JP5037621B2 - 地理的領域への進入のための無線自動承認システムおよび方法 - Google Patents

Description

この発明は、一般に道路を走行する車両の自動料金収受などのような地理的領域への進入への承認に関する。より明確には、この発明は加入者がその加入者に関連する移動局に基づいて請求される既存のグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）（ＧＳＭ）あるいは他のネットワークに関連する信号によって操作可能な無線自動料金収受システムおよび方法に関する。

多くの世界的な道路網は、車両の通行に対して料金の支払いを必要とする。慣習上こうした料金は現金で支払われ、車両の運転手は料金を支払うために料金所にしばしば繰り返して止まらなければならない。支払いのために停止し、列をなさねばならないので、これは必ず交通の遅れをもたらす。これらの交通の遅れは、移動時間の増加と乗客のフラストレーションをもたらす。その上、交通渋滞の特性であるのろのろ運転は、ブレーキなどの車両のコンポーネントを消耗させ、ガス量を増加させ、旅行に関連する汚染レベルおよび旅行コストを増加させる。同じ問題は、料金が必要な、いかなる指定地域に進入するためにも支払わなければならない車両のために存在し、料金が請求される劇場、または、セキュリティチェックが必要であり、進入が承認された人々に制限される領域に入るために列を作って待たなければならない人のように、車両を必要としない状況にも及ぶ。

近年、自動料金収受システムおよび特定の領域への進入を承認する他のシステムが、これらの問題のいくつかを軽減する試みで開発された。通常、これらの自動料金収受システムは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術を実施し、特定の信号を受信し、特定の応答を送信するように設計されたトランスポンダーのような独特な物理的デバイスを備えている車両あるいは人を必要とする。これらのトランスポンダーは自動料金収受などのただ一つの目的にだけ使用される別個の物理デバイスであり、これらのデバイスのユーザは上記トランスポンダーを購入しなければならない。通常、それらは、定期的に取り替えられなければならないバッテリーなどの電源を必要とする準受動デバイスである。さらに、人が２以上の車両を使用するときには、各車両用に異なるトランスポンダーを必要とするか、またはトランスポンダーを車両間で動かさなければならない。さらに、トランスポンダーは互換性があるシステムでしか動作しないだろう。したがって、ドライバーが州や地方の境界、国境を横断すると、あるいはその反対で、例えば異なるＲＦＩＤネットワークでカバーされた道路を用いると、役に立たないかもしれない。

このような従来の自動料金収受システムおよび方法は、車両が完全に止まるのを通常必要としない。しかしながら、上記システムおよび方法は、車両がかなりの減速、例えば、標準的な高速道路の速度である６５ｍｐｈから１５ｍｐｈへの減速を依然として必要とする。さらに、この技術の制限により、車両は依然として列をなし、上記デバイスが車両の上記トランスポンダーからの信号を適切に受信するためのＲＦＩＤリーダーなどのデバイスの数メーター以内を通るために、単一車線の料金所を通り抜けなければならない。これらの強制的な車線変更と所定の減速は物的損害か重傷をもたらしうる自動車事故の可能性を増加させる。結果として、交通の流れおよびそれに関連する非効率、および危険は、これらの自動料金収受手段によって深刻な悪影響を受けたままである。他の既存のシステムおよび方法もまた、人あるいは車両が速度を落とすか、進む方向を変更するか、または列を作ることを必要とする。

上記から、車両が道路の通行料金を払うために自然に起こっている交通の流れを変更する必要はなく、また別の方法で交通の流れを乱される必要のない、自動料金収受のためのシステムおよび方法の直接の必要があるのは、明らかである。この同じ直接の必要性は、車両あるいは人が、いかなる地理的領域に入るのを妨げずに、その領域に入るために料金を支払うことを許容するために存在している。効率を上げ、突然の車線変更に関連する事故の可能性を減少させるために、車両あるいは人は、スピードを落とすか、列を作るか、または特定の車線を進む必要はない。さらに効率と便利さを増すために、ドライバーか人の所有物において既にある多機能デバイスを使用することによって、専用の自動料金収受デバイスの購買と使用を必要とするのを避けるのが望ましい。これは移動時間、関連コスト、および車両の乗客の安全を向上させる。

したがって、この発明の目的は、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズネットワークにおいて動作可能な移動局の検出に基づく地理的領域への進入の自動電子承認に関連する方法を提供することによって、上述の問題等を解決することである。上記自動電子承認方法は、集中基地局に関連する送信機によって、上記集中基地局の存在を示す信号を送信することと、上記集中基地局に関連する受信機によって、上記集中基地局に接続するための移動局による要求を検出することと、上記送信機によって、上記移動局への識別要求信号を送信することと、上記移動局を識別する識別応答信号を検出することと、上記識別応答信号の検出に基づいて、上記移動局に関連する加入者を同定することと、上記加入者の同定に基づいて、上記加入者の上記地理的領域への進入を承認することとを備える。

上述した目的等はまた、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズネットワークにおいて動作可能な移動局の検出に基づく地理的領域への進入の自動電子承認のシステムによっても達成され、上記自動電子承認システムは、集中基地局に関連して上記集中基地局の存在を示す信号を送信する送信機と、上記集中基地局に関連する受信機によって、上記集中基地局に接続するための移動局による要求を検出する受信機と、上記移動局への識別要求信号を送信する上記送信機と、上記移動局を識別する識別応答信号を検出する上記受信機と、上記検出した識別応答信号に基づいて、上記移動局に関連する加入者の同定を行うプロセッサと、上記同定された加入者の識別に基づいて、上記加入者の上記地理的領域への進入を承認する上記プロセッサとを備える。

ある実施形態において、この発明はまた、上記加入者に関連する請求パラメーターを抽出することと、上記移動加入者に関連する上記識別応答信号に基づいて、道路の通行料金の合計金額を上記加入者に請求するための上記識別応答信号を処理することとを含む。また、上記移動局を上記集中基地局へ接続し、その後、上記移動局と上記集中基地局との間の接続を解放し、上記移動局がグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズネットワークの一部である基地局へ接続することも可能である。上記集中基地局によって検出された識別要求信号は、上記移動局を一意に識別する国際モバイル機器アイデンティティー（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）信号も含む。さらに、上記加入者の識別は、上記抽出された加入者の特性と自動料金支払いサービスの複数の加入者に関連するデータを含むデータベースとの比較と、検出された識別応答信号が、複数の加入者の識別応答信号と関連付けられることの確認とを行う上記プロセッサとして決められるだろう。

図および請求の範囲を含むこの文書全体に渡って用いられる「料金収受」という言葉は、通常の車両の通行料金の請求だけでなく、サービスを受けた人が課金されるのと同様に、車両の駐車場や他の地理的領域への進入や、人のいずれかの領域の通過に課金されることにも言及している。

この発明の目的および対象は、この発明の独立請求項１および他の独立請求項による方法およびシステムによって達成される。より詳細は、残りの従属請求項にある。

この発明の他の側面および有利な点は、添付図面と併せて、ほんの一例としてこの発明の原理を説明する、以下の詳細な説明から明らかになるだろう。

この発明自体と同様に、この発明の上述した他の物、特徴、利点は、上記添付図面と共に読めば、以下の様々な実施形態の説明より、さらに充分に理解されうる。
この発明の一実施形態に係る移動局の検出に基づく地理的領域への進入のための自動電子承認のための方法を説明するフローチャートである。 この発明の一実施形態に係る移動局の検出に基づく地理的領域への進入のための自動電子承認のためのシステムを説明するブロックダイアグラムである。 この発明の一実施形態に係る集中基地局範囲を示すダイアグラムである。

説明のための図面に示されているように、この発明は、移動局の検出に基づく自動電子料金収受のためのシステムおよび方法において実施化されうる。これらのシステムおよび方法によって、人は現在のスピードやトラベルレーンを維持できる。この発明の実施形態は、車両の乗員が個人で有している既存の移動局と両立でき、別途専用のデバイスは必要ない。

概要において、図１は、この発明の一実施形態に係る移動局の検出に基づく地理的領域への進入のための自動電子承認のための方法１００を説明するフローチャートである。方法１００は、集中基地局信号を送信すること（ステップ１０５）から始まる。集中基地局信号を送信すること（ステップ１０５）は、その信号が送信される地理的領域を正確にコントロールするために、例えばセクターアンテナのようなアンテナの使用に伴い生じるかもしれない。しかしながら、全方向性アンテナのような、他のタイプのアンテナが用いられうる。集中基地局信号を送信すること（ステップ１０５）は、無線周波数（ＲＦ）として信号を送信することでもよい。

集中基地局信号を送信すること（ステップ１０５）の後、方法１００は、集中基地局に接続するための移動局による要求を検出するステップ（ステップ１１０）に進む。検出するステップ（ステップ１００）は集中基地局と関係する受信機の使用によって達成されうる。そして、検出された信号は、無線周波数あるいは他のタイプの無線信号や送信信号でもよい。この検出（ステップ１１０）が集中基地局に関連している論理に伝えられるなら、信号はどんな方法や位置にも検出されてもよい。通常、集中基地局への接続要求は移動局から発する。集中基地局に接続するための移動局のようなデバイスからの要求の検出（ステップ１１０）後、方法１００は、次に識別要求信号を送信する（ステップ１１５）。一般に、この送信（ステップ１１５）の目的は、受信するステップ（ステップ１１０）の間に受け取られた集中基地局への接続要求の発生源を一意に特定する情報を要求することである。識別要求の送信は、集中基地局信号の送信（ステップ１０５）に用いられる送信手段を含む、どんな送信手段によっても達成されてもよい。

一度識別要求信号を送信して（ステップ１１５）、方法１００は識別応答信号の検出（ステップ１２０）を待つ。一般に、この識別応答信号は、集中基地局に接続するよう要求したデバイスを一意に特定する信号である。様々な実施形態において、ステップ１２０は、デバイスが移動電話などの移動局であるかもしれないデバイスに関連している、国際モバイル機器アイデンティティー（ＩＭＥＩ）の検出でもよい。

ここに、方法１００では、特定の地理的領域に信号を送信する（ステップ１０５）基地局は、集中基地局へ接続するためのデバイスによる要求を受け取り（ステップ１１０）、識別要求信号を送信して（ステップ１１５）、デバイスを特定するこの要求に対する応答を受けた（ステップ１２０）。方法１００は加入者を同定するステップに通常進む（ステップ１２５）。そこでは、加入者の同定は、デバイスを運ぶ人に関連する情報を通常含む。通常、このステップは、デバイスとデバイスの所有者のような人との間の関係についての確認を伴う。言い換えると、上記デバイスは、移動電話の所有者のような、人と関連付けられた移動電話のような移動局でもよい。

いくつかの実施形態では、上記加入者の識別は、自動料金収受システムおよび方法の関係者のデータベースに対してチェックされるだろう。このような場合、加入者の識別がデータベースにあれば、自動化された料金収受手順が進み、そうでなければ、加入者は別の方法で地理的な領域への進入が承認されるだろう。加入者識別情報がデータベースに現れないなら、加入者はこれらのシステムおよび方法に参加していなくて、決まり切った方法でどんな料金をも支払わなければならない。この説明における実施形態は、移動局の所有者の同意なしで未承認の料金請求書の送付を防ぎ、例えば４人家族のそれぞれが移動電話を持って、同じ車で旅行している状況で、ドライバーのような、たった一人が請求されることをのぞむ場合に役立つ。そのような場合、家族からドライバーなどの１人だけが、加入者が本物であることを証明するためにステップ１２５の一部としてチェックされるデータベースに含まれる、その人の加入者識別を有するだろう。

上記デバイスに関連する加入者がいったん同定されると（ステップ１２５）、料金が支払われるなら、一般に、方法１００は上記加入者（ステップ１３０）に関連する請求パラメーターを抽出しかける。これらの請求パラメーターは、上記加入者が請求書を送られ、請求され、引き落とされる、すべて送られるのに必要などんな情報でもよい。請求パラメーター（ステップ１３０）の抽出は、なんとか実行されて、上記加入者に関連するプロセッサの処理データを含んでもよい。このプロセッサは、集中基地局に不可欠であるか、または集中基地局から離れていてもよい。請求パラメーターは、それが上記特定された加入者に関連付けられた電子データベースからこの情報を検索することによって、抽出されてもよい。

方法１００は上記加入者への請求のステップに進む（ステップ１３５）。一般に、上記加入者への請求は、道路の特定部分について発生する通行料金の合計金額を上記加入者に請求することを含む。上記加入者はさまざまな方法で請求されうる（ステップ１３５）。例えば、上記加入者への請求（ステップ１３５）は、自動口座引き落としの形、あるいは電子メール又は通常のメールによる請求書の送付を含んでもよい。また、加入者への請求（ステップ１３５）は、上記加入者のクレジットカードにリンクされていてもよい。

概要において、図２は、この発明の一実施形態に係る移動局の検出に基づく地理的領域への進入のための自動電子承認のための系統を説明するブロックダイアグラムである。一般に、基地局トランシーバーおよび基地局コントローラを含む基地局２０５は、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ）ネットワークのような移動電話ネットワークの一要素である。ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）ネットワークや、いずれかの第三世代（３Ｇ）あるいは同様のネットワークのような他のネットワークもまた、用いられてもよい。基地局２０５は、無線インタフェースをモバイルや移動電話のような移動局に通常提供し、移動電話がネットワークに接続されて（すなわち、「範囲内」）、電話を受けたり掛けたりできる。ＧＳＭと他の移動電話ネットワークの大規模な適用範囲が与えられると、システム２００は多くの場合、１つ以上の基地局２０５でカバーされた地理的な位置の範囲内にあるが、システム２００が基地局２０５の範囲内に配置される必要はない。基地局２０５は、通常移動電話ネットワークの一部であり、移動電話が、電話をかけたり受けたりするのに必要な電波状態になるのに必要である。

システム２００の全体が１つ以上の基地局２０５の範囲２１０の中に包含されてもよい。一般に、基地局の範囲２１０は、基地局２０５が移動電話通信における使用には十分強い信号を送信する地理的領域である。一般に、各基地局２０５に対応する１つの基地局の範囲２１０がある。

システム２００はまた、一般に、少なくとも１つの集中基地局２１５を含む。集中基地局２１５は、一般に、基地局２０５と同じ機能特性を有し、ここでは一種の基地局と呼ばれるかもしれない。しかしながら、集中基地局２１５は、基地局２０５と異なり、ＧＳＭの（または、他のいかなる）移動電話ネットワークの一部を形成しない。集中基地局２１５は、基地局２０５のようなＧＳＭか他の基地局に関する信号を模倣するが、移動電話通信ではなく、自動化された料金収受のための情報を読み出すのにあてられる。したがって、一般に、集中基地局２１５は、発信コールやアップリンクを接続しない。アップリンクコール要求の拒絶によって、そのような要求をするどんな移動電話も、基地局２０５に関連しているネットワークを通常やむを得ず選択する。

一般に、集中基地局２１５は移動電話のための基地局２０５のように機能する。そして、基地局２０５と関連して、集中基地局２１５は移動電話のように機能する。一般に、集中基地局２１５は地理的な集中基地局の範囲２２０に信号を送っている。集中基地局の範囲２２０は基地局の範囲２１０の地理的な領域の一部または全てであるだろう。このような場合に、集中基地局の範囲２２０は集中基地局２１５から送信された信号が、基地局２０５から送信された信号より強い地理的な領域を含むだろう。あるいはまた、集中基地局の範囲２２０は基地局の範囲２１０に全く重ならないだろう。いくつかの実施形態では、集中基地局の範囲２２０は、車両交通の影響を受けやすい特定の道路を含むだろう。

一般に、集中基地局の範囲２２０とシステム２００は、特定の道路の通行料金の収受に限られない。また、集中基地局の範囲２２０は通常、車両が駐車するために支払う駐車場（つまり、駐車場）、あるいは支払いが必要な、または進入が承認された人々や車両に制限されるどんな地理的な領域にも及んでよい。これは料金（つまり、金銭的な手数料）がどんな規制領域への進入のために車両や人々に対して収受される状況を含む。集中基地局の範囲２２０が駐車場に及ぶように設計されている状況で、集中基地局２１５は駐車場の入り口か出口近くに配置されてもよい。一般に、集中基地局の範囲２２０は劇場や、アリーナ、オフィススペースのような建物、駐車場や、道路を含むどんな地理的な領域に及んでもよい。

集中基地局の範囲２２０は料金がすべての車両交通に対して収受される道路の一部分に及んでもよい。集中基地局の範囲が道路の全長に及ぶ必要はない。代わりに、「仮想の料金所」として一般に機能して、車を特定して、適切な料金を算定するのに十分な長さの道路（例えば、３車線高速道路のすべての３つの車線と路肩）の幅だけに及ぶ。

一実施形態において、集中基地局２１５信号は約７秒間、最も強いだろう。車両が１２０ｋｍ／ｈの速度で走行する場合、集中基地局の範囲２２０の大きさは少なくとも２３４メーターであるべきだ。速度が１８０ｋｍ／ｈの場合は、その範囲の長さは約３５０メーターであろう。

また、集中基地局２１５は１個以上の送信機２２５、受信機２３０、およびプロセッサ２３５を含むだろう。送信機２２０は、一般に、搬送波を生成し、増幅する電子デバイスを含み、スピーチか他のソースから得られた信号などの信号でそれを調節して、アンテナから得られた信号を発する。送信機２２５は、集中基地局２１５に不可欠であるか、またはそうでなければ、関連していてもよい。

一般に、受信機２３０は入って来る無線周波数信号を検出して、得ることができるデバイスを含んでいる。送信機２２５のように、受信機２３０もまた、集中基地局２１５に不可欠であるか、またはそうでなければ、関連していてもよい。

プロセッサ２３５は、１つの形式から別の形式へのデータ変換によるなど、処理データのデータ処理論理を含んでいるコンピュータの中央演算プロセッサあるいは別の部分を通常含んでいる。プロセッサ２３５は集中基地局２１５の一部であってもよいが、プロセッサ２３５が集中基地局２１５から離れて配置されてもよい。プロセッサ２３５は集中基地局２１５と直接的あるいは間接的に集中基地局２１５と関連していてもよい。

また、システム２００は少なくとも１つの移動局２４０を通常含む。一般に、移動局２４０はラジオ受信機、ディスプレイモニター、ディジタル信号プロセッサなどの物理的デバイスを含んでいる。名前が含意するように、移動局２４０は、一般に、移動性があり、したがって、集中基地局の範囲２２０のすべてか一部を移動する。この発明の実施形態では、移動局２４０は、移動電話（または、いわゆる携帯電話）である。

移動局２４０はまた、「スマートカード」か「ＳＩＭカード」としても知られている、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）を含んでもよい。移動局２４０には通常、ＳＩＭがなければならず、もしＳＩＭがなければ、利用可能な移動局２４０は緊急通報をすることができるだけで、位置の更新が実行されないだろう。一般に、移動局２４０が位置を変えるのに応じて移動局２４０が１つの基地局２０５から別の基地局２０５（あるいは集中基地局２１５に）接続を切り換えるためにこの位置の更新が必要である。ＳＩＭのない移動局２４０には、だれも達することができないので、それがどこに位置しているかをＧＳＭネットワークに知らせる理由が全くない。したがって、この発明の実施形態では、ＳＩＭが、ＧＳＭネットワークを動かして、位置の認識と更新を提供するのに必要であるかもしれない。しかしながら、この実施形態はＳＩＭあるいはその操作者の機能性を少しも必要としない。

移動局２４０を包括するハードウェア（すなわち、実際の移動電話自体であって、スマートカードではない）は、国際モバイル機器アイデンティティー（ＩＭＥＩ）と通常呼ばれる固有の識別子を含んでいる。ＳＩＭも国際移動体加入者識別子（ＩＭＳＩ）として知られている固有の識別子を含んでいる。ＩＭＥＩとＩＭＳＩは互いに独立している。ＩＭＥＩは移動電話を識別し、ＩＭＳＩはスマートカードを識別する。

一般に、移動局２４０は多くの基地局２０５に関連しているＧＳＭか他のネットワークに登録される。一般に、集中基地局２１５は、ＧＳＭネットワーク機能の重大な干渉なしで基地局の範囲２１０に入る各移動加入者２４０の国際モバイル機器アイデンティティーを読み出す。

一般に、移動局２４０は総合的なＧＳＭネットワークの一部であるパブリックランドモバイルネットワーク（ＰＬＭＮ）を選択する。基地局２０５によって使用されるパブリックランドモバイルネットワークス（ＰＬＭＮ）は、モバイルネットワークコード（ＭＮＣ）と同様にモバイルカントリーコード（ＭＣＣ）によって識別される。これらのコードは、基地局２０５によって伝えられたロケーションエリアインフォメーション（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）（ＬＡＩ）の一部を含む。移動局２４０は選択されたＰＬＭＮの一部である基地局２０５のみを受信し、したがって、集中基地局２１５は移動局２４０が適切に応答するように基地局２０５によって送信される同じＭＣＣとＭＮＣ信号を送信しなければならない。

一般に、移動局２４０は加入者２４５と関連している。加入者２４５は、この発明で定義される自動無線システムおよび方法に参加する人である。加入者２４５は、車で移動しているかもしれないし、徒歩で移動しているかもしれない。一実施形態において、加入者２４５は肯定的にこれらの形式の自動電子承認に同意し、また加入者２４５は、集中基地局の範囲２２０を通って移動する際、その人かその人の周りに関して一般に、移動局２４０がある。

移動局２４０は、移動局によって受信された最も強い信号に関連する基地局に通常接続する、あるいは「キャンプする」。このキャンプの信号強度は視覚的にしばしば移動局２４０によって示される。例えば、移動電話（移動局２４０）のモニターは移動電話が現在の位置で受けている信号の強度を示す。移動局２４０は、現在は基地局２０５にキャンプされていて、もう１つの地理的な位置へ移動する場合、結局、別の基地局２０５に関連している別の基地局の範囲に一般に入る。この他の基地局２０５の信号強度が、現在移動局２４０がキャンプされている基地局の信号強度より強くなると、移動局２４０は前の基地局２０５から新しい基地局２０５へそのキャンプを切り換える。この点、移動局２４０は新しい基地局２０５に現在キャンプされている。このように、移動局２４０は一般に、特定の地理的な領域における最も強い信号がある基地局２０５にキャンプされるか、または接続される。したがって、集中基地局の範囲２２０では、集中基地局２１５からの信号が基地局２０５からの信号より強く、移動局２４０は、集中基地局２１５にキャンプして、基地局２０５にはキャンプしない。

同様に、移動局２４０が基地局の範囲２１０（そして、それ故に、「範囲外」であって、モバイルサービスが全くない）にいなくて、次に、移動局２４０が集中基地局の範囲２２０に入ると、移動局２４０は、集中基地局２１５にキャンプする。

集中基地局の範囲の大きさについて示す一例が、図３に示される。一般に、集中基地局の範囲２２０の大きさは、集中基地局２１５が移動局２４０の必要な識別を得るためにかかる時間によって決定される。例えば、国際モバイル機器アイデンティティー（ＩＭＥＩ）の検索時間や、移動局を集中基地局２１５に接続させるのに必要な時間である。一般に、図３は道路３０５を含むシステム３００について示す。この例では、トラック３１０は加入者２４５（ドライバー）と移動電話などの移動局２４０を含む。トラック３１０は、移動していて、集中基地局２１５から放たれた集中基地局の範囲２２０を通り抜ける。この実施形態において、道路３１５の長さは、移動局２４０を集中基地局２１５に接続させるのに必要な時間を表す。この時間は、例えば最短で５秒である。道路３２０の長さは、ＩＭＥＩのような、移動局２４０からの識別情報の検索に必要な時間を表す。通常、これは約１．５〜２．０秒を必要とする。道路３２５の長さは、移動局２４０が基地局２０５に再キャンプするために再選択する前の経過時間を表す。いくつかの実施形態において、これは約５．３秒かかる。

図２に戻って、システム２００の一般的な実施形態において、送信機２２５は集中基地局２１５の存在を示す信号を送信している。この信号は一般に、割り当てられたブロードキャストコントロールチャネルアロケーションリスト（ＢＣＣＨリスト、またはＢＡリスト）に対応する周波数領域にある。このＢＡリストは基地局が帯域幅を移動局に供給するために送信できる周波数領域に対応する。一般に集中基地局２１５の送信機２２５は基地局２０５によって送信されるのと同じ周波数領域の周波数を送信する。送信機２２５によって送信された信号でカバーされた地理的な領域は、集中基地局の範囲２２０を形成する。一般に、それは、移動局が信号を受信できる領域か送信機２２５からの信号がどんな基地局の範囲２１０からの信号よりも強い領域のどちらかである。どちらにせよ、移動局２４０は、集中基地局の範囲２２０に入るとき、集中基地局２１５に通常キャンプする。

移動局２４０が集中基地局の範囲２２０に入る場合、移動局２４０は、集中基地局２１５にキャンプするため、すなわち、接続するための要求を送信する。したがって、一般に、受信機２３０が、集中基地局２１５にキャンプするための移動局２４０による要求を検出することになる。そして、集中基地局２１５は、移動局２４０が集中基地局２１５にキャンプすることを許可する。

集中基地局２１５へ接続するための移動局２４０による要求の受信に従って、送信機２２５は識別要求信号を移動局２４０に送信する。この識別要求は、移動局２４０の国際モバイル機器アイデンティティー（ＩＭＥＩ）を求める要求を含む。この要求を受け取り次第、移動局２４０は応答で識別信号を送る。受信機２３０は、移動局２４０を一意に特定するこの識別応答信号を通常検出する。これは、移動局２４０に関連する国際モバイル機器アイデンティティー（ＩＭＥＩ）を検出するのを含む。

一般に、他のモバイルサービスを妨げずに、ＩＭＥＩなどの識別信号は集中基地局２１５によってアクセスされる。通常、識別要求信号（しばしば識別要求メッセージと呼ばれる）は、いくつかの分野の統合で構成される。識別要求信号の１分野が識別形式の分野であり、識別形式の分野のタイプを０１０二値信号に設定することによって、移動局２４０のＩＭＥＩを要求する識別要求信号が入手される。このような場合、この識別要求信号を受け取り次第、移動局２４０は、移動局２４０のＩＭＥＩを含む識別応答信号を送信することによって、応答するだろう。

現時点で、プロセッサ２３５には、集中基地局の範囲２２０の中に位置する移動局２４０を一意に特定するすべての必須情報がある。多くの状況で、多くの移動局２４０が、同時に集中基地局の範囲２２０の中にすべて位置しているように、特定されてもよい。プロセッサ２３５も移動局２４０に関連づけられた加入者２４５の識別を認証する。一般に、加入者２４５は、この発明で明らかにされた自動化された料金収集のフォームに（明白にまたはそれとなく）同意した者である。加入者２４５は、例えば、ＩＭＥＩやＩＭＳＩのような、移動局２４０の識別に、その人の名前を関連づけることによって、料金収集目的に使用されるデータベースにこの情報が格納されるのを許容することに同意する。そして、プロセッサ２３５は、このデータベースに対して、加入者２４５が自動化されたこの料金支払いの形式に適しているかどうかを確認するために、移動局２４０の識別子を確認する。

加入者２４５がこの料金支払いの形式に適していれば、プロセッサ２３５は加入者２４５に関連する請求パラメーターを抽出する。これらの請求パラメーターは、加入者名、加入者の住所、加入者の口座番号、あるいは、加入者が支払わなければならない現在生じている料金のいずれかを含む。また、請求パラメーターは、勘定残高情報、銀行口座情報、支払いのフォーム、あるいは差し引き請求額のいずれをも含む。プロセッサ２３５は通常、支払わなければならないどんな料金の金額についても、加入者２４５へ請求する。これは、加入者２４５に、請求するか、または事前に指定した口座からの自動引き落としか、クレジットカードによる支払のいずれかを含む。

一般に、この発明のシステムおよび方法は、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ）あるいは他のネットワークの使用のための移動電話を含む既存の移動局２４０と互換性がある。一般に、ここに明らかにされた自動電子料金収受に関するシステムおよび方法は、高速道路などの道路に沿って集中基地局の範囲２２０でカバーされているいくつかの料金アクセスポイントを含む。車両がそのようなアクセスポイントの付近に入るとき、ドライバーは速度を落とす必要なく、その人の移動局２４０に基づいて特定される。いくつかの実施形態では、主要なデータベースはドライバーの移動局２４０が特定されて、これが自動請求システムの引き金となる位置を追跡する。一般に、識別は単に既存のモバイルサービス（モバイル会社によって提供される）ではなく、移動局ハードウェアにのみ依存する。したがって、この発明のシステムおよび方法は、加入者識別モジュール（スマートカード、またはＳＩＭカード）か、その関連する国際移動体加入者識別子（ＩＭＳＩ）情報の使用を必要としない。一実施形態では、この発明のシステムおよび方法は、移動電話（移動局２４０）自体に関連しているＩＭＥＩ（国際モバイル機器アイデンティティー）情報にただ基づいて加入者２４５を特定する。

この発明のシステムおよび方法は、ＧＳＭか他のネットワークによって提供された標準のモバイルサービスを妨げずに、移動局２４０に関連する移動電話のＩＭＥＩ番号に一般にアクセスする。加入者２４５を特定できるくらい長い集中基地局に移動局２４０が接続する（すなわち、キャンプする）のを一時的に許容することによって、これは達成される。もし、移動局２４０が、集中基地局の範囲２２０に入る前に、基地局２０５にキャンプされれば、次に、集中基地局２１５の信号強度が、基地局２０５の信号強度を上回るとすぐに、基地局２０５から離れ、集中基地局２１５に接続するだろう。一般に、受信機２３０が移動局２４０を特定するデータを受け取った後に、（ＩＭＥＩ信号などの）この接続は切れ、そして、もし移動局２４０が基地局の範囲２１０の中にあるなら、次に移動局２４０は基地局２０５からの信号に再接続する。このように、一般に移動局２４０は、基地局２０５か集中基地局２１５のどちらか強い「セル」に接続するだけである。

移動局２４０には、さまざまな操作上の状況が通常ある。例えば、移動局２４０は、呼び出しの間、呼び出しを受ける間、呼び出し中の会話モードにおいて、作動していないかもしれない（すなわち、スタンバイ状態）。既に移動局２４０が基地局２０５にキャンプしている場合、一般に、移動局２４０が基地局２０５から離れ、集中基地局２１５に接続するのを可能にする再選択アルゴリズムが実行される。一般に、これは、集中基地局２１５が、基地局２０５のブロードキャストコントロールチャネル（ＢＣＣＨ）割り当てリストの周波数で作動するのを必要とする。また、集中基地局２１５は基地局２０５として同じモバイルカントリーコードとモバイルネットワークコードを通常含まなければならない。さらに、集中基地局は、以下のコンピュータコード抜粋にみられるように、ゼロ以上である経路喪失基準（「Ｃ１」）がなければならない：

パラメーター、ＲＸＬＥＶ＿ＡＣＣＥＳＳ＿ＭＩＮおよびＭＳ＿ＴＸＰＷＲ＿ＭＡＸ＿ＣＣＨは、配信セルのＢＣＣＨで送信される。もし、集中基地局２１５がメンテナンスでダウンしていたり、適切に機能しない場合、それは「禁止」の状態かもしれないということである。集中基地局２１５の禁止状態を解くために、セルバーアクセス（Ｃｅｌｌ Ｂａｒ Ａｃｃｅｓｓ）パラメーターが送られるべきである。

集中基地局２１５は基地局、例えば移動局２４０が、集中基地局の範囲２２０に入った際にキャンプされた基地局２０５のものと異なるロケーションエリアコードを所有する。一般に、これは、集中基地局２１５が新しい移動局、例えば移動局２４０がキャンプされた事実を認識するのを可能にする。

一般に移動局２４０は、集中基地局２１５のＣ１の計算値が、現在の送信基地局、例えば５秒間の最小のＣＥＬＬ＿ＲＥＳＥＬＥＣＴ＿ＨＹＳＴＥＲＥＳＩＳ ｄＢによる基地局２０５など、のＣｌ値を超えているならば、集中基地局２１５に接続する。この最後のパラメーターは、ＢＣＣＨデータを通して送信基地局から提供される。集中基地局２１５へのキャンプ前に、移動局２４０は、ＭＣＣ／ＭＮＣとＣＥＬＬ＿ＢＡＲ＿ＡＣＣＥＳＳとをチェックするために、ＢＣＣＨに関するデータ（システム情報）のフルセットの解読を試みる。

一般に、移動局２４０と集中基地局２１５との間で接続がセットアップされた後に、システム情報メッセージは、ＳＡＣＣＨ（スローアクセスコントロールチャネル）のデバイス間に伝えられる。一般に、システム情報は、ロケーションエリアの識別や基地局の識別のような情報と同様に、隣接している基地局でのＢＣＣＨの割り当てについての情報を含んでいる。

一般的な実施形態において、移動局２４０は、最も強い信号を受信している、いかなる基地局（基地局２０５か移動局２４０のうちの一つ）にも一般に接続しうる。集中基地局２１５のロケーションエリアコード（ＬＡＣ）が、移動局２４０が現在キャンプされている基地局２０５のＬＡＣと異なるなら、次に、移動局２４０は、集中基地局２１５への接続をセットアップして、移動局２４０に、ＩＭＥＩデータの要求のような識別要求信号を送付することによって、集中基地局２１５が反応する位置更新の要求を送る。

一実施形態において、事前に定義された基地局の中で、集中基地局２１５のＣ１は、移動局２４０が現在接続されている基地局のＣ１より高いＣＥＬＬ＿ＲＥＳＥＬＥＣＴ＿ＨＹＳＴＥＲＩＳであるに違いない。これは、送信されるべきロケーションエリアアイデンティティ（ＬＡＩ）メッセージを通常もたらす。集中基地局２１５を選択するための最小条件として、集中基地局２１５のＬＡＣは、移動局２４０が現在接続されている基地局のＬＡＣとは異なる。通常、集中基地局２１５によって使用される周波数は、現在の、例えば基地局２０５のような基地局のＢＡリスト（ＢＣＣＨ アロケーションリスト）（ＢＣＣＨ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｌｉｓｔ）のメンバーであり、そして、集中基地局２１５のＬＡＩが、移動局２４０が現在接続されている基地局に関連するネットワークのＭＣＣとＭＮＣを通常含む。移動局２４０は、ＢＡリストのメンバーである周波数をどれも受け取れない場合にだけ、１２４の有効な周波数のすべてをスキャンする。

この実施形態を続行して、移動局２４０は、集中基地局２１５を検出して、ＲＲ（無線リソース）の接続をセットアップすることによって、すなわち、集中基地局２１５のＲＡＣＨ（ランダムアクセスチャネル）に突然現れたアクセスのＲＲチャネルリクエストメッセージを送ることによって、集中基地局２１５に接続しようとする。

そして、集中基地局２１５は、ＡＧＣＨ（アクセスグラントチャネル）（Ａｃｃｅｓｓ Ｇｒａｎｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）にＲＲイミーディエイトアサインメント（ＲＲ Ｉｍｍｅｄｉａｔｅ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）を送ることによって、ＳＤＣＣＨ（スタンドアロン専用制御チャネル）（Ｓｔａｎｄ−ａｌｏｎｅ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を移動局２４０に割り当てる。そして、一般に、移動局２４０にロケーションアップデートの要求（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を割り当てられたＳＤＣＣＨの集中基地局２１５に送らせ、測定レポート（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔｓ）をＳＡＣＣＨに送り始めさせる。そして、集中基地局２１５は２と等しい識別分野（Ｔｙｐｅ Ｏｆ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）の識別要求を送る。そして移動局２４０の要求として、集中基地局２１５にそのＩＭＥＩデータで識別応答を伝えるという要求として機能する）。最終的に、集中基地局はロケーションアップデート受信（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ａｃｃｅｐｔ）とＲＲチャネルリリース（ＲＲ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｒｅｌｅａｓｅ）を送ることができる。

一実施形態では、移動局２４０の識別を示すＩＭＥＩデータなどの集中基地局２１５による受信の後は、移動局２４０は、もはや集中基地局２１５への接続を維持する必要はない。したがって、移動局２４０は集中基地局２１５から接続を切って、移動局２４０は自由に基地局２０５に接続する（再接続する）。移動局２４０が接続のために基地局を選択するいくつかの状況がある。例えば、移動局２４０に接続した基地局か集中基地局２１５の経路損失基準（Ｃｌ）が、限られた期間、例えば、５秒間、ゼロを下回る。接続基地局が禁止されたことを示すダウンリンクシグナリングの失敗やＢＣＣＨデータにより、移動局２４０は接続のための別の基地局２０５や集中基地局２１５を選択するだろう。さらに、非接続の基地局２０５（または、集中基地局２１５）のＣｌ値が、ある期間、例えば５秒間、接続された基地局２０５（または、集中基地局２１５）のＣｌ値を超えているなら、より強い信号が検出されただろう。新しい基地局（または、集中基地局２１５）が別の地域にあるなら、Ｃｌ値が、ある期間、例えば５秒間、現在接続された基地局からのＢＣＣＨデータで定義される、少なくともＣＥＬＬ＿ＲＥＳＥＬＥＣＴ＿ＨＹＳＴＥＲＥＳＩＳ ｄＢによって、接続された基地局（または、集中基地局２１５）のＣｌ値を超えるのに必要かもしれない。いくつかの実施形態において、ＢＣＣＨでマックスリトランス（ＭＡＸ ｒｅｔｒａｎｓ）と定義された数のような、一定数の試行後に失敗したランダムアクセスを試みると、基地局あるいは集中基地局２１５の再選択が起こるだろう。

一般的な実施形態では、移動局２４０を特定するＩＭＥＩなどの識別応答信号がいったん受信およびキャッシュされると、移動局２４０ができるだけ早く集中基地局２１５から接続を切って、基地局２０５に接続するかまたは再接続するのが望ましい。一般にこれは本物のネットワークへの再選択と呼ばれる。一般に、これは集中基地局２１５から移動局２４０へのダウンリンクシグナリングの失敗メッセージを送ることによって最も効率的に達成される。

一般に、ダウンリンクシグナリングの故障判定基準は、ダウンリンクシグナリングフェイラーカウンター（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｆａｉｌｕｒｅ Ｃｏｕｎｔｅｒ）（ＤＳＣ）に基づいている。移動局２４０が集中基地局２１５あるいは基地局２０５にキャンプする場合、ＤＳＣは９０／Ｎに最も近い整数と等しい値に初期化される。ここでＮは、基地局２０５か集中基地局２１５のＢＳ＿ＰＡ＿ＭＦＲＭＳパラメーターである。ＤＳＣは呼び出しサブチャネルの移動局２４０によるうまくいっている解読で１ずつ増加する。（しかしながら、９０／Ｎに最も近い整数を超えない）、さもなければＤＳＣは４ずつ減少する。もしＤＳＣがゼロと等しくなれば、ダウンリンクシグナリングの失敗は宣言され、再選択の過程が始まる。

一実施形態では、以下の方程式によると、再選択の過程は約５．３秒かかる：

ここで、
・Ｎは、基地局２０５あるいは集中基地局２１５の上記ＢＳ＿ＰＡ＿ＭＦＲＭＳ（システム情報３において送られ、制御チャネル記述において）パラメーター
・Ｆは移動局２４０が受信するのに必要な、間違った呼び出しメッセージの量
・Ｎ．ΔＰは移動局２４０二つの呼び出しメッセージ間の時間
・ΔＣは、ダウンリンクシグナリング失敗（ｆａｉｌｕｒｅ）を生み出すのに必要な時間

モバイルオリジネイティングコール（Ｍｏｂｉｌｅ Ｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇ Ｃａｌｌ）（アップリンクコール）の場合、再選択のプロセスがさらにスピードアップされる。移動局２４０に失敗のランダムアクセス試行の「マックスリトランス（ＭＡＸ ｒｅｔｒａｎｓ）」（ＢＣＣＨパラメーター）数があったとき、基地局再選択が、起こりうる。一般に、これは、位置更新をするために移動局２４０によって送られたチャネル要求（しばしばここで、チャネル要求におけるその分野のＥＳＴＡＢＬ＿ＣＡＵＳＥは、ゼロに等しい）と、モバイル発信コールや緊急コールのセットアップに用いられるチャネル要求（一般にこれらの場合、その分野のＥＳＴＡＢＬ＿ＣＡＵＳＥは、ゼロに等しくない）とを区別するのを必要とする。

集中基地局２１５が移動局２４０のＩＭＥＩなどの識別加入者データを受け取った後に、再選択の過程を急がせる別の方法は、集中基地局２１５から移動局２４０にロケーションアップデートの拒絶（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｉｎｇ Ｒｅｊｅｃｔｅｄ）メッセージ送ることである。これによって、移動局２４０は、それが集中基地局２１５に接続しなかったと「考え」、そしてその結果、移動局２４０はすぐに接続する基地局２０５などの別の基地局を探す。また様々な他の再選択において、信号は移動局２４０が禁じられるようにも、集中基地局２１５を無効であると分類もしないで、使用される。

代替の再選択信号のいくつかの例が、ＩＭＳＩがホームロケーションレジスター（Ｈｏｍｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）（ＨＬＲ）にあまり知られていないというメッセージや、不法な移動加入者または不法な携帯電話機を表示するメッセージを送信することを含んでいる。つまり、アクセスが、ＧＳＭネットワークに関連しているパブリックランドモバイルネットワーク（Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＰＬＭＮ）に禁止されているのを示すメッセージである。また、同様のメッセージは、ローミングがその特定の領域に許容されていないか、またはロケーションエリアが許容されていないことを示し、それによってＬＡＩは禁止ロケーションエリアリストに格納されるかもしれない。移動局２４０のスイッチを切るか、または（１２時間か２４時間毎のように）定期的にＳＩＭを取り除くときだけ、一般に、「ローミングの禁止ロケーションエリア」と「領域のサービスの支給のための禁止ロケーションエリア」のリストが消される。別の可能性は、新しい基地局（すなわち、セル）への進入の再試行のように上述されたものと異なる拒絶原因を用いることであるかもしれない。例えば、拒絶原因は以下の通りである。

移動局２４０が異常な拒絶原因を有するロケーションアップデートの拒絶（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅｄ Ｒｅｊｅｃｔ）メッセージを受け取るとき、一般に、それは、まだ起動しているなら、タイマＴ３２１０（Ｔｉｍｅｒ Ｔ３２１０）のようなタイマを止めることによって、反応するかもしれない。タイマＴ３２１０は移動局２４０によってロケーションアップデートの要求メッセージ（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｍｅｓｓａｇｅ）が送られるとき、通常始められ、代わりにロケーションアップデートの受信（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ａｃｃｅｐｔ）か、ロケーションアップデートの拒絶（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｊｅｃｔ）メッセージを受け取るとき、通常停止する。タイマＴ３２１０が時間切れのとき、一般に、無線リソースの接続（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）は中止される。そして、この場合、試行カウンタ（ａｔｔｅｍｐｔ ｃｏｕｎｔｅｒ）は増加される。一般に、次の動作はロケーションエリアアイデンティティ（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ Ｉｄｅｎｔｉｔｉｅｓ）（現在のサービスセルのＢＣＣＨから保存して、受け取る）と試行カウンタの値に依存する。最新状況がＵＰＤＡＴＥＤであり、保存されたＬＡＩがＢＣＣＨに現在のサービスセルから受け取られたものと等しく、試行カウンタが４より小さいなら、無線リソース（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ）（ＲＲ）の接続の解放がＮＯＲＭＡＬ ＳＥＲＶＩＣＥ（さらに見ると）後に、移動局２４０は、ＵＰＤＡＴＥＤ、ＭＭ（移動マネジメント）（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）ＩＤＬＥサブ状態（ｓｕｂ−ｓｔａｔｅ）に最新状況を保つ。移動局は、位置を更新する手段に用いられる位置の更新タイプを記憶して、ＲＲ接続が解放されるとき、タイマＴ３２１１を通常始動する。

タイマＴ３２１１の終了時、記憶された位置がタイプを更新している状態で、手順を更新する位置は、再び引き起こされるかもしれない。一般に、最新状況がＵＰＤＡＴＥＤと異なっているか、保存されたＬＡＩがＢＣＣＨに現在のサービスセルから受け取られたものと異なっているか、試行カウンタが４以上である。

ＲＲ接続が解放されるとき、移動局２４０は、一般に、いかなるＬＡＩ、ＴＭＳＩ、ＳＩＭに保存された暗号解読配列数も削除して、最新状況をＮＯＴ ＵＰＤＡＴＥＤにセットして、ＭＭ ＩＤＬＥ のサブ状態（ｓｕｂ−ｓｔａｔｅ）のＡＴＴＥＭＰＴＩＮＧ ＴＯ ＵＰＤＡＴＥに入る。試行カウンタが４より小さければ、移動局２４０は、ＲＲ接続が解放されるとき、タイマＴ３２１１が始動されるように記憶しており、さもなければ、ＲＲ接続が解放されるとき、定期的に更新するように用いられるタイマＴ３２１２が起動されるように記憶する。Ｔ３２１１のための代表的なタイムアウト値は１５秒である。また、ＲＲ接続の故障が起これば、一般に、この同じ手順は追跡されていて、通常の手順の終わりの前に、ＲＲ接続は解放され、タイマＴ３２１０は時間切れになる。

移動局２４０が通常のサービスを受けているときには、新しいロケーションエリアが入れられると、一般に、通常の位置更新を実行する。また、タイマＴ３２１１の終了時に位置更新の手順を実行し、タイマＴ３２１２の満了時には周期的な更新を実行し、ＩＭＳＩを取り外し、ＣＭ（接続管理）（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）層からの要求をサポートし、または呼び出しに応じる。移動局２４０がＡＴＴＥＭＰＴＩＮＧ ＴＯ ＵＰＤＡＴＥのサブ状態（ｓｕｂ ｓｔａｔｅ）にあるときには、移動局２４０は、タイマＴ３２１１の終了時に位置更新の手順を実行し、サービスセルのロケーションエリア識別子が変更したときには、通常の位置更新を実行する。さもなければ、新しい基地局２０５か集中基地局２１５が入れられたとき、ランダムアクセス失敗（「異常なリリースで、不特定」と異なった原因がある）か、ロケーションアップデートの拒絶（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｊｅｃｔｅｄ）メッセージ（「新しいセルへの進入を再試行する」原因）によって、この状態への進入が引き起こされたなら、位置の更新は実行される。「異常なリリースで、不特定」状態か、ロケーションアップデートの拒絶（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｊｅｃｔｅｄ）メッセージ（「新しいセルへの進入を再試行する」とは異なる異常な原因）によって、この状態への進入が引き起こされたなら、新しいセルが入ったので、位置の更新は実行されない。

さらに、移動局２４０は、タイマＴ３２１２の満了時に通常の位置更新を実行する（周期的な更新を開始する）。ＩＭＳＩは取り外さない。緊急呼び出し要求はサポートする。通常の位置更新の引き金として、ＣＭ層からの他の要求を用い（もし位置更新の手順がうまくいくなら、ＭＭ接続の要求を受け入れる）、また、例えばＩＭＳＩの呼び出しに応じる。

集中基地局２１５にＩＭＥＩのような識別情報を送った後に、移動局２４０が基地局２０５に接続するか、または再接続されるのを許容するための他の可能性は、アボート手順を利用するのを含んでいる。上記アボート手順は、どんな継続している、あるいは確立した移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）（ＭＭ）接続もアボートするために基地局２０５、または集中基地局２１５に関連するＧＳＭネットワークによって呼び出される。一般に、移動局２４０は少なくとも１つのＭＭ接続が存在しているか、またはＭＭ接続が確立されているとき、それが受信されているなら、現在のプロトコル状態と互換性があるようにアボートメッセージを扱う。

アボート手順は、ＧＳＭネットワークか集中基地局２１５によって開始されて、ＧＳＭネットワークから移動局２４０に送られたアボートメッセージを含んでもよい。アボートメッセージを発信する前に、ネットワークは、局所的にどんな進行中のＭＭ接続も通常解放する。アボートメッセージを送った後に、ネットワークは、通常のＲＲ接続の解放手順を始める。一般に、原因情報要素（Ｃａｕｓｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）は不法なモバイル機器、またはネットワーク失敗などの失敗の理由を示す。

また、移動局２４０はアボート手順を開始する。一般に、移動局２４０は、アボートメッセージを受け取り次第、どんなＭＭ接続の確立や呼び出し再確立手順もアボートして、どんなＭＭ接続も解放する。移動局２４０は、また、いかなるＴＭＳＩ、ＬＡＩ、およびＳＩＭに保存された暗号解読配列数も削除して、ＲＯＡＭＩＮＧ ＮＯＴ ＡＬＬＯＷＥＤに最新状況を設定して、ＳＩＭにこの状態を保存して、電源オフかＳＩＭが取り除かれるまでＳＩＭが無効であると考える。結果として、移動局２４０は、ＲＲ接続の解放の後にＭＭ ＩＤＬＥ状態およびサブ状態ＮＯ ＩＭＳＩに入る。移動局２４０は、ネットワークがＲＲ接続を解放するのを待つ。通常、ネットワーク失敗を示す原因情報要素（Ｃａｕｓｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ ）は、集中基地局２１５でのすべての進行中のＭＭ接続を解放しない。

移動局２４０が集中基地局２１５にキャンプされていれば、ダウンリンク呼び出しを受けることができない。したがって集中基地局２１５が、いったん移動局２４０のＩＭＥＩのような識別情報を得ると、移動局２４０は、正しい呼び出しチャネルを聞くために、できるだけ速くＧＳＭネットワークに再接続すべきである。ダウンリンクシグナリングの失敗に基づく代表的な実施形態では、移動局２４０は５．３秒間、ＧＳＭネットワークに届かないかもしれない。移動局２４０が集中基地局の範囲２２０に残っているならば、１５秒以降に集中基地局２１５に再びキャンプするかもしれない。そして、再びＧＳＭネットワークにキャンプする前にさらに５．３秒の間、集中基地局２１５にキャンプしたままかもしれない。この実施形態では、このサイクルは、移動局２４０が集中基地局の範囲２２０に残っている限り、繰り返すかもしれず、時間の約２６％が呼び出し人に届かないだろう。この発生を最小にするため、集中基地局の範囲２２０が一般に移動局２４０がそれにキャンプして、識別信号を送信する最小の必要領域であるので、移動局２４０は、再選択の過程の間、基地局２０５にキャンプして、集中基地局２１５には再キャンプしない。

加入者２４５が移動電話で話している時など、移動局２４０が専用モードである状況において、移動局２４０と集中基地局２１５との接続は、専用の移動局２４０の測定レポートを聴き、それらを解読して、一時的なバッファに一時移動加入者識別情報（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）（ＴＭＳＩ）を保存することで確立されるだろう。後で、移動局２４０がトールダイヤル網における２番目の集中基地局に接続するなら、それは位置更新と共に同じＴＭＳＩを送るだろう。そして、料金システムは、２つの登録の間の時間と距離に基づく料金を査定するかどうか決定するだろう。

いくつかの状況において、移動局２４０が専用モードであって、集中基地局の範囲２２０に移行すれば、この発明のシステムや方法が、集中基地局識別コードＢＳＩＣ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｃｏｄｅ）や集中基地局識別コードＢＳＩＣ周波数を選択するので、それらはハンドオーバーの失敗による進行中の呼び出しを中断しない。

代表的な実施形態において、「新しいセルへの進入を再試行する」を含むロケーションアップデートの拒絶（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｒｅｊｅｃｔｅｄ）手順は、可能な限り最良の拒絶原因である。この原因が使用される場合、新しいロケーションエリア（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）が入れられるとき、または、新しいセル（すなわち、基地局の範囲２１０か集中基地局の範囲２２０）が入れられるとき、例えば位置更新試行を４回失敗した後、移動局２４０がロケーションアップデートの手段（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を実行する。

この発明のシステムおよび方法は、基地局２０５が、ＧＳＭか他のネットワークの一部であるとして、移動局２４０にそれ自体を認証する実施形態を扱うことができるくらい強固である。この実施形態において、集中基地局２１５は、事前に移動局２４０から情報を特定して、認証か暗号化手順が行われるよう要求する。このように、集中基地局２１５は、まだ所望の識別情報を受け取っているかもしれない。

この発明のシステムと方法は、標準的なモバイルサービスへあまり干渉せずに、移動局２４０のＩＭＥＩ番号へのアクセスを提供する。一般に、ＩＭＥＩキャッチャーを生み出すためにＩＭＳＩキャッチャーを適合して、最適化することによって、ここに開示されたシステムおよび方法は、ＧＳＭネットワークと互換性のある技術に基づく自動化された無線料金収受を可能にする。より好適な実施形態において、移動加入者２４０は待機（スタンバイ）モードである。しかしながら、他の動作モードは可能である。必要な計測器の量を増やすことによって、専用の移動局２４０の失敗した登録数が最小化される。

一般に、方法１００とシステム２００の両方は、道路の通行料が支払われなければならない道路を車両が通過する状況を含む。また、方法１００とシステム２００は、料金が駐車場のような領域の入り口（または出口）の車両に請求される実施形態もカバーしている。さらに、これらのシステムおよび方法は、車両の存在を必要とせず、人が、料金がかかる、またはアクセスが承認者に制限される地理的な領域を含む。人に料金がかかる場所の例は、スタジアム、アリーナ、劇場、および同様のものの入り口を含む。進入が、承認者に制限される領域の例は、軍事基地、オフィスビル、および同様のものを含む。進入が承認者に限られるが、料金はかからない場合には、加入者（つまり個人）は、認証され、人に対して料金が収受されずにその地理的領域に入ることができる。

図１から図３に、列挙された項目が個々の要素として示される。しかしながら、この発明の実際の実施では、それらはデジタルコンピュータなどの他の電子デバイスの不可分の部品である。したがって、上述された動作は、プログラム記憶媒体を含んでいる製品に表現されるかもしれないソフトウェアで実装されるかもしれない。プログラム記憶媒体は、一つ以上のキャリア波、磁気または光学（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、または両方）のコンピュータディスク、非揮発性メモリー、テープ、システムメモリ、およびコンピュータのハードドライブに表現されたデータ信号を含む。

上記から、当然のことながら、この発明で提供されたシステムおよび方法は、簡単で効果的な自動化された無線料金収受を提供する。この発明の実施形態に従ったシステムと方法は、既存の移動電話と関連ネットワークを用いることができ、専用のトランスポンダーを必要としない。これにより、効率と互換性を増して、コストを低減する。

当業者は、この発明が、その趣旨あるいはその本質的特徴から逸脱することのない他の特定の形態において、実施されるとわかるだろう。上記実施形態は、したがって、上述された発明に制限するというよりむしろ、あらゆる点で説明に役立つと考えられるべきである。この発明の範囲は、上述のものよりむしろ、添付された特許請求の範囲で示され、したがって、そこに特許請求の範囲と同等の意味と範囲に含まれるすべての変化が包含されることを目的としている。

Claims (26)

1. 移動電話ネットワークにおいて動作可能な移動局の検出に基づく地理的領域への進入の自動電子承認方法であって、
   上記移動電話ネットワークの基地局の信号を模倣するが、上記移動電話ネットワークの一部を形成しない、また、発信コールやアップリンクコールを接続しない集中基地局を与えることと、
   上記集中基地局に関連する送信機によって、上記集中基地局の存在を示す信号を送信することと、
   上記集中基地局に関連する受信機によって、上記集中基地局に接続するための移動局による要求を検出することと、
   上記送信機によって、上記移動局への識別要求信号を送信することと、
   上記移動局を識別する識別応答信号を検出することと、
   上記識別応答信号の検出に基づいて、上記移動局に関連する加入者を同定することと、
   上記加入者の同定に基づいて、上記加入者の上記地理的領域への進入を承認することと
   を備える
   ことを特徴とする自動電子承認方法。
2. 請求項１に記載の自動電子承認方法において、さらに、
   上記加入者に関連する請求パラメーターを抽出することと、
   移動加入者に関連する上記識別応答信号に基づいて、上記地理的領域への進入料金の合計金額を上記加入者に請求するための上記識別応答信号を処理することと
   を備える
   ことを特徴とする自動電子承認方法。
3. 請求項１に記載の自動電子承認方法において、さらに、
   上記移動局を上記集中基地局へ接続する
   ことを特徴とする自動電子承認方法。
4. 請求項３に記載の自動電子承認方法において、さらに、
   上記移動局と上記集中基地局との間の接続を解放することと、
   その後、上記移動局が移動電話ネットワークに関連する上記基地局に接続することと
   を備える
   ことを特徴とする自動電子承認方法。
5. 請求項１に記載の自動電子承認方法において、
   上記集中基地局の存在を示す信号を送信することが、移動電話ネットワークに関連する地理的に最も近い基地局のロケーションエリアコードと異なる、第１のロケーションエリアコードを含むロケーションエリアアイデンティティ信号を送信することを備える
   ことを特徴とする自動電子承認方法。
6. 請求項１に記載の自動電子承認方法において、
   上記集中基地局への接続要求を検出することが、上記集中基地局に関連するランダムアクセスチャネルのアクセスバーストにおける、無線リソースのチャネルの要求信号を含む無線リソースの接続を受信することを備える
   ことを特徴とする自動電子承認方法。
7. 請求項１に記載の自動電子承認方法において、
   上記集中基地局への接続要求を検出することが、スタンドアロン専用制御チャネルのロケーションアップデートの要求信号を受信する
   ことを備えることを特徴とする自動電子承認方法。
8. 請求項１に記載の自動電子承認方法において、
   上記移動局への識別要求信号を送信することが、国際モバイル機器アイデンティティーの要求信号を送信することを備える
   ことを特徴とする自動電子承認方法。
9. 請求項１に記載の自動電子承認方法において、
   上記識別応答信号を検出することが、上記移動加入者に関連する国際モバイル機器アイデンティティーの信号を検出する
   ことを特徴とする自動電子承認方法。
10. 請求項１に記載の自動電子承認方法において、
    上記加入者を同定することが、
    上記抽出された加入者の特性と自動料金支払いサービスの複数の加入者に関連するデータを含むデータベースとを比較することと、
    検出された識別応答信号が、複数の加入者の識別応答信号に関連付けられることを確認することとを備える
    ことを特徴とする自動電子承認方法。
11. 請求項２に記載の自動電子承認方法において、
    上記請求パラメーターを抽出することが、加入者の名前、加入者の住所、および加入者の口座番号のいずれか少なくとも１つを抽出することを備える
    ことを特徴とする自動電子承認方法。
12. 移動電話ネットワークにおいて動作可能な移動局の検出に基づく地理的領域への進入の自動電子承認システムであって、
    上記移動電話ネットワークの基地局の信号を模倣するが、上記移動電話ネットワークの一部を形成しない、また、発信コールやアップリンクコールを接続しないように構成された集中基地局と、
    集中基地局に関連し、上記集中基地局の存在を示す信号を送信する送信機と、
    上記集中基地局に関連し、上記集中基地局に接続するための移動局による要求を検出する受信機と、
    上記移動局への識別要求信号を送信する上記送信機と、
    上記移動局を識別する識別応答信号を検出する上記受信機と、
    上記検出した識別応答信号に基づいて、上記移動局に関連する加入者を同定するプロセッサと、
    上記同定された加入者の識別に基づいて、上記加入者の上記地理的領域への進入を承認する上記プロセッサと
    を備える
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
13. 請求項１２に記載の自動電子承認システムにおいて、さらに、
    上記加入者に関連する請求パラメーターを抽出する上記プロセッサと、
    上記移動加入者に関連する上記識別応答信号に基づいて、道路の通行料金の合計金額を上記加入者に請求するための上記識別応答信号を処理する上記プロセッサと
    を備える
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
14. 請求項１２に記載の自動電子承認システムにおいて、
    上記受信機が、上記識別応答信号を検出後、上記移動局が上記集中基地局に接続する
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
15. 請求項１４に記載の自動電子承認システムにおいて、
    上記移動局と上記集中基地局との間の上記接続が解放され、
    その後、上記移動局が、移動電話ネットワークに関連する基地局に接続する
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
16. 請求項１２に記載の自動電子承認システムにおいて、
    上記集中基地局の存在を示す信号が、移動電話ネットワークに関連する地理的に最も近い基地局のロケーションエリアコードと異なる第１のロケーションエリアコードを含むロケーションエリアアイデンティティ信号を備える
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
17. 請求項１２に記載の自動電子承認システムにおいて、
    上記集中基地局への接続要求が、上記集中基地局に関連するランダムアクセスチャネルのアクセスバーストにおける、無線リソースのチャネルの要求信号を含む無線リソースの接続を備える
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
18. 請求項１２に記載の自動電子承認システムにおいて、
    上記集中基地局への接続要求が、スタンドアロン専用制御チャネルにおけるロケーションアップデートの要求信号を備える
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
19. 請求項１２に記載の自動電子承認システムにおいて、
    上記移動局への識別要求信号が、国際モバイル機器アイデンティティーの要求信号を備えることを特徴とする自動電子承認システム。
20. 請求項１２に記載の自動電子承認システムにおいて、
    上記識別応答信号が、上記移動局に関連する国際モバイル機器アイデンティティーの信号を備える
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
21. 請求項１３に記載の自動電子承認システムにおいて、さらに、
    上記抽出された上記加入者の請求パラメーターと自動料金支払いサービスの複数の加入者に関連するデータを含むデータベースとの比較をするプロセッサと、
    検出された識別応答信号が、複数の加入者の識別応答信号と関連付けられることの確認をするプロセッサとを備える
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
22. 請求項１３に記載の自動電子承認システムにおいて、
    上記請求パラメーターが、加入者の名前、加入者の住所、および加入者の口座番号のいずれか少なくとも１つを含む
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
23. 移動電話ネットワークにおいて動作可能な移動局の検出に基づく地理的領域への進入の自動電子承認システムであって、
    上記集中基地局の存在を示す集中基地局からの信号を送信する手段を備え、上記集中基地局は、上記移動電話ネットワークの基地局の信号を模倣するが、上記移動電話ネットワークの一部を形成しない、また、発信コールやアップリンクコールを接続しないように構成され、
    上記集中基地局に接続するための移動局による要求を検出する手段と、
    上記移動局への識別要求信号を送信する手段と、
    上記移動局を識別する識別応答信号を検出する手段と、
    上記検出した識別応答信号に基づく上記移動局に関連する加入者の同定を行う手段と、
    上記同定された加入者の識別に基づき、上記加入者の上記地理的領域への進入を承認する手段と
    を備える
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
24. 請求項２３に記載の自動電子承認システムにおいて、さらに、
    上記加入者に関連する請求パラメーターを抽出する手段と、
    上記移動加入者に関連する上記識別応答信号に基づいて、道路の通行料金の合計金額を上記加入者に請求するための上記識別応答信号を処理する手段と
    を備える
    ことを特徴とする自動電子承認システム。
25. 移動電話ネットワークにおいて動作可能な移動局の検出に基づく自動電子料金支払いを具体化する、コンピュータの読み込み可能なプログラムコードを有するプログラム記憶媒体を備えた製品であって、
    上記製品における上記コンピュータの読み込み可能なプログラムコードが、
    コンピュータに、上記集中基地局の存在を示す集中基地局からの信号を送信させる、コンピュータの読み込み可能なコードを備え、上記集中基地局は、上記移動電話ネットワークの基地局の信号を模倣するが、上記移動電話ネットワークの一部を形成しない、また、発信コールやアップリンクコールを接続しないように構成され、
    コンピュータに、上記集中基地局に接続するための移動局による要求を検出させる、コンピュータの読み込み可能なコードと、
    コンピュータに、上記移動局への識別要求信号を送信させる、コンピュータの読み込み可能なコードと、
    コンピュータに、上記移動局を識別する識別応答信号を検出させる、コンピュータの読み込み可能なコードと、
    コンピュータに、上記検出した識別応答信号に基づく上記移動局に関連する加入者の同定を行わせる、コンピュータの読み込み可能なコードと、
    コンピュータに、上記同定された加入者の識別に基づく上記加入者の上記地理的領域への進入を承認させる、コンピュータの読み込み可能なコードと
    を備える
    ことを特徴とする製品。
26. 請求項２５に記載の製品において、さらに、
    コンピュータに、上記加入者に関連する請求パラメーターを抽出させる、コンピュータの読み込み可能なコードと、
    コンピュータに、上記移動加入者に関連する上記識別応答信号に基づいて、道路の通行料金の合計金額を上記加入者に請求するための上記識別応答信号を処理させる、コンピュータの読み込み可能なコードと
    を備える
    ことを特徴とする製品。

Images