять отключение от сети (IMSI detach); она может осуществлять поддержку запросов от уровня управления соединением (СМ) или она может отвечать на поисковый вызов. Когда мобильная станция 140 находится в подсостоянии «попытка обновить», она может выполнять процедуру обновления местоположения при истечении времени таймера T3211, выполнять нормальное обновление местоположения при изменении идентификации зоны расположения обслуживающей соты, или если вход в это состояние был вызван отказом произвольного доступа (с причиной, отличной от “ненормальное разъединение, не определено”) или сообщением «обновление местоположения отклонено» (с причиной “повторная попытка после входа в новую соту”), то обновление местоположения может выполняться при ее входе в новую базовую станцию 105 или новую NFF базовую станцию 115. Если вход в это состояние был вызван условием “ненормальное разъединение, не определено”, или сообщением «обновление местоположения отклонено» (с нештатной причиной, отличной от “повторная попытка после входа в новую соту”), то обновление местоположения может не выполняться, поскольку был выполнен вход в новую соту.
Кроме того, мобильная станция 140 может выполнять нормальное обновление местоположения при истечении времени таймера T3212 (запускающем периодическое обновление); она не должна выполнять отключение от сети по IMSI; она может осуществлять поддержку запроса экстренных вызовов; она может использовать другие запросы от уровня СМ в качестве «триггера» процедуры нормального обновления местоположения (если процедура обновления местоположения проходит, то запрос соединения ММ является принятым) или она может отвечать на поисковый вызов, например, кодом IMSI.
Другие возможности для позволения мобильной станции 140 осуществлять соединение или повторное соединение с базовой станцией 105 после отправки идентификационной информации, такой как ее IMEI, на NFF базовую станцию 115 включают в себя использование процедуры преждевременного завершения. Процедура преждевременного завершения может вызываться сетью GSM, связанной с базовой станцией 105 или с NFF базовой станцией 115, чтобы преждевременно завершить какое-либо соединение управления мобильностью (ММ), продолжающееся в текущий момент или установленное. Мобильная станция 140 обычно обрабатывает сообщение преждевременного завершения как совместимое с текущим протокольным состоянием, если оно принимается, когда, по меньшей мере, одно MM соединение существует или когда соединение ММ устанавливается.
Процедура преждевременного завершения может быть инициирована сетью GSM или NFF базовой станцией 115 и может включать в себя сообщение преждевременного завершения, посланное сетью GSM на мобильную станцию 140. До отправки сообщения преждевременного завершения сеть обычно разъединяет локально какое-либо продолжающееся в текущий момент соединение ММ. После отправки сообщения преждевременного завершения сеть может запустить нормальную процедуру разъединения соединения RR. Информационный элемент причины обычно указывает причину преждевременного завершения, такую как недопустимое мобильное оборудование или отказ сети.
Мобильная станция 140 также может начинать процедуру преждевременного завершения. Обычно после приема сообщения преждевременного завершения мобильная станция 140 аварийно завершает любое установление соединения ММ или процедуру повторного установления вызова и разъединяет какое-либо соединение ММ. Мобильная станция 140 может также удалять любые TMSI, LAI и номера последовательностей ключей шифрования, хранимые в SIM, устанавливать состояние обновления в ROAMING NOT ALLOWED, сохранять это состояние в SIM и рассматривать SIM-карту недействительной до отключения питания или до тех пор, пока SIM-карта не удалена. Следовательно, мобильная станция 140 входит в состояние MM IDLE и в подсостояние NO IMSI после разъединения соединения RR. Мобильная станция 140 затем может ожидать разъединения сетью соединения RR. Обычно информационный элемент причины, который указывает отказ сети, не будет разъединять все продолжающиеся соединения ММ в NFF базовой станции 115.
Если мобильная станция 140 подключена к соте NFF базовой станции 115, она может быть неспособной принимать вызовы нисходящей линии связи. Следовательно, как только базовая станция 115 получила информацию идентификации, такую как IMEI мобильной станции 140, мобильной станции 140 следует как можно быстрее повторно подключиться к сети GSM, чтобы слушать корректный канал поискового вызова. В типичном варианте осуществления на основании отказа сигнализации нисходящей линии связи мобильная станция 140 может быть недоступной для сети GSM в течение 5,3 секунд. Если мобильная станция 140 остается в зоне 120 NFF базовой станции, она может снова подключаться к NFF базовой станции 115 через 15 секунд и может оставаться подключенной к NFF базовой станции 115 в течение еще 5,3 секунд прежде, чем снова подключаться к сети GSM. В этом иллюстративном варианте осуществления этот цикл может повторяться до тех пор, пока мобильная станция 140 остается в зоне 120 NFF базовой станции и может быть недоступной для вызывающего приблизительно в течение 26% времени. Чтобы минимизировать этот факт зона 120 NFF базовой станции является обычно минимальной областью, необходимой для подключения мобильной станции 140 к ней и передачи сигнала идентификации, так что в течение процесса повторного выбора мобильная станция 140 подключена на базовой станции 105 и повторно не подключается к NFF базовой станции 115. В одном варианте осуществления зона 120 NFF базовой станции охватывает круговую область радиусом приблизительно в 50 см, так что абонент 145, несущий мобильное устройство 147, должен активно придвинуться ближе или внести мобильное устройство 147 в зону 120 NFF базовой станции, чтобы произошло подключение. Ограниченная зона 120 NFF базовой станции препятствует нежелательному подключению в зоне 120 NFF базовой станции мобильных устройств, которые не участвуют в процессе платежа.
В ситуациях, в которых мобильная станция 140 находится в выделенном режиме, например когда абонент 145 осуществляет разговор по мобильному телефону, соединение между мобильной станцией 140 и NFF базовой станцией 115 может быть установлено путем прослушивания отчетов измерений выделенной мобильной станции 140, их декодирования и сохранения временного идентификатора мобильного абонента (TMSI) во временной буферной памяти. Если мобильная станция 140 осуществляет соединение впоследствии со второй NFF базовой станцией в сети, она может отправлять тот же TMSI вместе с обновлением местоположения. В некоторых ситуациях, если мобильная станция 140 находится в выделенном режиме и проходит внутри зоны 120 NFF базовой станции, системы и способы по изобретению также выбирают идентификационный код базовой станции (BSIC) и частоту BSIC так, чтобы они не прерывали продолжающийся вызов по причине отказа передачи обслуживания.
В типичном варианте осуществления процедура Rejected Location Update, которая влечет за собой “повторную попытку после входа в новую соту”, является наилучшей причиной отклонения. Когда используется эта причина, мобильная станция 140 выполняет процедуру Location Update при входе в новую зону расположения или, например, после четырех неудавшихся попыток обновления местоположения при входе в соту (то есть зону 110 базовой станции или зону 120 NFF базовой станции).
Системы и способы настоящего изобретения являются достаточно надежными, чтобы иметь дело с исполнениями, в которых базовая станция 105 аутентифицирует себя с помощью мобильной станции 140 как части сети GSM или другой сети. В этом варианте осуществления NFF базовая станция 115 запрашивает информацию идентификации от мобильной станции 140 до того, как имеет место процедура аутентификации или шифрования. Тем самым NFF базовая станция 115 все еще может принимать требуемую идентификационную информацию.
Системы и способы настоящего изобретения обеспечивают доступ к номеру MEI (IMEI) мобильной станции 140 без существенного мешающего влияния на обычные службы мобильной связи. В общем, путем приспосабливания и оптимизации устройств-улавливателей IMSI для того, чтобы создать устройства-улавливатели IMEI, системы и способы, описанные в документе, дают возможность автоматизированных платежей на основании технологии, совместимой с сетью GSM. В предпочтительном варианте осуществления мобильная станция 140 находится в неактивном режиме (в режиме ожидания). Однако являются возможными другие рабочие режимы. Путем повышения количества требуемого оборудования и измерений минимизируются показатели неудавшихся регистраций выделенных мобильных станций 140.
Предпочтительный вариант осуществления NFF базовой станции 115 теперь описывается со ссылкой на Фиг. 4-11.
Передатчик 125 может быть антенной, образованной плоской решеткой микрополосковых антенн. Конфигурация элемента решетки, который работает на частоте 18000 МГц, показана на Фиг. 4, вместе с его максимальными размерами, тогда как организация многоуровневой печатной структуры проиллюстрирована на Фиг. 5.
2
Прямоугольный излучатель и x-образная щель генерируют электрическое поле с круговой поляризацией. Фиг. 6 является иллюстрацией характеристик системы. Микрополосковая антенна, показанная на Фиг. 4 и 5, используется для построения плоской решетки из 8×8 излучателей; решетка организована в виде прямоугольной сетки, разделенной на четыре подрешетки. Сдвиг фаз может вводиться между возбуждениями элементов, чтобы сфокусировать электромагнитное поле на расстоянии в 1,5 м от антенной панели. Конусность по ширине была включена, чтобы снизить уровень боковых лепестков (SLL) в поле ближней зоны. Габаритные размеры решетки составляют приблизительно 82×82 см при расстоянии 0,6λ0 между излучателями.
Что касается решетчатой структуры, сначала была спроектирована питающая линия 4×4 подрешетки, проиллюстрированная на Фиг. 7. Использовался конус Тэйлора по ширине в 20 дБ, чтобы снизить SLL. Была спроектирована группа различных делителей мощности.
Для получения круговой поляризованный решетки был реализован способ почти последовательного вращения. В частности, каждую из четырех подрешеток 4×4 повернули на -90° по отношению к смежной подрешетке, как показано на Фиг. 8.
Каждая подрешетка питалась соответственно током с фазой в 0°, 90°, 180° и 270°, чтобы компенсировать поворот отдельного элемента. Чтобы получить требуемый сдвиг фазы, линия λg/4 использовалась между горизонтально ориентированной подрешеткой и 2 линии между верхней и нижней подрешетками 4×8 (λg является длиной волны микрополосковой антенны).
На Фиг. 9 иллюстрируется полная структура решетки. Двухполупериодное электромагнитное (EM) имитационное моделирование на полной решетке 8×8 показывает обратные потери менее чем -17 дБ в полосе GSM 180 (1710-1880 МГц). На 1800 МГц и на фокусном расстоянии 1,5 м точка -3 дБ имеет хорошую круговую симметрию радиусом 30 см.
Эллиптичность антенны (AR) является параметром, используемым для оценивания рабочей характеристики круговой поляризации:
r
l
E и E являются соответственно правой компонентой и левой компонентой электрического поля.
Для идеальной круговой поляризации AR должна быть равной единице (0 дБ). Эллиптичность антенны на 1800 МГц для решетки 8×8 в области точки -3 дБ составляет менее 1 дБ. Благодаря конусу Тэйлора по ширине в 20 дБ решетка имеет значение SLL, равное -21 дБ.
Решетка 8×8 разделена на две подрешетки 4×8, чтобы упростить прототипирование антенны. Две подрешетки иллюстрируются на Фиг. 10 и на Фиг. 11.
Питающие линии доходят до края подслоя, где они подсоединяются посредством соединителя SMA (радиочастотный оптоволоконный А-разъем), к коаксиальным кабелям 50 Ом. Для получения сдвига фаз 180° между прототипом A и прототипом B коаксиальные кабели отличаются по длине на λg/2. Они оба подсоединены к коммерчески доступному делителю мощности. Для сборки различных подслоев антенны сначала был подготовлен алюминиевый «земляной» слой с 42 отверстиями.
Несколько тефлоновых винтов были помещены в каждое отверстие, чтобы установить тефлоновые разделители толщиной 0,4 мм в соответствии с многоуровневой организацией антенны по Фиг. 5.
2
Подслои из арлона D300 для этих двух прототипов были спаяны, чтобы получить единый подслой 80×80 см. Питающая линия печатается на нижней стороне подслоя из арлона AD300, тогда как щели обеспечиваются на верхней стороне. На слое из арлона AD300 был выполнен подслой из пены с толщиной 1 см и помещен на алюминиевую плоскость. В двух питающих линиях, доходящих до края подслоя, был припаян соединитель SMA, чтобы подсоединить упомянутые линии к коаксиальному кабелю 50 Ом. Подслой FR4 с излучателями был помещен на конце.
Антенна была соединена с VNA (векторный анализатор цепей), чтобы проверить ее характеристики полосы пропускания. Измеренные обратные потери ниже чем -10 дБ в полосе GSM1800.
Что касается характеристики двухдиапазонного режима (dcsw - 1800/UMTS), измеренные обратные потери для решетки 8×8 удовлетворяют техническим условиям полосы пропускания также в полосе частот UMTS, где обратные потери всегда ниже чем -10 дБ. Таким образом, решетка 8×8 охватывает и диапазон частот GSM 1800, и диапазон частот UMTS.
Антенна способна фокусировать также на центральной частоте полосы частот UMTS 2,05 ГГц, но SLL имеет значение только -12 дБ. Плохая характеристика SLL происходит вследствие факта, что центральная частота рабочего частотного диапазона является фундаментальным входным параметром процесса проектирования. Чтобы оптимизировать сеть питания решетки, была выбрана центральная частота полосы частот GSM1800. Соответственно, в полосе частот GSM1800 получают более хорошую характеристику SLL, чем в верхней полосе частот UMTS. Чтобы улучшить характеристику SLL в полосе частот UMTS, допуская в то же время меньшее ухудшение в полосе частот GSM1800, является необходимым просто спроектировать схему питания для центральной частоты всей полосы частот GSM 1800-UMTS (1710 МГц 2170 МГц).
Было показано, что изобретение достигает намеченных цели и задач, поскольку позволяет выполнять простую, удобную, быструю и безопасную платежную транзакцию, используя мобильное устройство.
В частности, ясно, что системы и способы согласно вариантам осуществления изобретения могут использовать существующие мобильные телефоны и связанные с ними сети и не требуют специального устройства. Мобильный телефон, если его позиционируют рядом с локальной NFF базовой станцией, которая имитирует сигналы традиционной базовой станции сотовой связи автоматически, подключается к NFF базовой станции ввиду более сильного сигнала, принимаемого локальной NFF базовой станцией по сравнению с сигналами, принимаемыми традиционными базовыми станциями телекоммуникационной сети. Локальная связь, таким образом, инициируется без доступа к традиционной телекоммуникационной сети. Тем не менее, поскольку локальные NFF базовые станции имитируют сигналы традиционных базовых станций, каждый стандартный мобильный телефон, который способен осуществлять соединение по стандарту связи, может взаимодействовать и осуществлять связь с NFF базовой станцией. Это повышает эффективность и совместимость и уменьшает стоимость.
Что касается предпочтительного варианта осуществления NFF базовой станции, было показано, что является возможным использовать конусность по ширине, чтобы уменьшить уровни боковых лепестков, которые отстоят от области “горячей точки” (точки доступа). Укрупнение зоны фокусирования сосредоточенной области (относительно возбуждения однородного экстента), которое является известным побочным эффектом конусности по ширине, имеет порядок только нескольких сантиметров. Реализация круговой поляризации в качестве альтернативы линейной поляризации, реализованной на предшествующем уровне техники, гарантирует хорошую характеристику системы связи независимо от ориентации мобильного телефона. Предложенная антенна удовлетворяет также техническим условиям обратных потерь в полосе частот UMTS и путем проектирования схемы питания решетки на центральной частоте всего интересующего диапазона частот (1710 МГц-2170 МГц) является возможным улучшить характеристику SLL. Последующее ухудшение характеристики SLL в полосе частот GSM 1800 будет иметь порядок только нескольких дБ. Если требуется, конус по ширине, отличающийся от конуса Тэйлора, используемого в предпочтительном варианте осуществления, можно осуществить, чтобы получать подходящую характеристику SLL и в полосе частот GSM 1800, и в полосе частот UMTS.
Конечно, специалисты в данной области техники увидят многочисленные модификации и смогут их быстро выполнить без выхода за рамки объема настоящего изобретения.
Следовательно, объем пунктов формулы изобретения не должен ограничиваться иллюстрациями или предпочтительными вариантами осуществления, приведенными в описании в форме примеров, а предпочтительнее пункты формулы изобретения должны включать в себя все характеристики патентоспособной новизны, присущие настоящему изобретению, включая все характеристики, которые будут рассматриваться в качестве эквивалентов специалистом в данной области техники.
Раскрытия в заявке на патент Италии № MI2011A000193, на основе которой данная заявка испрашивает приоритет, включены в документ путем ссылки.