CN108141735B - 用来提供丰富内容的增强型公共警报的方法、设备和存储介质 - Google Patents

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Abstract

公开了一种在通信网络中可操作以通过当前PWS系统向通信设备提供增强型公共警报系统(PWS+)消息的方法、设备和计算机程序产品。该方法包括在服务器或网络设备处生成至少一条公共警报系统(PWS)消息和至少一条增强型PWS(PWS+)消息，并且将该PWS+消息与该至少一条PWS消息相关联。该至少一条PWS+消息和该PWS消息经由通信网络发送到通信设备。

Description

用来提供丰富内容的增强型公共警报的方法、设备和存储 介质
优先权要求
本申请要求于2015年7月29日提交的美国专利申请第14/812,413号的优先权，其全部内容通过引用的方式并入此文中。
背景技术
公共警报系统(PWS)提供与灾难和其他紧急情况有关的及时且准确的警示、警报和信息。PWS目前在不具备安全性的情况下在第三代合作伙伴计划(3GPP)中进行了定义，并且PWS为如下的区域紧急服务提供框架：韩国公共警示系统(KPAS)、欧洲警报系统(EU-ALERT)、商业移动警示系统(CMAS)以及地震和海啸警报系统(ETWS)。
PWS消息中包含的信息是基于文本的，并且可以在地方或国家层面上及时地传送。因此，PWS消息可用于提供基础警报系统。然而，由于文本消息仅携带人类可阅读的字符并且其大小有限，因而现有标准(如3GPP)规范和实施中的限制条件使得难以支持更丰富且更直观的公共安全内容。更加丰富的公共安全内容的示例包括带有公共安全标记的地图、失踪人员图像、疏散信息、天气警告、紧急避难所位置以及集合点等。
为了最大限度地减少对移动设备(在此称为用户设备或UE)的影响和对运营商的网络的影响并且使成本降至最低，预期针对更丰富的公共安全内容的传送解决方案会重新使用现有的PWS机制。因此，为了以向后兼容的方式提供更加丰富的内容，需要的是对PWS支持性加以扩展以在消息中包括更大的二进制(基于非文本的)数据的手段。这些更丰富的内容需要在逻辑上与它们所增强的传统PWS消息有所关联，并按照适用于PWS消息类别(例如总统警报与安珀警报)的及时方式加以传送。
发明内容
根据本公开的各方面，提供了一种在通信网络中可操作以通过当前PWS系统向通信设备(例如移动设备或UE)提供增强型公共警报系统(PWS+)消息的方法、设备和计算机程序产品。该方法包括以下操作：在服务器处生成至少一条公共警报系统(PWS)消息和至少一条增强型PWS(PWS+)消息；以及将该PWS+消息与该至少一条PWS消息相关联。该至少一条PWS+消息和该PWS消息经由通信网络发送到通信设备。根据这些方面和其他方面，现在将具体参考附图来描述本公开。
附图说明
本公开通过示例的方式进行说明，并且不局限于附图，其中相同的附图标记表示相似的元件，并且其中：
图1是PWS系统架构的示意图；
图2A和图2B描绘了根据本公开各方面的说明性PWS消息和相关联的PWS+消息；
图3是根据本公开的一个方面的过程的流程图；以及
图4是用于执行本公开各方面的示例性服务器和联网环境的示意图。
具体实施方式
现转向附图并参照图1，描绘的是包含多个网络节点和用户设备(UE)102的说明性公共警报系统(PWS)网络架构100的高级别示意图。根据本公开的各方面对常规PWS网络架构进行修改，以提供增强型公共警报系统(PWS+)消息。如图所示，当前实现的通信设备或用户设备(UE)102与接入网(Um、Uu和LTE-Uu)104之间的空中接口不具备确保数据完整性或认证的安全性。PWS通知消息通过无线电接口(例如，经由系统信息)或者(在GERAN的ETWS主通知的情况下)经由寻呼消息广播给UE 102。在任一情况下，都不会应用额外的安全性。小区广播中心(CBC)106(第一网络节点)是核心网108的一部分并连接到网络实体。对于GERAN，CBC 106与接入网实体BSC 110连接；而对于UTRAN，CBC 106与接入网实体RNC 112连接。对于E-UTRAN 105，CBC与核心网实体MME 114(第三网络节点)连接。CBC与这些网络实体之间的协议在以下规范中定义：(GERAN)[3GPP TS 25.419，1“UTRAN Iu-BC接口：服务区域广播协议(UTRAN Iu-BC Interface：Service Area Broadcast Protocol)”]以及(UTRAN)[3GPPTS 23.041，“小区广播服务的技术实现(Technical realization of CellBroadcastService)”](GERAN/UTRAN/E-UTRAN)。CBC 106(或另一个网络节点)负责生成PWS消息和PWS+消息。这些消息被传送给eNodeB/BTS(第二网络节点)，随后eNodeB/BTS通过网络/经由无线电接口将它们传送/发送给UE 102。
小区广播实体(CBE 116)(第四网络节点)在国家层面上进行部署，并且通常被认为不在3GPP网络的范围内。本领域技术人员假设并将会理解的是，CBE 116负责小区广播服务(CBS)格式化的所有方面，其中包括将CBS消息拆分为多个页面和实际签名。出于说明的目的，还假设可能有许多CBE 116连接到CBC 106。
根据本公开的一个方面，对传统PWS广播系统进行扩展，从而与相关联的PWS文本消息(第一PWS消息类型)不同步地且分离地传输更丰富的二进制数据(PWS+消息)(第二PWS消息类型)。只有意识到PWS+服务并具有PWS+功能或能力(例如经由PWS+软件客户端)并且启用了PWS+消息标识符(默认方式或者进一步到手动选择PWS+)的UE 102才被配置为接收并使用这种二进制数据。可能存在与一条PWS消息相关联的一条或多条PWS+消息。
在图2A和图2B中描绘了第二PWS消息类型(例如，增强型PWS+服务)的示例性实施方式。参考图2A，每条PWS+消息222a中所定义的标签(TAG)/指示224a指示有关的第一PWS消息类型(例如，PWS消息220a)。该标签/指示224a的内容足以明确地指示出相关联的PWS消息，并且可以由消息标识符结合PWS消息的序列号而构成。另外，PWS+消息可以包含如下所述的消息参数225a。如图2B所示，与PWS+消息222b相关联的所定义的标签224b可以指向另一条PWS+消息220b。因此，每条PWS+消息可以配置有与相应的PWS消息和/或PWS+消息相关联的多个标签。另外，PWS+消息可以包含如下所述的消息参数225b。
作为3GPP GSM的一个示例，由单个页面组成的标准PWS消息的大小被限制为82字节的块大小。根据本公开的各方面，PWS+利用相同的结构和传输机制，但分配了字节7-11，以标识出如图2A和下表中所示的有关的PWS消息。
Figure GDA0003157979990000041
PWS+消息的其他字段具有与标准PWS消息相同的功能。PWS+标签包含与PWS+消息(有效载荷)有关的PWS消息的序列号和消息标识符。在更一般的情况下，这也可以指代PWS+消息。消息参数八比特组的比特4到7可以指示预期应该能重建完整数据的具有相同PWS+标签的PWS+消息的总数，并且比特3到0表示当前消息编号。例如，如果数据被拆分成两个PWS+消息，那么对于第一条PWS+消息而言，消息参数可以设置为0010 0000，而对于第二条PWS+消息而言，消息参数可以设置为0010 0001。两个PWS+消息都使用相同的消息标识符和相同的序列号进行发送。
当要发送的PWS+数据超过单个消息页面的大小时，将数据拆分为多个页面，并使用为此PWS+消息所分配的消息标识符进行发送。因此，PWS+消息可以包含一个或多个页面，这与PWS消息类似。典型的串接的15块页面PWS+消息将会大约是1.2千字节(KB)(通常在约30秒内发送)。如果使用一条以上的PWS+消息来发送完整的PWS+数据，则可以如上所述地将数据拆分成多个PWS+消息。CBE 116可以将数据拆分到多个PWS+消息中，并发送针对每条PWS+消息的消息参数。
如所实施的那样，PWS+可以支持大约4-15KB的量级的内容。为了进行对比，简单的320×240的黑白图像为9.6KB。备选地，具有低熵(复杂度)的彩色图像(脸部草图、底图)可以在保证合理质量的情况下压缩到4-15KB之内，其传输时间在1.5分钟到11分钟之间。在GSM示例中，多条PWS+消息可以与一条PWS消息相关联，以发送多个1.2KB数据块。
这里示出了PWS+有效载荷的示例。(所支持的)编码类型(jpeg、gif、bmp、...)以及内容大小可以作为PWS+有效载荷中的内容二进制数据的前缀，以供PWS+软件客户端进行解码和呈现，如下所示：
Figure GDA0003157979990000051
上图的另一种表示如下表中所示。可以看出，可以分配单个字节,以描述内容。但是，内容的长度可以超过单个字节。在内容描述之后是长度标识符，后面紧跟二进制数据。
八比特组编号 消息的内容(有效载荷)
1)内容 描述内容，例如jpeg、gif、bmp
X)长度 二进制数据的长度
X+1)数据 二进制数据
上述采用最小开销的方法非常适合于带宽有限的环境。将会理解的是，尽管所示出和所描述的示例涉及到单个图像文件，但是此格式可以递归地进行扩展以在需要时支持多个图像文件。
上述内容假设了数据速率受到GSM的使用的限制。对于仅LTE服务而言，可以使用每PWS块页面9.6KB的较大PWS消息大小。相对地，GSM支持每PWS块页面仅82个字节的PWS消息大小，导致仅LTE系统(9600/82>100)的数据速率增加了100倍以上。
因此，PWS消息可以具有一条或多条有关的PWS+消息；PWS消息和有关的PWS+消息的串接集合与单个事件(警示)相关联。传统的PWS消息警示(通知/振动/音频)将继续遵循规范，并在UE 102接收到时立即通知用户。为了满足时间要求，可以在相关联的PWS文本消息之前或之后对PWS+消息进行发送。因此，如果PWS+内容当显示PWS消息时在UE 102处是可用的，则PWS+消息内容将与相关联的PWS消息一起显示。如果在相关联的PWS消息之前接收到PWS+消息，则对PWS+消息进行缓冲，并随后在UE 102从网络接收到PWS消息时与相关联的PWS消息一起进行显示或呈现。在相关联的PWS消息之后接收的PWS+消息可以被显示或呈现为对初始警示(文本消息)的扩展/更新。对于给定的PWS消息，可以将普通的呈现方案应用于有关的PWS+消息集合。
图3是具有PWS+能力的UE 102的过程300的流程图，UE 102被配置为接收分配给PWS+消息的消息标识符和分配给PWS消息的消息标识符。根据本公开的一个方面，过程300包括以下操作。在方框302处，UE 102基于所支持的消息标识符的列表来接收PWS传输。在方框304处，UE 102按照3GPP标准来处理(例如，呈现、显示或处理)常规PWS消息(例如，在方框302中接收到的PWS传输)。在方框306处，如果PWS消息具有通过网络发送并由UE接收的一条或多条相关联的PWS+消息，则UE 102接着处理并更新PWS警示通知。如果在相关联的PWS消息之前接收到PWS+消息，则在方框308处，UE对PWS+消息进行缓冲，直到接收到相关联的PWS消息为止。
图4是用于执行本公开各方面的计算机化系统的说明性架构400的示意图。网络接口450耦合到通信网络406，并且耦合到至少一个计算机处理器402、包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和存储在永久存储器中的操作系统的系统存储器404、I/O控制器406、数据库414和用于在服务器或其他网络组件处实施PWS+警示的至少一个模块412。计算机处理器402可以包括一个或多个微处理器、协处理器等，并且与网络接口450进行通信以经由网络406传送数据。网络接口450可以包括用于同时与其他处理器、服务器等进行通信的多个通信信道。模块412包括程序代码，该程序代码可由计算机处理器402执行来实现如前所述的PWS/PWS+的功能。
本公开可以体现在系统、方法、计算机程序产品或其任何组合内。
例如，在整个本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在系统的至少一个实施例中。在本说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”不一定都指同一个实施例。
详细描述的某些部分(如过程)是按照算法或指令以及计算机存储器内对数据位的操作的符号性表示来给出。算法在这里一般被认为是导致期望结果的步骤。这些步骤是那些需要物理转换或物理量操纵的步骤。通常情况下但并不是一定地，这些量采用的形式是能够被存储、发送、组合、比较和以其他方式操纵的电气或磁性信号。主要出于常见用途的原因，有时将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、术语、数字等被证明是方便的。
但应该记住，所有这些术语和类似术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是适用于这些数量的便利标签。除非作出特别陈述，否则从以下讨论中显而易见的是，将认识到在整个说明书中，利用诸如“处理”或“计算(computing)”或“计算(calculating)”或“确定”或“显示”等术语的讨论涉及到计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，所述计算机系统或类似电子计算设备将在计算机系统的寄存器和存储器内表示为物理(电子)量的数据操纵并转换为在计算机系统存储器或寄存器内或其他这种信息存储、发送或显示设备内类似地表示为物理量的其他数据。
用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以以下一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括诸如Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言以及诸如“C”编程语言或类似编程语言的常规程序化编程语言。计算机可读程序指令可以完全在一台计算机上执行、部分地在计算机上执行、作为独立软件包执行、部分地在第一计算机上且部分地在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到第一计算机，或者可以连接到外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网进行连接)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来执行计算机可读程序指令，从而对电子电路实施个性化，以便执行本公开的各方面。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，这样使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建出用于实现在流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可以指导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式运行，这样一来，其中存储有指令的计算机可读存储介质包括包含指令的制造品，而这些指令实现了在流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的各方面。
附图中的流程图和框图示出了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每个方框可以表示指令的模块、区段或部分，该模块、区段或部分包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方式中，方框中提到的功能可以不按照附图中指出的顺序发生。例如，根据所涉及的功能，连续示出的两个方框实际上可以基本上同时地执行，或者这些方框有时可以以相反的顺序执行。还将注意到的是，框图和/或流程图的每个方框以及框图和/或流程图中的方框组合可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统来实现，或者可以执行专用硬件和计算机指令的组合。
以上附图和描述仅以说明的方式涉及了各种实施例。应注意的是，只要可行，相似或相同的附图标记可以在附图中使用，并且可以指示相似或相同的功能。附图仅出于说明目的描绘了所公开的系统(或方法)的实施例。本领域技术人员根据以下描述将容易认识到，可以在不脱离本文所描述的原理的前提下采用在此说明和描述的结构和方法的替代实施例。
某些实施例可以使用表达“耦合”和“连接”及其派生词来描述。应该理解，这些术语不是旨在作为彼此的同义词。例如，可以使用术语“连接”来描述一些实施例，从而指示出两个或多个元件彼此直接地物理或电接触。在另一示例中，可以使用术语“耦合”来描述某些实施例，从而指示出两个或多个元件处于直接的物理或电接触中。然而，术语“耦合”也可以意味着两个或多个元件彼此没有直接地物理或电接触，但仍然彼此协作或相互作用。实施例在此上下文中不受限制。
在阅读本公开后，本领域的技术人员将认识到用于通过本文公开的原理生成增强型PWS+消息警示的系统和过程的附加的替代结构设计和功能设计。因此，虽然已经说明和描述了特定实施例及应用，但应该理解的是，所公开的实施例不限于本文公开的精确构造和部件。在不脱离所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可以对本文公开的方法和装置的布置、操作和细节做出对于本领域技术人员而言显而易见的各种修改、改变和变化。

Claims (5)

1.一种在网络节点处向通信设备提供增强型公共警报系统PWS+消息的方法，包括以下操作中的至少一个：
将基于非文本的二进制数据拆分到多条PWS+消息中，并包括针对所述多条PWS+消息中的每条PWS+消息的各自的消息参数；以及
所述各自的消息参数指示以下中的至少一个：用于所述基于非文本的二进制数据的PWS+消息的总数，或用于所述各自的PWS+消息的当前消息编号；
生成PWS消息，其中所述PWS消息被配置为传输基于文本的数据，并且所述PWS+消息被配置为传输基于非文本的数据；
通过在每个PWS+消息中包括标签来将每个PWS+消息与所述PWS消息相关联，所述标签包括所述PWS消息的消息标识符和序列号；
向所述通信设备发送每个PWS+消息和所述PWS消息，其中每个PWS+消息与所述PWS消息不同步地且分离地发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述网络节点包括小区广播中心CBC、基站收发台BTS、演进节点eNodeB、节点B和/或小区广播实体CBE中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述PWS+消息是在相关联的PWS消息之前或之后发送的。
4.一种通信设备，包括：
存储器，存储程序指令，所述程序指令在由至少一个处理器执行时使得所述通信设备执行权利要求1至3中任一项所述的方法。
5.一种存储程序指令的非暂时性存储介质，所述程序指令在由至少一个处理器执行时使得网络节点执行权利要求1至3中任一项所述的方法。
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