СПОСОБ ВЫДАЧИ СООБЩЕНИЙ ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ НА ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ ОКОНЕЧНЫЕ УСТРОЙСТВА СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ Российский патент 2011 года по МПК H04W4/20 

Изобретение относится к способу выдачи сообщений тревожной сигнализации на пользовательские оконечные устройства системы радиосвязи, в частности, для выдачи на мобильные пользовательские оконечные устройства системы мобильной связи. Кроме того, изобретение относится к пользовательскому оконечному устройству, контроллеру радиосети, а также системе радиосвязи с соответствующими средствами для осуществления соответствующего изобретению способа.

Возникновение катастроф по причинам природных и человеческих факторов по-прежнему предъявляет, особенно в отношении быстрого и всеобъемлющего оповещения о тревоге затронутого этим населения, высокие требования для органов государственной власти. Классическое применение сирен тревожной сигнализации, которые устанавливаются для перекрытия по площади нескольких округов, имеет, в частности, недостаток, состоящий в том, что при этом не может переноситься никакая конкретная информация, даже если не исходить из того, что население хотело бы различать различные оповещения о тревоге. Другими известными способами оповещения населения о тревоге являются передачи по телевидению и по радио, но они невыгодным образом могли бы приниматься только работающими оконечными устройствами.

Наряду с таким использованием устройств общего пользования разрабатывались способы, которые проводят оповещение о тревоге через проводные или мобильные коммуникационные системы. В частности, системы мобильной радиосвязи представляются при этом подходящими для подобных применений, так как, в частности, в странах с высокой степенью внедрения на рынок большая часть населения становится достижимой независимо от действительного местонахождения людей. Способы, основанные на коммуникационной системе, имеют, однако, недостаток, заключающийся в том, что специальный набор большого числа телефонов требует большого интервала времени. Это, в частности, имеет место при использовании так называемой службы коротких сообщений (SMS), как она осуществлена, в числе прочего, в известной системе мобильной связи стандарта GSM. К тому же пересылка коротких сообщений имеет следствием тот отрицательный момент, что, как правило, и так уже сильно нагруженная система мобильной связи дополнительно нагружается, что может привести к дополнительным задержкам передачи при отсылке коротких сообщений.

Поэтому для ускорения отсылки коротких сообщений предложены способы, которые используют так называемую функциональность широковещательной передачи в ячейке системы мобильной связи GSM. При этом можно сослаться, например, на Интернет-сайт http://www.cell-alert.co.uk/emergency_management.htm, который также поддерживает изложенные выше соображения. Несмотря на обеспечиваемые при этом преимущества в отношении скорости оповещения о тревоге и нагрузке системы мобильной связи, однако, невыгодным образом требуется, чтобы соответствующий пользователь имел на своем оконечном устройстве функцию приема сообщений широковещательной передачи в ячейке, так как оконечное устройство в противном случае не принимает подобные сообщения и не выдает их на дисплей.

Поэтому задачей настоящего изобретения является создать способ, который обеспечивает надежный прием и выдачу сообщений тревожной сигнализации на пользовательские оконечные устройства. Эта задача решается признаками независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с изобретением, по меньшей мере, одной базовой станцией системы радиосвязи посредством, по меньшей мере, одной системной информации в канале управления пользовательским оконечным устройствам сигнализируется о наличии сигнала тревоги, в результате чего пользовательскими оконечными устройствами выдается, по меньшей мере, одно соответственно сохраненное сообщение тревожной сигнализации.

Предпочтительным образом, посредством соответствующих изобретению признаков, в числе прочего, обеспечивается возможность того, что пользовательские оконечные устройства независимо от их текущего статуса, т.е. независимо от того, находятся ли они в так называемом режиме ожидания или в состоянии активной передачи речи или полезных данных, посредством системной информации информируются о наличии сигнала тревоги, за счет чего реализуется намного большее покрытие. Естественно, соответствующее пользовательское оконечное устройство может индивидуально управлять выдачей сообщения тревожной сигнализации. Так, выдача может осуществляться на выбранном пользователем языке.

Предпочтительным образом, по сравнению с вышеописанным использованием функциональности широковещательной передачи в ячейке, кроме того, не имеется никакой зависимости между приемом передаваемой по каналу управления системной информации и наличием подписки на подобную услугу или включением этой услуги. Напротив, каждое пользовательское оконечное устройство в состоянии принимать системную информацию и соответственно оценивать ее. К тому же соответствующий изобретению способ предпочтительным образом не требует никакого взаимодействия пользователя.

Предпочтительным образом, соответствующий изобретению способ избегает помех от услуг, активных к моменту времени передачи сигнала тревоги. Так можно, например, от пользовательского оконечного устройства выдать сообщение тревожной сигнализации, не требуя прерывания активного речевого соединения или соединения данных, так что пользователь затем может нормальным образом продолжать и завершать соединение или во время выдачи сигнала тревоги завершать существующее соединение.

Пользовательские оконечные устройства, которые не поддерживают изменения или дополнения системной информацией согласно изобретению, не затрагиваются невыгодным образом соответствующим изобретению способом, так как они игнорируют дополнительные информационные блоки.

Далее изобретение поясняется более подробно на примерах выполнения, в частности, со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:

фиг.1 - блок-схема системы радиосвязи, основанной на стандарте UMTS,

фиг.2 - структура кадра с двумя примерами передачи сообщений тревожной сигнализации в блоках системной информации, и

фиг.3 - блок-схема соответствующего изобретению способа.

На фиг.1 для примера показана упрощенная структура системы радиосвязи согласно известному стандарту UMTS, причем реализация соответствующего изобретению способа аналогичным образом возможна в системах радиосвязи согласно другим стандартам, например, GSM или будущих поколений.

Структура системы радиосвязи согласно стандарту UMTS состоит из одного или нескольких центров коммутации мобильной связи (MSC), которые осуществляют переключение так называемых соединений с коммутацией каналов, а также управление различными функциональностями системы. Центр коммутации мобильной связи MSC, кроме того, выполняет функцию перехода к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN). Наряду с центрами коммутации мобильной связи MSC существуют также так называемые шлюзы GW, например, узлы SGSN или GGSN, которые обеспечивают возможность перехода соединений с коммутацией пакетов в сети с пакетно-ориентированной передачей (PDN), например, Интернет с передачей по Интернет-протоколу (IP).

К центру MSC коммутации мобильной связи или шлюзу GW подключено множество контроллеров радиосети (RNC), в которых, в том числе, производится управление физическими ресурсами радиоинтерфейса. К контроллеру RNC радиосети, в свою очередь, подключено множество базовых станций NB1, NB2 (Node B), которые, с использованием предоставленных физических ресурсов радиоинтерфейса, могут устанавливать соединения с оконечными устройствами (UE - пользовательское оборудование) и разъединять их. Каждая базовая станция NB1, NB2 обслуживает выделенными физическими ресурсами соответственно, по меньшей мере, один географический район, который также обозначается как ячейка радиосвязи (Z1, Z2). Передача по радиоинтерфейсу осуществляется как в восходящем направлении (UL - восходящая линия), так и в нисходящем направлении (DL - нисходящая линия). Как базовые станции NB1, NB2, так и оконечные устройства UE имеют соответственно приемопередающие устройства SEE для передачи сигналов по радиоинтерфейсу. Кроме того, контроллер радиосети также содержит приемопередающее устройство SEE для обмена данными и сигнализацией с базовыми станциями, а также с центром коммутации мобильной связи или шлюзом. Оконечное устройство UE, а также контроллер RNC радиосети имеют соответственно устройство управления (ST), с помощью которого может быть осуществлен соответствующий изобретению способ, как описано ниже.

В системах мобильной радиосвязи, базирующихся на стандарте GSM и UMTS, системные информации, которые передаются от базовых станций по так называемым каналами широковещательной передачи, например, по так называемым каналам BCCH или BCH (широковещательный общий канал управления или широковещательный канал управления), могут приниматься и оцениваться пользовательскими устройствами в так называемом режиме ожидания. Если, однако, пользовательские устройства находятся в так называемом режиме соединения, то есть активно поддерживают соединение для речевой передачи или передачи пакетов данных, то системные информации могут также передаваться через так называемые специализированные каналы управления (выделенные каналы управления). При этом можно сослаться на технические спецификации согласно ссылкам [2] и [3]. Это различие должно далее учитываться, причем сначала будет описана реализация изобретения в системе, основанной на стандарте UMTS, и затем - в системе, основанной на стандарте GSM.

Согласно таблице 8.1.1 в [2] системная информация в системе, основанной на стандарте UMTS, может иметь различные географические дальности передачи, также называемые зоной действия. Так, например, может проводиться различие между передачей в зоне покрытия всей сети (PLMN - наземная мобильная сеть общего доступа) или только в одной ячейке радиосвязи (сотовая ячейка).

Структура системной информации является, как правило, очень гибкой, так как она формируется модульным образом и, таким образом, может легко расширяться. Так, для реализации изобретения системная информация может быть расширена на сигнализацию тревоги или сообщение тревожной сигнализации. Подобное расширение некритично для так называемого протокола RRC (Управление радиоресурсами). В прошлом, например, уже для реализации услуг локализации предпринималось расширение системной информации. Сюда же относится то, что, например, измененная за счет расширений системная информация должна считываться и оцениваться пользовательскими устройствами по протоколу RRC (Тип 1 поискового вызова, Указание изменения системной информации). Таким образом, преднамеренно подлежащая лишь редкой передаче системная информация с сообщением тревожной сигнализации будет немедленно восприниматься пользовательскими устройствами.

Расширение системной информации может осуществляться, например, согласно представлению на фиг.2а. Фиг.2а показывает для примера структуру повторно передаваемых кадров fr с множеством блоков SIB системной информации, а также так называемым главным информационным блоком MIB и двумя так называемыми блоками планирования SCB 1 и SCB 2. Действительно существующие согласно таблице 8.1.1 в [1] блоки SIB 1-SIB 18 системной информации дополняются новым блоком SIB 19 системной информации. В таблице этому дополненному блоку системной информации присваивалась бы «ячейка» в качестве «зоны действия», чтобы иметь возможность передавать его индивидуально для ячейки радиосвязи. Это особенно целесообразно, так как, как правило, сообщения тревожной сигнализации касаются только определенной, локально ограниченной части всей сети.

Дополненный блок SIB 19 системной информации имеет при этом определенную длину. Если, например, в распоряжение предоставлен байт (восемь битов) в качестве чистой информации, то посредством этих восьми битов могут кодироваться N=255 различных так называемых указателей категорий тревоги, которые определяют, например, пожар, землетрясение, наводнение и т.д., которые, в конечном счете, в виде различных сообщений тревожной сигнализации выдаются через пользовательский интерфейс UI принимающего пользовательского оконечного устройства.

В качестве альтернативы расширению системной информации, посредством одного или более дополнительных блоков системной информации, также возможно применение частей одного или более блоков системной информации, обычно используемых для других сигнализаций, как приведено для примера на фиг.2b. Посредством, например, специального кодирования указателей категории сигнала тревоги пользовательским оконечным устройствам, которые замечают изменение содержания принимаемой системной информации, может быть указано на наличие сигнала тревоги, который соответственно может быть декодирован ими. На фиг.2b для примера показано, что блок SIB 3 системной информации закодирован с указателем категории сигнала тревоги. Блок SIB 3 системной информации, который специфицирован в разделе 8.1.1.6.3 в [1], особенно пригоден для этого, так как он может считываться пользовательскими оконечными устройствами как в режиме ожидания, так и в режиме соединения. В качестве альтернативы подходящие блоки системной информации могут аналогичным образом выбираться для сигнализации указателей категории сигнала тревоги.

Системная информация дополняется или изменяется, например, управляющим контроллером RNC радиосети для некоторого числа ячеек радиосвязи, например, всех или только выбранного числа ячеек радиосвязи базовых станций NB, соединенных через контроллер RNC радиосети. В зависимости от тревожной сигнализации, которую контроллер RNC радиосети принимает, при необходимости через дополнительные устройства системы, такие как центр MSC коммутации мобильной связи или шлюз GW, от центральной станции, например, от так называемого пульта тревожной сигнализации (АС) общедоступной или частной установки, соответствующая системная информация конфигурируется контроллером RNC радиосети и передается в соответствующей области базовой станцией, обслуживающей эту область. При этом тревожная сигнализация центральной станции касается, например, конкретного указания типа тревоги, а также ячеек радиосвязи или географической области, в которых должен передаваться сигнал тревоги. Системная информация расширяется на тревожную сигнализацию контроллером радиосети для конфигурируемого временного интервала, например, несколько секунд, так что это не приводит к продолжительному помеховому воздействию на активные соединения. Это может осуществляться дополнительно многократно, чтобы гарантировать надежный прием со стороны принимающих пользовательских оконечных устройств.

Согласно [1] пользовательское оконечное устройство считывает системную информацию, которая передается по каналу ВСН широковещательной передачи, как в режиме ожидания, так и в режиме соединения, в следующих состояниях: CELL_FACH, CELL_PCH, URA_PCH и CELL_DCH. Дополнительно пользовательские оконечные устройства, которые в режиме FDD поддерживают одновременный прием канала SCCPCH (Вторичный общий физический канал управления), а также канала DPCH (Выделенный физический канал), могут принимать системные информации по транспортному каналу FACH, если они находятся в так называемом состоянии CELL_DCH.

В системе, основанной на стандарте GSM, реализация соответствующего изобретению способа, в частности, когда пользовательское оконечное устройство находится в режиме ожидания, может осуществляться во многом в соответствии с реализацией в системе, основанной на стандарте UMTS.

Если в случае пользовательского оконечного устройства речь идет об устройстве, которое поддерживает только услуги на основе коммутации каналов (CS), или в ячейке радиосвязи недоступен канал PBCCH (Канал управления пакетной широковещательной передачей), то считывается системная информация канала BCCH широковещательной передачи. Если, напротив, пользовательское оконечное устройство поддерживает услуги на основе коммутации пакетов (PS) и в ячейке радиосвязи доступен канал PBCCH, то пользовательское оконечное устройство считывает системную информацию канала PBCCH. Здесь можно сослаться на главы 5.5.1.2 и 5.5.1.3 в [3].

В канале ВССН широковещательной передачи для сигнализации тревоги или указания категории сигнала тревоги может, например, использоваться байт «SI 4 Rest Octets» в сообщении Typ 4 системной информации. Здесь можно сослаться на главу 10.5.2.35 в [2]. Соответственно при доступности канала PBCCH может осуществляться кодирование тревожной сигнализации или указания категории сигнала тревоги в составе пакетной системной информации. Здесь можно сослаться на главы от 11.2.18 до 11.2.25с в [3].

В режиме соединения, то есть во время активного соединения с коммутацией каналов, или в режиме передачи пакетов, то есть во время активной передачи пакетных данных, можно сопоставимым образом сообщение системной информации передавать по выделенному или ассоциированному каналу управления. Для этого может, например, приниматься байт «SI 6 Rest Octets» в сообщении Typ 6 системной информации, которое передается по так называемому каналу SACCH (Низкоскоростной ассоциированный канал управления). Информационный элемент «SI 6 Rest Octets» имеет постоянную длину в семь байтов, из которых действительно используются только два или три, так что в настоящее время, по меньшей мере, четыре байта имеются в распоряжении для дополнительного применения. В режиме передачи пакетов должно осуществляться кодирование тревожной сигнализации или указания категории сигнала тревоги в рамках сообщения системной информации, передаваемого по каналу PACCH (Пакетный ассоциированный канал управления). Здесь можно вновь сослаться на главы от 11.2.18 до 11.2.25с в [3].

С помощью приведенной для примера диаграммы выполнения по фиг.3, со ссылками на конфигурацию системы по фиг.1 и структуру кадра по фиг.2, далее заявленный способ описан еще раз. Предположим, что от базовой станции NB1, которая способом затрагивается лишь косвенным образом, периодически передаются блоки сигнализации SIB, а также другие информационные блоки, в частности, главный информационный блок MIB, в канале широковещательной передачи по радиоинтерфейсу, так что пользовательские оконечные устройства UE, находящиеся в ячейке Z1 радиосвязи базовой станции NB1, могут принимать их.

Если теперь общедоступным или частным так называемым пультом АС тревожной сигнализации, например, оперативным пультом управления пожарной команды, генерируется сообщение тревоги, то оно, после не показанной на чертеже дополнительной обработки, преобразования и определения, в какую географическую область должно передаваться это сообщение сигнализации, передается или сигнализируется контроллеру RNC радиосети. Контроллер радиосети вновь принимает сообщение тревожной сигнализации Alarm («тревога») и добавляет соответствующий указатель категории тревожной сигнализации «тревога» в блоке SIB системной информации. При этом сообщение тревожной сигнализации согласно предшествующему описанию относительно фиг.2а и 2b дополняется, например, посредством дополненного специального блока системной информации или посредством кодирования блока системной информации, применяемого для дополнительной сигнализации. В необходимом случае контроллер RNC радиосети оценивает на основе ранее определенной географической области перед добавлением указателя категории тревожной сигнализации «тревога» в кадр fr, от какой базовой станции или каких базовых станций принятое сообщение тревожной сигнализации должно передаваться, и соответственно дополняет кадры fr выбранной базовой станции или базовых станций.

Пользовательским устройством UE, которое находится в ячейке радиосвязи базовой станции NB1, указатель категории тревожной сигнализации принимается и оценивается вместе с другими блоками системной информации, посредством доступа к сохраненным в запоминающем устройстве SP пользовательского устройства UE сообщениям тревожной сигнализации, преобразуется в сообщение тревожной сигнализации, понятное для пользователя оконечного устройства UE, и выдается через пользовательский интерфейс UI, например, в виде оптической и/или акустической индикации.

Наряду с вышеописанным способом изобретение также включает в себя соответствующие реализации способа в ассоциированных компонентах или устройствах системы радиосвязи. Для этого они имеют соответственно адаптированные средства для осуществления соответствующего изобретению способа.

Список источников информации

Изобретение относится к способу передачи сообщений тревожной сигнализации на пользовательские оконечные устройства системы радиосвязи, при котором от, по меньшей мере, одной базовой станции системы радиосвязи посредством, по меньшей мере, одной системной информации в канале управления пользовательским оконечным устройствам сигнализируется о наличии сигнала тревоги, и в результате приема, по меньшей мере, одной системной информации пользовательскими оконечными устройствами выдается, по меньшей мере, одно сохраненное сообщение тревожной сигнализации. Технический результат заявленного изобретения заключается в надежной передаче и приеме сообщений тревожной сигнализации, в результате чего пользовательское оконечное устройство принимает указанное сообщение независимо от того, находится ли оно в режиме ожидания или находится в режиме активной передачи речи или полезных данных. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ для выдачи сообщений тревожной сигнализации на пользовательские оконечные устройства (UE) системы радиосвязи, при котором от, по меньшей мере, одной базовой станции (NB1) системы радиосвязи посредством, по меньшей мере, одной системной информации (SIB) в канале управления пользовательским оконечным устройствам (UE) сигнализируется о наличии сигнала тревоги, и в результате приема, по меньшей мере, одной системной информации (SIB) пользовательскими оконечными устройствами (UE) выдается, по меньшей мере, одно сохраненное сообщение тревожной сигнализации.

2. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, одно сохраненное сообщение тревожной сигнализации выдается оптически и/или акустически пользовательскими оконечными устройствами (UE).

3. Способ по п.1, в котором посредством, по меньшей мере, одной системной информации (SIB) может различаться множество категорий тревожной сигнализации (Alarm), которые выдаются пользовательскими оконечными устройствами (UE) как соответствующие сообщения тревожной сигнализации.

4. Способ по п.2, в котором посредством, по меньшей мере, одной системной информации (SIB) может различаться множество категорий тревожной сигнализации (Alarm), которые выдаются пользовательскими оконечными устройствами (UE) как соответствующие сообщения тревожной сигнализации.

5. Способ по п.3, в котором в пользовательских оконечных устройствах (UE) сохранены сообщения тревожной сигнализации, соотнесенные с категориями тревожной сигнализации (Alarm).

6. Способ по п.3, в котором категория тревожной сигнализации (Alarm) сигнализируется пользовательским оконечным устройствам (UE) посредством специфической системной информации (SIB) или посредством кодирования системной информации (SIB 3), применяемой для другой информации.

7. Пользовательское оконечное устройство (UE) системы радиосвязи, содержащее, по меньшей мере, одно приемное устройство (SEE) для приема, по меньшей мере, одной системной информации (SIB), передаваемой от базовой станции в канале управления, посредством которой сигнализируется наличие тревожной сигнализации, устройство (ST) управления для управления выдачей, по меньшей мере, одного сообщения тревожной сигнализации, сохраненного в запоминающем устройстве (SP), и средство (UI) выдачи для выдачи сообщения тревожной сигнализации.

8. Контроллер (RNC) радиосети системы радиосвязи, содержащий, по меньшей мере, одно приемопередающее устройство (SEE) для приема, по меньшей мере, одного сообщения тревожной сигнализации и для передачи, по меньшей мере, одного сообщения тревожной сигнализации по радиоинтерфейсу для выдачи на, по меньшей мере, одном принимающем пользовательском оконечном устройстве (UE) и устройство (ST) управления для управления дополнением, по меньшей мере, одной системной информации, по меньшей мере, одним сообщением тревожной сигнализации для передачи по радиоинтерфейсу.

9. Система радиосвязи, состоящая из, по меньшей мере, одного контроллера (RNC) радиосети, базовой станции (NB1), а также пользовательского оконечного устройства (UE), соответственно, имеющая средства для осуществления способа по п.1.