CN1774132A - 在基于IEEE802.11e的无线局域网中实现紧急呼叫的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在基于IEEE 802.11e的无线局域网中实现紧急呼叫的方法。本发明基于将附加信息插入IEEE 802.11e中所定义的准入控制请求(7、8)，以便识别并区分与紧急呼叫相关的请求(7、8)。这样，有资格执行准入控制的实体，即中央控制器(3)，或者换句话说，有资格判定对待建立的请求呼叫来说是否有足够的网络资源的实体能够以一种很合适的方式处理资源请求。

Description

在基于IEEE 802.11e的无线局域网中实现紧急呼叫的方法
技术领域
本发明涉及一种在基于IEEE 802.11e的无线局域网中实现紧急呼叫的方法。本发明还涉及用于在基于IEEE 802.11e的无线局域网上发送呼叫的计算机程序产品、用户终端、中央控制器和电信系统。
背景技术
IEEE 802.11标准对无线局域网(WLAN)进行了标准化。技术草案IEEE 802.11e的目标是改善IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和IEEE802.11g的性能并增强802.11媒体接入控制(MAC)传送除传统数据包之外的时间关键的多媒体数据的能力。通过下述增强，IEEE 802.11e中提出了改进的带宽管理和新的错误防止功能性：IEEE 802.11e定义了混合协作功能(HCF)，其包括并行操作的两种接入技术，即提供基于争用的接入的增强型分布式信道接入(EDCA)和采用轮询来提供中央控制的无争用接入的HCF控制信道接入(HCCA)。
IEEE 802.11e尤其通过支持下述功能而为WLAN系统提供了服务质量(QoS)能力：业务区分(EDCA机制)、时分复用(HCCA机制)以及用于请求、释放和修改网络资源并执行网络资源上的准入控制的方法。
IEEE 802.11e的重要应用是不需要多大带宽但需要更可靠的连接的基于IP的语音(VoIP)电话和视频流。一组IEEE 802.11e工具有希望使部署类似于VoIP电话和视频流所需要的QoS敏感的实时和交互服务变得容易。
无论是在专用网中，其中例如在公司网络中用DECT(数字无绳电话标准)系统作为替代，还是在公用网中，例如在扩充GPRS(通用分组无线业务)和UMTS(通用移动通信系统)网络的时候，VoIP电话的部署都必须满足某些强制性的官方要求。这些要求之一就是支持紧急呼叫。
支持紧急呼叫应该确保以比非紧急呼叫更高的优先级来处理紧急呼叫。此外，如果没有更多的网络资源可用于支持紧急呼叫，则应优先占用或释放一个或多个非紧急呼叫，以便为建立紧急呼叫提供必需的资源。
目前，IEEE 802.11e不包括支持紧急呼叫：与处理非紧急呼叫完全相同地处理紧急呼叫，没有任何附加的优先权。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在基于IEEE 802.11e的WLAN中支持紧急呼叫的可能方案。
通过根据权利要求1在基于IEEE 802.11e的无线局域网中实现紧急呼叫的方法，根据权利要求6和7的计算机程序产品，根据权利要求8的用户终端，根据权利要求9的中央控制器以及用于在基于IEEE802.11e的无线局域网上发送呼叫的电信系统，可以实现上述目的。从属权利要求中描述了优选实施例。
本发明基于将附加信息插入到IEEE 802.11e中定义的准入控制请求中，以便识别并区分与紧急呼叫有关的请求。这样，有资格执行准入控制的实体，即中央控制器，或者换句话说，有资格判定对待建立的请求呼叫来说是否有足够的网络资源的实体能够以一种很合适的方式处理紧急呼叫的资源请求，根据所制定的策略通过例如取代现有的非紧急呼叫等来建立与非紧急呼叫相比具有更高优先级的紧急呼叫。
本发明通过将紧急呼叫结合到由IEEE 802.11e所定义的准入控制机制中来实现对紧急呼叫的支持。这样做的一个主要优点是，根据本发明所提出的解决方案与关于增加业务流消息(ADDTS)的请求和响应的IEEE 802.11e标准机制顺畅地相结合。
有两种优选的方法用于将标识符增加到资源请求消息中。
第一种方法是将EMERGENCY标记作为标识符置入资源请求消息中。优选地，将EMERGENCY字段增加到根据IEEE 802.11e将与资源请求消息一起发送的业务量规范单元(TSPEC)中。这一字段可以包括将待建立的呼叫标识为紧急呼叫的标记。该第一种方法的优点是其同时以EDCA机制和HCCA机制工作。
第二种方法是为紧急呼叫定义业务的特定等级，业务的这种等级具有比非紧急呼叫更高的优先级。将关于业务等级的信息与资源请求消息一起发送。优选地，在将与资源请求消息一起发送的TSPEC的TS Info(TS信息)项的字段中指定业务的特定等级。最优选地，为此目的使用TS Info的TSID(传输站点地址)字段。该第二种方法的优点是其适用于预计将在第一代IEEE 802.11e设备中实现的EDCA机制。该第二种方法考虑到了专有(proprietary)解决方案，但没有做进一步的标准化工作。但是这些解决方案仍然能够与非专有终端进行交互，其中会像处理非紧急呼叫一样处理紧急呼叫。
附图说明
下面给出对本发明的详细描述。通过非限制性示例给出应参照附图阅读的所述描述，其中：
图1是示出发明的一个实施例的框图；
图2a示出了TSPEC的结构；以及
图2b示出了TS Info的结构。
具体实施方式
图1示出了本发明的一个实施方式的示例。用于在基于IEEE802.11e的WLAN上发送呼叫的电信系统1包括用于产生资源请求消息的装置4，用于对资源请求消息进行解码的装置5，以及用于分配资源的装置6。用于产生资源请求消息的装置4是用户终端2的一部分，并且将装置4配置为将待建立的呼叫标识为紧急呼叫的标识符添加到资源请求消息中。用于对资源请求消息进行解码的装置5和用于建立呼叫的装置6是负责执行准入控制的中央控制器3的部分，在本示例中中央控制器是接入点3。将用于对资源请求消息进行解码的装置5配置为在资源请求消息中检测将待建立呼叫标识为紧急呼叫的标识符。将用于分配资源的装置6配置为将关于紧急呼叫的资源请求消息处理为相比于关于非紧急呼叫的资源请求消息具有更高的优先级并为其分配所需的资源，由此建立具有较高优先级的紧急呼叫。用于实际建立呼叫的装置可以配备分配装置6，或者可以位于另一实体而不是中央控制器3中。
装置4、装置5和装置6可以是硬件实现的、软件实现的并且随后成为计算机程序产品的一部分，或者是用部分硬件和部分软件实现的。
根据IEEE 802.11e的准入控制机制以下述方式工作：当用户终端2希望启动呼叫或需要QoS的业务流时，它发送ADDTS REQ作为资源请求消息(标号7)。ADDTS REQ表示所选择的接入策略EDCA或HCCA，并且包含为待建立的呼叫指定需求的TSPEC参数。然后，接入点3或另一中央控制器根据TSPEC检查对于该呼叫是否有足够的资源，并且将结果作为ADDTS RESP(标号8)发送回去。如果资源是可用的，则ADDTS RESP携带一个肯定的响应，并为该呼叫分配所需的资源。否则，ADDTS RESP就携带一个REJECTED指示。
IEEE 802.11e有两个MAC机制EDCA和HCCA。EDCA是基于争用的信道接入。其引入了不同类型的业务(≤4)之间的区分，称为接入类别。EDCA提供的服务是类似于DiffServ(区分服务)的区分法，其中具有较高优先级的业务会得到比具有较低优先级的业务更好的服务。根据EDCA实现的终端和接入点通过实现多至四个MAC层的发送队列来实现业务区分，每个队列对应于某个接入类别。在一个单独的站点内，发送队列用作虚拟站，其方式是每个队列通过使用其自己的CSMA/CA(载波侦听多路访问/冲突避免)协议的实例来独立地争用信道。
HCCA是使用称为混合协调器(HC)的QoS敏感的(QoS-aware)集中协调器的中央控制的轮询和响应信道接入。HC配备有QoS接入点，并且HC对已请求用于传输的无线资源的用户终端进行循环轮询。HCCA提供的服务是类似于TDMA(时分多址)的服务。
根据本发明，来自电信系统1的用户终端2的ADDTS REQ额外地包含一个将待建立呼叫标识为紧急呼叫的标识符。根据图1中示出的示例，这个标识符包含在TSPEC中。在接收到ADDTS后，接入点3识别该标识符并获知其是一个待建立的紧急呼叫。然后，接入点3将这个ADDTS REQ处理为相比于没有标识符或具有否定标识符的ADDTS REQ具有更高的优先级并分配所需资源，最终优先于非紧急呼叫。
图2a示出了IEEE 802.11e中定义的并具有用于表示待建立呼叫为紧急呼叫的紧急标记的附加字段11的TSPEC 10结构。不同于具有所分配的1到4个八位字节的标准字段，在优选实施例中，对紧急标记字段11来说只用一个比特就够了。
如果该呼叫是一个紧急呼叫，那么将设置该比特。在图2a中示出的示例中，紧急标记字段11附加在TSPEC 10的尾部，但紧急标记字段11可以插入到TSPEC 10的任意位置中，优选地在TS Info字段12后面的某处，原因是除非特别指明，否则对于TS Info字段12后面的字段，对于任何未指定的参数值都将这些字段设置为0。如果用户终端没有用于设定任意参数的信息，则用户终端就将该参数的值设置为未指定。
图2a中示出的修改的TSPEC 10可以用接入点3来说明，MAC机制EDCA或HCCA独立于接入点3而使用，由此可以支持基于IEEE 802.11e的WLAN中的紧急呼叫。
在对EDCA最优化的优选实施例中，有利的是为相比于非紧急呼叫具有更高优先级的紧急呼叫定义另外的接入类别。根据EDCA机制，可以在TSPEC中对这一另外的接入类别进行编码，即在TSPEC的字段TS Info 12中进行编码。图2b中示出了字段TS Info 12的结构。优选地，在称为TSID的四比特字段13中对关于待建立呼叫的接入类别的信息进行编码。也可以在称为用户优先级的三比特字段14中对其进行编码。通过与上述过程类似的过程，将根据本发明的标识符嵌入IEEE 802.11e的EDCA机制中。这样就可以支持基于IEEE802.11e的WLAN中的紧急呼叫。
虽然已经描述了本发明的几个优选实施例，但是本领域的普通技术人员应当意识到，在不偏离本发明的本质和原理的情况下，可以进行各种改变、变更和替代。因此，本发明请求保护在所附权利要求的适当范围内的任何其形式或修改。例如，在不偏离本发明的范围的情况下，可以将以下从属权利要求的特征与独立权利要求的特征进行各种组合。此外，权利要求中的任何参考标号都不应解释为对本发明范围的限制。

Claims (9)

1.一种用于在基于IEEE 802.11e的无线局域网中实现紧急呼叫的方法，所述方法包括步骤：
-在收到建立呼叫的请求后，将资源请求消息从用户终端发送到中央控制器，其中将紧急字段添加到将与资源请求消息一起发送的业务量规范(TSPEC)单元中，所述紧急字段包含将待建立的呼叫标识为紧急呼叫的标记；
-在所述中央控制器中检测所述标记，并将所述呼叫建立处理为相比于非紧急呼叫建立具有更高的优先级。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将紧急标记设置为资源请求消息中的标识符。
3.根据权利要求1所述的方法，其中为紧急呼叫定义特定等级的业务，所述特定等级的业务相比于非紧急呼叫具有更高的优先级，并且其中所述特定等级的业务由资源请求消息中的标识符指定。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在将与资源请求消息一起发送的业务量规范单元的TS Info项的字段中指定所述特定等级的业务。
5.一种计算机程序产品，特别是一种数字存储介质，包括用于产生资源请求消息的程序装置，所述程序装置适用于执行步骤：将把待建立的呼叫标识为紧急呼叫的标识符添加到资源请求消息中。
6.一种计算机程序产品，特别是一种数字存储介质，包括用于对资源请求消息进行解码并建立呼叫的程序装置，所述程序装置适用于执行步骤：在资源请求消息中检测将待建立的呼叫标识为紧急呼叫的标识符，并将建立紧急呼叫处理为相比于建立非紧急呼叫具有更高的优先级。
7.一种用于在基于IEEE 802.11e的无线局域网上进行呼叫的用户终端(2)，包括用于产生资源请求消息的装置(4)，将所述装置(4)配置为将待建立的呼叫标识为紧急呼叫的标识符添加到资源请求消息中。
8.一种用于在基于IEEE 802.11e的无线局域网中建立呼叫的中央控制器(3)，包括用于对资源请求消息进行解码的装置(5)和用于分配资源的装置(6)，将所述装置(5)配置为在资源请求消息中检测将待建立呼叫标识为紧急呼叫的标识符，并且将所述分配装置(6)配置为将关于紧急呼叫的资源请求消息处理为相比于关于非紧急呼叫的资源请求消息具有更高的优先级并配置为分配所需的资源。
9.一种用于在基于IEEE 802.11e的无线局域网上发送呼叫的电信系统(1)，所述电信系统(1)包括：
-用于产生资源请求消息的装置(4)，将所述装置(4)配置为将把待建立呼叫标识为紧急呼叫的标识符添加到资源请求消息中；
-用于对资源请求消息进行解码的装置(5)，将所述装置(5)配置为在资源请求消息中检测将待建立呼叫标识为紧急呼叫的标识符；
-用于分配资源的装置(6)，将所述装置(6)配置为将关于紧急呼叫的资源请求消息处理为相比于关于非紧急呼叫的资源请求消息具有更高的优先级。
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