专利名称：可存活的移动网络系统的制作方法
技术领域：
本公开涉及无线通信网络的管究，更具体地，涉及小网络通信故障期间维持网络内的通信的系统。
背景技术：
无线通信网络容易因灾难或其它灾难性的故障而造成服务中断和丢失。灾难可以包括(但不限于)自然灾难，例如洪水、地震、龙卷风和海嘯或者这些事件的组合。灾难性故障可以包括(但不限于)例如对基站、通信链路、通信网络、网络服务的破坏或者这些事件的组合。在灾难中，尽快向受到影响的社区或区域提供紧急服务是很急迫的。网络或通信故障对有效和立即的紧急响应能力造成了消极影响。例如，虽然紧急响应人员(例如，但不限于警察、消防员、军人或救护人员)可具有全球终端或其它蜂窝移动设备，因为通信中断或通信和服务网络部分损坏，可能不能进行通信。
为了更好地理解在此描述的公开和各种实施例，现在结合示出了至少一个示例性实施例的附图和详细描述来参考以下的简要描述。图I示出了本公开的示意性实施例可以在其中操作的无线移动通信网络； 图2示出了本公开的示意性实施例可以在其中操作的已中断的无线通信网络；图3示出了根据本公开的示意性实施例的基站的详图；图4示出了根据本公开的示意性实施例，图3所示的基站的存活性模式组件的详细方框图；图5示出了根据本公开的示意性实施例的移动终端的方框图；图6示出了根据本公开的示意性实施例，用户设备存活性模式应用的详细方框图；图7包括局部视7A和图7B，示出了根据本公开的实施例，表示存活模式下的基站的顶层操作的流程图；图8包括局部视8A和图SB，示出了根据本公开的实施例，表示存活模式下的用户设备的顶层操作的流程图；以及图9是根据本公开的示意性实施例的移动终端的方框图。
具体实施例方式一开始应该理解，虽然下面提供了一个或更多实施例的示意性实现，不要将该描述视为对在此描述的实施例的范围进行限制。本公开不以任何方式受限于在此示意和描述的示意性实现、附图和技术，可在所附权利要求的范围以及其等效物的全部范围内对这些示意性实现、附图和技术进行修改。应当理解的是，为了简要和清晰地进行说明，在适当的情况下，在对应的或类似的单元中，附图间的附图标记可以重复。根据示意性的实施例，公开了在通信网络内分布的基站和移动终端的系统。该系统包括操作性地监视通信网络内的通信的多个存活性组件。存活性组件与至少一个基站共处一处，多个存活性组件执行通信网络内的对应组件的功能。根据本公开的另一实施例，通信网络的基站包括在通信网络故障期间维持基站的操作的存活性组件，其中，多个存活性组件对应于通信网络内执行相同功能的组件。根据本公开的另一实施例，通信网络的移动终端包括多个应用，当由处理器执行时，该多个应用在通信网络内的通信中断期间维持由移动终端激活的存活性模式下的操作。根据本公开的另一实施例，操作基站的方法包括由检测器确定通信故障的存在，以及响应于确定存在通信故障，由操作控制器激活通信网络内的多个基站中的存活性组件的操作。 本公开提供了使无线通信网络即使在网络被破坏或中断的情况下也可以维持功能性操作的无线网络存活装置。无线网络存活装置包括在移动终端或蜂窝设备和基站中实现的组件。可以将无线网络存活组件(本文中称为存活性组件)集成或设计在移动终端和基站中，并且可以与移动终端和基站的现有硬件和软件特征进行交互。在本公开的实施例中，标记“S-，，指示组件是存活性组件。此外，本文中使用的与电信和网络有关的术语，如“存活”、“存活性”、“存活的”意指尽管网络服务或通信中有中断或故障也能操作或继续操作的能力。无线网络存活组件可以是硬件单元、软件应用或者硬件和软件单元的组合。在紧急情况(例如网络服务或通信中断)中，激活无线通信网络内的现有移动终端和基站的存活性组件，以允许无线通信继续，例如但不限于发送和接收射频信号和消息。首先转向图1，描述了本公开的示意性实施例可在其中操作的移动无线通信网络100。在这些所描述的示例中，移动无线通信网络100中示意的基站和移动终端的数目仅是示意性的，并且不限于所示意的数目。移动终端可以包括无线设备，例如但不限于移动电话、智能电话、膝上型计算机、个人数字助理或本领域技术人员可知的其它这种无线移动设备。在无线网络100中，通信网络100中的多个基站通过有线或无线连接与基站控制器102连接。在该示意性实施例中，基站1118和基站3148分别通过有线连接122和152连接到基站控制器102。有线连接包括但不限于有线线缆、光纤线缆或者本领域技术人员知道的其它有线手段。在实施例中，到基站控制器102的连接还可以是无线的。基站还可以通过有线或无线手段可操作地耦合到通信网络，例如，通信网络104。例如，基站4138可以通过至通信网络104的有线连接来进行通信。移动无线通信网络100内的基站还可以通过在位于基站上的无线链路(例如，无线链路134和无线链路144)之间创建的无线点对点传输链路(例如，回程链路124)来彼此连接或者连接到网络。回程链路是基站之间的点对点无线链路，其使得第一基站与网络内的第二基站或其它节点通信。在所描述的示例中，基站2128通过回程传输链路124与基站1118通信。在实施例中，基站控制器102可以位于网络的基站内，例如,基站1118、基站2128、基站3148和基站4138内。
移动无线通信网络100还可以包括向网络的移动终端提供射频传输的卫星地面站，例如卫星地面站194。在示意性的实施例中，卫星地面站194可以从通信网络104发送和接收传输。卫星地面站194可以通过通信卫星192从多个终端(例如终端5140)发送和接收传输。本公开内使用的“多个”指代一个或更多个项。移动无线通信网络100包括多个网络组件，该多个网络组件可操作地耦合到多个基站，以启用移动服务网络的操作。例如，网络组件可以包括但不限于移动性管理实体(MME) 108、归属位置寄存器(HLR)和访问位置寄存器(VLR) 112、验证中心114和网关服务节点110。每个网络组件可以连接到通信网络104和服务网络106。在示意性实施例中，可以在诸如基站1118之类的基站和诸如终端1120之类的移动终端之间建立初始通信。基站118通过基站控制器102与网络组件通信，以使移动终端1120接入通信网络104和服务网络106。例如，基站控制器102可以使终端1120和终端3150在通信网络104上向网络组件(例如，移动性管理实体(MME) 108、访问位置寄存器和归属位置寄存器112、验证中心114和网管服务节点110)接收和发送通信。通信网络104 可以在信道或链路(例如但不限于信道162、164、166和168)上分别向网络组件通信。例如，HLR/VLR 112和验证中心114将标识网络内的每个移动终端，并验证移动终端的服务和能力。基站控制器102可以监管或控制移动无线通信网络100内的多个基站，例如但不限于基站1118、基站2128和基站3148，并使基站通过通信网络104连接到网络组件，例如但不限于验证中心114、HLR/VLR 112、移动性管理实体108、和服务网络106。在示意性实施例中，无线通信网络100的基站和移动终端包括存活性组件，存活性组件复制或执行与对应于该存活性组件的网络组件的功能相类似的操作或功能。例如，基站1118包括存活性组件116，基站2128包括存活性组件126，基站3148包括存活性组件146，以及基站4138包括存活性组件136。类似地，在示意性的实施例中，无线通信网络100的移动终端包括存活性组件，该存活性组件可以协同基站的存活性组件或与基站的存活性组件一起激活。例如，移动终端I包括存活性组件105，移动终端2130包括存活性组件115，移动终端3150包括存活性组件135，移动终端4140包括存活性组件125，以及移动终端5160包括存活性组件145。基站的存活性组件在无线通信网络100中包括对应的或复制的网络组件。该存活性组件能够执行无线通信网络100中的网络组件的功能，例如但不限于移动性管理实体108、归属位置寄存器和访问位置寄存器112(VLR/HLR)、验证中心114和网管服务节点110。每个基站中的对应存活性组件在正常操作期间监视网络组件的功能，并记录和存储与无线通信网络100中的网络组件的操作和操作状态有关的信息。移动终端还包括了包括软件应用和感测装置的存活性组件。现在转向图2，示出了本公开的实施例可在其中操作的已中断的无线通信网络。在图2中，根据本公开的实施例，将图I的无线通信网络100示意为正在中断中。在该示意性示例中，移动无线通信网络200可以具有通信中断、网络服务中断或者网络服务中断和通信中断的组合。在其它实施例中，组件之间的连接可被中断，或者组件自身可被中断。在所描述的移动无线通信网络(例如移动无线通信网络200)的这些示例中，可以在网络中的各个点处存在阻碍通信的网络服务中断和通信中断。网络服务中断和通信中断对基站、组件和网络的外部通信造成了消极影响，并阻碍了移动终端和基站之间的通信。移动无线通信网络内的服务中断可以包括影响网络服务的中断，例如但不限于至基站246的中断272、通信网络204内的中断278、服务网络206的中断284、网关服务节点208和通信网络204之间的中断280以及网关服务节点208和服务网关206之间的中断282。在示意性实施例中，即使从现有的基站控制器到基站的通信信道或链路(例如，至基站控制器202的通信信道252)保持不受影响，基站或基站组件也可受到中断(例如，至基站246的中断272)的影响。通信信道或链路可发生中断。中断还可以发生在至基站控制器的连接之间，例如，网络中断276。网络服务中断还可以包括至网络组件的中断，例如至网络组件移动性管理实体MME 210的中断286，以及至网络组件归属位置寄存器/访问位置寄存器HLR/VLR 212的中断288。移动无线通信网络200内的服务中断还可以包括影响通信或射频传输的中断。网络内的通信中断可以包括，但不限于，例如基站控制器202和基站1218之间的通信中断270，以及通信网络204和基站4238之间的通信信道或链路242上的通信中断274。 在该示意性示例中，每个基站包括存活性组件，存活性组件并入了可在无线通信网络200的网络组件中存在的能力和功能。在示意性实施例中，例如，基站1218、基站2228、基站3248和基站4238可以包括由移动性管理实体(MME) 210、访问/归属位置寄存器(VLR/HLR) 212、验证中心214和网关服务节点208提供的功能的子集。基站内的存活性组件，例如基站1218内的存活性组件216、基站2228内的存活性组件226、基站3248内的存活性组件246以及基站4238内的存活性组件236，被配置为在无线通信网络200的正常操作期间监视网络组件的操作。移动无线通信网络200中对网络服务或通信的中断可导致无线通信网络中的多个区域和多个网络组件变为停用或不工作。无线通信网络内的通信或网络中断激活存活基站内的存活性组件，例如，基站1218内的存活性组件216、基站2238内的存活性组件236以及基站4238内的存活性组件236，以建立或重新建立通信。移动终端220、230、240、250和260分别包括被配置为在通信网络中断时激活的存活性组件205、215、225、235和245。可以将存活性组件实现为软件应用、固件、硬件或者硬件和软件应用的组合。在示意性示例中，可以由移动无线通信网络200中的基站(例如，基站218、228、238和248)来激活移动终端220、230、240、250和260的存活性组件205、215、225、235和245。备选地，可以将移动终端220、230、240、250和260配置为检测网络中的中断，而无需
来自基站的任何指示。图I和图2的示图并不意味着暗示对实现不同优势实施例的方式物理或架构上的限制。除了所示意的组件之外或者替代所示意的组件，可以在特定的通信网络中实现其它组件。此外，在一些优势的实施例中，一些组件并不一定是必需的。例如，一些通信网络可以包括多个基站和多个移动终端。其它通信网络可以包括单个基站。其它通信网络可以不包括移动终端。此外，在其它示意性实施例中，例如可以不包括卫星地面站294和通信卫星292。现在转向图3，图3是根据本公开的示意性实施例的基站的详细示图。图3示出了在已中断的通信网络(例如图2中的网络200)中继续通信所需的网络组件的功能。
在图300中，基站310包括使基站310在无线通信网络(例如，图I的无线通信网络100)中接受、处理和传送通信的多个通信组件316。通信组件316可以包括但不限于无线接收机和发射机320、网络通信装置324、基站管理器322、电源326、和外部网络连接328。无线发射机和接收机320基于具体网络中终端的协议来发送和接收无线信号，对其进行放大，并控制对该无线信号的操作。无线发射机和接收机320以及网络通信装置324耦合到基站管理器322。基站管理器322监管包括无线发射机和接收机320以及网络通信装置324在内的基站310的操作。在中断(例如，图2中描述的网络服务中断或通信中断)的情况下，本地电网可变得不可用。电源326提供用于基站310的操作的功率。电源326被配置为在可用的情况下从本地电网(未示出)向基站310提供功率。在本地电网不可用时，电源326可以使用电池、 发电机组、可恢复的发电站或者这些电源的组合来向基站310继续提供功率。基站310的外部网络连接328允许基站310与外部设备进行接口连接。通信组件316还包括存活性模式组件330。在基站310的正常操作期间，存活性模式组件330监视或跟踪(shadow)无线通信网络200中对应组件的操作，并储存与组件的处理、组件的操作以及组件的状态有关的信息。在中断(例如图2中描述的通信中断或网络服务中断)的情况下，启用或激活存活性组件330中储存的信息，以维持存活基站的覆盖区内的通信活动和服务。在本公开的实施例中，存活基站是操作为紧急情况期间或者在已经发生通信中断之后接收和发送无线电波的基站。现在转向图4，描述了根据本公开的示意性实施例，基站410的存活性模式组件的详细方框图400。基站410的存活性组件430可以以图3的存活性组件330中包括的组件为特征。基站410包括通信组件，通信组件包括无线发射机和接收机420以及耦合到基站管理器422的网络通信装置424。基站管理器422监管包括无线发射机和接收机420以及网络通信装置424在内的基站410的操作。在中断(例如，图2中描述的网络服务中断或通信终端)的情况下，电源426在本地电网不可用的情况下向基站410的操作提供功率。存活性组件430被配置为在基站中工作。在这些所描述的示例中，存活性组件430被列为单独的单元。然而，也可以将存活性组件430实现为在基站管理器(例如，基站管理器422)的处理器内进行协作的软件处理。在基站410的正常操作期间，存活性模式组件430跟踪或记录对应网络单元中的功能，并存储与该处理、操作和状态有关的信息。检测器438监视通信网络内的外部网络连接460以及移动终端的通信活动，以确定在通信网络内(例如，图I的通信网络100和图2的通信网络200)是否存在中断。检测器438可以从接收到的关于(例如但不限于)至外部网络连接460的通信链路故障、移动终端提供的通信网络内的故障以及基站管理器422的操作故障有关的信息来检测通信网络的中断。检测器438对中断的检测使检测器438可激活或启用基站在存活性模式下的操作，以便于继续与通信网络内的本地移动终端、存活基站和存活的网络组件的通信操作。
在存活性模式下，检测器438激活操作控制器436。操作控制器436实现在存活性模式下管理基站的继续操作的处理。在存活性模式下，操作控制器可以与基站管理器422一起操作，以操作基站400。基站管理器422监管基站400的操作，包括连接到基站410的天线塔内的天线的无线发射机和接收机420。检测器438使操作控制器436在激活或存活性模式下操作基站管理器422和存活性组件430。检测器438还操作为恢复正常的基站操作，并使存活性组件430进入监视或被动模式。可以在存活性模式下激活S-无线链路432，以在存活的网络中的其它运行的或存活的基站或节点之间启用通信业务。S-无线链路432可以包括信令和业务信道。检测器438和操作控制器436激活S-无线链路432，以使得可以在基站的网络区域上或网络区域内提供网络服务和通信。S-无线链路432可以使用与移动终端相同的通信信道来使得基站可以通过与移动终端至移动终端通信相类似的方式来与其它基站通信。例如，使具有S-无线链路432的基站从另一基站接收和发送射频信号。 在存活性模式下操作的操作控制器436和检测器438可以激活或启用无线网络控制器440。无线网络控制器440与移动性和位置控制器444 一起操作，以管理基站覆盖区内的移动终端的连接。无线网络控制器440操作可以包括当移动台从无线网络控制器440的第一覆盖区内的第一存活基站向无线网络控制器440的第二覆盖区内的第二存活基站移动或在覆盖区之间转移时，监管存活基站之间的通信传递。在移动终端移动或转移到由无线网络控制器440监管的基站覆盖区的边界或边缘时，无线网络控制器440还可以向移动终端提供警告或警报。可以将警告格式化为例如但不限于预先录制的语音通告、重新录制的铃音或者文本消息。无线网络控制器440与移动性管理实体446 —起或协同包含允许以下各项的资源和处理对通信覆盖区中的移动终端之间的呼叫和通信业务进行规划和寻路，寻路至其它通信网络站，以及所装备的终端之间的通信中继。无线网络控制器440和移动性管理实体446还包括在可用于网络服务的地理位置中在移动终端上提供信息，以及提供在具体地理区域中可能可用的网络服务的能力。验证器442组件监视在正常操作期间监视其在通信网络中的对应组件(例如验证中心214)的验证处理。验证和授权处理可以包括例如但不限于备份密钥和处理、加密算法和安全策略。验证器442存储基站的正常操作期间的所有相关参数。在网络中断中检测器438可以将验证器442激活到存活性模式。在存活性模式下，验证器442向存活区域中的移动终端提供验证和授权处理。存活区域是在存活性模式下操作的存活基站的地理或覆盖区域。在存活性模式下，备份密钥和处理将使得来自不同网络的移动终端在一起操作，并且还使得向终端组提供附加的紧急服务。在一些实施例中，当基站可以在对无线业务进行最小验证和加密或者不进行验证和加密的情况下，可以不需要验证器442。在这些实施例中，对于安全，移动终端可以依靠其自己的单独的加密和验证。还可以由中断网络中的检测器438激活访问位置寄存器和归属位置寄存器448。访问位置寄存器和归属位置寄存器448 (HLR/VLR)以及移动性管理实体446 (MME)复制移动无线通信网络200中的对应组件(例如MME 210和HLR/VLR 212)的功能。访问位置寄存器和归属位置寄存器448在基站的覆盖区内提对供终端的继续识别和服务预订。可以用使得存活性模式下可以对移动终端进行验证和管理的信息来预配置或预加载访问位置寄存器和归属位置寄存器448。访问位置寄存器和归属位置寄存器448以及移动性管理实体446 (MME)维持终端在基站的区域中的注册，以便于终端间的通信。访问位置寄存器和归属位置寄存器448还包含与移动终端在基站的区域中的位置有关的信息，该信息是以前从先前在正常模式下操作的对应网络组件(例如，MME 210和HLR/VLR 212)记录或高速缓存的。以前记录和高速缓存的信息使得可以继续识别通信网络内的移动终端，包括在网络中断时可以关闭或不活动的移动终端。在实施例中，多个基站可以是可用的。访问位置寄存器(VLR)和归属位置寄存器(HLR) 448与可用基站及其VLR/HLR和MME组件交换信息，以使现有终端位于基站的存活组内。访问位置寄存器和归属位置寄存器448还可以翻译电话号码以向本地终端和服务转发。例如，访问位置寄存器和归属位置寄存器448可以向适当的本地可用工具(facility)翻译紧急联系人号码，或者提供适当的消息响应，例如，退出服务通告和消息交换。定位器450提供位置服务以补充移动网络的位置能力，包括但不限于针对需要网 络进行的位置测量处理(例如但不限于全球定位系统卫星信号)的移动终端的处理服务。定位器450还可以提供附加的传输和处理工具，以使得可以将来自基站的传输用于由移动终端或由基站自身处理，或者协同其它可用的或操作中的基站处理的位置服务。在来自位置服务的无线信号不再可用的情况下，可以装备定位器450来提供针对一些位置服务的置换信号。这可以包括例如但不限于针对卫星位置服务或本领域技术人员可辨认出的其它完全的路基位置技术的补充路基或陆地信号。存储服务器452在基站410的正常操作期间维持对最近的本地通信业务和与正在整个网络上使用的应用有关的信息的高速缓存或存储。存储服务器452在正常操作期间从其在通信网络中的对应服务器组件(例如网关服务节点208)捕获和更新该信息。在中断或网络退出使用期间，由操作控制器436激活存储服务器452以担当本地服务器。可以使用与在网络可用时所使用的协议和地址相类似的协议和地址来访问存储服务器452中的信息。此外，可以用在基站的本地区域中可使用的信息来预加载存储服务器452，以继续网络操作。例如，存储服务器452可以包含如下信息或资源包括地图、基础设施规划、地址、修复手册和在紧急情况期间可以有用的其它这种信息，但不限于此。可以将通信控制器454配置为在网络中断期间向终端提供视觉帮助或视图。通信控制器454还可以发起使得网络内的终端可以通信的专用的服务，例如，广播信息语音和数据信道。例如，通信控制器454可以在共享信息、语音通信和其它服务中促进终端组的形成和操作。通信控制器454还可以向终端指定用于对等网络通信的无线信道，该终端能够建立这种链路。在对等通信模式下，基站可以通过无线网络控制器440以及访问位置寄存器和归属位置寄存器448向终端提供适合的标识和寻址代码，以彼此进行识别并用于对等信道的分配和监管。S-无线控制器434使通信服务在中断发生后可以在网络内存在基站的区域上继续并扩展。可以由检测器438将S-无线控制器434与S-无线链路432 —起使用，以确定通信网络内的中断的程度。例如，中断可以是通信网络内的单个基站的本地通信或网络故障，或者其可以是影响到多个基站的全局故障。检测器可以操作S-无线控制器434和S-无线链路432，以确定网络中的其它基站的存在和操作状态，以及基站是正在存活性模式下操作还是没有受到任何网络或通信中断的影响。S-无线控制器434还可以包含以下装置其便于无线发射机和接收机420利用与网络内的移动终端相同的无线信道来使基站与其它基站通信。S-无线控制器434还可以使用S-无线链路432来与其它基站或网络节点进行通信。外部网络连接460与外部网络设施和组件进行接口连接。检测器438可以监视外部网络连接，以确定网络组件是否中断以及基站是否应该进入存活性模式。检测器438还监视网络以确定是否恢复网络通信，并使基站返回到正常操作和停止存活性模式组件430的操作。现在转向图5，根据本公开的示意性实施例示出了移动终端500的方框图。移动终端500可以具有可在服务或通信中断期间激活的终端存活性模式应用518。移动终端500包括可以在移动终端500中出现的组件，例如射频收发信机530、显 示器550、麦克风560、扬声器570、键盘540和接口 512，但不限于此。移动终端还可以包括本地外部接口 580、通信处理514、终端应用处理516和电源520。可以用终端存活性模式应用518来预加载移动终端500，以使移动终端500在通信中断期间激活存活性或紧急模式。例如，在一个实施例中，可以通过从基站接收到的指示通信服务中断或不可用的旗标或其它指示符来激活存活性模式应用518。在另一实施例中，可以通过在网络上发送的参数的通信(例如，访问信道响应消息)来激活终端存活性模式应用518。图6示出了存活性模式应用620的详细方框图600，该存活性模式应用620可以作为存活性模式应用(例如，图5的终端存活性模式应用518)的一部分存在。终端存活性模式应用620可以包括多个不同的应用，例如但不限于备选识别630、终端端对端应用640、射频扫描650、模式显示660、模式保存操作670、业务节流(throttle) 680、环境米样690和环境传感器692。备选识别630可以解释来自基站的广播信令，并启用存活性功能。备选识别630允许移动终端维持可以由通信网络内的另一移动终端或基站验证的附加标识。附加标识可以包括但不限于终端名称、终端附属(例如救护、联邦应急、管理代理)和终端用户功能(例如，医疗、电工、警察、火灾或其它这种功能)。在终端端对端应用640中，多个移动终端可以在通信网络内彼此通信，或者彼此直接通信。终端端对端应用640可以在多个移动终端之间启用信息和分组的接收和发送。例如，可以启用三向或多向通信。此外，例如，在中断期间，可以在覆盖区内的设备或终端之间交换文本消息。射频扫描650可以使移动终端扫描其本地区域，以确定存活基站的存在。通过扫描获得的信息可以包括但不限于基站的操作模式，例如，基站是在省电模式下操作还是在电池电源下操作。然后，可以向用户传送该信息，以启用与活跃基站的手动选择。还可以向运行的基站传送该信息，以协助重新形成覆盖岛、信道分派和业务的寻路，该运行的基站最小程度地中断或者没有受到通信中断的影响。模式显示660将向终端用户提供一些显示，以指示终端的操作模式。例如，在保存操作模式下，移动终端可以在针对其自己并且还针对基站保存功率的模式下操作。例如，如果终端在省电模式下操作，它可以减少至基站的信令量，这可导致省电。此外，终端可以提供显示，该显示提供与正在存活性模式下操作的终端、基站或网络有关的信息。业务节流680控制在存活模式下可以使用的网络业务的量，以防止网络中的存活组件变得过载。环境采样690使环境传感器692感测环境状况或质量，例如压力、空气温度、天气状况、空气质量或者可以由本领域技术人员辨识的其它类似的环境状况。可以向存活网络中的其它终端或存活性组件发送来自这些传感器的信息，并用来协助管理和从中断恢复。现在转向图7，图7包括局部视7A和图7B，流程图700示出了根据本公开的实施例，在正常和存活性模式下操作的基站的顶层操作。在步骤710处，操作开始于监视等待状态，其中，基站监视基站通信。在步骤720处，确定是否存在网络中断。网络中断可以包括但不限于网络服务中断和通信中断。在没有通信网络中断的情况下，基站内的存活性模式组件可以继续跟踪和记录网络内的对应组件的操作。
存活性模式组件在步骤780处高速缓存与网络通信和业务有关的信息，并在步骤710处在基站通信中继续监视通信网络中断的存在。在步骤720处检测到通信网络中断导致在步骤730处发起基站存活性模式操作。步骤732处对基站存活性模式操作的激活使得多个操作被激活以维持网络内的通信。例如，在步骤734处，操作控制器可以发起指示基站处于存活性模式的广播信令。在步骤736处，操作控制器可以使用无线收发信机和无线链路发起通信。在步骤738处，存活性模式组件可以处理呼叫业务，存活性模式组件包括但不限于是无线网络控制器、访问/归属位置寄存器、移动性管理实体和验证器。在步骤740处，存储服务器可以提供以前高速缓存或存储的与本地服务有关的信息。在步骤742处，通信控制器可以进行通信链路的建立，以提供本地通信。在步骤744处，定位器可以提供协助在基站的区域中定位移动终端的信息。存活性组件在步骤750继续监视持续中断的网络。在步骤760处，确定网络的正常操作是否恢复。在步骤770处，正常操作的恢复结束了存活性模式。存活性组件可以在步骤780存储或高速缓存网络信息，并返回到步骤710处以跟踪或监视正常的基站通信。现在转向图8，图8包括局部视8A和图8B，流程图800示出了根据本公开的实施例，在正常和存活性模式下的终端的顶层操作。在步骤810，操作以监视基站通信而开始。在步骤820，确定是否存在网络中断。在没有任何网络中断或网络故障的情况下，终端在步骤810继续监视基站通信。若在步骤820存在网络中断则导致在步骤830发起针对终端的存活性模式。在步骤832发起终端存活性模式。存活性模式包括但不限于步骤834处对备选识别的激活，该激活使得基站可以识别终端。步骤846处的存活性显示可以指示终端和网络在存活性模式下操作。存活性模式还可以包括步骤836处对可用无线链路和其它基站的射频扫描。终端活动还可以包括步骤838处的业务节流，业务节流使终端降低该终端与基站通信的速率。其它活动可以包括步骤840处对端对端应用的激活、环境采样和报告842。终端存活性应用在步骤850处继续监视从基站接收到的与网络中的持续中断有关的信息。在步骤860处，确定网络的正常操作是否恢复。在步骤870处，正常操作的恢复结束了终端存活性模式。在正常操作下，终端存活性应用返回到步骤810处对基站通信的监视。在移动终端中以及在其与基站的交互中，可以发起存活性模式保存操作844来节省功率和无线资源。无线资源可以包括但不限于时间、频率以及具体射频(RF)频谱内的射频功率。存活性模式保存844操作可以包括例如更长的睡眠周期、缩短的广播信令以及简化的无线接入技术格式类型。在扩展覆盖中，存活性模式下的移动终端可以通过例如射频信号传输中的附加功率、更低的传输速率、更高的编码格式、备选的天线配置和更小的正交频分复用(OFDM)片大小或时分多址接入(TDMA)帧来支持扩展范围操作，但不限于此。这还可以包括以简化的特征集合来操作无线接入技术。例如，替代在复杂的通用移动电信系统(UMTS)模式下操作，无线接入技术可以在全球移动通信系统(GSM)通信模式下操作。移动终端和基站还可以协调其传输，以降低移动网络系统之间的干扰。降低移动网络系统之间的干扰通过限制使用和降低通信网络内的业务来增加在存活性模式下操作 的移动终端的范围。还可以通过在移动终端之间进行设备至设备通信来保存存活性模式下的移动终端的资源，该移动终端在运行中并能够进行设备至设备通信，并且该移动终端在另一移动终端的信号范围内。现在参考图9，根据本公开的示意性实施例示出了移动终端900的方框图。移动终端900可以是可担当智能终端(例如，图5中的智能终端500)的移动无线通信设备，例如，移动蜂窝设备。可以将移动终端900配置为实现本公开的各方面，例如图5中描绘的终端存活性模式应用518。可应用的通信设备的示例包括寻呼机、移动蜂窝电话、蜂窝智能电话、无线管理器、个人数字助理、计算机、膝上型机、手持无线通信设备、具有无线能力的笔记本计算机以及其它这样的通信设备。移动终端900包括通信子系统924中的通信单元,可以将通信子系统924配置为通过天线系统926执行射频通信。天线系统926可以包括多个天线，用于同时的射频信号发送或接收。移动终端是具有高级数据通信能力的双向通信设备，该高级数据通信能力包括通过收发信机网络与其它移动设备、计算机系统、助理进行通信的能力。在图9中，移动终端900包括与图5的移动终端500中描述的组件相类似的多个组件。组件包括例如但不限于控制移动终端900的总体操作的主处理器948。通过通信子系统924执行通信功能。通信子系统924在无线链路950上从无线网络928接收消息，并在无线链路950上向无线网络928发送消息。通信子系统924在移动设备900与不同的系统或设备(例如，天线系统926)之间提供通信，而不使用无线网络928例如，通信子系统924可以包括红外设备以及用于短距离通信的相关电路和组件。短距离通信标准的示例包括红外数据协会(IrDA)所开发的标准、蓝牙、以及电气与电子工程师协会(IEEE)所开发的802. 11系列标准。例如，短距离通信可以包括但不限于2. 4GHz频段或5. SGHz频段内的射频信号。在移动终端的该示意性实施例中，根据全球移动通信系统(GSM)和通用分组无线服务(GPRS)标准对通信子系统924进行配置。GSM/GPRS无线网络在世界范围内使用，并且在没有限制的情况下，预期这些标准将被例如增强型GSM演进数据环境(EEDGE)和通用移动电信服务(UMTS)、高速分组接入(HSPA)、长期演进(LTE)以及其它可应用于多输入多输出技术的标准所最终取代。目前仍然在制定新标准，然而相信新标准将具有同此处描述的网络相似的网络行为，因而本领域技术人员应当理解，此处描述的实施例打算使用将在未来开发出的任何其它合适的标准。连接通信子系统924和无线网络928的无线链路950表示根据所定义的针对GSM/GPRS通信指定的协议操作的一条或更多不同的射频(RF)信道。利用较新的网络协议，上述信道能够支持电路交换语音通信和分组交换数据通信。虽然在一个示意性的实现中，与移动终端900相关的无线网络928可以是GSM/GPRS/EDGE无线网络，然而在不同的实现中，其它无线网络也可以与移动终端900相关联。这些网络的示例包括但不限于码分多址接入(CDMA)或CDMA 2000网络、GSM/GPRS/EDGE网络(如上所述)、诸如UMTS和HSPA的第三代(3G)网络、以及还包括未来的第四代(4G)网络，4G网络例如是LTE和全球微波互操作性(WiMax)。主处理器948还与其它子系统交互，例如随机存取存储器(RAM) 922、闪存920、显示器918、辅助输入/输出(I/O) 936子系统、数据端口 938、键盘940、扬声器944、麦克风946和其它设备子系统952。移动终端900的一些子系统执行涉及通信的功能，而其它子系统可提供“驻留”或机上功能。作为示例，可以将显示器918和键盘940用于涉及通信的功能(例如输入文本消息以在网络928上传输)和驻机功能(例如计算器或任务列表)。在所需的网络注册或激活过程已经完成后，移动终端900可以在无线网络928上发送和接收通信信号。将网络接入与移动终端900的订户或用户相关联。为了标识订户，移动终端900需要订户标识模块或可拆卸的用户标识模块(SM/RUM模块)916插入到SM/RUM接口 930中，以与网络通信。SM/RUM模块916是一种常规“智能卡”，其中，该智能卡可被用于识别移动终端900的订户并用来对移动终端900进行个性化。在没有SM/RUIM模块916的情况下，对于与无线网络928的通信，移动终端900没有完全运行。通过将SM/RUM模块916插入到SM/RUM接口 930中，订户可以访问所有预订的服务。服务可以包括:《eb浏览和消息收发，消息收发例如是电子邮件、语音邮件、短消息服务(SMS)、多媒体消息服务(MMS)。可以包括更高级的服务销售点、现场服务以及销售自动化。SM/RUM模块916包括处理器和用于存储信息的存储器。一旦将SM/RUM模块916插入到SM/RU頂接口 930中，其与主处理器948耦合。为了识别订户，SM/RU頂模块916可以包括一些用户参数,例如，国际移动订户标识(IMSI)。使用SM/RUM模块916的好处在于没有必要由任何单个物理移动终端来绑定订户。SM/RUIM模块916也可以存储针对移动终端的其他订户信息，包括记事本(或者日历)信息和最近的呼叫信息。备选地，也可以将用户识别信息编程到闪存920中。移动终端900是电池供电的设备，并包括用于容纳一个或更多个可充电电池934的电池接口 932。在至少一些实施例中，电池934可以是具有嵌入的微处理器的智能电池。电池接口 932耦合到稳压器(未示出)，稳压器在向移动终端900电路提供功率V+中对电池934进行协助。虽然当前的技术使用了电池，将来的技术(例如，微燃料电池)可以向移动终端900提供功率。 移动终端900还包括将于以下进行详细说明的操作系统902和软件组件904至914。主处理器948所执行的操作系统902和软件组件904至914通常存储在永久性存储器(例如闪存920)中，备选地，永久性存储器也可以是只读存储器(ROM)或类似的存储单元(未示出)。本领域技术人员将意识到，可将部分的操作系统948和软件组件904至914 (例如特定的设备应用)或其一部分临时加载到易失性存储器(例如RAM 922)中。还可以包括本领域技术人员周知的其他软件组件。通常在制造过程中，将用于控制基本设备操作的软件应用952的子集(包括数据、语音通信应用、天线系统926和通信子系统924应用)安装在移动终端900中。其它软件应用包括消息应用904，消息应用900可以是允许移动终端900的用户发送和接收电子消息的任何适合的软件程序。本领域技术人员众所周知，存在对消息应用904的各种备选。通常将用户已发送或接收的消息存储在移动终端900的闪存920或移动终端900中的其他适合的存储单元中。在至少一些实施例中，可以将发送和接收的消息中的一些远离设备900存储，例如，存 储在与移动终端900通信的相关主机系统的数据存储器中。软件应用还可以包括设备状态模块906、个人信息管理器(PM) 908和其它合适的模块(未示出)。设备状态模块906可提供持久性，这意味着设备状态模块906确保将重要的设备数据存储在持久性存储器(例如，闪存存储器920)中，以使得当移动设备900关闭或掉电时，数据不会丢失。PIM 908包括用于对用户感兴趣的数据项进行组织和管理的功能，用户感兴趣的数据项例如但不限于电子邮件、联系人、日历事件、语音邮件、约会、以及任务项。PIM应用具有经由无线网络928发送和接收数据项的能力。可以经由无线网络928将PM数据项与移动终端订户的对应数据项进行无缝集成、同步和更新，该对应数据项被存储或与主机系统相关联。该功能在移动终端900上关于这种项创建了镜像主机。当主机系统是移动终端订户的办公室计算机系统时，这可以是特别有优势的。移动终端900还包括连接模块910和信息技术(IT)策略模块912。连接模块910实现移动终端900与该移动终端900被授权与之进行接口连接的无线基础设施和任何主机系统(例如企业系统)通信所需的通信协议。连接模块910包括应用编程接口(API)的集合，可以将API的集合与移动终端900集成，以使得移动终端900可以使用与企业系统相关联的任意数量的服务。连接模块910使得移动终端900可以与主机系统建立端对端安全的、经验证的通信管道。可以使用由连接模块910为其提供接入的应用子集来从主机系统向移动终端900传递IT策略命令。这可以通过无线或有线的方式进行。然后，可以向IT策略模块912传递这些指令，以修改设备900的配置。备选地，在一些情况下，也可以在有线连接上进行IT策略更新。IT策略模块912接收对IT策略编码的IT策略数据。然后，IT策略模块912确保IT策略数据被移动终端900所验证。然后，可以将IT策略数据以其本来的形式存储在闪存920中。在存储IT策略数据之后，可以由IT策略模块912向驻留在移动终端900上的所有应用发送全局通知。然后，可针对其应用IT策略的应用通过读取IT策略数据以查找可应用的IT策略规则来进行响应。终端存活性应用模块914通过通信子系统926监视网络通信，并发起和终止终端存活性模式和存活性组件的功能，例如，参考图7和图8描述的功能。
也可以将其他类型的软件应用安装在移动终端900上。这些软件应用可以是在移动终端900的制造之后增加的第三方应用。第三方应用的示例包括游戏、计算器、实用程序以及本领域技术人员知道的其他类似的应用。可以通过无线网络928、辅助I/O子系统936子系统、数据端口 938、通信子系统924或者任何其它适合的设备子系统952来将其它应用加载到移动终端900上。应用安装的这种灵活性增强了移动终端900的功能，并且可以提供增强的机上功能、通信相关功能或其二者。例如，安全通信应用可使得使用移动终端900来执行电子商务功能和其他这种盒融交易。数据端口 938使得订户可以通过外部设备或软件应用来设置偏好，以及在不通过无线通信网络的情况下，通过向移动终端900提供信息或软件下载来扩展移动终端900的能力。例如，可以使用备选的下载路径，通过直接从而可靠和可信的连接将加密密钥加载到 移动终端900上，以提供安全的设备通信。数据端口 938可以是使移动终端900与另一计算设备进行数据通信的任何合适的端口。数据端口 938可以是串口或并口。在一些实例中，数据端口 938可以是USB端口，包括用于数据传递的数据线，以及可以提供充电电流以对移动终端900的电池934充电的电源线。在操作中，将由通信子系统924处理接收到的信号(例如文本消息、电子邮件消息或者网页下载)，并向主处理器948输入。然后，主处理器948将处理接收到的信号，以向显示器918输出或者备选地向辅助I/O子系统936输出。例如，订户还可以使用键盘940结合显示器918和可能的辅助I/O子系统936来编写数据项，例如，电子邮件消息。辅助I/O子系统936可以包括以下设备触摸屏、鼠标、轨迹球、红外指纹探测器或具有动态按键能力的滚动轮。优选地，键盘940是具有或不具有电话类型小键盘的字母数字键盘。然而，也可以使用其它类型的键盘。可以在无线网络928上通过通信子系统924来发送已编写的数据项。对于语音通信，移动终端900的总体操作是类似的，除了向扬声器944输出接收到的信号，以及由麦克风946产生用于发送的信号之外。还可以在移动终端900上实现备选的语音或音频I/O子系统，例如语音消息录制子系统。虽然主要通过扬声器944来完成语音或音频信号输出，也可以使用显示器918来提供附加信息，例如主叫方的标识、语音呼叫的持续时间或者其他语音呼叫相关信息。尽管本公开中已经提供了多个实施例，但是应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可以通过许多其他具体形式来体现所公开的系统和方法。当前示例应被认为是示意性而非限制性的，并且本发明不限于这里给出的细节。为了最好地解释实施例的原理和实际的应用，以及为了使本领域其它技术人员理解具有各种修改(适于所预期的具体使用)的各种实施例的公开，选择和描述了所选的实施例。例如，可以将各种单元或组件组合或集成在另一系统中，或者可以忽略或不实现特定的特征。可以通过计算机实现的处理来实现本文中公开的处理，其中，不同的所示意的动作可以采取在计算机可记录存储介质或设备上体现的程序代码的形式，以由控制器或处理器单元(例如，通信处理器514)执行。可记录存储介质或设备可以是例如半导体存储器、EPR0M、硬盘驱动、闪存驱动、固态盘驱动、软盘、CD-ROM、DVD-ROM或一些其他的机械存储设备。控制基本设备操作的实质性程序(包括数据和语音通信应用)通常将在制造期间安装在移动终端上，然而也可以是在部署之后安装或更新的。此外，在不背离本公开的范围的情况下，可以将在各个实施例中描述和示意为离散的或单独的技术、系统和子系统与其它系统、模块或技术进行组合和集成。可通过其它一 些接口、设备或中间组件，对示出或讨承为耦合或直接耦合或彼此通信的其它项进行间接耦合或通信，而不管是电子的、机械的或者是其他形式的。在不背离在此公开的原理和范围的情况下，本领域技术人员可以发现并做出改变、替换和变更的其他示例。
权利要求
1.一种在通信网络内分布的基站和移动终端的系统，所述系统包括 多个用于监视通信网络内的通信的存活性组件， 其中，所述存活性组件位于至少一个基站，以及 多个所述存活性组件执行通信网络内对应组件的功能。
2.根据权利要求I所述的系统，其中，所述存活性组件包括确定通信网络内存在通信中断的检测器。
3.根据权利要求I所述的系统,其中,所述存活性组件位于至少一个移动终端内。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述存活性组件包括操作控制器，所述操作控制器由所述检测器激活，以管理基站与基站中的基站管理器组件的操作。
5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述存活性组件包括具有移动性管理实体以及访问位置寄存器和归属位置寄存器的移动性和位置控制器，以识别移动终端在基站的覆盖区内的位置。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述存活性组件包括验证器，所述验证器为存活区中的移动终端提供验证和授权处理。
7.根据权利要求I所述的系统，其中，所述存活性组件包括S-无线链路，所述S-无线链路由所述检测器启用以在通信网络内的基站之间建立通信链路。
8.根据权利要求4所述的系统，其中，所述存活性组件还包括存储服务器，所述存储服务器由所述操作控制器激活，以提供本地信息和资源。
9.一种通信网络的基站，包括 存活性组件，在通信网络故障期间维持基站的操作，其中，多个所述存活性组件对应于通信网络内执行相同功能的组件。
10.根据权利要求9所述的基站，其中，所述存活性组件包括 检测器，确定存在通信网络故障。
11.根据权利要求10所述的基站，其中，所述检测器激活基站中所述存活性组件的操作。
12.根据权利要求9所述的基站，其中，各个存活性组件监视其在通信网络内的对应组件，并高速缓存所述对应组件的信息和活动。
13.根据权利要求9所述的基站，其中，使用信息来预加载多个所述存活性组件。
14.根据权利要求13所述的基站，其中，使用信息来预加载存储服务器。
15.根据权利要求13所述的基站，其中，使用信息来预加载验证器、移动性管理实体、访问位置寄存器和归属位置寄存器中的至少一个。
16.根据权利要求9所述的基站，其中，所述存活性组件还包括 S-无线链路，由所述检测器激活所述S-无线链路来启用运行的基站之间的通信业务。
17.根据权利要求10所述的基站，其中，所述存活性组件还包括 操作控制器，由所述检测器激活所述操作控制器来启用存活性模式下的基站的操作。
18.一种通信网络的移动终端，包括 多个应用，当由处理器执行所述多个应用时，所述多个应用在通信网络内的通信中断期间维持由移动终端激活的存活性模式下的操作。
19.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述多个应用包括确定存活基站的位置的射频扫描。
20.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述多个应用还包括 使环境传感器感测环境状况的环境采样。
21.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述多个应用还包括 可操作以在移动终端与基站交互时节省移动终端内的电能和资源的保存操作。
22.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述多个应用还包括 备选识别，所述备选识别解释来自基站的广播信令，并启用存活性功能。
23.一种操作基站的方法，包括 由检测器确定存在通信故障；以及 响应于确定存在通信故障，由操作控制器激活通信网络内多个基站中的存活性组件的操作。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括 响应于存在通信故障，检索在基站的存储服务器内高速缓存的信息，其中，所述高速缓存的信息是在确定存在通信故障之前存储在所述存储服务器中的。
全文摘要
本发明公开了在移动通信网络内的故障期间建立通信链路。对多个基站(218、228、238、248)和多个移动终端(220、230、240、250、260)之间的通信中断(270、272、274、276、278、280、282、284、286、288)的检测激活了基站(116、126、136、146、216、226、236)和移动终端(105、115、125、135、145、205、215、225、235、245)内的存活性组件(330、518)，以在存活性模式下操作。存活性模式使存活基站(216、226、236)通过激活的存活性组件(205、215、225、235、245)向移动终端(220、230、240、250、260)提供通信和服务(440、442、444、450、452、640、660、670、680、690)。可以中断存在，可以针对备选通信链路(124、134、144、224、234、244、420、430)进行操作。
文档编号H04W12/06GK102870449SQ201080066522
公开日2013年1月9日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者戴维·斯蒂尔, 罗伯特·诺瓦克 申请人:捷讯研究有限公司