在无线通信网络中操作用户设备的制作方法

文档序号:11162385
在无线通信网络中操作用户设备的制造方法与工艺

本发明涉及在无线通信网络中操作用户设备的方法,尤其是,涉及当用户设备已从公共警报系统接收到警报时在紧急情况下操作用户设备的方法。本发明此外涉及实现该方法的用户设备。



背景技术:

例如地震海啸预警系统(ETWS)或商用移动警报系统(CMAS)这样的公共警报系统(PWS)等已通过第三代合作伙伴计划(3GPP)被标准化并且已被部署在全世界的许多地方。公共警报系统的目的是借助寻呼和分发警报信息,例如,借助长期演进(LTE)系统中的系统信息或经由全球移动通信系统(GSM)和全球移动电信系统(UMTS)中的小区广播(CBS),通过向移动装置(例如,如移动电话这样的用户设备)报警来向人们警报可能有灾难情形。此外,可借助专用信令向处于连接模式的移动装置报警。这些灾难情形的示例可以是海啸、地震、飓风等。

公共警报系统被设计成尽可能在短时间内有效到达移动装置,例如,总共大约几分钟或在运营商网络中甚至仅数秒内。这可通过例如3GPP TS 22.268中定义的在没有确认的情况下向多个移动装置同时广播警报通知来实现。

然而,在灾难情形的情况下,当公共警报系统发出公共警报时,部分移动网络可能功能异常,从而导致不能到达大量移动装置,因为某些基站可能由于例如地震的物理损伤或电力短缺而崩溃。

因此,需要在这些情形下改进对人们的警报。



技术实现要素:

根据实施方式,提供了一种在无线通信网络中操作用户设备的方法。所述用户设备包括第一通信单元,该第一通信单元与通信网络通信,例如,与所述通信网络的基站,以及第二通信单元,该第二通信单元用于经由装置-装置通信与位于所述用户设备的发送范围内的另一个用户设备直接通信。根据所述方法,在所述用户设备处接收第一警报指示,基于所述第一警报指示来确定警报信息。经由装置-装置通信向所述另一个用户设备发送包括所述警报信息的第二警报指示。

可以经由所述无线通信网络中限定的通知来向所述用户设备发送所述警报信息。该通知可只包含所述警报指示,使得通过所述警报指示来触发所述用户设备取得所述警报信息,或者该通知可包括所述警报信息。此外,可在其他通知中向所述用户设备发送所述警报信息。然而,所述警报指示指示所述警报信息可用并且所述警报信息可按直接或编码形式给出较详细信息,以将警报告知给用户设备的用户。

例如,在3GPP中,通过装置-装置通信(D2D)进行的基于接近性的服务(ProSe)的特征将要被标准化。ProSe/D2D的目的是使接近的用户设备之间能够进行直接通信。用上述方法,这可有效用于当用户设备在网络覆盖范围外时的公共安全。当部分移动通信网络断开时,在如地震的灾难情形的情况下,网络覆盖范围会减小。在这种情况下,用户设备可彼此直接通信,以直接转发警报指示和警报信息而不是经由通信网络进行通信。

换句话讲,为了将来自移动通信网络的公共警报信息传播或中继到位于移动通信网络的覆盖范围外但经由装置-装置通信的用户设备能到达的用户设备,具有装置-装置能力的任何用户设备应在从网络接收到公共警报信息时,经由装置-装置通信将该信息中继到覆盖范围外部的用户设备。

根据实施方式,经由装置-装置通信发送第二警报指示包括例如广播警报指示、多播警报信息或者经由用户设备和其他用户设备之间创建的装置-装置传输连接来发送警报指示。多播警报指示可包括例如所谓的一对多广播。广播警报指示可以例如通过在一般信号中添加信息来实现,一般信号例如装置-装置同步信号(D2DSS)。

根据另一个实施方式,第一警报指示可从无线通信网络的公共警报系统接收,例如,从与无线通信网络的基站通信的公共警报系统的服务器接收。另外或另选地,可经由装置-装置通信从其他用户设备接收第一警报指示。因此,警报指示和警报信息可从用户设备中继到用户设备,由此遍及没有网络覆盖的大区域。

根据另一个实施方式,第一警报通知包括警报信息,因此,警报信息从警报通知提取以在第二警报通知内转送。例如,警报信息可以被包括在系统信息中或例如GSM或UMTS系统中的小区广播小区中。

根据另一个实施方式,通过在接收到警报指示时从无线通信网络的公共警报系统取得警报信息来实现确定警报信息。例如,用户设备经由寻呼或系统信息广播从例如ETWS或CMAS这样的公共警报系统(PWS)可以接收警报指示作为公共警报通知。在接收到公共警报通知时,用户设置通过读取LTE系统中的系统信息,或者借助GSM/UMTS中的广播小区可以取得详细警报信息。

根据另一个实施方式,该方法此外可包括以下步骤。将警报信息存储在用户设备的存储单元中并且在用户设备已接收到第一警报指示之后在用户设备处接收第三警报指示。基于第三警报指示来确定其他警报信息并且将第一警报指示的警报信息与第三警报指示的其他警报信息进行比较。基于该比较,经由装置-装置通信向其他用户设备发送包括其他警报信息的第四警报指示。例如,如果警报信息和其他警报信息是不同的,则用户设备可仅发送第四警报指示,使得用户设备不超过一次中继相同的警报信息。当经由装置-装置通信将警报指示转发到下一个用户设备时,这可导致循环,使得相同的警报指示被同一用户设备转发多次并且这会对用户设备进行指示全都相同的大量警报指示的攻击。为了避免这样,根据上述实施方式,可以仅在与之前发送的警报信息进行比较之后才可转发警报信息。

根据其他实施方式,将第一警报指示的接收时间存储在用户设备中并且将第三警报指示的接收时间与第一警报指示的接收时间进行比较。基于时间比较,经由装置-装置通信向其他用户设备发送第四警报指示。例如,中继来自公共警报系统的警报信息的行为可只持续指定时间段,以避免对用户设备反复用相同的警报信息攻击。用户设备转发警报信息的最大时间可被设置成几秒或几分钟,例如,1分钟。

根据另一个实施方式,在警报信息与其他警报信息相同的情况下,对相同的警报信息的发送次数进行计数并且依赖于计数数量禁止相同的警报信息的进一步发送。换句话讲,可限制相同的警报信息的转发情形的最大量,从而防止对用户设备反复用相同的警报信息攻击。

根据其他实施方式,确定警报信息的时效。时效指示通过无线通信网络指示警报信息的第一时间和用户设备基于所述第一警报指示确定警报信息的时间之间的时间段,例如,当特定警报由无线通信网络第一次发出时,可以在警报信息中添加时间戳。在接收到第一警报指示时,用户设备确定警报信息并且提取时间戳。然后,用户设备可将时间戳与当前时间进行比较并且可确定警报信息的时效。基于时效,经由装置-装置通信向其他用户设备发送第二警报指示。例如,仅如果警报信息年纪比30分钟或1小时小,则可以发送第二警报指示。因此,可不转发已过时的警报。

根据另一个实施方式,确定所述警报信息的跳计数值。该跳计数值指示所述警报信息经由装置-装置通信已向其他用户设备发送的次数。当在无线通信网络中第一次发出警报信息时,跳计数值可被设置成例如10至1000的范围内的预定值。每当警报信息被转发时,跳计数值可减少1。依赖于跳数计数器,禁止进一步发送所述警报信息,例如,唯独只要跳计数值超过0。因此,相同的警报信息被转发的次数可以被限制。

根据另一个实施方式,该方法包括此外确定在用户设备和通信网络之间是否存在通信连接以及确定是否经由装置-装置通信已从其他用户设备接收到第一警报指示。如果在用户设备和通信网络之间存在通信连接并且已从其他用户设备接收到第一警报指示,则禁止经由所述装置-装置通信来发送所述第二警报指示。换句话讲,如果用户设备在通信网络的覆盖范围内并且经由装置-装置通信从其他用户设备接收到中继的警报指示,则用户设备将不转发警报指示。这样可使警报指示的不希望的循环最少。假使用户设备没有与通信网络进行通信连接并且已从通信网络接收到警报信息,用户设备可转发警报指示。

根据另一个实施方式,接收第一警报指示的步骤包括接收包括第一警报指示的系统信息块(IB)。根据另一个实施方式,接收第一警报指示的步骤包括接收第一警报指示作为同步信号的一部分。

根据另一个实施方式,提供了一种用户设备。该用户设备包括:第一通信单元,其用于与无线通信网络通信,第二通信单元,其用于经由装置-装置通信与位于用户设备的发送范围内的另一个用户设备直接通信。然而,第一通信单元和第二通信单元可被实现为提供这两种功能的同一通信单元。该用户设备此外包括处理单元,其被构造成接收第一警报指示并且基于所述第一警报指示来确定警报信息。此外,处理单元被构造成经由装置-装置通信向另一个用户设备发送包括警报信息的第二警报指示。

根据实施方式,用户设备包括例如移动电话、个人数字助理、移动计算机或移动导航系统。

虽然在以上发明内容中描述了特定特征并且结合特定实施方式描述了以下的具体实施方式,但要理解,除了另外特别指出,否则实施方式的特征可彼此组合。此外,要理解,上述实施方式的特征可独立于彼此进行使用。

附图说明

现在,将参照附图更详细地描述本发明。

图1示意性示出根据本发明的实施方式的与多个用户设备连接的无线通信网络。

图2更详细地示意性示出根据本发明的实施方式的用户设备。

图3示出根据本发明的实施方式的方法的方法步骤。

具体实施方式

下面,将更详细地描述根据本发明的示例性实施方式。要理解,以下描述仅仅是出于例示的目的而给出的,本发明的原理没有被当作限制含义。相反,本发明的范围仅仅由随附权利要求书限定,而不旨在由下文中的示例性实施方式限制。

要理解,除非另外具体指出,否则本文中描述的各种示例性实施方式可彼此组合。此外,附图中示出或者在以下具体实施方式中描述的实施方式中的功能单元或组件的任何直接联接还可被实现为间接联接。

图1示意性示出无线通信网络100。无线通信网络100包括例如提供由圆102指示的覆盖范围的基站101。位于基站101的覆盖范围102内的用户设备可由基站101服务并且位于覆盖范围102外的用户设备可以是不能到达的,因此不能由基站101服务。公共警报系统103可以耦接到无线通信网络100,特别例如通过将公共警报系统PWS 103耦接到基站101或通信网络100的控制面的(未示出的)服务器。

图1还示出多个用户设备104至110。用户设备104位于无线通信网络100的覆盖范围102内,用户设备105至110位于覆盖范围102外。因此,基站101和用户设备104之间的直接通信是可能的,而基站101和用户设备105至110之间的直接通信是不可能的。然而,例如在3GPP标准中定义的,用户设备104至110可提供装置-装置通信能力。因此,如用户设备104至110之间的箭头所指示的,位于装置-装置通信的发送范围内的用户设备之间可以进行装置-装置通信。例如,用户设备104可经由装置-装置通信与用户设备105至110通信。同样地,用户设备105可经由装置-装置通信与用户设备104、106和110通信。

在图2中示意性示出了用户设备104的细节。用户设备104包括通信单元150,该通信单元150与无线通信网络100通信以及经由装置-装置通信与位于用户设备104的发送范围内的另一个用户设备直接通信。虽然图2示出单个通信单元提供与无线通信网络100的通信和经由装置-装置通信与另一个用户设备的通信二者,但用户设备104可包括两个单独通信单元,第一通信单元用于与无线通信网络100通信,第二通信单元用于与另一个用户设备直接通信。可通过3GPP中定义的ProSe/D2D或例如蓝牙(Bluetooth)或红外的任何其他短距离通信来促成装置-装置通信。用户设备104此外包括处理单元151,例如,微处理器或控制器。用户设备104可包括大量更多的组件,例如,存储器或存储、如同键盘、触摸屏、麦克风、扬声器等的输入输出装置,但为了清楚的原因,在图2中没有示出这些附加组件。如以下更详细描述的,处理单元151可被构造成执行包括图3中示出的方法步骤11至14的方法10。

在例如海啸或飓风的灾难情形的情况下,公共警报系统103可发出警报,该警报将由无线通信网络100分发。然而,由于灾难情形,导致无线通信网络100的一部分会发生异常,因此无线通信网络100的覆盖范围会减小。例如,如图1中所示,多个用户设备105至110会在覆盖范围102外部。因此,在步骤11中,用户设备104可以从基站101接收第一警报指示。例如,无线通信网络100可以借助寻呼消息告知用户设备104,该寻呼消息命令用户设备104读取系统信息(LTE系统中),或者借助于小区广告(UMTS/GSM中)来告知用户设备104。在步骤12中,用户设备104确定警报信息,例如通过读取系统信息或者通过从小区广播消息提取警报信息。在步骤13中,用户设备确定是否需要或允许转发警报信息。这是为了避免警报信息被同一用户设备转发多次,从而导致反复地对其他用户设备用相同警报信息的循环或攻击。以下,将更详细地描述步骤13。

在需要或允许转发警报信息的情况下,用户设备104在步骤14中向例如用户设备105的其他用户设备发送包括警报信息的第二警报指示。例如,如果用户设备104已创建了装置-装置连接,则它将来自公共警报系统的信息传送到所连接的装置-装置用户设备。如果例如用户设备未创建装置-装置连接但可能知道其附近的有装置-装置能力的用户设备,则用户设备可以按广播模式来传送公共警报系统信息。这可例如通过一次或多次广播或者通过在一般信号中添加公共警报系统信息来进行,一般信号例如装置-装置同步信号(D2DSS)。

在覆盖范围102外的用户设备也可以执行图3的方法步骤并且向另一个用户设备转发警报信息。例如,用户设备105可以从用户设备104接收转发的警报并且可以向用户设备106转发警报。由于能够进行装置-装置通信并且位于覆盖外情形的其他用户设备可以正在扫描装置-装置同步信号以形成装置-装置连接,因此装置-装置同步信号可以是适于用于添加和转发公共警报系统的信息的信号。

为了避免经由装置-装置通信循环地反复转发警报,用户设备104在步骤13中可以确定是否需要并且允许进一步转发警报。例如,公共警报系统的中继仅可以持续达指定时间段。例如,可以定义最大时间、转发情形的最大量、只中继相同的警报一次的约束或控制中继活动量的任何其他方法。根据其他实施方式,可通过用户设备或用户级别的IMSI(国际移动用户身份)编号来约束中继,例如,只允许具有奇数IMSI编号的用户设备来转发信息或者只允许特定用户类别转发信息。在不再需要或不允许转发的情况下,该方法继续进行到步骤11,如图3中所示。否则,用户设备将在步骤14中转发或中继警报信息。这样使得公共警报系统能够波及到遥远区域,只要存在可以接收警报信息并且转发或中继该警报信息的装置-装置用户设备。

可按不同方式实现将上述内容实现到现有和演进的移动网络通信标准中。以上已提到了这些中的一些。作为另选,例如,可将紧急广播消息添加到装置-装置多播信号链路中,例如,添加到一对多广播信令中。可以将用于装置-装置通信中的PWS消息的相同信令信息块(SIB)格式用于小区广播(SIB转发)。装置-装置同步信号可以指示紧急广播消息在预定定时或新的用信号通知的定时可用。此外,作为另选,可以针对装置-装置一对多广播信令来定义新PWS中继消息,其不需要创建的装置-装置通信。可以相比于SIB格式来修改PWS消息格式。此外,作为另选,可以定义新的PWS中继消息,其借助所创建的装置-装置通信来中继PWS信息。消息格式可与从网络广播的系统信息块相同或不同。具体地,可以需要添加对在装置-装置链路上共享的数据由PWS信息组成的指示。

应注意的是,接收转发的PWS信息的用户设备,例如,图1的用户设备105在接收到PWS信息时应当按照与从网络直接接收信息的用户设备(如图1中的用户设备104)相同的方式来进行动作。

以下技术细节可有助于在根据LTE和UMTS的目前移动通信网络中理解上述实现方式。

在根据3GPP TS 36.331的LTE网络中,地震海啸预警系统(ETWS)的主通知和/或辅通知可以在任何时间点发生。使用寻呼消息来向处于空闲模式的有ETWS能力的用户设备和处于连接模式的用户设备通知关于存在ETWS主通知和/或ETWS辅通知。如果用户设备接收到包括ETWS指示的寻呼消息,则应当开始接收ETWS主通知和/或ETWS辅通知。ETWS被包含在系统信息块类型10中并且ETWS辅通知被包含在系统信息块类型11中。类似地,商业移动警报系统(CMAS)的通知可以在任何时间点发生。使用寻呼消息向处于空闲和连接模式的有CMAS能力的用户设备通知关于存在一个或更多个CMAS通知。如果用户设备接收到包括CMAS指示的寻呼消息,则它应当开始接收CMAS通知。CMAS通知被包含在系统信息块类型12中。

在通用移动通信系统(根据3GPP TS 25.311的UMTS)中,UMTS地面无线接入网络(UTRAN)可指示通过将ETWS信息包括在寻呼类型1消息中来发送针对ETWS的主通知。使用带有安全过程的ETWS主通知向用户设备传递将ETWS主通知。带有安全消息的对应ETWS主通知经由专用控制信道(DCCH)来接收。

最后,要理解上述所有实施方式被视为被本发明涵盖,因为它是由随附权利要求书限定的。

再多了解一些
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