CN101317437B - 无线局域网络上支持紧急呼叫 - Google Patents

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Abstract

一种用以在无线局域网络中识别紧急呼叫的装置，该装置包括指示符，该指示符用以识别一呼叫为紧急呼叫，所述指示符可为标记或信息元素。所述信息元素可包括关于放置所述紧急呼叫的站的位置的信息。此信息可用以定位呼叫者。所述位置信息可以与紧急呼叫分开由所述站传输至接入点。

Description

无线局域网络上支持紧急呼叫
技术领域
本发明主要涉及无线局域网络(WLAN)，具体涉及在WLAN中支持紧急呼叫。
背景技术
现有的802技术(802.11WLAN、802.15无线个人局域网络(WPAN)等)传统上并未像蜂窝(cellular)一样支持紧急呼叫。对蜂窝来说，紧急呼叫的支持通常是因为在技术上强加的调整需求，也因此广泛地用于如今大多数部属的无线蜂窝网络和手机。对紧急呼叫的支持牵涉到所有通信层方面，尤其是信令支持以及托管过程，其并未存在于802.11和802.15技术中。随着在WLAN中互联网协议语音技术(VoIP)的出现以及逐日增加的WLAN使用量，在WLAN中支持紧急呼叫是必须的。
即使供给住宅市场的“固定式”VoIP电话服务也限制了紧急呼叫支持。号码位置信息无法总是由在一公共安全响应点(PSAP)内的分配器所追踪，无法总是回电，且购买装置时可能要求位置注册。当VolP电话移到一个新的位置时，紧急呼叫仍然会根据注册的地址位置被发送。注册地址原则上可以更改，但在PSAP处更新信息至少会从申请开始延迟数天或数星期。除此之外，有些用户可能没有习惯适时地去更新他们的注册信息。
在使用WLAN的VolP电话使得更有机动性之下，这种情况会更恶化。基于WLAN的VoIP电话可以在任何位置工作，且可预期用户在各个位置之间无缝漫游，例如从办公室到家中到公共热点(hotspot)等等。
存在某些802.11特定的问题，包括无线电接入、接入点(AP)位置、呼叫者位置以及紧急呼叫许可。关于无线电接入方面，紧急呼叫在现有的802.11标准中并无任何优先级，且没有装置来判别在WLAN接入网络中的紧急呼叫与一般呼叫。目前没有一种专利方法可以让网络得知AP或STA的位置，即使举例来说，AP的识别能轻易地被确定。目前也没有一种专利方法可勘测(map)呼叫者的位置。
关于许可方面，如果呼叫者未被授权进入网络，一种紧密管理的WLAN可防止紧急呼叫者建立紧急呼叫。STA与AP之间正常的连接过程需要STA发送关联请求，在将STA关联至AP之前，与AP进行协商，如果STA无法指示其正在建立紧急呼叫，就必须通过整个关联过程来确定是否被许可建立紧急呼叫。这种形式的困难在于，举例来说，如果STA并没有适当的密码或授权凭证以接入所述系统(如果AP被配置成需要密码或需要授权凭证，举例来说在私人热点或企业/公司WLAN)，AP将直接拒绝STA的关联请求，但即使STA具有适当的密码或授权凭证，AP基于其所配置的语音用户的最大容量，仍然能拒绝进入所述网络。在本发明中，AP的正确决定将会是允许该新的紧急呼叫(以最高优先级)并且中止其它已有的语音呼叫。因为AP目前缺乏在第一地点做出该判别的装置，此类特征无法由现有的WLAN技术所执行。蜂窝系统的运作与此形成对比，其中任何装置均可建立紧急呼叫，即使没有SIM卡的装置亦可。
发明内容
本发明提供了一种用于由站(STA)使用的方法，该方法包括：与蜂窝网络通信；与电气和电子工程师协会(IEEE)802的无线协议网络通信；经由所述IEEE 802的无线协议网络接收所述蜂窝网络相较所述IEEE 802的无线协议网络在紧急呼叫方面具有优先级的指示；确定所述蜂窝网络不能用于处理所述紧急呼叫；以及使用所述IEEE 802的无线协议网络来发起所述紧急呼叫。
根据本发明，还提供了一种用于在站(STA)中使用的方法，该方法包括：与蜂窝网络通信；与电气和电子工程师协会(IEEE)802的无线协议网络通信；经由所述IEEE 802的无线协议网络接收所述IEEE 802的无线协议网络相较所述蜂窝网络在紧急呼叫方面具有优先级的指示；确定所述IEEE802的无线协议网络不能用于处理所述紧急呼叫；以及使用所述蜂窝网络来发起所述紧急呼叫。
根据本发明，还提供了一种站(STA)，该STA包括：处理器，被配置成与蜂窝网络和电气和电子工程师协会(IEEE)802的无线协议网络通信；以及接收机，被配置成经由所述IEEE 802的无线协议网络接收所述蜂窝网络相较所述IEEE 802的无线协议网络在紧急呼叫方面具有优先级的指示；其中所述处理器被配置成确定所述蜂窝网络不能用于处理所述紧急呼叫并使用所述IEEE 802的无线协议网络来发起所述紧急呼叫。
根据本发明，还提供了一种站(STA)，该STA包括：处理器，被配置成与蜂窝网络和电气和电子工程师协会(IEEE)802的无线协议网络通信；以及接收机，被配置成经由所述IEEE 802的无线协议网络接收所述IEEE 802的无线协议网络相较所述蜂窝网络在紧急呼叫方面具有优先级的指示；其中所述处理器被配置成确定所述IEEE 802的无线协议网络不能用于处理所述紧急呼叫并使用所述蜂窝网络来发起所述紧急呼叫。
本发明提出不同的系统运作方式，使得紧急呼叫以802.11及802.15技术作为支持。某些建议是关于新的L2信令消息或信息元素以指示紧急呼叫至AP。新的过程和控制机制是针对紧急状况所计划。此外，此处还描述了双模式(WLAN及第二代(2G)或第三代(3G)蜂窝)过程的执行。由于紧急呼叫需求通常与紧急呼叫者的位置的位置报告的控制需求有关，因此提出了允许请求和报告在WLAN网络中的地理位置的装置和信号传送过程。所述位置信息可与紧急呼叫结合在一起，也可分开执行。
STA可识别紧急呼叫的优点在于，可在AP处建立简单逻辑，以允许所述AP判别应正常对待的STA(即应根据正常关联过程)以及应在任何情况下都允许的STA，而不管网络如何配置(即绕过(bypass)任何安全请求以允许紧急呼叫)。
一种用以在无线局域网络中识别紧急呼叫的装置，该装置包括指示符，该指示符用以识别一呼叫为紧急呼叫，所述指示符可以为位标记或信息元素。
一种用以报告无线局域网络中的站的位置信息的装置，该装置包括位置信息字段。
一种由STA在WLAN上放置紧急呼叫的方法，由STA放置紧急呼叫开始，确定所述STA是否能够在蜂窝网络上运作，如果所述STA能够在所述蜂窝网络上运作，则在所述蜂窝网络上继续所述紧急呼叫，接着确定所述紧急呼叫是否已在所述蜂窝网络上完成，如果所述紧急呼叫未在所述蜂窝网络上完成，则在所述WLAN上继续所述紧急呼叫。
一种用以定位将来自STA的紧急呼叫放置在无线局域网络上的用户的方法。由所述用户在所述STA上放置所述紧急呼叫开始，从所述STA传送紧急信号帧达预定时间段，由此所述紧急信号帧能够由紧急工作者接收以定位所述用户。
一种用以定位将来自站的紧急呼叫放置在无线局域网络上的用户的方法。由所述用户在所述STA上放置所述紧急呼叫开始，从所述STA传送紧急信号帧，由紧急工作者接收所述紧急信号帧，接着确定所述紧急工作者是否在所述用户的预定范围内，当所述紧急工作者在所述预定范围内时，在所述用户与所述紧急工作者之间建立直接连接。
一种用以在WLAN中支持紧急呼叫的方法。由STA在所述WLAN上放置紧急呼叫开始，由所述WLAN上的AP接收所述紧急呼叫，接着确定所述STA是否有足够能力完成所述紧急呼叫，如果所述STA没有足够能力完成所述紧急呼叫，则使所述AP作为所述STA的代理。
一种用以在WLAN中维持在STA的AP处的位置信息的方法，该方法包括在所述AP处接收来自所述STA的位置信息，并且在所述AP处存储所述位置信息。
一种用以在WLAN中维持在STA的AP处的位置信息的方法。由所述AP轮询所述STA以接收位置信息，由所述站将所述位置信息报告给所述AP并且存储在所述AP处。
一种用以在WLAN上放置紧急呼叫的方法。从产生所述紧急呼叫的STA发送预备发送(RTS)帧开始，所述RTS帧包括指示所述STA正在产生紧急呼叫的指示符，在所述AP处接收所述RTS帧，回退非紧急STA，由此产生所述紧急呼叫的STA能在所述非紧急STA之前接入所述网络。
附图说明
通过下文以实例方式给出的对优选实施方式的描述，参照对应的附图，可以更详细地了解本发明，其中：
图1是标准媒介接入控制(MAC)帧的图示；
图2A是具有指示紧急呼叫的位(bit)标记的MAC帧的图示；
图2B是具有指示紧急呼叫的信息元素(IE)的MAC帧的图示；
图3是标准预备发送(RTS)帧的图示；
图4A是具有指示紧急呼叫的位标记的RTS帧的图示；
图4B是具有指示紧急呼叫的信息元素(IE)的RTS帧的图示；
图5是用以使用如图4A或图4B所示的RTS帧的方法的流程图；
图6是用以切换无线电技术以完成紧急呼叫的方法的流程图；
图7是指示紧急呼叫的SOS信标帧的图示；
图8是用以使用如图7所示的SOS帧来执行传输的方法的流程图；以及
图9是用以确定是否使用代理功能的方法的流程图。
具体实施方式
下文中，术语“站”(STA)包括但不局限于无线发射/接收单元、用户设备、固定或移动用户单元、寻呼机或可在无线环境中操作的任何其他类型的装置。下文提及的术语“接入点”(AP)包括但不局限于基站、节点B、站点控制器或无线环境中的任何其他类型的接口装置。
本发明适用于所有的WLAN、个人局域网络(PAN)以及城市局域网络(MAN)，特别适用于基于802.11的WLAN、基于802.15的无线PAN、基于802.16/20的无线MAN以及等同设备。必须了解的是，本发明适用于执行包括WLAN、PAN、MAN的接入技术组合的WTRU以及蜂窝多模WTRU。
用以处理紧急支持的本发明将在下文中分为三个主要部分描述。这只是为了解释上的方便，不应作为对本发明的限制。
1.空中接口相关的信令/支持及过程
A.在MAC帧及MAC信令消息中的紧急呼叫指示
图1所示是标准的MAC帧100，MAC帧100包括帧控制字段102、持续时间/ID字段103、一个或多个地址字段106a-106d、序列控制字段108、服务质量(QoS)控制字段110、帧主体112、以及帧检查序列(FCS)字段114。所述QoS控制字段110分割为多个子字段，如图所示。
紧急呼叫的优先级可以由在MAC帧中的位标记、紧急消息类型IE、在现有或新的IE上的紧急消息字段部分、或使用在任何现有IE或MAC帧字段中的保留(目前未使用)值所执行的紧急呼叫码来指示。所述指示符允许AP知道其需要允许紧急呼叫。针对相同的目的，QoS优先级或请求由QoS类别(举例来说DiffServ)来指示。任何现有的MAC帧类型(控制、管理或数据)均能被修改以包括紧急呼叫指示符。所述紧急呼叫指示符可使用所描述的任何机制被添加至所述MAC帧中的任何位置，报头中或主体中。
如图2A所示，MAC帧200包括字段202-214，其是与上文参照图1所描述的102-114相同。在一实施方式中，一个简单的位标记220用以指示所述接收器该呼叫为紧急呼叫。如图2A所示，所述位标记220可能的位置是在QoS控制字段210的保留位(位7)、本领域技术人员应当注意，可以将所述位标记220放置在MAC帧中的任何现有报头或帧主体字段的任何现有的保留位置。
如图2B所示，MAC帧250包括帧控制字段252、长度字段254、以及紧急呼叫IE 256以指示紧急呼叫。所述紧急呼叫IE 256能包括但不局限于紧急呼叫标记260、理由码字段262、性能信息字段264、位置信息字段266、语音编解码器应用字段268以及附加字段270。所述紧急呼叫IE 256能被添加至任何MAC帧。此外，所述紧急呼叫IE 256所包括的信息能被添加至现有的IE类型。
所述紧急呼叫标记260可为简单的指示符(例如：位标记)，以指示所述呼叫为紧急呼叫。所述理由码字段262指示所述紧急呼叫的理由(例如：火灾、医疗急救等)。所述性能信息字段264包括STA放置所述紧急呼叫的能力且用以协助尽快完成所述紧急呼叫。所述位置信息字段266包括STA放置所述紧急呼叫的位置。所述语音编解码器应用字段268识别STA所使用的语音编解码器，且如果在STA与AP之间有任何不兼容时尝试处理所述紧急呼叫。可被包括在所述紧急呼叫IE(即为字段270)内的附加信息为时间戳以及WTRU和/或操作员服务性能信息。
现有的在802.11e下的MAC帧具有呼叫优先级。传输规范(TSPEC)IE在传输规范信息字段内包括一个三位的优先级子字段。本发明的原则也能在所述TSPEC IE中通过定义紧急呼叫值执行。在蜂窝系统中，类似的机制(信号帧)用以发送呼叫参数至网络，并且包括保留字段以识别紧急呼叫。
B.位置信息
位置信息也能附加在这些新的MAC帧200、250上(例如在位置信息字段266中)，除此之外还运送紧急呼叫建立理由。举例来说，从执行基本服务组合(BSS)ID、AP或STA MAC地址、静态或动态分配的IP地址或全球定位系统(GPS)信息功能的AP或STA中，AP或STA能使用这些功能并将这些信息转发至紧急呼叫中心。值得注意的是，位置信息也能与紧急呼叫信息分开运送。
其它定位紧急STA的手段包括但不局限于通过呼叫者ID识别放置紧急呼叫的STA、使用回叫(callback)号码、以及通过紧急呼叫中心使用已知的地址来帮助定位STA(例如使用附加在STA的现行点的MAC地址，例如AP或网络ID、或AP地理坐标)。
举例来说，可以使用WLAN的MAC信令机制，其中AP能由STA请求位置。STA将其位置回报给AP。一个可能的执行包括使用辅助的GPS(A-GPS)坐标，其目前广泛地用于蜂窝手机中。多定位方法能用以支持不同的接入网络，其包括但不局限于上行链路到达时间差(U-TDOA)、增强型观察时间差(E-TOD)、下行链路空闲周期观察到达时间差(IPDL-OTDOA)、A-GPS、全球地理坐标(举例来说，如同IEEE标准802.11k或IETF RFC 3825中定义的)以及使用WLAN AP位置、蜂窝站点或分段信息的方法以及定时提前或来回时间测量。尽管先前用以运送位置信息的方法已被特定描述，本领域技术人员应当注意，任何运送地理坐标的格式都可使用。
所述紧急呼叫功能可单独地(或互补地)与所述位置报告功能执行。为了说明，其可能：(1)当STA确实发出紧急呼叫时，将位置信息附加至紧急呼叫信令帧；以及(2)信号位置更新视为独立运作功能而不包括紧急呼叫。一个后者的实例将保持AP周期性地(例如：每几秒钟)被通知和更新最新的STA位置，作为AP背景运作的一部分轮询，或通过STA主动提供标准位置报告给AP。优选地在AP处维持位置信息，因为当STA发出紧急呼叫时，AP已经对STA的位置进行合理的最新估计，由此STA不需要显式地在紧急呼叫请求上捎带(piggyback)其位置。
举例来说，这样的独立运作的STA位置信息报告可以用于允许在WLAN网络上执行取决于位置的服务，类似于寻址控制请求。
就其本身而论，位置信息也能提供给存在于交互WLAN(I-WLAN)、公众陆地移动网络(PLMN)或STA内的位置服务(LCS)应用。除此之外，发送端(originating party)的服务呼叫识别或服务AP识别可被提供给LCS客户。
C.扩展现有RTS/CTS帧交换机制及过程
标准的RTS帧300如图3所示。RTS帧300包括帧控制字段302、持续时间字段304、接收机地址(RA)字段306、发射机地址(TA)字段308、以及FCS字段310。
想要传输紧急呼叫的STA会传输包含如图4A所示的特定信令标记的扩展的RTS帧400，或包含如图4B所示的新IE的扩展的RTS帧450。
图4A所示是RTS帧400，RTS帧400的字段402-410与上述参照图3所述的RTS帧300的字段302-310相同。帧控制字段402有数个子字段，包括协议版本子字段412、类型子字段414、子类型子字段416、至分布系统(DS)子字段418、来自DS子字段420、更多片段子字段422、重新尝试子字段424、功率管理子字段426、更多数据子字段428、有线等效保密(WEP)子字段430以及有序子字段432。
所述信令标记能被添加至RTS帧400的任何保留位上。所述保留位的可能位置包括协议版本子字段412、类型子字段414、以及子类型子字段416。值得注意的是，本领域技术人员可将信令标记放在RTS帧400中的任何位置。
图4B所示的是扩展RTS帧450，包括帧控制字段452、持续时间字段454、RA字段456、TA字段458、目的IE 460以及FCS字段462。目的IE 460可为类似于上述的紧急呼叫IE 256的内容。所有接收扩展RTS帧450的STA接着请求停止预定时间内的任何传输，以使无线介质空闲，并给予在紧急状态的STA一个传输时机。
在一个实施方式中，一旦接收到扩展RTS帧，接收STA就进入修改后的回退(backoff)进程，以给予放置紧急呼叫的STA一个较高机率以成功获得媒介接入。可以由两种修改回退进程的方式：(1)相对于其它STA，缩短放置紧急呼叫的STA的回退时间，或(2)加长非紧急STA的回退时间。不管哪种方式，最终结果都是紧急STA具有比其它非紧急STA短的回退时间。
图5示出了一种使用RTS帧400或450的方法500。方法500的目的是使传输介质空闲，以准许STA传送紧急呼叫。该方法由STA通过发送RTS帧400或450放置紧急呼叫而开始(步骤502)，AP接收RTS帧(步骤504)并以标准CTS帧响应STA(步骤506)。确定AP所使用的回退类型(步骤508)。有两种可能的回退类型，两者均准许STA在所有其它等待传送的STA之前放置紧急呼叫以接入介质。
如果回退类型为处于紧急状态的STA(即放置紧急呼叫的STA)具有较短的回退时间，则处于紧急状态的STA接着等待缩短的回退时间(步骤510)，并接着传送紧急呼叫(步骤512)。尝试接入介质的所有其它STA等待标准回退时间(步骤514)，并且之后可执行传送(步骤516)。接着所述方法结束(步骤518)。
如果回退类型为所有其它的STA具有较长的回退时间(步骤508)，则处于紧急状态的STA等待标准回退时间(步骤520)并传送紧急呼叫(步骤522)。所有其它STA等待较长的回退时间(步骤524)，并且之后可执行传送(步骤516)。接着所述方法结束(步骤518)。
一般而言，当STA进入回退过程时，STA尝试从一系列N个时隙中的一个时隙随机传送。当发生传输冲突时，STA将再次回退并增加N的值至一预定的最大值。在STA可尝试传输之前，STA必须等待达M个时隙。此基本过程使得任何STA具有赢取接入介质的平等机会。为了执行QoS，在802.11e中有两种方式可用以确认特定站具有赢取接入介质的较大机会。第一种是减少M值，由此给予STA较短的等待时间，第二种则是利用一个较小的N值，其增加了STA可于一特定时隙中传输的机会。
在方法500中，有数种可能的手段使STA得知使用哪一个回退值。第一种手段是利用与紧急呼叫有关的M和N的硬编码(hard-coded)值，由此处于紧急状态的STA将使用这些M和N的硬编码值。第二种方法是从AP显式地以信号发送M和N值至处于紧急状态的STA。通常AP将利用广播或正常系统操作期间的专用管理帧将这些参数发送至STA。在STA需要设立紧急呼叫的情况下，所述STA读取将使用的紧急呼叫相关的配置参数。一个实例是作为部分信标(Beacon)或探针(Probe)响应管理帧的AP将其它的BSS配置值发送至在其BSS中的所有STA。增加紧急呼叫相关的M与N参数自然扩展至上述情形。举例来说，在BSS中由所有STA使用的每一接入种类(回退值、窗口...等等)的802.11e QoS相关的配置参数现今由AP使用相同机制以信号进行发送。
第三种方式是上述第一种与第二种方式的组合，借此STA具有其正常使用的M与N的硬编码默认值，且当STA处于紧急状态时，AP将以信号发送新的M与N值以覆盖所述硬编码默认值。本领域技术人员可想象出其它方式，以将适当回退时间传送至处于紧急状态的STA以及寻求接入介质的所有其它STA。
D.针对双模WLAN STA(例如3G和WLAN)的委派的切换至另一无线电技术
在紧急状态时，双模WLAN STA会先尝试在蜂窝网络上的任何紧急呼叫，而非在WLAN上的紧急呼叫。原则上在STA上仅执行“硬编码的”过程。图6所示为执行此过程的方法600。
方法600起始于用户在STA上产生紧急呼叫(步骤602)。接着确定STA是否能够在蜂窝网络或WLAN上进行操作(步骤604)。如果STA能够在蜂窝网络上操作(即在当时连接至蜂窝网络)，则STA维持在蜂窝网络上维持紧急呼叫(步骤606)。如果STA能够在蜂窝网络上操作但未实时连接至蜂窝网络，则STA与蜂窝网络建立连接(步骤608)，并在蜂窝网络上产生紧急呼叫(步骤606)如果STA在WLAN上操作，则STA切换至蜂窝网络以产生紧急呼叫(步骤610)。
在放置了紧急呼叫之后，确定所述紧急呼叫是否经过蜂窝网络(步骤612)。如果是，则所述方法600终止(步骤614)。如果紧急呼叫并未经过蜂窝网络，则STA切换至WLAN以产生呼叫(步骤616)并且所述方法终止(步骤614)。
在紧急呼叫需要由双模WLAN-蜂窝手机发布的情况下，优选的过程是使所述手机撤回至蜂窝调制解调器(即在蜂窝无线电链接上建立紧急呼叫)，这是因为所支持的紧急呼叫在WLAN上可能并非有效或可能较不可靠。
方法600的替换实施方式包括：(1)当尝试发送紧急呼叫时，建立优选的、委派的或建议的无线电技术(例如WLAN或蜂窝)的指令；(2)系统操作员在双模手机的SIM卡或类似组件上配置紧急呼叫行为；(3)假使发生紧急状态，在蜂窝网络上维持VoIP呼叫或将所述呼叫转移至传统电路切换语音频道；(4)系统操作员通过无线接口以信号发送优选的无线电技术本地指令；或(5)用户手动配置策略设定。
E.在尝试紧急呼叫时绕过认证与安全性
所委派的过程为任何在WLAN中寻求建立紧急呼叫的802.xx STA必须由AP许可。这包括绕过如802.1x的认证以及其它在网络端的安全性测量。此过程可通过利用扩展的RTS/CTS方法500(如图5所示)、或通过位标记、IE、报头、预留信息字段、或MAC帧中的位/序列值(如图2A与图2B所示)而触发。
II.在紧急状态时的WTRU行为/过程
A.WLAN发送SOS信标信号以便于寻找呼叫者
在STA中委派或由网络配置的过程为一旦紧急呼叫结束(或甚至是在紧急呼叫期间)，STA和/或所涉及的AP便开始以规律间隔传送SOS类型的信号帧700，如图7所示。
SOS信令帧700是探针请求帧的修订版本。SOS信令帧700包括帧控制字段702、持续时间字段704、目的地地址(DA)字段706、来源地址(SA)字段708、BSSID(基本服务组ID)字段710、序列控制字段712、SSID(基本服务ID)IE 714、支持的速率IE 716以及紧急呼叫IE 718。其中紧急呼叫IE 718可与上述图2所示的紧急呼叫IE 256相同。必须注意的是，支持的速率IE 716是可选的，其可从SOS信令帧700中移除而不影响其功能。
在一具体实施方式中，SOS信令帧可定义为具有短帧间间隔(shortinterframe space，SIFS)优先级或具有优先帧间间隔(priority interframe space，PIFS)优先级的探针请求帧，以确保接入介质。SOS信令帧在紧急呼叫IE中包括了新的紧急呼叫相关组件，例如911 ID(即呼叫者ID)、设备细节(例如国际移动式设备识别(IMEI))、网络联系、用户名称以及紧急理由编码。所述理由编码可由提示用户识别紧急呼叫理由的装置(例如：“火灾紧急时按1”...等)而获得。假使无法终止进行中的呼叫，所述理由编码仍可提供处理紧急情况的能力。
SOS信令帧可调度为每100微秒执行传送或类似以便于记录或追踪所在位置。可要求AP以时间戳和信号细节来记录任何SOS信令帧接收。信号强度细节包括信号强度、信号质量、天线方位与增益、例如IMEI、用户名称(如可获得的话)等呼叫者详情以及其它有助于识别和出于功能目的802.11装置信息。要求接收SOS信令帧的AP将事件报告至紧急网络节点，其负责紧急响应、无线电资源协调、位置以及追踪呼叫装置。
存在主动探查机制，其中SOS信令帧被发送且当紧急工作者接近呼叫者时能够由他们接收。一种类似应用为飞机的黑匣子中的紧急信标。针对此目的，可引入一个新的MAC帧、或由新的IE(例如紧急呼叫IE 256)扩展一个现有的MAC帧例如探针请求帧，以实现此目的。
利用SOS信令帧的方法如图8所示。用户从STA产生紧急呼叫(步骤802)。STA开始传送SOS帧(步骤804)。根据所需执行，SOS帧可作为探针传送，或者用来建立与紧急工作者的直接连接(步骤806)。
如果SOS帧作为探针传送，设定传输周期，且确定是否已经到达所述传输周期的终点(步骤810)。如果所述传输周期尚未结束，则STA持续传送SOS帧(步骤812)且该方法回到步骤810。如果已经达到所述传输周期的终点(步骤810)，则STA停止传送SOS帧(步骤814)，且所述方法终止(步骤816)。
如果SOS帧是用来建立与紧急工作者的直接连接(步骤806)，则确定紧急工作者是否在STA的范围内(步骤820)。如果紧急工作者不在STA的范围内，则STA持续传送SOS帧，且所述方法将接着进行步骤820。如果紧急工作者在STA的范围内(步骤820)，则STA停止传送SOS帧，且建立呼叫者与紧急工作者之间的直接连接(步骤824)，并且所述方法终止(步骤816)。
在第一替换实施方式中(步骤810-814)，一旦紧急呼叫结束，经由STA传送的SOS帧可以通过从AP或更高层协议例如会话初始协议(SIP)发送信号而触发。SOS帧的持续时间/频率包含在该触发信号中。在紧急呼叫结束之后传送SOS帧可避免传送不必要的SOS帧，尤其是当紧急呼叫是错误的或者如果不需要紧急工作者来响应所述呼叫时。
在第二替换实施方式中(步骤820-824)，当紧急工作者与呼叫者在彼此的范围之内时，在紧急工作者与呼叫者之间建立直接VoIP连接。其它得知所述SOS帧的STA可以将所述SOS帧视为如前面图4A、图4B以及图5所描述的扩展的RTS帧(即其它的STA将不需要尝试接入介质，由此紧急呼叫者得以具有更佳的接入带宽)。
B.网络(例如AP)执行回电功能以处理紧急呼叫
一旦紧急呼叫建立，如果发生回电情况，则在紧急呼叫结束之后WLAN仍将维持与启动紧急呼叫的用户的有效连接达一定的周期。这个功能对用户来说可能是容易了解的。
III.在基础设施上的功能性
A.代理功能
图9所示是用以确定AP是否需要作为STA的代理的方法900。STA产生紧急呼叫(步骤902)且AP接收所述紧急呼叫(步骤904)。接着基于用以承载所述呼叫的网络，确定STA是否有能力完成所述紧急呼叫(步骤906)。AP检查STA是否具有所需的能力(例如SIP/H.323协议终端、语音编码器等)以支持所述呼叫。此信息可被指示作为MAC帧的一部份(例如MAC帧200，250)，或者其可为在AP能够接入的网络中的客户端信息的一部份。
如果STA具有所有需要的能力，则STA将以正常程序进行呼叫(步骤908)。必要时，AP可以将位置信息添加至所述呼叫，包括STA的位置和/或AP的位置(例如网络IDAP的MAC地址等)(步骤910)。随后所述方法终止(步骤912)。
如果STA不具有全部所需要的能力来完成所述呼叫(步骤906)，则AP可以作为STA的代理，以提供任何必需的功能(步骤914)。必要时，AP可以将位置信息添加至所述呼叫中(步骤910)，随后所述方法终止(步骤912)。
如果AP确定在现行环境下，STA不具有全部所需要的功能来彻底完成紧急呼叫，则AP将作为STA的代理(步骤914)。举例来说，如果STA不具有SIP协议支持，则AP可以作为STA的SIP代理。根据另一个实施方式中，如果STA具有SIP支持但网络只支持H.323，则AP可将来自STA的SIP消息转成H.323信息并传至网络的其它区域。在极端的示例中，STA甚至不具有语音编码器，AP可以下载弱的(thin)语音编码器客户端到STA，并且转变成网络中别处的更标准的语音编码器。
另一个方法为在用以发送信号的IP分组的内容上或在STA及其网络上对应物的正常流量上进行AP欺伪(spoof)(即读取内容和/或输入信息，即使正式来说不应如此)。举例来说，在IP上的SIP信令协议消息目前习惯上是用于呼叫处理。此类SIP信号包含有用的信息，例如能力信息及目的地地址，以使AP实现其代理角色。除了上述的方法外，如果AP从欺伪在STA远程目的地更高层(即L2MAC之上)的信息内容中提取此类信息，则其可以更有效率地扮演好它的角色。本领域技术人员会认定SIP是以IP为基础的呼叫的一种管理协议的实施方式，而其它等价协议也存在并广泛的应用于这个产业中。因此，该方法并不只是限定于SIP。
B.链接AP到紧急呼叫中心
一旦AP获悉STA产生紧急呼叫，AP便需要建立到紧急呼叫中心的链接，以便适当地路由来自STA的呼叫。有几个可能的传送机制可获取来自AP至呼叫中心的紧急呼叫。举例来说，AP可以与网关通信，以链接到呼叫中心。
紧急网络节点概念可以扩展成包括紧急响应操作中心，其具有人在回路中(man-in-the-loop)的功能。紧急网络节点可以是扩展服务组(ESS)或合身定作给基础设施应用的网络。举例来说，在大学校园中，所指定的紧急网络节点可以是校园中警察部门。在另一示例中，在制造工厂中，紧急网络节点可以是安全办公室。紧急网络节点可以包括操作者，其可接收VoIP呼叫、登入呼叫信息、屏幕呼叫，并且接着在公共交换电话网络(PSTN)上放置紧急呼叫以警示适当的机构。
紧急网络节点概念可以进一步扩展到包括自动化节点，其具有至PSTN的直接线路。自动化节点可作为语音电路桥，以拨接并将无线呼叫者连接至PSTN紧急中心。
用以连接到紧急呼叫节点的方法可以扩展成包括能够在不需认证、授权或安全特征下路由并处理呼叫的能力。这将允许在无线呼叫者与紧急网络节点之间的直接未加密的连接或通道连接。
紧急网络节点的功能可以扩展到包括呼叫处理、呼叫交递与漫游协调。这个功能性将资源预先授权给邻近AP(邻近服务无线呼叫的AP的其它AP)，使得当移动跨过AP边界的时候，呼叫者可以在不损失无线连接以及不需要重新建立新的紧急呼叫的情况下进行漫游，因此排除相同紧急的重复呼叫。
本发明的概念可以扩展到前述的特定实施方式之外。举例来说，本发明可以扩展到网格网络以及无线点对点传输模式网络。可替换地，除了人类用户外，本发明可以扩展到以WLAN来紧急处理的机器对机器的使用方案。一种可能性会是于家庭安全系统中使用802.11，即WLAN用来替代硬件接线的电话线路(可以切断的线路)。在这个实例中，当某人闯入住家中，家庭安全系统会自动产生紧急呼叫到安全呼叫中心，而不需要人类用户产生WLAN紧急呼叫。可替换地，所述家庭安全系统可以开始发送如上所述的紧急SOS帧。
虽然本发明的组件与特征可以在特定组合的优选实施方式中详细说明，但每一特征或组件也可以单独(不需要结合优选实施方式的其它组件或特征)或与任何具有或不具有本发明的其它特征或组件结合使用。

Claims (24)

1.一种用于由站STA使用的方法，该方法包括：
与蜂窝网络通信；
与电气和电子工程师协会IEEE802的无线协议网络通信；
经由所述IEEE 802的无线协议网络接收所述蜂窝网络相较所述IEEE802的无线协议网络在紧急呼叫方面具有优先级的指示；
确定所述蜂窝网络不能用于处理所述紧急呼叫；以及
使用所述IEEE 802的无线协议网络来发起所述紧急呼叫。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述IEEE 802的无线协议网络使用802.11x无线局域网络WLAN技术。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述蜂窝网络使用通用移动电信系统UMTS技术。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示以媒介接入控制帧接收。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示以控制帧、管理帧、或数据帧接收。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示为位标记、紧急消息类型信息元素、紧急消息字段或紧急呼叫码。
7.一种用于在站STA中使用的方法，该方法包括：
与蜂窝网络通信；
与电气和电子工程师协会IEEE 802的无线协议网络通信；
经由所述IEEE 802的无线协议网络接收所述IEEE 802的无线协议网络相较所述蜂窝网络在紧急呼叫方面具有优先级的指示；
确定所述IEEE 802的无线协议网络不能用于处理所述紧急呼叫；以及
使用所述蜂窝网络来发起所述紧急呼叫。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述IEEE 802的无线协议网络使用802.11x无线局域网络WLAN技术。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述蜂窝网络使用通用移动电信系统UMTS技术。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述指示以媒介接入控制帧接收。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述指示以控制帧、管理帧、或数据帧接收。
12.根据权利要求7所述的方法，其中所述指示为位标记、紧急消息类型信息元素、紧急消息字段或紧急呼叫码。
13.一种站STA，该STA包括：
处理器，被配置成与蜂窝网络和电气和电子工程师协会IEEE 802的无线协议网络通信；以及
接收机，被配置成经由所述IEEE 802的无线协议网络接收所述蜂窝网络相较所述IEEE 802的无线协议网络在紧急呼叫方面具有优先级的指示；
其中所述处理器被配置成确定所述蜂窝网络不能用于处理所述紧急呼叫并使用所述IEEE 802的无线协议网络来发起所述紧急呼叫。
14.根据权利要求13所述的STA，其中所述处理器被配置成与使用802.11x无线局域网络WLAN技术的IEEE 802的无线协议网络通信。
15.根据权利要求14所述的STA，其中所述处理器被配置成与使用通用移动电信系统UMTS技术的蜂窝网络通信。
16.根据权利要求13所述的STA，其中所述接收机被配置为在媒介接入控制帧中接收所述指示。
17.根据权利要求13所述的STA，其中所述接收机被配置为在控制帧、管理帧、或数据帧中接收所述指示。
18.根据权利要求13所述的STA，其中所述接收机被配置为接收作为位标记、紧急消息类型信息元素、紧急消息字段或紧急呼叫码的所述指示。
19.一种站STA，该STA包括：
处理器，被配置成与蜂窝网络和电气和电子工程师协会IEEE 802的无线协议网络通信；以及
接收机，被配置成经由所述IEEE 802的无线协议网络接收所述IEEE 802的无线协议网络相较所述蜂窝网络在紧急呼叫方面具有优先级的指示；
其中所述处理器被配置成确定所述IEEE 802的无线协议网络不能用于处理所述紧急呼叫并使用所述蜂窝网络来发起所述紧急呼叫。
20.根据权利要求19所述的STA，其中所述处理器被配置成与使用802.11x无线局域网络WLAN技术的IEEE 802的无线协议网络通信。
21.根据权利要求20所述的STA，其中所述处理器被配置成与使用通用移动电信系统UMTS技术的蜂窝网络通信。
22.根据权利要求19所述的STA，其中所述接收机被配置为在媒介接入控制帧中接收所述指示。
23.根据权利要求19所述的STA，其中所述接收机被配置为在控制帧、管理帧、或数据帧中接收所述指示。
24.根据权利要求19所述的STA，其中所述接收机被配置为接收作为位标记、紧急消息类型信息元素、紧急消息字段或紧急呼叫码的所述指示。
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