CN1223233C - 在无线通信系统中进行紧急呼叫的设备和相关方法 - Google Patents

Abstract

用于利用可以有选择地工作在一个以上的通信系统中的移动台发出紧急呼叫的设备和相关的方法。如果不能够利用所述通信系统中的第一个完成所述紧急呼叫，则作出选择利用替代的通信系统尝试完成所述呼叫。从而减小了不能完成所述紧急呼叫的可能性。

Description

在无线通信系统中进行紧急呼叫的设备和相关方法

                对相关申请的交叉参考

本申请要求拥有1999年9月29日提交的、序列号为60/156558的临时专利申请的优先权。

本发明总体上涉及利用无线通信系统，例如利用可以在蜂窝式通信系统工作的移动台进行紧急呼叫的方式。更具体地说，本发明涉及设备和相关方法，利用这些设备和方法可以使用任何移动台可在其中工作的通信系统有选择地进行紧急呼叫。如果该紧急呼叫不能够利用一个通信系统完成，就想办法利用另一个移动台可以在其中工作的通信系统去进行呼叫。当允许使用替代通信系统进行呼叫时，通过执行本发明的实施例的操作，例如由于系统拥塞或其他通信困难造成紧急呼叫不能完成的可能性将大为降低。

发明的背景

通信系统至少由通过通信信道互联的一个发射台和一个接收台组成。从发射台向接收台传递的信息被转换成可以在该通信信道传输的形式，然后在接收台被接收。

无线通信系统是其通信信道由发射台和接收台之间的无线链路组成的通信系统。无线链路被规定在某段电磁波谱上。相反，传统的有线通信系统需要在发射台和接收台之间用电线连接以形成二者之间的通信信道。因为无线通信系统使用的是无线链路，因而无须像传统有线通信系统那样在发射台和接收台之间建立有线连接。因此，与传统的有线通信系统形成鲜明对比的是，无线通信系统的本质就是增大了通信的移动性。这就是说，在无法利用传统有线通信系统的情况下，可以利用无线通信系统完成通信。

但是，一般说来，无线通信系统是通信带宽受限的。分配电磁波谱使用的管制机关通常只给某个特定的通信系统分配一段有限的电磁波谱供通信使用。因分配给某个特定系统使用的频谱是有限的，故无线通信系统通信容量的增加受到了频谱分配的限制。因此，人们努力设法构造能有效利用所分配频谱的通信系统。

蜂窝通信系统是无线通信系统的典范。移动通信系统比较有效地利用所分配到的频谱。在移动通信系统使用过程中所产生的信号功率电平相对较低。由于使用了低功率信号，根据小区再用规划，相同的信道可以在整个移动通信系统重复使用，即允许在整个移动通信系统所覆盖的区域，多对在不同地点通信的电台使用相同的信道同时进行通信。

一般说来，第一代蜂窝通信系统使用模拟通信技术，如FDM(频分复用)技术。但是，即便使用小区再用规划，这种蜂窝通信系统有时还要用尽最大容量进行通信，特别是在一天中某些时段和通信系统中某些小区内更是如此。

在所谓第二代蜂窝通信系统中已经使用数字通信技术。使用了数字通信技术以后，使更有效地利用分配给该通信系统的频带成为可能，由此可以增大该通信系统的通信容量。

在许多情况下，这种通信系统已经覆盖了现存的通信系统。这就是说，在某地域已经安装了一个蜂窝通信系统后，又在包括相同的区域的地域上安装另一个通信系统。移动台的结构允许它在两个或多个这样的通信系统中选择一个系统进行通信，这样的移动台有时又称为多模式移动台。

用户使用移动台的目的有各种各样，但无论哪一种，使用移动台的最大好处也许是应付紧急情况。在紧急情况下，用户可以使用移动台请求紧急救援。在美国的许多地区，数目字911总是和应急调度中心相联系。移动台用户输入这些数字后一般都能发出紧急救援的请求。

文件No.WO92/16077公开了一种无线系统，它可以在第一通信系统产生含有紧急信息的信号，然后当判断出该信号不能在第一系统成功发送时自动转向第二通信系统发送该信号。而且，美国专利No.5,442,806公开了一种蜂窝通信系统使用的方法，使用这种方法，可以根据系统标识码(SIC)选择载频。不同的码与不同的载频相联系，而其中一个载频构成最佳载频。

然而，要想完成紧急救援的请求，必须获得完成该次呼叫的带宽。一个系统的通信容量使紧急呼叫不能完成的情况可能发生。如果移动台可以在一个以上的系统中工作，如果可以提供使紧急呼叫以变换通信系统的方式进行，则紧急呼叫成功完结的可能性将大为增加。

正是根据与移动台进行紧急呼叫的操作有关的这种背景资料，演化出本发明的巨大改进。

发明的概述

因此，本发明的优势在于提供了利用无线通信系统、例如在蜂窝通信系统中工作的移动台去进行紧急呼叫的设备和相关方法。

通过对本发明实施例的实际操作，提供了一种借助任何移动台可在其中工作的通信系统有选择地进行紧急呼叫的方式。当移动台可以在多于一个的通信系统中工作时，如果紧急呼叫不可以仅依靠一个通信系统完成，则设法利用其它通信系统进行这次呼叫。

通过增加紧急呼叫可以在其中进行的通信系统的数目，紧急呼叫不能完成的可能性就大为减小。在一个通信系统中出现的系统拥塞或其它通信困难一般不会在另一个通信系统中重现。因此，紧急呼叫可以在替代的通信系统中完成。

按照本发明的一个方面，移动台至少可以有选择地在两个无线通信系统中工作，例如由第一运营商操纵的蜂窝通信系统和由第二运营商操纵的蜂窝通信系统。这两个系统中的一个形成当前获得的通信系统、移动台在其中注册过并已获得通信权。当移动台的用户发出一个紧急呼叫，移动台首先可以做的就是设法利用当前获得的通信系统去完成本次呼叫。如果这次呼叫可以完成，则所完成的就是移动台的一次常规操作。但相反，如果呼叫不能利用当前获得的通信系统完成，通过运用本发明的实施例，该呼叫则企图利用另一个通信系统、如由另一个运营商操纵的蜂窝通信系统进行。通过交替地提供利用另外的通信系统进行呼叫的机会，紧急呼叫不能完成的可能性将会减小。

按照本发明的另一个方面，就是要作出本次紧急呼叫是否已经完成的判断。如果判定紧急呼叫还没完成，也就是说，移动台和与该紧急呼叫相关的应急台的沟通还没有完成，就要作出是否再次尝试利用目前获得的通信系统完成该次紧急呼叫的决定。例如，所作决定是，按照选定的次数，反复尝试利用目前获得的通信系统完成该次紧急呼叫。如果所作的决定是不再尝试利用目前获得的通信系统完成本次紧急呼叫，则换一个方式，尝试利用另一个通信系统的信道去完成本次紧急呼叫。

按照本发明的另一方面，反复尝试利用其中一个通信系统去完成紧急呼叫的决定取决于所允许的进行紧急呼叫的时限。如果超过了该时限，则作出利用另一个操作系统的信道去尝试完成紧急呼叫的决定。

按照本发明的另一方面，移动台可以有选择地在至少三个系统中工作，例如由第一运营商运作的第一蜂窝通信系统，第二运营商运作的第二蜂窝通信系统和PCS(Personal Communication Service，个人通信业务)通信系统。如果紧急呼叫不能通过目前获得的通信系统完成，并且接下来也不能使用第一替代通信系统进行该次紧急呼叫的话，则尝试利用第二替代通信系统进行该次紧急呼叫。这样，通过移动台不能完成紧急呼叫的可能性就会进一步减小。

所以，从各个方面来看，提供设备和相关方法是为了促成利用移动台完成紧急呼叫。移动台可以在其中工作的第一无线通信系统含有可以进行紧急呼叫的第一组信道。而且，至少存在移动台可以在其中工作的第二无线通信系统，此系统含有可以进行紧急呼叫的第二组信道。最佳信道列表是从移动台首先考虑用来完成紧急呼叫的第一组和第二组的至少一组中选出的信道。接入一个选择器用来接收通过最佳列表信道不能完成紧急呼叫的指示信息。该选择器的工作任务就是选择至少一个附加信道来供移动台完成紧急呼叫。该最少一个附加信道是指从第一组和第二组信道中选取的而原来最佳信道列表中又没有的信道。

从下面从简述的附图、从对本发明最佳实施例的详细说明以及后附的权利要求书可以更全面地评价本发明和了解本发明的适用范围。

附图的简要说明

图1表示可以根据本发明的实施例工作，并处于覆盖多个无线通信系统的地理区域中的移动台的功能方框图。

图2表示图1所示移动台在按照本发明实施例操作过程中的操作方法流程图。

图3表示列出本发明实施例操作方法的方法步骤的流程图。

最佳实施例的详细说明

首先参阅图1，通信设备一般用10表示，它包括可以在多个无线通信系统中收发通信信号的多模式移动台12。在作为范例的实施例中，移动台12是双频带、三模式的蜂窝移动台，它可以有选择地在三个不同的移动通信系统中工作。虽然以下的描述是针对下述实施例的移动台12进行的，但是，应该理解的是，本发明的其它实施例可以类比地在其它类型的系统布局中执行。

这里，移动台可以有选择地经由第一网络基础设施14、第二网络基础设施16和第三网络基础设施18进行通信。网络基础设施14-18安装后，如果移动台处于相关通信系统的网络基础设施所覆盖的地理区域内时，则允许使用移动台作无线通信。这里所显示的移动台12的位置在小区20之内，后者是三个独立的基础设施14-18中任何一个所拥有的小区的代表。而这些独立的基础设施以及它们所拥有的小区可以相互覆盖、或部分相互覆盖。

作为范例，这里的网络基础设施14是PCS频带的、可以工作在1.9GHz附近的CDMA(码分多址)移动通信系统的代表。也是作为范例，网络基础设施16是蜂窝频频带的、由选定的运营商运营的可以工作在800MHz附近的FDMA(频分多址)移动通信系统的代表。还有，还是作为范例，网络基础设施18是另一个蜂窝频带的、由另一个选定的运营商运营的可以工作在800MHz附近的FDMA(频分多址)移动通信系统的网络基础设施的代表。例如，网络基础设施16和18形成分别由独立运营商(有时称为运营商A和B)运作的AMPS(Advanced Mobile Phone Service，高级移动电话服务)系统。

各个通信系统的网络基础设施14-18都以常规的方式耦合到PSTN(Public Switched Telephonic Network，公共交换电话网)22。图中示出耦合到PSTN的紧急调度中心24。紧急调度中心24代表所发送的紧急救援请求到达的地点。例如在美国，该紧急调度中心代表请求紧急援助的呼叫者发送的911呼叫到达的地方。

第一网络基础设施是第一通信系统的一部分，在第一通信系统工作期间，在网络基础设施14和移动台之间接收发送通信信号。在这里，第一下行链路通信信号28和第一上行链路通信信号32表示网络基础设施14和移动台之间的通信信号。类似地，包含第二网络基础设施16的通信系统工作时，在网络基础设施16和移动台之间发送接收通信信号。这里，第二下行链路通信信号34和第二上行链路通信信号36表示网络基础设施16和移动台之间的通信信号的代表。而且，在第三通信系统工作期间，通信信号在网络基础设施18和移动台之间接收发送。这里，第三下行链路通信信号38和第三上行链路通信信号42表示第三通信系统工作期间的通信信号。

在三个通信系统中任何一个系统工作期间，可以通过适当的无线链路、利用基础设施14-18中合适的一个和PSTN 22在移动台12和紧急调度中心的通信路径之间形成通信路径。

这里所显示的移动台12包括发射电路44和接收电路46，二者都与天线变换器48相连。一般来说，发射电路和接收电路都是按常规的方式发送和接收通信设备10中任何通信系统工作时所产生的通信信号。根据本实施例，移动台还包括本发明某实施例的设备50。设备50促使紧急救援请求的完成，该类请求是用形成移动台12的用户输入的与某个紧急救援中心24相联系的拨号图案的数字项目表示的。例如，在美国，数字9-1-1有时用作一般紧急呼叫的拨号图案。在某些移动台中，输入某激励键被移动台解释为发出紧急救援请求，因为这种输入导致形成与紧急救援中心相连系的适当的数字拨号。

设备50包括某些功能元件，在本实施范例中，所述功能元件的功能通过可以由处理电路执行的算法完成。这里所显示的设备包括选择器52，判决器54和尝试器56。而且，选择器与用户接口58相耦合，这里包括激励键盘，后者包含供移动台用户使用的激励键。

设备50可以根据本发明的实施例工作，以便使移动台能向应急调度中心实施呼叫。响应用户接口58的合适的用户动作而启动向应急中心的呼叫。

开始的时候，如果移动台与当前获得的通信系统相联系，这里就是从基础设施14，16，和18中选出的一个，呼叫是经由当前获得的系统进行的。如果呼叫能成功完成，也就是说，建立了移动台12和应急调度中心之间的联系。则以常规的方式完成紧急救援的请求。

相反，如果该呼叫不能成功地完成，则操作本发明的实施例去启动一系列动作来进一步尝试建立与应急调度中心的通信联系。这里判决器54与接收电路46耦合，其作用在于判断移动台12和应急调度中心之间的联系是否已经完成。判断是响应经由连接移动台的无线链路能够通信息或不能通消息的指示作出的。如果判断结果是联系已经建立，则向选择器52发出指示信号。选择器的工作是选择以何种方式尝试完成向应急调度中心的呼叫。选择器的工作是有选择地使尝试器56再次尝试通过早些时候尝试过的或曾经尝试过的通信系统进行向应急调度中心的呼叫。或者，选择器可以用来选择另外的通信系统并使尝试器56通过该通信系统尝试完成向调度中心的紧急呼叫。响应选择器52所作的选择，尝试器56使发射电路向合适的网络基础设施14-18发出相应的信号、以便完成向应急调度中心的呼叫。

各通信系统以常规的方式指定寻呼、或其他信道去进行向紧急调度中心的呼叫。选择器选择信道，使发射电路通过这些信道产生一系列信令去启动并继而完成向应急调度中心的呼叫。在一个实施例中，在转换到其它通信系统之前，对通过特定通信系统的多次尝试的选择取决于转移前多次尝试所花费的时间。超过所允许的时间就必须转而尝试使用另外的通信系统。而且，当选择器选择另外的通信系统尝试完成该紧急呼叫时，选择替代的通信系统的过程将根据系统选择算法进行。

如果呼叫在完成之前被用户终止或如果移动台的电源枯竭，那么，在本范例中，将中止尝试完成本次紧急电话呼叫，这就是说，释放或结束通话。一旦该次呼叫被释放或结束，移动台的后续工作就是尝试获得最近一次使用过的通信系统。而且，如果最近一次使用过的通信系统得不到，如有可能，就获取和利用下一个可供使用的通信系统。此外，在所述示范的实施方案中，用户接口还包括显示装置，在其上显示呼叫的状态的指示。

图2举例说明一种总的用72表示的、代表图1所示移动台的工作的方法。方法72表示当第一通信系统与相关的网络基础设施14有供利用的可能和第二通信系统与相关的网络基础设施18也有供利用的可能时，移动台的工作情况。这里，第一通信系统是当前获得的系统，而移动台正处于空闲方式，由方框74表示。线条76表示用户向应急调度中心24(图1所示)的求援呼叫正待发出。并且，尝试接入所述呼叫，图中用接入尝试方框78表示。

如果尝试成功，则向移动台返回DTCH VS确认信号，用线条82表示，而一旦确定检测到该信号，就作出紧急呼叫成功的结论，图中方框84表示。线条86折返到数字空闲方框74，而线条88则延伸到方框92，这里表示通过当前获得的通信系统接入应急调度中心的第二次尝试。否(No)分支94返回线条76，而是(Yes)分支96则延伸至方框98。

方框98表示选择备用另一个通信系统或在当前获得的通信系统中选择一个替代信道来重新尝试紧急呼叫。线条102表示利用当前获得的通信系统再次尝试完成紧急呼叫，这里，该系统还是第一通信系统。还有，线条104表示选择方框98尝试利用第二通信系统来完成紧急呼叫，在这里是一个模拟通信系统。方框106表示尝试利用第二通信系统去完成紧急呼叫。线条108表示在移动台检测到分配给该移动台的语音信道，表示呼叫已经成功，图中还是用方框84来表示。

线条112表示响应方框106的尝试完成紧急呼叫的努力失败。于是，方框114表示完成向紧急调度中心紧急呼叫的后继尝试，Yes和No分支116和118分别返回方框98和106去进行各自代表的操作。

完成呼叫后，如方框84表示的，紧接下来就是释放该呼叫，图中用方框124表示。此后，让移动台沿着合适的路径126或128返回适当的空闲方式，不是由方框74所表示的数字空闲方式就是由方框132表示的模拟空闲方式。

在一个示范的实施方案中，提供了针对最佳漫游算法的系统选择并利用现存的TIA/EIAIS683(一个使用最佳漫游清单的标准)中所描述的过程。该最佳漫游清单表明哪些系统是移动台使用的最佳系统。该最佳漫游清单还表明哪些系统是移动台不应该使用的系统，这些系统有时又称为负面系统。最佳漫游清单还含有有利于在完成向应急调度中心发出紧急呼叫过程中缩短捕获时间的信息。在所述示范的实施方案中，漫游清单包括两个表，捕获表和系统表。捕获表含有捕获记录的列表，其中提供了如带宽和频率等信息，这是移动台尝试使用选定的通信系统进行通信时需要用到的。这些记录根据所需的移动台系统扫描优先级、以优先级顺序列出，例如将最高优先级的排在第一位。系统表含有系统记录的列表。表中每一个记录用其系统标识符或网络标识符(SID或NID)来例如标识一个系统。对于每一个记录，存在一个指示符，它表示该系统是最佳系统还是负面系统、由与之关联的移动台表示的漫游状态、系统的相对优先级以及其地理区域。每一条记录最好还包含捕获索引，此索引指示将要使用的捕获表中的一条记录。

图3举例说明本发明的一种方法，总的用148表示。该方法可以用来促进在移动台发出的紧急呼叫的完成。该移动台可以工作在第一无线通信系统中，其中第一组信道用来发出紧急呼叫；该移动台至少还可以工作在第二无线通信系统中，其中第二组信道用来发出紧急呼叫。首先从移动台使用的第一组和第二组信道的至少一组信道中选择最佳信道列表来尝试完成紧急呼叫。

首先，如方框152所示，检测何时使用首选信道列表不能完成紧急呼叫。然后，如方框154所示，对上述无法完成紧急呼叫的检测作出响应而选出至少一个附加信道供移动台用来尝试完成紧急呼叫。

由此，提供一种利用无线通信系统进行紧急呼叫的方法。如果紧急呼叫不能依靠一个无线通信系统完成，则尝试利用其它移动台可以在其中工作的通信系统来进行该呼叫。通过增加可以在其中尝试呼叫的通信系统数目的方法，可以减小不能完成紧急呼叫的可能性。

先前的描述是实施本发明的最佳范例，但本发明的范围不应该受此描述所局限。本发明的范围由下述权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种用于在移动台(12)由用户要求紧急调度中心完成用户发出的紧急呼叫的设备(50)，所述移动台(12)可工作在第一组信道用于向紧急调度中心发出紧急呼叫的第一无线通信系统(14)中，并且所述移动台(12)可工作在至少第二组信道用于向紧急调度中心发出紧急呼叫的至少第二无线通信系统(16)中，所述设备的特征在于包括：

第一选择装置，用于首先从所述第一组和第二组信道的至少一组信道中选出被首先用来尝试完成紧急呼叫的优选的信道列表；

利用优选的列表的信道尝试完成紧急呼叫，直到所选择的尝试次数的装置(44)；

判定装置(54)，用于判断完成所述紧急呼叫的尝试是否曾成功，如果不成功，判断原先在所述移动台的紧急呼叫的尝试是否曾失败；

第二选择装置，至少接收由所述判定装置(54)作出的判断通过使用优选的信道列表完成紧急呼叫不成功和尝试不曾失败的指示，选择性响应所述指示，所述第二选择装置选择至少一个附加信道，供所述移动台用来尝试完成向紧急调度中心的紧急呼叫，其中，所述至少一个附加信道是选自所述第一组和第二组并且不包含在所述优选的信道列表中的信道；以及

利用所述第二选择装置选择的一个附加信道完成紧急呼叫的装置(44)，该第二选择装置是响应完成紧急呼叫不成功和尝试不曾失败而作选择的，并用于再次

获得第一和第二通信系统中曾作过尝试而尝试曾失败的通信系统。

2.如权利要求1所述的设备(50)，其特征在于：从所述第一无线通信系统(14)和所述第二无线通信系统(16)中选出的一个无线通信系统包括关于所述移动台(12)的当前获得的通信系统；所述优选的信道列表包含与所述当前获得的通信系统相联系的一组信道；以及所述第二选择装置用于选出所述至少一个与不是当前获得的通信系统相联系的附加信道。

3.一种用于在移动台(12)由用户要求紧急调度中心完成而发出的紧急呼叫的方法，所述移动台(12)可工作在第一组信道用于向紧急调度中心发出紧急呼叫的第一无线通信系统(14)中，并且所述移动台(12)可工作在至少第二组信道用于向紧急调度中心发出紧急呼叫的至少第二无线通信系统(16)中，所述方法的特征在于：

从所述第一组和所述第二组信道的至少一组信道中选择优选的信道列表被首先用来尝试完成向紧急调度中心的紧急呼叫；

利用在选择操作过程中选出的优选列表的信道尝试完成紧急呼叫，直到所选择的尝试次数；

判断在原先的尝试过程中利用所述优选的信道列表完成紧急呼叫的尝试是否曾成功，如果不成功，判断原先的尝试是否在所述移动台曾失败；

响应所述判断操作过程中利用所述优选的信道列表判断完成紧急呼叫的尝试不成功和尝试不曾失败，选择至少一个附加信道，以便所述移动台来尝试完成所述紧急呼叫，所述至少一个附加信道选自所述第一和所述第二组信道并且不包含在所述优选的信道列表中；

响应在所述选择过程中所作出的选择，利用所述附加信道完成所述紧急呼叫；以及

如果在所述判断操作过程中判断在移动台所述尝试不成功，则再次获得第一和第二无线通信系统中在所述原先尝试过程中用来尝试紧急呼叫的通信系统。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：从所述第一无线通信系统(14)和所述第二无线通信系统(16)中选出的一个系统包括关于所述移动台(12)的当前获得的通信系统；所述优选的信道列表包含与所述当前获得的通信系统相联系的一组信道；以及在所述选择操作过程中选出的所述至少一个附加信道与非当前获得的通信系统相联系。

Images