CN1222807A - 基地小区的紧急呼叫系统和方法 - Google Patents

Abstract

基于卫星的小区通讯系统被用来向位于地球上任何地方的用户单元提供紧急服务。地球表面被划分成界定区域,并为每个界定区域分配紧急号码。随着用户单元相对于地球表面的移动,基于卫星的小区通讯系统当被请求时,根据用户单元的当前位置更新存储在用户单元中的紧急号码。用户单元利用存储的紧急号码来确定用户什么时候请求紧急服务并且相应地将优先权赋予给呼叫。

Description

基于小区的紧急呼叫系统和方法

本发明是关于通讯系统的，更具体地讲是关于卫星通讯处理紧急服务请求的系统和方法的。

通讯系统对请求紧急服务的需要非常普遍。众所周知，标准的紧急号码对于消除紧急情况下的混乱是有用的。当用户拨打标准的紧急号码(即美国的911)时，收到紧急呼叫的电话交换机确定该呼叫的路由。现有技术系统中，路由的确定是基于对发起呼叫的固定设备的定位来进行的。伴随该系统的一个问题是处于陌生国家中的用户可能不知道该国家适用的标准紧急电话号码。

世界上不同的国家使用不同号码来获取紧急呼叫服务。作为国家间漫游的移动用户，用户单元必须生成提供给服务网络的适用的紧急号码，并且将呼叫尝试标识为紧急呼叫。

如日本等一些国家，紧急服务采用不止一个紧急号码。日本使用了3个紧急号码。它们是用于匪警服务的(110)，火警服务的(118)，海警服务的(119)。支持用户移动性的小区系统利用一种被称为基于小区的路由技术将标识为紧急呼叫的呼叫根据用户当前所在的小区定位位置路由到最近的紧急服务中心。用户单元因而必须将拨打的号码确认为紧急号码，并用信号通知服务网络该呼叫为紧急类型呼叫。如卫星通讯等大型小区系统中，拨打的紧急号码只对特定的区域有效，而且在被传输给服务网络之前可能需要被转换成其它的紧急号码。例如，对在日本有效的号码110在美国必须被转换成号码911。

所需要的是基于卫星的小区通讯系统确定紧急呼叫路由的方法和系统。更进一步需要的是当用户处于世界任何地方时，用户可使用不同的紧急号码来确定紧急呼叫路由的方法和系统。

图1给出了基于本发明最佳实施例的基于卫星的小区通讯系统；

图2给出了基于本发明最佳实施例的用户单元的方框图；

图3给出了基于本发明最佳实施例的网关的方框图；

图4给出了为用户单元提供全球紧急服务的卫星通讯系统的运行方法的流程图；

图5给出了基于本发明最佳实施例的卫星通讯系统中卫星运行方法的流程图；

图6给出了基于本发明最佳实施例的卫星通讯系统中的用户单元获取紧急号码的运行方法的流程图；及

图7给出了为建立基于本发明最佳实施例的紧急呼叫尝试，卫星通讯系统中的用户单元的运行方法的流程图。

本发明的方法和系统被用在基于卫星的小区通讯系统中，确定紧急呼叫的路由。本发明的方法和系统使用与当前的定位数据组合在一起的技术，通过向用户和基于小区的路由提供与定位有关的信息来完成紧急呼叫。

本发明的方法和系统还提供了当用户处于世界上任何地方时，用户可以使用用不同的紧急号码来确定紧急呼叫路由的装置。这通过使用国家之间业已存在的不同紧急拨号方案来实现。

本发明的方法和系统允许用户单元将拨号数字判为紧急号码，根据用户单元的位置将拨号数字转换为适用的数字流，并将该呼叫尝试的紧急性通知服务网络。为实现这些技术，用户单元根据其位置确定拨号数字是否代表紧急呼叫尝试。如果代表紧急呼叫尝试，拨打的数字被转换成用于该位置适用的紧急号码，并将该呼叫的紧急呼叫指示发送给网络。

示例系统中，每个用户单元发起一个被称为接入的过程，该过程是移动发端(MO)或移动终端(MT)呼叫尝试的一部分。该过程中，地球终端控制器(ETC)网络确定用户单元的当前位置。用户单元提供它与网络最后一次联系的位置，该位置可能不同于当前位置。本发明的最佳实施例中，ETC向用户单元发送适用的紧急号码或用户单元当前位置的有效号码。

用户单元通过将拨号数字确定为紧急号码，向网络发送适用的紧急号码以用于该服务网络，并将该次呼叫尝试标识为紧急呼叫尝试。通过将呼叫尝试确认为紧急呼叫，该网络将专门的措施应用到紧急呼叫中。示例系统中，这些措施包括高精度位置确定的应用。而且，该网络给出呼叫优先级，将该呼叫路由到适用的紧急处理中心，而且在紧急处理中心的所有中继线被占用的情况下，继续尝试直至得到一个可用的空闲中继线。

本发明的方法和系统，允许支持用户漫游到紧急呼叫拨号方案不同与其家乡拨号方案的区域时的紧急呼叫服务。例如，当一个北美用户漫游到了日本，用户单元获得到日本的紧急号码。它们是用于匪警服务的(110)，火警服务的(118)，海警服务的(119)。当用户单元向新网关登记时，这些紧急号码被传输给用户单元。当该用户拨打“110”时，用户单元将该数字串确认为紧急呼叫，并向服务网关(例如在东京)发送被标注为紧急呼叫的拨号数字串“110”。服务网络对该呼叫采取紧急呼叫处理措施。如果该标注过程未完成，拨号数字串“110”将会一直被发送给服务网络，但不再会标注为紧急呼叫。该呼叫将不会受到上面所规定的紧急呼叫处理，然而该次呼叫将被作为普通呼叫尝试处理。

图1给出了基于本发明最佳实施例的基于卫星的小区通讯系统。基于卫星的小区通讯系统100包括用户单元(SU)150，通讯卫星110，地球终端(ET)120，网关130，紧急服务中心(ESC)140、142、144，及链路112、114、116。用户单元150通过卫星110，地球终端120和网关130与紧急服务中心140通讯。用户单元150通过链路114与卫星110通讯。卫星110利用地球终端120和链路112与网关130通讯。图中画出了第一地理行政区域160。例如，该第一区域可以是日本的某个地方。图中画出了第二地理行政区域170。例如，该第二区域可以是美国的某个地方。

用户单元的“主网关(HOME GATEWAY)”此处被定义为含有与一个特定用户单元相关的信息网关。“客户网关(VISITEDGATEWAY)”是除了用户单元的主网关之外的网关。例如，当该用户到了如日本那样的另外一个地区时，该用户必须与客户网关进行通讯。

本发明最佳实施例中，链路114和链路112使用提供连续视距通讯的RF频率。链路114和链路112拥有被分割成无数信道的电磁频谱的有限部分。链路114和链路112可以使用频分多址(FDMA)或时分多址(TDMA)，和/或码分多址(CDMA)通讯或它们的组合。链路114和链路112被画成了双向链路。熟练的技术人员将会认识到这些链路中的任何一条即可以是单向链路也可以是双向链路。

按照本发明的方法和系统，可根据用户单元某一时刻位于哪个小区来确定用户的位置。用这种方法，地球表面被划分成定界的区域，用户单元就可以定位在这些界定区域内。换言之，可以根据如经纬度或其它表示地理信息的方法来确定用户的位置。如此处定义的那样，“定位区域代码(LAC)”是识别具体定位区域的代码。例如，它可以是具有已知边界面积相对狭小的区域。如果LAC所处的地理行政区域提供紧急服务的话，本发明将每个LAC与至少一个紧急服务中心相联系。换言之，服务提供商可以独立地提供紧急服务。另外，如果LAC所处的地理行政区域提供紧急服务的话，本发明将每个LAC与至少一个紧急服务代码相联系。

图2给出了根据本发明最佳实施例的用户单元的方框图。用户单元150包含天线202，收发信机204，处理器206，显示器208，存储器210，定时器220，I/O部分230，挂钩开关232，声音报警234，键盘236，手机238，发送键240，电源开关242。用户单元150可与其它用户单元1 50和紧急服务中心140通讯。收发信机204利用天线202向/从卫星110发射/接收信号。人们应当理解到虽然如图2所示的每个用户单元150被描述成具有单个天线202，但每个天线202可以典型地包含几个天线或天线单元，从而使用户单元150一次能与不止一个卫星进行通讯。熟练的技术人员将会意识到除了一组分立的单个天线外，天线202可以是单个相控阵天线或单个天线与相控阵天线的组合。

理想情况下，收发信机204可以是一个能在基于卫星的小区通讯系统100(图1)所要求的规定时隙内在所有频率信道上发送和接收多信道信息的收发信机。收发信机204理想情况下包含一个探测(acquisition)信道收发信机部分，一个广播信道接收机部分和一个业务信道收发信机部分。探测信道收发信机部分在卫星110所确定的几个探测信道中的一个信道上通讯，并当一个用户希望接入到基于卫星的小区通讯系统100时在接入协议过程中被主要地利用。业务信道收发信机部分在被卫星110(图1)所分配的业务信道上与基于卫星的小区通讯系统100进行通讯。熟练的技术人员将会理解到探测信道收发信机部分，广播信道接收机部分和业务信道收发信机部分可以被包含在能完成这些功能的单个单元内。

收发信机204与处理器206连在一起，它控制收发信机204工作的频率和定时参数。另外，处理器206最好还控制收发信机204发射信号的功率电平。处理器206还与I/O部分230，定时器220和存储器210连在一起。处理器206利用定时器保持当前日期和时间。存储器210包括用于存储数据的存储设备，这些数据作为处理器206的指令，并当被处理器206执行时使用户单元150完成下述的过程。另外，存储器210还包含变量，表格，和由用户单元150运行所使用的数据库。

用户单元150的输入/输出(I/O)部分230被用来从用户单元150的用户处收集信号，并为用户以被感知提供输出。理想情况下，I/O部分230最好包括，例如收集识别紧急呼叫请求被引导到哪个紧急服务中心的拨号数字信息的键盘236。另外，I/O部分230最好还包括控制用户单元供电和断电的电源开关242，和指示一串拨号数字什麽时候被输入的发射键240，以及挂钩开关232。显示器208最好被用来向用户提供可视信息，声音报警234最好能被用来向用户提供音频告警。显示器208，例如可以被用来显示菜单和用户选项列表。手机238最好被用来将音频信号转换成电信号，或反过来转换。

另外，键盘236是能够从用户接收紧急服务请求的接口。键盘236可以是常规的十数字键盘，也可以是当被按下或设置时指示紧急情况的另外种类的指示器。键盘是与处理器206相连的I/O部分230的一部分。处理器206探测一个用于紧急呼叫的请求并产生一个紧急呼叫请求报文。处理器206与存储器210相连，存储器最好包含用于探测一个紧急呼叫请求和产生一个紧急呼叫请求报文时所必需的信息。处理器206与收发信机204相连，收发信机204被用于发射紧急呼叫请求报文。

虽然图2说明了一个用户单元的具体构造方案，但那些熟练的技术人员将会理解到可以使用不同的构造方案。人们应理解到一个用户单元可根据变化的功能组合接受任何数目的不同配置。例如，一个用户单元可以被画成带有不同I/O部分，或被画成没有定时器。

图3给出了与本发明最佳实施例相一致的网关的方框图。网关130包括网络收发信机302，处理器304，I/O部分306，定时器308，存储器310，和公用通讯交换网络(PSTN)接口321。通讯网络收发信机302通过与卫星110格式兼容的数据通讯链路发射和接收信号。这些信号携带有数据报文，这些报文允许网关与附近卫星进行通讯，可与与网关在建立、管理和中断呼叫方面一起合作的其它网关进行通讯，并与该网关130目前正在服务的用户单元进行通讯。

通讯网络收发信机302被连到处理器304，处理器304还连到I/O部分306、定时器308、存储器310和PSTN接口312上。I/O部分306从键盘和其它输入设备接收输入，并向显示终端、打印机和其它输出装置提供数据。处理器利用定时器308监视定时时钟并帮助保持当前的日期和时间。存储器310包括存储数据的存储设备，这些数据为处理器304的指令，当被处理器304执行时可使网关执行下面描述过程。另外，存储器310包括变量、表格及由于网关130(图1)的运行所使用的数据库。网关310利用PSTN接口312与PSTN通讯。

虽然图3说明了网关的具体构造方案，熟练的技术人员将会理解到可以使用不同的构造方案。人们应当理解到一个网关可以根据变化的功能组合接受任何数目的不同配置。例如，一个网关可以被画成带有不同的I/O部分，或被画成没有定时器。

图4给出了为用户单元提供全球紧急服务的卫星通讯系统的运行方法流程图。方法400开始于步骤402。步骤404中，地球表面被分成界定的区域。这些区域既可以是等间隔的区域也可以是不等间隔的区域。全球通讯系统中，一个界定的区域是用户单元可以在其中定位的区域。在步骤406，建立紧急号码的边界数据。该步骤中，为全球存在的不同紧急号码建立边界。在某些情况下，同一区域被赋予了许多号码。这是因为某些地理行政区域为不同的紧急服务申请了不同的号码。在步骤408，紧急号码的边界数据被指定给界定的区域以获得界定的区域和至少一个紧急号码之间的对应关系。某些情况下，由于紧急服务在某些地理行政区域不能使用而不能实现这种对应关系。在步骤410，执行一个问询以确定每个界定的区域是否是拥有一个指定给它的紧急号码。当一个界定的区域没有一个指定给它的紧急号码时，方法400分支到执行解决问题例程的步骤412。可以设计出分配界定的区域紧急号码的规则，并且必须考虑例外的情况。在该解决问题例程中，解决了诸如当边界线穿过一个界定的区域时发生的那些问题。

当紧急号码被分配给所有的界定的区域后，方法400分支到产生表格或数据库以存储分配给界定的区域的紧急号码的步骤414。存储表格或数据库从而使每个网关能访问这些信息。它们可以是一个多级的存储方案以提供快速的搜索。步骤416，网关提供更新用户单元请求的紧急号码的服务。最佳实施例中，网关确定用户单元已进入一个具有不同紧急号码的界定的区域。当网关确定用户单元已进入一个具有不同紧急号码的界定的区域时，网关向用户单元发送新的紧急号码。

图5给出了与本发明最佳实施例相一致的卫星通讯系统中卫星运行方法的流程图。方法500开始于步骤502。步骤504，网关收到一条请求报文。最佳实施例中，网关不是用户的主网关，而只是一个客户网关。备选实施例中，可由用户的主网关或其它的控制机构接收该条请求服务报文。

步骤506，执行一个问询以确定该条请求报文是否为一条紧急服务请求报文。例如，可以构造该条报文从而使某一具体部分或信息的某具体比特位被用来将该条报文标识为紧急服务请求报文。最佳实施例中，确定可以包括解读信息头部或报文中数据包所包含的紧急比特位。如果服务请求报文不是一条紧急服务请求报文，方法500就被分支到步骤520，并结束该方法。

当问询任务506确定了该服务请求报文为紧急服务请求报文时，方法500就分支到步骤508。步骤508，执行一个例程进行更精确地确定发送该紧急服务请求报文时用户单元的位置。例如，由于该紧急服务请求报文为进行紧急呼叫尝试的报文而执行该例程。当呼叫尝试为紧急时，用户单元的位置就是一条重要信息。

步骤510，由于该次呼叫已被确定为紧急呼叫，该呼叫被给予优先权。任何交换网络中，路由优先权可同访问优先权一样重要。在步骤512，该呼叫被网关路由到适用的紧急服务中心。不要求用户单元执行任何额外的步骤来确认已进行了该呼叫。在步骤514，网关继续尝试该呼叫直至成功为止。例如，如果紧急服务中心认可了便达到了成功。方法500结束于步骤520。

图6给出了与本发明最佳实施例相一致的卫星通讯系统中的用户单元获取紧急号码的运行方法的流程图。方法开始于步骤602。例如，步骤602可由用户单元的供电启动。在步骤604，用户单元获得卫星通讯系统中卫星上的一个广播信道。用户单元利用广播信道从卫星通讯系统中获取信息。在步骤606，用户单元获得卫星通讯系统中卫星上的一个接入信道。在步骤608，用户单元通过探测信道向网关登记注册。在步骤610，网关向用户单元发送紧急号码。最佳实施例中，如果用户单元在不同的区域中注册，该紧急号码可以是新的紧急号码。在步骤612，用户单元存储紧急号码信息及其目前的位置信息。步骤600结束于步骤620。

图7给出了为建立根据本发明最佳实施例相一致的紧急呼叫尝试，卫星通讯系统中的用户单元的运行方法的流程图。方法700开始于步骤702。例如，用户单元的供电可启动步骤702。在步骤704，用户单元确定其当前位置。在步骤706，获得拨号数字。在步骤708，执行一次问询确定该拨号数字是否与当前位置存储的紧急号码相匹配。当拨号数字是与存储的紧急号码不匹配时，那么在步骤710，拨号数字就被送往卫星通讯系统而不用紧急指示。例如，这些呼叫尝试可以是作为常规呼叫尝试处理。当拨号数字是与存储的紧急号码匹配时，那么在步骤712，用户单元将该报文用紧急标志标注。例如，如果系统只处于紧急模式，卫星系统可以拒绝某一用户单元的访问。在步骤714，带有紧急标志的紧急信息被送往卫星通讯系统。卫星通讯系统中紧急标志赋予该信息优先权。例如在发生自然灾害的情况下，系统将只处理带有紧急标志的信息。另外，只有将它们的报文标志为紧急报文的用户才能访问卫星通讯系统。方法700结束于步骤720。

上面已参考最佳实施例对本发明进行了说明。然而，熟练的技术人员将会意识到在不偏离本发明范围的前提下可对实施例进行改动和调整。例如，虽然用界定的区域和紧急号码的术语说明了各种实施例，但还可以采用其它的描述和方法。另外，不必要将本发明局限于只与基于卫星通讯系统联系在一起。熟练技术人员可以简单地调整本发明以适用任何基于卫星和基于陆地的那些被用来发射紧急服务请求的通讯系统。相应地，那些对熟练的技术人员来说很明显的这些或其它的改动和调整将趋向于包含在本发明的范围内。

Claims (9)

1．卫星通讯系统中建立紧急呼叫的方法，其特征在于步骤：

(a)将地球表面分成界定区域；

(b)为每个界定区域分配紧急号码；

(c)确定用户单元什么时候已进入一个具有不同紧急号码的界定区域；

(d)向用户单元发送新的紧急号码；

(e)用户单元利用新的紧急号码确定何时进行一个紧急呼叫请求；

(f)在步骤(e)请求紧急呼叫请求时发送紧急呼叫请求。

2．卫星通讯系统中用户单元将一个紧急呼叫尝试确定为卫星通讯系统中的紧急呼叫的运行方法，其特征在于：

(a)确定用户单元的位置；

(b)获取拨号数字；

(c)确定拨号数字是否与存储的紧急号码匹配；

(d)当步骤(c)为假时，处理一个常规呼叫尝试；

(e)当步骤(c)为真时，处理一个紧急呼叫尝试。

3．用户单元的特征在于：

从/向卫星接收/发射信号的收发信机；

与收发信机相连的处理器，它为用户单元确定位置，处理拨号数字，并确定信号什么时候用于紧急服务；

与处理器相连的输入/输出部分，它用于接收紧急服务的请求；

与处理器相连的存储器，它用于存储紧急号码和定位数据。

4．权利要求3中所述的用户单元的特征还在于与收发信机相连的天线。

5．权利要求3中所述的用户单元的特征还在于控制频率和收发信机工作所依赖的定时参数的处理器。

6．权利要求3中所述的用户单元的特征还在于用来从用户单元收集信号和向用户提供输出来进行感知的输入/输出部分。

7．权利要求3中所述的用户单元的特征还在于用来存储数据的存储器，其中数据为处理器的指令和变量、表格，及由用户单元的运行所使用的数据库。

8．权利要求3中所述的用户单元的特征还在于与处理器相连的，被用来保持当前时间和日期的定时器。

9．一网关，特征在于：

从/向卫星接收/发射信号的收发信机；

与收发信机相连的处理器，它帮助确定用户单元的位置，处理紧急号码，处理紧急服务的请求，和将紧急呼叫路由到紧急服务中心；

与处理器相连的存储器，它用于存储紧急号码和定位数据。

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