DE60028864T2 - Zugriffskontrollsystem für hochprioritäre Anrufe und/oder Notrufe bei Überlast - Google Patents

Zugriffskontrollsystem für hochprioritäre Anrufe und/oder Notrufe bei Überlast

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DE60028864T2
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    • H04W76/50Connection management for emergency connections

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft die drahtlose Kommunikationstechnik und insbesondere ein Zugangssteuersystem für ein Zellularkommunikationssystem.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • 1 stellt ein Diagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems 10 dar, welches einen drahtlosen Kommunikationsdienst für eine Anzahl von drahtlosen Einheiten (z.B. die drahtlosen Einheiten 12a-c) bereitstellt, die sich innerhalb einer geografischen Region befinden. Das drahtlose Zellularkommunikationssystem 10 weist eine Anzahl von Basisstationen 14a-e auf, die geografisch verteilt sind, um die Sendung und den Empfang von Kommunikationssignalen zu und von den drahtlosen Einheiten 12a-c, welche mobil oder fest sein können, in der geografischen Region zu unterstützen. Normalerweise enthält jede Zelle eine Basisstation, welche die Funkgeräte und Antennen aufweist, welche die Basisstation verwendet, um mit den drahtlosen Einheiten in dieser Zelle zu kommunizieren. Jede Basisstation 14a-e wickelt Sprach- und/oder Datenübertragungen über eine bestimmte Region, genannt Zelle, ab, und das gesamte Versorgungsgebiet für das Zellularsystem wird durch den Zusammenschluss von Zellen für all diese Zellenstandorte definiert, wobei die Versorgungsgebiete für benachbarte Zellenstandorte einander bis zu einem gewissen Grad überlappen, um eine zusammenhängende Kommunikationsversorgung innerhalb der äußeren Grenzen des Versorgungsgebiets des Systems sicherzustellen (falls möglich). Wie in 1 veranschaulicht, ist jede Zelle durch ein Sechseck in einem Bienenwabenmuster schematisch dargestellt; in der Praxis weist jedoch jede Zelle eine unregelmäßige Form auf, welche von der Topografie des Gebiets abhängt, das die Zelle umgibt. Ein Zellenstandort kann manchmal für mehrere Sektoren eine Versorgung bereitstellen. In dieser Spezifikation werden Zellen und Sektoren austauschbar erwähnt.
  • Die Basisstationen weisen auch die Übertragungsgeräte auf, welche die Basisstation verwendet, um mit einer Mobilvermittlungseinrichtung (MSC für engl. mobile switching center) für die geografische Region zu kommunizieren. Eine MSC 16 ist unter anderem für die Herstellung und die Aufrechterhaltung von Rufen zwischen den drahtlosen Einheiten und Rufen zwischen einer drahtlosen Einheit und einer drahtgebundenen Einheit (z.B. der drahtgebundenen Einheit 18) verantwortlich. Entsprechend verbindet die MSC die drahtlosen Einheiten innerhalb der geografischen Region mit einem öffentlichen Telefonwählnetz (PSTN für engl. public switched telephone network) 20. Innerhalb einer geografischen Region vermittelt die MSC Rufe zwischen Basisstationen in Echtzeit, wenn die drahtlose Einheit sich zwischen Zellen bewegt, was als Rufweiterschaltung bezeichnet wird. Die MSC 16 ist mit einer Teilnehmerdatenbasis (HLR für engl. home location register) 22 verbunden oder vereinigt. Die HLR 22 enthält Teilnehmerinformationen und Aufenthaltsinformationen für alle drahtlosen Einheiten, welche in der geografischen Region der MSC 16 beheimatet sind.
  • In einem drahtlosen Kommunikationssystem übertragen eine Basisstation und eine drahtlose Einheit Sprache und/oder Daten über eine Vorwärtsverbindung und eine Rückwärtsverbindung, wobei die Vorwärtsverbindung Kommunikationssignale von der Basisstation zur drahtlosen Einheit überträgt und die Rückwärtsverbindung Kommunikationssignale von der drahtlosen Einheit zur Basisstation überträgt. Es gibt viele verschiedene Schemata zum Bestimmen, wie drahtlose Einheiten und Basisstationen in einem Zellularkommunikationssystem kommunizieren. Zum Beispiel können drahtlose Kommunikationsverbindungen zwischen den drahtlosen Einheiten und den Basisstationen gemäß verschiedenen Funkprotokollen definiert werden, welche Vielfachzugriff im Zeitmultiplex (TDMA für engl. time-division multiple access), Vielfachzugriff im Frequenzmultiplex (FDMA für engl. frequency-division multiple access) und Vielfachzugriff im Codemultiplex (CDMA für engl. code-division multiple access) umfassen.
  • Im Rahmen von Kommunikationssystemen ermöglicht eine Teilnehmerzugangssteuerung es einem Diensteanbieter, die Verfügbarkeit von Kommunikationsverbindungen mit drahtlosen Einheiten zu steuern. Im Rahmen von aktuellen CDMA-Systemen war ein Zweck hinter der Teilnehmerzugangssteuerung, die Verfügbarkeit von Kommunikationsverbindungen sicherzustellen, wenn sich eine Notrufüberlastbedingung entwickeln sollte. Als ein Beispiel ist ein technischer Industriestandard, der bei der Einführung von Zugangssteuerungen in einem Mobilkommunikationssystem wünschenswerterweise eingehalten wird, der TIA/EIA-95-A Mobilstation-Basisstation-Kompatibilitätsstandard für das Dual-Mode-Breitband-Spreizspektrum-Zellularsystem (März 1995) und die ANSI J-STD-008 Personalstation-Basisstation-Kompatibilitätsanforderungen für personenbezogene Kommunikationssysteme mit 1,8 bis 2,0 GHz und Vielfachzugriff im Codemultiplex (CDMA) (korrigierte Version, 29. August 1995).
  • Es ist normalerweise eine umständliche Abfolge von Aktivitäten einzuhalten, bevor die drahtlose Einheit Zugang zum drahtlosen Kommunikationssystem erhält, um einen Ruf an eine Telefonnummer aufzubauen. Wie auf dem Fachgebiet bekannt, setzen Rufe zwischen einer CDMA-Mobilstation und einer Basisstation normalerweise mehrere Arten von Kanälen ein. Anfänglich wird ein Pilotkanal als ein Bezugssignal zum Erfassen von anderen Vorwärtsverbindungskanälen eingesetzt. Ein Synchronisierungskanal wird verwendet, um eine Zeit- und Rahmensynchronisierung an der drahtlosen Einheit herzustellen. Die Synchronisierungskanalnachricht stellt auch Informationen über eine andere Klasse von Kanälen, die Rufkanäle, bereit.
  • Rufkanäle werden verwendet, um eine Vielfalt von Steuerinformationen rundzusenden, welche Zugangskanalinformationen umfassen, die in der Zugangsparameternachricht enthalten sind. Diese Zugangsparameternachricht enthält Informationen, wie beispielsweise Persistenzparameter (0 bis 9), Persistenzparameter (10 bis 15), Persistenzmodifikatoren MSG_PSIST und REG_PSIST, Anfangszugangsleistungsanforderungen, die Anzahl von Zugangskanälen, die Anzahl von Zugangsversuchen, die maximale Größe von Zugangsnachrichten, Werte für verschiedene Überlastklassen, Zugangsversuchskompensationsparameter und andere Informationen von Interesse für Mobileinheiten, welche Zugang zur Basisstation erstreben.
  • Um einen Ruf einzuleiten und Zugang zum drahtlosen Kommunikationssystem zu erhalten, gibt der Benutzer die Nummer in die drahtlose Einheit ein oder wählt sie, und die drahtlose Einheit speichert die Telefonnummer in einer Speicherungseinheit, wie beispielsweise einem Speicher. Wenn der Benutzer die Eingabe der Telefonnummer beendet, drückt der Benutzer normalerweise eine Sendetaste, um den Ruf einzuleiten. Bevor die drahtlose Einheit Zugang zum drahtlosen Kommunikationssystem erhalten kann, prüft die drahtlose Einheit nach, um sicherzustellen, dass die Parameter, die von der Basisstation empfangen wurden, wie beispielsweise jene in der Zugangsparameternachricht, aktuell sind. Nachdem die drahtlose Einheit die Parameter aktualisiert oder bestimmt hat, dass die Parameter aktuell sind, beginnt die drahtlose Einheit mit dem Zugangsverfahren.
  • Ein Zugangskanal oder Zugangskanäle werden durch die drahtlose Einheit verwendet, um Zugang zum drahtlosen Kommunikationssystem zu erhalten, um zum Beispiel einen Ruf zu beginnen. Der zuvor erwähnte IS-95-A-Standard stellt eine umständliche Abfolge von Aktivitäten bereit, die beim Senden von Nachrichten über einen Zugangskanal an eine Basisstation einzuhalten ist. In Systemen, die auf dem IS-95-A-Standard basieren, übertragen drahtlose CDMA-Einheiten auf den Zugangskanälen gemäß einem Zufallszugangsprotokoll, in welchem die drahtlose Einheit versucht, durch Senden einer Zugangsnachricht und Empfangen (Nichtempfangen) einer Bestätigung für diese Zugangsnachricht Zugang zum drahtlosen Kommunikationssystem, zu erhalten, was auch als Zugangsversuch bezeichnet wird. Wie in 2 dargestellt, wird jede Übertragung im Zugangsversuch Zugangssondierung genannt, und innerhalb eines Zugangsversuchs werden Zugangssondierungen zu Zugangssondierungsfolgen gruppiert. Jeder Zugangsversuch weist bis zu max_re_seq (für einen Anfragezugang) oder max_rsp_seq (für einen Antwortzugang) Zugangssondierungsfolgen auf. Jede Zugangssondierungsfolge besteht aus bis zu 1 + NUM_STEP Zugangssondierungen, zum Beispiel 15, welche alle auf demselben Access Channel (Zugangskanal) übertragen werden. Die erste Zugangssondierung jeder Zugangssondierungsfolge wird auf einem bestimmten Leistungspegel in Bezug auf einen Nennleistungspegel übertragen, und jede nachfolgende Zugangssondierung wird auf einem Leistungspegel übertragen, der um einen bestimmten Betrag höher als jener der vorhergehenden Zugangssondierung ist.
  • Die Zeitsteuerung von Zugangssondierungen und Zugangssondierungsfolgen wird in Form von Access-Channel-Schlitzen ausgedrückt. Die Übertragung einer Zugangssondierung startet am Beginn eines Access-Channel-Schlitzes. Wie in 3 dargestellt, weist jede Zugangssondierung eine Zugangskanalpräambel und eine Zugangskanalnachrichtenkapsel auf. Die Länge der Präambel 1 + pam_sz, sowie die Länge der Nachrichtenkapsel 3 + max_cap_sz werden in Form von einer Anzahl von 20-Millisekunden-Rahmen ausgedrückt. Demnach beträgt die Dauer einer Zugangssondierung (eines Zugangskanalschlitzes) 4 + pam_sz + max_cap_sz Rahmen.
  • 4a und 4b stellen ein beispielhaftes Zugangsverfahren gemäß dem IS-95-A-Standard dar. Beim Versuch, Zugang zum drahtlosen Kommunikationssystem zu erhalten, werden normalerweise zwei Arten von Nachrichten auf dem Zugangskanal gesendet: eine Antwortnachricht (eine, die eine Antwort auf eine Basisstationsnachricht ist) oder eine Anfragenachricht (eine, die durch die Mobileinheit selbständig gesendet wird). Bei Block 30 werden Zähler PROBE und SEQ initialisiert, um die Anzahl von Zugangssondierungsfolgen und die Zugangssondierungen zu zählen. Die Übertragung einer Zugangssondierung startet am Beginn eines Zugangskanalschlitzes. Die genaue Zeitsteuerung einer Zugangskanalschlitzesübertragung in einem Zugangsversuch wird durch ein Verfahren bestimmt, das PN-Randomisierung genannt wird. Für die Dauer jedes Zugangsversuchs berechnet die Mobilstation bei Block 32 eine Verzögerung RN von 0 bis 2probe_pn_ran pN-Chips, wobei eine (nicht zufällige) Hash-Funktion verwendet wird, die von ihrer elektronischen Seriennummer ESN (für engl. electronical serial number) abhängt.
  • Die Zugangskanalnummer RA, welche für jede Zugangssondierungsfolge verwendet wird, wird pseudozufällig von 0 bis acc-chan unter all den Zugangskanälen ausgewählt, die mit dem aktuellen Rufkanal verbunden sind, wie in Block 34 dargestellt. Sobald sie ausgewählt ist, wird diese Zugangskanalnummer durch die drahtlose Einheit für alle Zugangssondierungen in der aktuellen Zugangssondierungsfolge verwendet. Die erste Zugangssondierung jeder Zugangssondierungsfolge wird auf einem bestimmten Leistungspegel in Bezug auf den nominalen Offenschleifenleistungspegel übertragen, wie in Block 36 dargestellt. Die Mobilstation sendet die erste Sondierung in jeder Zugangssondierungsfolge auf einem mittleren Ausgangsleistungspegel (in Bezug auf die nominale CDMA-Kanalbreite von 1,23 MHz) abhängig von der Offenschleifenleistungsschätzung, dem Anfangsleistungsoffset für Zugang init_pwr und dem nominalen Sendeleistungsoffset nom_pwr.
  • Die Mobilstation verzögert ihre Sendezeitsteuerung jeder Zugangssondierung durch RN PN-Chips, wie in Block 38 dargestellt. Die Zeitsteuerung zwischen Zugangssondierungen einer Zugangssondierungsfolge wird ebenfalls pseudozufällig erzeugt. Nach der Übertragung jeder Zugangssondierung wartet die Mobileinheit eine bestimmte Zeitspanne TA = 80 × (2 + acc_tmo) Millisekunden vom Ende des Schlitzes, um eine Bestätigung von der Basisstation zu erhalten, wie durch Block 40 und 42 dargestellt. Wenn eine Bestätigung empfangen wird, ist der Zugangsversuch erfolgreich, wie in Block 44 dargestellt. Wenn keine Bestätigung innerhalb der Zeit TA empfangen wird, wird die nächste Zugangssondierung in der Zugangssondierungsfolge nach einer zusätzlichen Kompensationsverzögerung RT von 1 bis 1 + probe_bkoff Schlitzen gesendet, wie in Block 46 bis 52 dargestellt. Wie in Block 54 dargestellt, werden die nächste Zugangssondierung und jede darauf folgende Zugangssondierung auf einem Leistungspegel gesendet, der um einen bestimmten Betrag PI db (bestimmt aus pwr_step) höher als jener der vorhergehenden Zugangssondierung ist, bis eine Bestätigungsantwort erhalten wird oder die Folge endet, wie bei Block 48 bestimmt. Jeder Zugangsversuch weist bis zu max_req_seq (für einen Anfragezugang) oder max_rsp_seq (für einen Antwortzugang) Zugangssondierungsfolgen auf, wie in Block 56 und 58 dargestellt. Wenn nach dem Senden der letzten Zugangssondierungsfolge keine Bestätigung empfangen wurde, schlägt der Zugangsversuch fehl, wie in Block 60 dargestellt. Nach einer Zugangssondierungsfolge wird eine Kompensationsverzögerung RS von 0 bis 1 + bkoff Schlitzen pseudozufällig erzeugt und angewendet, wie durch Block 62 und 64 dargestellt.
  • Wenn der Zugangsversuch eine Access-Channel-Anfrage ist, wie bei Block 66 bestimmt, dann führt die drahtlose Station vor dem Senden einer Zugangssondierung in jeder Zugangssondierungsfolge eine Persistenzprüfung 68 für jeden Access-Channel-Schlitz durch. Die drahtlose Einheit sendet die erste Zugangssondierung einer Zu gangssondierungsfolge in einem Schlitz nur, wenn die drahtlose Einheit die Persistenzprüfung für diesen Schlitz besteht. Um die Persistenzprüfung durchzuführen, erzeugt die drahtlose Einheit eine Zufallszahl RP (0 < RP < 1) und vergleicht sie mit einem vorgegebenen Schwellenwert P, wie in Block 70 und 72 dargestellt. Wenn die erzeugte Zufallszahl RP kleiner als der vorgegebene Schwellenwert P ist, wird die Übertragung der Zugangssondierungsfolge bei Schritt 34 eingeleitet. Wenn die Persistenzprüfung versagt, wird die Zugangssondierungsfolge mindestens bis zum nächsten Schlitz aufgeschoben. Demnach kann im Falle einer Zugangskanalanfrage eine zusätzliche Verzögerung PD vor jeder Zugangssondierungsfolge durch die Persistenzprüfung auferlegt werden. Der vorberechnete Schwellenwert P variiert abhängig von der Beschaffenheit der Anfrage, der Zugangsüberlastklasse n, dem Persistenzwert psist(n) für die Überlastklasse, welche in der Zugangsparameternachricht von der Basisstation zu finden ist, und seinem Persistenzmodifikator msg_psist (zur Nachrichtenübertragung) oder reg_psist (oder Registrierungen). Der maximale Persistenzwert psist(n) beträgt 63 für die Zugangsüberlastklassen 0 bis 9, und er beträgt 7 für die Zugangsüberlastklassen 10 bis 15. Wenn der maximale Persistenzwert der drahtlosen Einheit zugeordnet wird, dann P = 0, und die drahtlose Einheit beendet den Zugangsversuch. Für eine Access-Channel-Anfrage durch eine drahtlose Einheit der Zugangsüberlastklassen 0 bis 9 (kein Notruf), wenn psist(n) nicht gleich 63 ist, ist P dann eine monoton fallende Funktion von psist(n), wenn der geeignete Persistenzmodifikator gegeben ist. Wenn zum Beispiel die Zugangskanalanfrage eine Nachrichtenanfrage ist und psist(n) nicht gleich 63 ist, wird P durch P = 2–psist(n)/4·2–msg_psist errechnet. Je größer der Wert für psist(n), umso kleiner der Wert für P und umso geringer die Wahrscheinlichkeit des Einleitens der Zugangssondierungsfolge. Ein größerer Wert für P bringt eine höhere Wahrscheinlichkeit des Einleitens der Zugangssondierungsfolge mit sich. Für eine Access-Channel-Anfrage durch eine drahtlose Einheit der Zugangsüberlastklassen 10 bis 15 (Notruf) wird, wenn psist(n) nicht gleich 7 ist, P dann durch 2–psist(n)·2–msg_psist errechnet. Wenn überlastet, versucht die Basisstation eher die Verzögerung zwischen Zugangssondierungen für gewöhnliche Überlastklassen von drahtlosen Einheiten (z.B. Klasse 0 bis 9) als jene für Hochprioritäts- und/oder Notrufklassen (z.B. Klasse 10 bis 15) zu verlängern. In Überlastsituationen nimmt P zu, da die Basisstation die Persistenzwerte psist(n) für die gewöhnlichen Überlastklassen erhöht, um es dadurch noch schwieriger zu machen, die Persistenzprüfung zu bestehen. Demnach ist in einer Überlastsituation ist es viel wahrscheinlicher, dass eine drahtlose Einheit einer Notrufklasse die Zugangssondierungsfolge einleitet, als die drahtlosen Einheiten von Nichtnotrufklassen.
  • Tabelle 1 fasst Persistenzprüfungsschwellenwerte für verschiedene Arten von Anfragen und Zugangsüberlastklassen zusammen, die in Systemen verwendet werden, die auf dem IS-95-A-Standard basieren. Tabelle 1 zeigt, dass der maximale Persistenzwert für die Zugangsüberlastklassen 0 bis 9 63 beträgt und für die Zugangsüberlastklassen 10 bis 15 7. Wenn der maximale Persistenzwert der Mobilstation zugeordnet wird, schlägt der Zugangsversuch fehl.
  • Persistenzprüfungsschwellenwert P
    Figure 00110001
    TABELLE 1
  • Tabelle 2 fasst die mittlere Persistenzverzögerung für verschiedene Arten von Zugangskanalanfragen zusammen, wie in Systemen bekannt, die auf dem IS-95-A-Standard basieren.
  • Mittlere Persistenzverzögerung E⎨PD⎬
    Figure 00110002
    TABELLE 2
  • Die internationale Schrift Nr. WO 98/23109 offenbart, dass die Überlastschutzsteuerung in Zellularnetzen über eine zweistufige Anpassung der Zugangspersistenz der Mobilstation durch die Übertragung von Persistenzregeln (P) für die langfristige Anpassung und durch die Übertragung von aktuellen Lastcharakteristikvariablen für die kurzfristige Anpassung von der Basisstation an die Mobilstation erfolgt. Die internationale Schrift Nr. WO 98/23108 beschreibt ein System zum Erhalten von Zugang zu lokalen Telefonnummern von verschiedenen lokalen Betreibern und/oder lokalen Diensten. Schließlich bezieht die internationale Publikation Nr. WO 87/07800 ein Telefonsicherheitssystem ein, in welchem ein Zugangscode vor der gewählten Nummer gewählt werden muss, um den Ruf zu befähigen, über eine Telefonleitung stattzufinden. Dieses System offenbart die Zulassung von Notrufnummern, um das Eingeben des Zugangscodes zu umgehen.
  • Demnach kann in einem Überlastzustand eine drahtlose Einheit in einer normalen Überlastklasse (z.B. Überlastklasse 0 bis 9) eine beträchtliche Verzögerung erfahren, selbst wenn sie einen Hochprioritätsruf, wie beispielsweise einen Notruf, tätigt.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden in den unabhängigen Ansprüchen dargelegt, auf welche der Leser nun verwiesen wird. Bevorzugte Merkmale werden in den abhängigen Ansprüchen bereitgelegt.
  • Ein Hochprioritäts- und/oder Notrufüberlastzugangssteuersystem, in welchem eine drahtlose Einheit als eine drahtlose Einheit mit höherer Priorität behandelt wird, wenn die drahtlose Einheit versucht, mit einem Hochprioritätsruf, wie beispielsweise einem Notruf, Zugang zu einem drahtlosen Kommunikationssystem zu erhalten. Zum Beispiel kann das Überlastzugangssteuersystem erkennen, ob die drahtlose Einheit versucht, einen Ruf an eine Notrufnummer einzuleiten. Wenn dies der Fall ist, kann die drahtlose Einheit als eine drahtlose Einheit einer Notrufklasse (z.B. Überlastklasse 10 bis 15) beim Versuch, Zugang zum drahtlosen Kommunikationsnetz zu erhalten, eine Persistenzprüfung durchführen. Demnach erfährt die drahtlose Einheit eine erhöhte Wahrscheinlichkeit des Bestehens der Persistenzprüfung und dadurch des Verringerns der Persistenzverzögerung beim Versuch, mit dem Notruf Zugang zum drahtlosen Kommunikationsnetz zu erhalten.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind bei der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung und bei Bezugnahme auf die Zeichnungen zu erkennen, wobei:
  • 1 ein allgemeines Diagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems darstellt, welches das Hochprioritäts- und/oder Notrufüberlastzugangssteuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwenden kann;
  • 2 die Zeitsteuerung für veranschaulichende Zugangssondierungsfolgen darstellt;
  • 3 eine Darstellung einer Zugangsanfrage von einer typischen drahtlosen Einheit ist;
  • 4a und 4b ein Flussdiagramm eines beispielhaften Zugangsverfahrens darstellen, welches das Überlastzugangssteuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung einbeziehen kann;
  • 5 eine Ausführungsform des Überlastzugangssteuersystems darstellt, das in das Zugangsverfahren von 4 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung einzubeziehen ist; und
  • 6 eine ausführlichere Ausführungsform des Überlastzugangssteuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Das Hochprioritäts- und/oder Notrufüberlastzugangssteuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf ein drahtloses CDMA-Kommunikationssystem basierend auf dem allgemein bekannten IS-95-A-Standard beschrieben. Solch ein Kontext sollte weder als einschränkend auf die Anwendbarkeit der vorliegenden erfinderischen Lehren noch auf den Rahmen der angehängten Ansprüche betrachtet werden.
  • 5 stellt eine Ausführungsform 80 des Hochprioritäts- und/oder Notrufüberlastzugangssteuersystems dar, das in der Verarbeitungsschaltungsanordnung einer drahtlosen Einheit einer normalen Überlastklasse, zum Beispiel Überlastklasse 0 bis 9, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Andere Ausführungsformen können als Teil eines Zugangsverfahrens auf andere Arten und Weisen eingebunden werden. Das Überlastzugangssteuerungssystem wurde in das Zugangsverfahren von 4 bei der Durchführung der Persistenzprüfung eingebunden. Bei Block 82 wird die Notruf- und/oder Hochprioritätspersistenzprüfung 80 eingeleitet, da eine Zugangskanalanfrage durch die drahtlose Einheit erfolgt. Wenn eine Zugangskanalant wort erfolgt, zum Beispiel wenn die drahtlose Einheit einen Ruf empfängt, dann wird die Persistenzprüfung normalerweise umgangen. Wenn das Zugangssteuersystem der drahtlosen Einheit bestimmt, dass eine Zugangskanalanfrage durch die drahtlose Einheit zu erfolgen hat, zum Beispiel nach dem Wählen einer Telefonnummer und Drücken der Sendetaste auf einer typischen drahtlosen Einheit, bestimmt das Überlastzugangssteuersystem bei Block 84, ob die in die drahtlose Einheit eingewählte Telefonnummer einer Notrufnummer oder einer Hochprioritätsnummer oder einem ebensolchen Code entspricht. Wenn die drahtlose Einheit zum Beispiel die Notrufnummer 911 wählt, erkennt das Überlastzugangssteuersystem, dass eine Notrufnummer gewählt wurde. Wenn in dieser Ausführungsform die gewählte Nummer keine Notrufnummer ist, macht das Überlastzugangssteuersystem mit der Persistenzprüfung unter Verwendung eines P-Werts weiter, der mit dem Persistenzwert psist(n) berechnet wurde, wobei n einer gewöhnlichen Überlastklasse von 0 bis 9 entspricht, wie in Block 86 dargestellt.
  • Wenn in dieser Ausführungsform die drahtlose Einheit bei Block 84 bestimmt, dass die gewählte Nummer einer Notrufnummer entspricht, macht das Überlastzugangssteuersystem mit der Persistenzprüfung unter Verwendung eines P-Werts weiter, der mit dem Persistenzwert psist(n) berechnet wurde, wobei n einer Hochprioritäts- und/oder Notrufüberlastklasse, zum Beispiel der Überlastklasse 11 entspricht, welche einer drahtlosen Einheit der Notrufklasse entspricht, wie in Block 88 dargestellt. Wenn die gewählte Nummer einer Notruf- und/oder Hochprioritätsnummer entspricht, kann die Persistenzprüfung alternativerweise umgangen werden, wie durch Linie 85 dargestellt. Das Überlastzugangs steuersystem erzeugt bei Block 90 am Beginn eines Zugangskanalschlitzes eine Zufallszahl RP. Bei Block 92, wenn RP nicht niedriger als P ist, versagt die Persistenzprüfung, und das Überlastzugangssteuersystem geht über zu Block 90, um am Beginn des nächsten Zugangskanalschlitzes eine andere Zufallszahl zu erzeugen. Wenn RP niedriger als P ist, was hoch wahrscheinlich ist, wenn P unter Verwendung eines Persistenzwerts psist(11) für die Notrufüberlastklasse erzeugt wurde, dann wird die Persistenzprüfung bei Block 94 bestanden, und die drahtlose Einheit geht dazu über, eine Zugangssondierungsfolge gemäß dem Rest des beispielhaften Zugangsverfahrens zu senden.
  • Die zuvor beschriebene Ausführungsform des Überlastzugangssteuersystems spiegelt die Logik wider, die beim Einbinden des Überlastzugangssteuersystems in das Zugangsverfahren für den IS-95-A-Standard verwendet wird. Es sind alternative Ausführungsformen des Überlastzugangssteuersystems möglich, in welchen Hochprioritäts- und/oder Notrufnummer(n) durch das Überlastzugangssteuersystem erkannt werden können, um das Zugangsverfahren und/oder die Persistenzprüfung durch Veranlassen, dass das Überlastzugangssteuersystem in der drahtlosen Einheit Hochprioritäts- und/oder Notrufparameter beim Zugangsversuch zum System verwendet, zu ändern. Andere Änderungen in der Implementierung und der Art und Weise des Einbindens des Überlastzugangssteuersystems in das beispielhafte Zugangsverfahren, wie im Folgenden beschrieben, oder andere Zugangsverfahren sind auch möglich. Zum Beispiel können Teile des Hochprioritäts- und/oder Zugangssteuersystems an verschiedenen Stellen in und/oder vor dem beispielhaften Zugangsverfahren oder anderen Zugangsverfahren eingefügt werden, um P-Werte zu berechnen und/oder eine Bestimmung im Hinblick darauf zu machen, welche P-Werte zu verwenden oder welche zu berechnen sind, basierend darauf, ob die gewählte Nummer einer Notruf- oder eine Hochprioritätsnummer ist. Darüber hinaus können in Abhängigkeit von der Ausführungsform mehrfache P-Werte für verschiedene Überlastklassen anfänglich berechnet werden, und, nachdem die Klasse der Telefonnummer erkannt ist, wird dann der geeignete P-Wert in der Persistenzprüfung verwendet. Alternativerweise können die P-Werte aktualisiert werden, wenn neue Persistenzwerte von der Basisstation empfangen werden, oder bei jedem Bestehen der Persistenzprüfung neu berechnet werden, um sicherzustellen, dass die aktualisierten Persistenzparameter verwendet werden, um die P-Werte zu berechnen. Es können neue P-Werte bestimmt werden, oder der Vergleich der gewählten Telefonnummer kann einmal je Zugangsversuch oder nach jedem Bestehen der Persistenzprüfung erfolgen, um sicherzustellen, dass die aktualisierten Informationen verwendet werden. Außerdem kann das Überlastzugangssteuersystem Notruf- und/oder Nummer(n) höherer Priorität aus einer Speicherungseinheit erhalten, die zuvor in die drahtlose Einheit eingespeichert, regelmäßig aktualisiert oder durch Nachrichten von der Basisstation aktualisiert werden können.
  • 6 stellt eine alternative oder ausführlichere Ausführungsform des Notruf- und/oder Hochprioritätszugangssteuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Bei Block 96 erhält die drahtlose Einheit die Notruf- und/oder Hochprioritätsnummer(n) oder bestimmt, ob die Notruf- und/oder Hochprioritätsnummern, die bei der drahtlosen Einheit gespeichert sind, aktuell sind. In bestimmten Ausführungsformen sendet die Basisstation Notrufnummer(n) und/oder Hoch prioritätsnummer(n) rund, welche die drahtlose Einheit erhalten, speichern und verwenden kann, um zu bestimmen, ob die drahtlose Einheit verwendet wird, um einen Not- und/oder einen Hochprioritätsruf einzuleiten. Diese Notrufnummer(n) und/oder Hochprioritätsnummer(n) können als Teil der Zugangsparameternachricht, als Teil anderer Verwaltungsnachrichten, die über den Rufkanal oder andere Kanäle gesendet werden, oder als eine Nachricht, die von der Basisstation auf andere möglichen Arten und Weisen an die drahtlose Einheit gesendet wird, an die drahtlose Einheit gesendet werden. Wenn der Benutzer einen Ruf einleitet, kann die drahtlose Einheit bestimmen, ob die Notruf- und/oder Hochprioritätsnummer(n) aktuell sind. Außerdem erhält das Überlastzugangssteuersystem bei Block 98 die Persistenzparameter oder bestimmt, ob die Persistenzparameter, die in der drahtlosen Einheit gespeichert sind, aktuell sind. Ähnlich empfängt die drahtlose Einheit die Persistenzparameter von Basisstation als Teil der Zugangsparameternachricht. Wenn der Benutzer einen Ruf auf der drahtlosen Einheit einleitet, prüft die drahtlose Einheit, ob die Persistenzparameter, sowie andere Parameter aktuell sind. In Abhängigkeit von der Ausführungsform können Block 96 und 98 gleichzeitig, in einer anderen Reihenfolge oder während der Persistenzprüfung 100 ausgeführt werden.
  • Wenn die drahtlose Einheit, wie bereits erwähnt, versucht, Zugang zum drahtlosen Kommunikationssystem zu erhalten, bestimmt die drahtlose Einheit, ob der Zugangsversuch eine Zugangskanalantwort oder eine Zugangskanalanfrage ist. In dieser Ausführungsform wird, wenn der Zugangsversuch eine Zugangskanalantwort ist, die Persistenzprüfung 100 bei Block 66 umgangen. Wenn der Zugangsversuch eine Zugangskanalanfrage ist, um zum Beispiel einen Notruf einzuleiten, wird die Persistenzprüfung 100 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Bei Block 102 bestimmt das Überlastzugangssteuersystem, ob die gewählte Nummer mit einer Notrufnummer, zum Beispiel 911, übereinstimmt. Wenn in dieser Ausführungsform die gewählte Nummer eine Notrufnummer ist, bestimmt das Überlastzugangssteuersystem bei Block 104, ob psist(n) = 7, wobei n = 11, was einer drahtlosen Einheit der Notrufklasse entspricht. Wenn psist(11) = 7 (was anzeigt, dass die Basisstation das psist(11)-Feld der Zugangsparameternachricht gesetzt hat, um zu verhindern, dass drahtlose Einheiten der Notrufklasse Anfragen auf dem Access Channel senden), dann beendet das Überlastzugangssteuersystem den Zugangsversuch bei Block 106. Wenn psist(11) nicht gleich 7 ist, verwendet das Überlastzugangssteuersystem einen P-Wert, der aus einem Persistenzwert psist(11) berechnet wurde, welcher der Notrufklasse für drahtlose Einheiten entspricht, wie bei Block 108 dargestellt. Bei Block 110 erzeugt das Überlastzugangssteuersystem eine Zufallszahl RP am Beginn eines Zugangskanalschlitzes. Wenn bei Block 112 RP nicht niedriger als der geeignete P-Wert ist, versagt die Persistenzprüfung, und das Überlastzugangssteuersystem geht in dieser Ausführungsform zurück zu Block 110, um eine neue Zufallszahl RN am Beginn eines Zugangskanalschlitzes zu erzeugen. Wenn bei Block 112 RP niedriger als P ist, was hoch wahrscheinlich ist, wenn P unter Verwendung eines Persistenzwerts psist(11) für die Notrufüberlastklasse erzeugt wurde, dann wird die Persistenzprüfung bestanden und die drahtlose Einheit geht dazu über, eine Zugangssondierung auf dem Zugangskanal zu senden, wie in Block 114 dargestellt.
  • Wenn bei Block 102 die gewählte Nummer keine Notrufnummer ist, findet die Persistenzprüfung in dieser Ausführungsform gemäß dem IS-95-A-Zugangsverfahren statt. Die Linie 116 ist unterbrochen dargestellt, da in alternativen Ausführungsformen die gewählte Nummer mit anderen Notruf- und/oder Hochprioritätsnummern verglichen werden könnte und, wie für einen Fachmann zu erkennen ist, ein P-Wert im Vergleich 112 verwendet werden würde, der unter Verwendung der entsprechenden Persistenzparameter bestimmt werden würde. Wenn bei Block 118 die gewählte Nummer keine Notruf- und/oder Hochprioritätsnummer ist, bestimmt das Überlastzugangssteuersystem, ob psist(n) = 63, wobei n eine normale Überlastklasse von 0 bis 9 ist. Wenn psist(0-9) = 63 (was anzeigt, dass die Basisstation das psist(0-9)-Feld der Zugangsparameternachricht gesetzt hat, um zu verhindern, dass drahtlose Einheiten dieser Klasse Anfragen auf dem Access Channel senden), dann wird der Zugangsversuch bei Block 120 beendet. Wenn psist(0-9) nicht gleich 63 ist, dann verwendet das Überlastzugangssteuersystem bei Block 122 einen P-Wert, der aus dem Persistenzwert für psist(0-9) berechnet wurde, der aus der Zugangsparameternachricht erhalten wird. Bei Block 110 erzeugt das Überlastzugangssteuersystem die Zufallszahl RP am Beginn einer Zugangskanalschlitzes. Wenn, wie bereits für Block 112 beschrieben, RP niedriger als der geeignete P-Wert ist, dann wird die Persistenzprüfung bestanden, und die drahtlose Einheit geht dazu über, eine Zugangssondierung auf dem Zugangskanal zu senden, wie in Block 114 dargestellt. Wenn RP nicht niedriger als P ist, versagt die Persistenzprüfung, und das Überlastzugangssteuersystem geht in dieser Ausführungsform zu Block 110 zurück, um eine neue Zufallszahl RN am Beginn eines Zugangskanalschlitzes zu erzeugen.
  • Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Ausführungsform(en) wurde das Notruf- und/oder Hochprioritätsüberlastzugangssteuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung mit einem bestimmten System beschrieben, aber das Überlastzugangssteuersystem kann mit verschiedenen Zellularsystemen und Konfigurationen verwendet werden, welche Komponenten des beschriebenen Systems weglassen und/oder hinzufügen und/oder Varianten oder Teile des beschriebenen Systems verwenden. Zum Beispiel wurde das Überlastzugangssteuersystem mit konkreter Bezugnahme auf eine drahtlose CDMA-Einheit in einem drahtlosen Kommunikationssystem beschrieben, welche den IS-95-A-Standard verwendet, aber auch andere drahtlose Systeme, welche andere Standards (wie beispielsweise den TIA/EIA-95-B Mobilstation-Basisstation-Kompatibilitätsstandard für Dual-Mode-Spreizspektrumsysteme (1. Oktober 1998) („IS-95-B")) und/oder Funkprotokolle, wie beispielsweise Vielfachzugriff im Zeitmultiplex (TDMA), verwenden, können das Überlastzugangssteuersystem verwenden. Es sollte klar sein, dass andere Darstellungen, Referenzen und Charakterisierungen der verschiedenen Übertragungen, Parameter und/oder Architekturblöcke verwendet werden können. Zum Beispiel werden im IS-95-B Zugangsversuche in Zugangsteilversuche unterteilt, und das Überlastzugangssteuersystem kann im Rahmen von Zugangsversuchen und/oder Zugangsteilversuchen verwendet werden. Außerdem können das beschriebene Systeme und/oder Teile davon auf verschiedene Arten und Weisen implementiert werden, zum Beispiel nicht in das Zugangskanalverfahren eingebunden, sondern mit einem anderen Prozess, der innerhalb der drahtlosen Einheit und/oder dem drahtlosen Kommunikationssystem funktioniert. Darüber hinaus können das Überlastzugangssteuersystem und Teile davon in anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen, softwaregesteuerten Verarbeitungsschaltungsanordnungen, Firmware oder anderen Anordnungen von Komponenten in einer drahtlosen Einheit, wie beispielsweise einem Zellulartelefon, der Basisstation und/oder der MSC implementiert werden, wie für einen Fachmann mit Unterstützung dieser Offenbarung zu erkennen ist. Was beschrieben wurde, dient lediglich zur Veranschaulichung der Anwendung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Für die Fachleute ist leicht zu erkennen, dass diese und verschiedene andere Modifikationen, Anordnungen und Verfahren an der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne die beispielhaften Ausführungsformen, die hierin veranschaulicht und beschrieben wurden, genau befolgen zu müssen und ohne sich vom Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert, zu entfernen.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Steuerung des Zugangs zu einem drahtlosen Kommunikationssystem (10) durch eine drahtlose Einheit (12), wobei die drahtlose Einheit abhängig von den Ergenissen eines Vergleichs, an dem ein P-Wert beteiligt ist, eine Zugangskanalübertragung einleitet, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Bestimmen, ob eine in die drahtlose Einheit (12) eingegebene Rufnummer eine hohe Priorität aufweist; Bestimmen des P-Werts, der aus einem Hochprioritäts-Persistenzwert berechnet wird, wenn die Rufnummer als eine hohe Priorität aufweisend bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Bereitstellen mindestens einer in der drahtlosen Einheit (12) zu speichernden Hochprioritätsnummer; und Vergleichen der in die drahtlose Einheit (12) eingegebenen Rufnummer mit der mindestens einen in der drahtlosen Einheit (12) gespeicherten Hochprioritätsnummer, um zu bestimmen, ob die Rufnummer hohe Priorität aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner den folgenden Schritt umfaßt: Bereitstellen mindestens einer Notrufnummer als die in der drahtlosen Einheit (12) zu speichernde Hochprioritätsnummer.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Erhalten mindestens einer Hochprioritätsnummer von einer Basisstation (14).
  5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Erzeugen einer Zufallszahl für eine Persistenzprüfung; Vergleichen des P-Werts mit der Zufallszahl; und Einleiten einer Zugangskanalübertragung, wenn Ergebnisse des Vergleichens ein Bestehen der Persistenzprüfung anzeigen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Wiederholen der Schritte des Erzeugens und Vergleichens, wenn die Persistenzprüfung versagt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: Bestimmen des P-Werts, der aus einem Persistenzwert anderer Priorität berechnet wird, wenn der Vergleich anzeigt, daß die Rufnummer keine hohe Priorität aufweist.
  8. Drahtlose Einheit (12), die so ausgelegt ist, daß sie abhängig von den Ergebnissen eines Vergleichs, an dem ein P-Wert beteiligt ist, eine Zugangskanalübertragung einleitet, gekennzeichnet durch: ein Zugangssteuersystem, das so konfiguriert ist, daß es bestimmt, ob eine in die drahtlose Einheit (12) eingegebene Rufnummer eine hohe Priorität aufweist, und den P-Wert, der aus einem Hochprioritäts-Persistenzwert berechnet wird, bestimmt, wenn die Rufnummer als eine hohe Priorität aufweisend bestimmt wird.
  9. Drahtlose Einheit (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugangssteuersystem so konfiguriert ist, daß es mindestens eine Hochprioritätsnummer in der drahtlosen Einheit (12) speichert und die Rufnummer mit der in der drahtlosen Einheit (12) gespeicherten Hochprioritätsnummer vergleicht, um zu bestimmen, ob die Rufnummer hohe Priorität aufweist.
  10. Drahtlose Einheit (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugangssteuersystem so konfiguriert ist, daß es eine Zufallszahl für eine Persistenzprüfung erzeugt und die Zufallszahl mit dem P-Wert vergleicht, um eine Zugangskanalübertragung einzuleiten.
  11. Drahtlose Einheit (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugangssteuersystem so konfiguriert ist, daß es einen aus einem Persistenzwert anderer Priorität berechneten P-Wert bestimmt, wenn der Vergleich anzeigt, daß die Rufnummer keine hohe Priorität aufweist.
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