СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО РАЗМЕЩЕНИЯ АВАРИЙНОГО ВЫЗОВА
METHODS AND DEVICE FOR MAKING EMERGENCY CALL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в целом, имеет отношение к связи, в частности к способам и устройству размещения аварийных вызовов на оборудовании пользователя в рамках системы беспроводной связи.
Уровень техники
В настоящее время Федеральная Комиссия связи США ("FCC") продвигает технологию определения местоположения, которая позволяет аварийным службам определять географическое местоположение мобильного телефона. Это требование к технологии стало известным как Enhanced 911 или, сокращенно, E911. Различные системы беспроводной связи или технологии радиодоступа (RAT) в настоящее время используют различные способы определения местоположения при осуществлении вызовов E911. Например, стандартная Глобальная система связи с подвижными объектами (то есть, "GSM") и сопутствующие системы, хотя и способны поддерживать различные способы определения местоположения, для определения местоположения обычно пользуются спутниковой системой с наблюдением за разностью времени между моментами прихода сигналов (то есть Uplink Observed Time Difference of Arrival или UTDOA). С другой стороны, совсем недавно развернутые системы по Универсальному Стандарту Мобильной Телефонной Связи (то есть Universal Mobile Telephone Standard или UMTS) или по техническим требованиям 3GPP (3G) для определения местоположения обычно используют Вспомогательную Глобальную Систему навигации и определения местоположения (Assisted Global Positioning System или AGPS).
В некоторых географических зонах, таких как Северная Америка, однако, AGPS не может поддерживать слишком быстрое развертывание систем 3G. Это происходит, отчасти, из-за недостатка существующей инфраструктуры и повышенных затрат, связанных с AGPS. Таким образом, чтобы все же поддержать возможность использования E911, операторы сотовой связи предложили применить уже описанную "процедуру перенаправления Inter_RAT", изложенную в разделе 25.331 технических требований 3GPP (3GPP TS 25.331), для перевода мобильных станций или оборудования пользователя (UE), которые не поддерживают AGPS, с технологии широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA), используемой станциями третьего поколения (3G), на другую технологию радиодоступа (RAT), которая поддерживает определение местоположения для E911, не требуя AGPS. В частности, операторы сотовой связи предлагают в течение запроса E911 переводить оборудование пользователей с технологии 3G на технологию GSM, чтобы определять местоположение оборудования пользователя, используя UTDOA или другую методологию обнаружения местоположения (которая может включать в себя AGPS).
Если пользователь инициирует аварийный вызов, в то время, когда оборудование пользователя работает в режиме соединения сотового телефона системы WCDMA (например, оборудование пользователя находится в середине сеанса пакетной связи или производит уточнение местоположения или обновление зоны маршрутизации), оборудование пользователя не должно посылать запрос соединения для управления радиоресурсами (RRC), который необходим, чтобы инициировать процедуру перенаправления, соответствующую стандарту 3GPP (например, разделу 8.1.3.9 технических требований 3GPP TS 25.331, версия 5.8.0, март 2004-03). Точнее, оборудование пользователя должно использовать существующее соединение и посылать сообщение Отсутствия Уровня Доступа (Non Access Stratum, NAS) (например, запрос услуги управления соединениями) через начальное сообщение прямой передачи в соответствии с техническими требованиями 3GPP. Результат последующих процедур по техническим требованиям 3GPP при этом сценарии, к сожалению, состоит в том, что беспроводная сеть 3G не сможет перенаправить оборудование пользователя, например, на систему GSM (или на другую технологию радиодоступа), чтобы позволить определение местоположения с помощью сети GSM. Поэтому желательно обеспечить, чтобы оборудование пользователя, которое инициирует аварийный вызов, когда оборудование пользователя находится в режиме соединения WCDMA, инициировало процедуру перенаправления на GSM, чтобы позволить определение местоположения оборудования пользователя.
Различные аспекты и признаки изобретения станут более очевидны специалистам в данной области техники после рассмотрения приведенных далее чертежей, сопровождающихся подробным описанием, в котором одинаковые ссылочные номера представляют одинаковые операции или структуры.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - упрощенная схема системы мобильной связи, соответствующая варианту осуществления.
Фиг.2 - блок-схема последовательности операций способа размещения аварийного вызова, выполняемого оборудованием пользователя в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.3 - схема последовательности прохождения сообщений, показывающая последовательность размещения аварийного вызова в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.4 - блок-схема последовательности операций способа размещения аварийного вызова для выполнения последовательности операций, показанных на фиг.3.
Фиг.5 - схема системы оборудования пользователя, соответствующая варианту осуществления.
Подробное описание вариантов осуществления
Настоящее описание изобретения представляет способ размещения аварийного сигнала для оборудования пользователя (UE), при котором оборудование пользователя обнаруживает инициирование аварийного вызова, передаваемого с использованием первой технологии радиодоступа (например, через сеть WCDMA или другую подходящую сеть) в течение существующего или занятого режима соединения. Затем оборудование пользователя прекращает существующий режим соединения и инициирует новое соединение для аварийного вызова. Этот способ позволяет оборудованию пользователя выдавать запрос на подключение RRC в сеть беспроводной радиосвязи, работающую, например, согласно техническим требованиям 3GPP, так что сеть может инициировать процедуру перенаправления, что, в свою очередь, приводит в результате к установлению аварийного вызова при использовании второй технологии радиодоступа (например, по сети GSM или другой подходящей сети), так чтобы выполнить определение местоположения устройства, используя способ UTDOA для определения местоположения.
На фиг.1 показана упрощенная схема системы 100 мобильной связи, соответствующей варианту осуществления. В этой системе 100 оборудование 102 пользователя (UE) осуществляет радиосвязь, по меньшей мере, с одной базовой станцией (BS), использующей первую технологию радиодоступа (RAT). В примере, показанном на фиг.1, оборудование 102 пользователя связывается с базовой станцией 104, использующей первую технологию радиодоступа и охватывающей географическую зону, схематически представленную зоной 106. В этом примере, первая технология радиодоступа является технологией WCDMA, соответствующей стандарту 3G. В целом, для цели этого описания, заметим, что термин "технология радиодоступа" (RAT) может рассматриваться не только как технологические стандарты, используемые внутри сети, но относится также и к физическим характеристикам (например, технология мультиплексирования, схемы модуляции, ширина полосы канала), с помощью которых осуществляют связь различные элементы беспроводной сети. Контроллер радиосети (RNC) управляет одной или несколькими базовыми станциями, работающими с использованием первой RAT. В этом примере RNC 108 управляет базовой станцией 104 и, меньшей мере, еще одной базовой станцией 110. Контроллер 108 радиосети и связанные с ним базовые станции 104 и 110 составляют сеть радиодоступа (RAN), работающую с использованием первой технологии радиодоступа.
Сеть радиодоступа может, в свою очередь, быть соединена с центром коммутации мобильной связи (MSC) 112, что позволяет обеспечивать подключение к сетям коммутируемых цепей, например, таким как коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN) 113 или цифровая сеть связи комплексных услуг (ISDN) 115. Для целей настоящего варианта осуществления, MSC 112 также соединен с другой радиосетью, использующей вторую технологию радиодоступа, такую как GSM. Заметим, однако, что каждая сеть радиодоступа или технология радиодоступа могут иметь совместно используемый центр коммутации мобильной связи, как показано, или могут иметь отдельные центры коммутации мобильной связи.
В примере, показанном на фиг.1, оборудование 102 пользователя также может переключаться на вторую технологию радиодоступа (RAT), такую как другая сеть, использующая другую технологию радиодоступа, обозначенная как зона 114. Вторая сеть 114 радиодоступа содержит одну или несколько базовых станций 116, из которых для иллюстративных целей на фиг. 1 показана только одна. Эта базовая станция 116 и другие базовые станции (не показаны) подключена к контроллеру радиосети RNC 118, который, в свою очередь, подключен к центру коммутации мобильной связи MSC 112. Вторая сеть радиодоступа, использующая вторую технологию радиодоступа, дополнительно содержит локатор 120 аварийного оборудования пользователя. Заметим, что этот локатор 120 концептуально показан как блок в пределах зоны второй технологии радиодоступа и может быть реализован как аппаратное обеспечение, программно-аппаратное обеспечение или программное обеспечение на любой базовой станции (например, базовая станция 116), контроллере радиосети RNC 118 или на каком-либо другом устройстве, которое реализует вторую технологию радиодоступа. В настоящем примере, где второй технологией радиодоступа является GSM, локатор 120 аварийного оборудования пользователя использует спутниковую систему с наблюдением за разностью времени между моментами прихода сигналов (UTDOA) для определения местоположения оборудования пользователя в сети GSM.
На фиг.2 показана блок-схема 200 последовательности операций способа размещения аварийного вызова, выполняемого в оборудовании пользователя в соответствии с вариантом осуществления. Для целей настоящего примера способ будет описан со ссылкой на оборудование 102 пользователя, показанное на фиг.1, которое первоначально расположено на базовой станции 104, использующей технологию радиодоступа WCDMA. Следует, однако, признать, что способ может использоваться любым подходящим устройством или системой или подсистемой или совместно использоваться множеством устройств. Как показано в блоке 202, размещение аварийного вызова начинается на оборудовании 102 пользователя в течение существующего режима или режима занятого соединения. Следует заметить, что режим занятого или существующего соединения относится к режиму, когда оборудование 102 пользователя является, по меньшей мере, одним из оборудований пользователя, участвующих в сеансе пакетной связи, выполняя уточнение местоположения или обновление области маршрутизации. Размещение аварийного вызова происходит, когда пользователь нажимает 9-1-1 или аварийную кнопку на оборудовании 102 пользователя. Затем оборудование 102 пользователя обнаруживает запрос аварийного вызова, как показано в блоке 204, и далее прекращает (завершает) существующее соединение, как показано в блоке 206. После прекращения соединения оборудование 102 пользователя инициирует новое соединение с базовой станцией 104 для размещения аварийного вызова с помощью другого запроса подключения для управления радиоресурсами в блоке 208. Процедура размещения аварийного вызова заканчивается, как показано в блоке 210.
Альтернативно, оператор сети может иметь возможность включения (активирования) и выключения (деактивирования) признака перенаправления аварийных вызовов на основании бита, назначенного в энергонезависимой памяти оборудования 102 пользователя, который может использоваться для включения/выключения этого признака. Оператор сети, желающий использовать "перенаправление аварийного вызова", может включить этот признак, например, путем настройки этого бита в оборудовании 102 пользователя. Эта альтернатива показана решающим блоком 212 на фиг.2, который вставлен в процесс между блоками 202 и 204. Таким образом, в этом альтернативном примере последовательность выполнения операций более не переходит от блока 202 к блоку 204, а от блока 202 она переходит к блоку 212. Конкретно, в блоке 212 оборудование 102 пользователя определяет, было ли включено перенаправление в устройстве 102. Если нет, то процедура заканчивается в блоке 210. Если, однако, перенаправление было включено, последовательность операций переходит к блоку 204, где выполнение способа продолжается, как писано выше.
Эта процедура, таким образом, позволяет сети, использующей первую технологию радиодоступа, а именно сети 3G, начать процедуры по техническим требованиям 3GPP, чтобы перенаправить оборудование 102 пользователя на вторую технологию радиодоступа RAT для определения местоположения оборудования пользователя. Полная процедура от начала до окончания (то есть, передача запроса E911, вызывающего определение местоположения оборудования пользователя) показана на схеме последовательности прохождения сообщений на фиг.3.
На фиг.3 показана схема 300 последовательности размещения аварийного вызова, соответствующая варианту осуществления. В начале процедуры оборудование пользователя находится в режиме подключения технологии WCDMA для управления радиоресурсами (RRC) к базовой станции, такой как BS 104, которая обозначена ссылочным номером 302. Пользователь оборудования пользователя затем инициирует аварийный вызов. После этого оборудование пользователя заканчивает режим подключения WCDMA и временно переходит в нерабочий режим WCDMA. После вхождения в нерабочий режим оборудование пользователя затем посылает запрос 304 аварийного подключения RRC к сети (например, через базовую станцию 104, как показано на фиг.1).
Как показано на фиг.3, этот запрос делается в соответствии с техническими требованиями 3GPP, использующими технологию WCDMA. На стороне сети сообщение 306 отказа в подключении RRC посылается на оборудование пользователя в соответствии с техническими требованиями 3GPP. В частности, сообщение отказа в подключении содержит информацию о перенаправлении, касающуюся присутствия второй технологии радиодоступа (например, GSM). Это сообщение содержит, например, информационное сообщение "Inter_RAT", соответствующее техническим требованиям 3GPP, направляющее оборудование пользователя на поиск подходящей второй технологии радиодоступа или сотового телефона "Inter_RAT". Оборудование пользователя использует эту информацию, чтобы начать переход к соответствующей второй технологии радиодоступа (RAT), которую оборудование пользователя находит. В конкретном варианте осуществления, оборудование пользователя начинает процедуру перенаправления на технологию радиодоступа GSM, как указано ссылочным номером 308. Как часть этого процесса, оборудование пользователя может измерить мощность сигнала сети GSM и последовательно синхронизировать сотовый телефон GSM из списка текущего окружения, который самоопределяется оборудованием пользователя. Эта часть процедуры, однако, может быть пропущена, если оборудование пользователя уже синхронизировано с сотовыми телефонами из списка окружения до перенаправления. Дополнительно, оборудование пользователя может собирать системную информацию, считываемую из сотового телефона GSM и выбирать наиболее подходящую вторую RAT (например, GSM) для установления аварийного вызова.
Затем оборудование пользователя устанавливает аварийный вызов с помощью технологии радиодоступа GSM путем выдачи запроса 310 канала, указывающего, что причиной является аварийный вызов. После этого запрос успешно передается между оборудованием пользователя и сетью, используя технологию радиодоступа GSM, как указано стрелкой 312. После того как запрос был успешно передан, выполняется определение местоположения оборудования пользователя, используя способы определения местоположения, относящиеся конкретно ко второй технологии радиодоступа. В этом примере, сеть GSM будет использовать способ определения местоположения по разности времени между моментами прихода сигнала, такой как UTDOA, как обозначено ссылочным номером 314.
На фиг. 4 показана блок-схема последовательности операций способа размещения аварийного вызова для выполнения последовательности операций, показанной на фиг. 4. Этот процесс может быть выполнен процессором в оборудовании 500 пользователя, показанном на фиг.5. Со ссылкой на фиг.4, после инициализации, как показано в блоке 402, пользователь инициирует аварийный вызов, как показано во входном блоке 404. Это инициирование пользователем может быть произведено посредством ввода информации в процессор 502 через интерфейс пользователя 510, как показано в фиг.5 и обсуждается ниже. Процесс, показанный на фиг.4, затем переходит к блоку 406 принятия решения, где определяется, находится ли оборудование пользователя в режиме подключения RRC к первой технологии радиодоступа. Если оборудование 500 пользователя не подключено, то тогда устройство может просто инициировать запрос подключения RRC, как показано в блоке 410. Если оборудование пользователя уже подключено, существующее подключение RRC прекращается и оборудование 102 пользователя переводится в нерабочий режим, как показано на блоке 408. Затем устройство инициирует второй или новый запрос подключения RRC, как показано на блоке 410. Затем последовательность выполнения операций переходит к блоку 412 принятия решений, где устройство ожидает определения, получен ли отказ в подключении RRC с информацией "Inter_RAT". Когда отказ с информацией "Inter_RAT" (то есть перенаправление) принят, последовательность выполнения операций затем переходит к блоку 414, где оборудование 102 пользователя инициирует процедуру перенаправления на вторую технологию радиодоступа, как указывается отказом подключения RRC с перенаправлением. Процедура, включающая в себя это перенаправление, может быть синхронизирована с мобильным телефоном, использующим вторую технологию радиодоступа, и сбором системной информации, как было описано ранее в отношении фиг.3.
Затем, оборудование 500 пользователя посылает запрос канала для использования второй технологии радиодоступа (например, GSM) для аварийного вызова. После того как сеть, используемая второй технологией радиодоступа, дает ответ, то затем для определения местоположения используется сеть, работающая по второй технологии радиодоступа, и сигнал запроса канала принимается в блоке 416 для определения местоположения оборудования 500 пользователя в ответ на аварийный вызов, как показано в блоке 418. Оборудование пользователя обменивается информацией и устанавливает вызов, как показано на блоке 419. Как только вызов установлен, процедура заканчивается, как показано на блоке 420.
На фиг.5 показана схема системы оборудования пользователя, соответствующая варианту осуществления, такого как оборудование 102 пользователя, показанное на фиг.1. Как видно из фиг.5, оборудование 500 пользователя содержит процессор 502, который выполнен с возможностью осуществления процедуры аварийного вызова настоящего варианта осуществления, команды которого могут храниться на носителе данных, таком как запоминающее устройство 504. Заметим, что процессор 502 и запоминающее устройство 504 могут быть единым целым или отдельными устройствами и что процедура аварийного вызова согласно настоящему варианту осуществления может быть реализована как программное обеспечение, программно-аппаратное обеспечение или специализированное аппаратурное обеспечение внутри процессора 502 или любым другим подходящим способом.
Оборудование 500 пользователя также содержит первый и второй беспроводные приемопередатчики 506 и 507, подключенные к соответствующим антеннам 508 и 509, причем первый приемопередатчик 506 выполнен с возможностью работы в соответствии с первой технологией радиодоступа, и второй приемопередатчик выполнен с возможностью работы в соответствии со второй технологией радиодоступа. Первый и второй приемопередатчики 506, 507 могут быть установлены в корпус или объединены в виде единого приемопередатчика 512, как показано на фиг.5, выполненного с возможностью использования нескольких технологий радиодоступа.
Оборудование 500 пользователя также содержит интерфейс 510 пользователя, позволяющий пользователю вводить информацию, такую как инициирование аварийного вызова. Поскольку это также типично для большинства мобильных устройств, интерфейс пользователя может содержать индикатор, с помощью которого процессор 502 может визуально показывать информацию пользователю. Интерфейс пользователя 510 может также содержать, например, вспомогательную клавиатуру, микрофон, громкоговоритель и кнопку сигнала тревоги или аварийную кнопку. Оборудование 500 пользователя может также содержать контроллер 514 аварийного вызова, содержащий специализированное программное обеспечение для выполнения процедуры, ранее показанной на фиг. 2-4, которая может быть реализована как программное обеспечение в запоминающем устройстве 504 или в процессоре 502 или также может быть реализована с помощью аппаратного или программно-аппаратного обеспечения.
В процессе работы показанные компоненты оборудования 500 пользователя выполняют описанную процедуру аварийного вызова. В частности, интерфейс 510 пользователя выполнен с возможностью приема входной информации от пользователя, такой как ввод аварийного вызова, и передачи входной информации в процессор 502. Процессор 502 дополнительно выполнен с возможностью распознавания ввода аварийного вызова. В частности, приемопередатчик 506 выполнен с возможностью распознавания ввода аварийного вызова в то время, когда он находится в существующем режиме подключения, использующем первую технологию радиодоступа. Затем процессор инициирует завершение существующего режима подключения приемопередатчика 506 и заставляет оборудование 500 пользователя ввести первый нерабочий режим RAT. После вхождения в нерабочий режим процессор 502 подает сигнал на приемопередатчик 506 для выдачи запроса подключения в сеть с первой технологией радиодоступа, содержащего информацию, указывающую, что причиной запроса подключения является аварийный вызов.
Кроме того, процессор 502 также дополнительно выполняется с возможностью распознавания отказа в подключении RRC от первой сети RAT, принимаемого через приемопередатчик 506, и инициирования процедуры перенаправления, такой как процедура перенаправления, предписываемая техническими требованиями 3GPP. Процессор 502 затем будет подавать сигнал на второй приемопередатчик 507, чтобы передать запрос канала для нового подключения, используя вторую технологию радиодоступа, для работы с которой предназначен приемопередатчик 507.
Как показано, описанные способы и устройство обеспечивают методологию размещения аварийного вызова, которая позволяет оборудованию пользователя, работающему в существующем режиме подключения, в частности в системах 3G, избегать сценария, при котором сеть 3G не может перенаправлять оборудование пользователя на другую технологию радиодоступа, чтобы выполнить определение местоположения для аварийного вызова. Это осуществляется путем обеспечения оборудования пользователя и способа, при которых существующий вызов прекращается и инициируется новый запрос подключения, так что сеть будет реагировать в соответствии с предписанным протоколом технических требований 3GPP.
Хотя настоящий вариант осуществления содержит то, что в настоящее время является предпочтительными примерами и наилучшим режимом, описанными способом, который установлен изобретателями, владеющими изобретением, и то, что позволяет специалистам в данной области техники изготавливать и использовать изобретение, подразумевается, что имеется множество эквивалентов вариантов осуществления и что модификации и изменения могут быть сделаны, не отходя от сущности и объема изобретения, которые ограничиваются не вариантами осуществления, а приведенной в конце формулой изобретения, содержащей все поправки, сделанные во время рассмотрения настоящей заявки и всех эквивалентов этой формулы изобретения, как она представлена.
Дополнительно, подразумевается, что описанные способы и устройство использовали сети беспроводной связи 3G и сети беспроводной связи GSM. Однако описанные способы и устройство могут быть реализованы и в других сетях беспроводной связи.
Дополнительно, подразумевается, что описанные функции и принципы предпочтительно осуществляются в рамках программ или команд программного обеспечения. Тем не менее, любой специалист в данной области техники, несмотря на возможно значительные усилия во многих вариантах конструкции, мотивированных, например, имеющимся в наличии временем, текущей технологией и экономическими соображениями, когда руководствуется концепциями и принципами, описанными здесь, сможет с легкостью создавать такие программы и команды программного обеспечения при минимальном объеме экспериментирования.