TWI478606B - 改進的警告系統 - Google Patents

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Description

改進的警告系統
本發明揭示在一蜂巢式通信系統中用於改進的警告之一種改進的方法及相應的裝置。
在被稱為第三代合作夥伴計劃(3GPP)之蜂巢式通信計畫中，定義有一個所謂的ETWS系統，即一地震及海嘯警告系統。
顧名思義，該ETWS之一功能係通知一3GPP系統之使用者地震、海嘯、及同樣其他可能災難，及通知使用者應該做什麼。
因此，該ETWS包括兩種通知，其等被稱為主要通知及次要通知。該主要通知之一主要目的係很快地警示使用者一地震、一海嘯或一些其他可能災難之發生，而次要通知之一主要目的係提供使用者更多的相關資訊，例如，諸如撤離建築物等之應該採取的步驟。
由於一ETWS系統之性質及目的，傳輸主要通知給使用者的時間需求在某一區域是保持在4秒內；在此時間限制內主要通知必須被傳輸至所考量的所有使用者。
此外，在一ETWS系統中傳輸之主要通知應該具有一內建機制，該機制是用於防止未被授權之使用者傳輸該等ETWS訊息，尤其是該主要通知訊息。
正如在以上描述中出現的，因此存在對一解決方案之需 要，該解決方案將使在一蜂巢式通信系統中的一ETWS系統能夠在一很短時間限制內傳輸主要通知至大量使用者。此外，該解決方案應該使該系統能夠以一安全的方式傳輸該等主要通知，使得系統之未被授權使用者被阻止。
此一解決方案是藉由本發明提供，其中其揭示一種在一蜂巢式通信系統中使用之方法。本發明之方法包括傳輸一預定訊息至在該系統之一個或多個蜂巢中之使用者終端機之步驟，該訊息包括一主要警告通知及關於該主要警告通知之確認資訊。
根據本發明之方法，該預定訊息被同時傳輸至在系統中之一實體通道上之於該系統中的複數個使用者終端機，該實體通道是專用於至單一使用者之訊息。
在本發明之一實施例中，在該系統中用於該等訊息之該實體通道係一尋呼通道。
在本發明之一實施例中，該預定訊息引起使用者終端機在相同實體通道上留意在隨後訊息中之一次要警告通知。
在本發明之一實施例中，該預定訊息具有一鑑別該預定訊息之訊息類型，及引起一接收使用者終端機以一預定方式處理該預定訊息。
在本發明之一實施例中，該預定訊息具有一用於該主要警告通知及該確認資訊之專用的訊息類型。
在本發明之一實施例中，該主要警告通知及該確認資訊被包括在該預定訊息之資訊元素中。
合適地，本發明之方法被應用於寬頻分碼多重存取類 (WCDMA)型之一蜂巢式通信系統，或一分時同步分碼多重存取類(TD SCDMA)型系統。
本發明同樣揭示一種無線電網路控制器(RNC)，及一種使用者終端機(UE)，該等是在應用本發明之一系統內使用。
以下將參考所附圖式更詳細地描述本發明。
本發明將在以下使用被稱為寬頻分碼多重存取(WCDMA)之蜂巢系統及被稱為分時同步分碼多重存取(TD SCDMA)之蜂巢系統之術語予以描述。此係由於本發明起初係打算供此等系統使用之事實，但術語不應該被認為限制本發明所尋求或所授予之保護的範圍，這是因為本發明亦可被應用於存在相似情形或問題的其他蜂巢式系統。
圖1顯示本發明可被應用之一系統100之一綜覽。該系統100係一蜂巢式系統，及因此包括很多蜂巢，其中之一蜂巢105被顯示在圖1。該蜂巢105能容納很多使用者終端機(UE)，其中一個使用者終端機110作為一實例被顯示。
對於在該系統中之每個蜂巢，同樣有一控制節點115(一節點B)，其任務之一為控制在蜂巢105內往返於UE之訊務。該系統100亦包括一無線電網路控制器(RNC)120，及一服務GPRS支援節點(SGSN)125，及一蜂巢廣播中心(CBC)130。該RNC、SGSN及CBC之功能及任務對熟習此領域之技術者為熟知的，且因此將不在此進行詳細描述。
正如之前提到的，本發明目的係在諸如圖1中之系統100 之一蜂巢式系統中一地震及海嘯警告系統(ETWS)。本發明之一目的係使系統100之一操作者儘快傳輸所謂的ETWS主要警告通知至該系統內之一個或多個蜂巢中之使用者，及明確地在四秒時間限制內。該等主要警告通知同樣應該被安全地傳輸，使得ETWS系統之惡意使用不可能發生。
為了獲得用於主要警告通知之傳輸之所需速度，本發明使用一實體通道，該實體通道相對於UE較少留意之實體通道將經常受到在蜂巢內之UE的留意。被本發明利用以傳輸主要警告通知之實體通道係適合為系統100內之一所謂的尋呼通道(PCH)。
為了獲得ETWS系統所需之安全性，根據本發明該等UE將接收用於驗證一主要通知警告係可信的一ETWS認證密鑰。該密鑰適合在該UE首次向SGSN註冊時首次給予一UE。
合適地，該ETWS認證密鑰在某特定時間間隔被系統改變或更新，及在此等時間間隔之間被UE儲存。作為一選擇，為了進一步增加安全性，在不同蜂巢或蜂巢組中之使用者可被給予不同的密鑰。
正如所指出，出於安全性之理由，其可能需要週期性取代或更新密鑰。假設，例如，某一UE在當地時間23：50向SGSN註冊，並被給予一密鑰k1。進一步假設該密鑰在當地時間00：00被密鑰k2取代。
進一步假定在00：05，一地震發生，其在當地時間00：09產生一主要通知警告。若此警告受到k2的保護，則該UE 將不能予以驗證。因此，可能需要用不同密鑰發送一個及相同之主要通知警告兩次。在另一方面，此可能對哪個訊息應該嘗試被驗證及應該使用哪個密鑰造成混淆。為此目的，可能使用一密鑰指示符。此可以係用於密鑰之一簡單的「版本號」，該版本號在該密鑰每次被更新時以「循環」模式增加，例如v=0、1、2、0、1、2、0、1...。該UE被給予密鑰之版本號，且該版本號被添加在含有安全資訊之訊息內。
現在回到主要通知警告如何被傳輸至相關的UE之精確機制，該系統使用(實體)尋呼通道在一個或多個蜂巢內同時傳輸主要通知警告，但使用用於此之一預定訊息類型。
根據本發明，該等UE被程式化成處理此訊息類型之尋呼訊息作為一ETWS訊息，及將以一預定方式，或以一在訊息中被界定之方式通知UE之使用者，以例如使一訊息閃現在UE之顯示器上，或發出嘟嘟聲，就像一文本訊息(SMS)已經被接收等一樣。
圖1之蜂巢105內之一組UE 110-113之情形在圖2中被繪示。系統100之業者需要傳輸一ETWS主要警告通知至蜂巢105內之UE 110-113。
該ETWS主要警告通知始於CBC 130，其通信此至RNC 120(旁通於對ETWS訊息可透通的SGSN 125)。該RNC 120然後發送一相應訊息至節點B 115，其傳輸預定訊息類型之一尋呼訊息至蜂巢110內之UE 110-113。
本發明揭示兩個實施例，藉由該等實施例，ETWS主要 警告通知及隨附確認資訊能被傳輸至UE。第一實施例在圖3被繪示，其中在系統100中不同節點之間的訊息被繪示。步驟(箭頭)1及2係必須在ETWS主要通知警告之時間限制內完成者：
1：一所謂的寫入替代訊息從CBC被傳輸至RNC，及SGSN在此背景下成為「可通透的」。
2：該RNC解譯來自CBC之寫入替代訊息作為一指令，以傳輸ETWS主要通知警告至在一個或多個蜂巢內由該RNC「控制」之UE。在本發明之實施例中，被發送至UE的訊息係一專用訊息，例如ETWS_主要_通知。一專用訊息之使用使該訊息不需要包括諸如例如MCC(移動國家代碼)或MNC(移動網路代碼)之資料，此幫助加速傳輸。該專用訊息同樣包括適當的確認資訊。
步驟3-5係關於次要ETWS通知，但將在以下被簡要描述：
3：該RNC傳輸一所謂的BMC(廣播及多播控制)進度訊息至該UE或該等UE。該BMC進度訊息描述用於每個BMC CBS(蜂巢廣播服務)訊息的時間定位及在以下CBS進度期內BMC進度訊息之時間定位。
4：從RNC傳輸至該UE或該等UE之該BMC CBS訊息運載該次要警告訊息至UE。
5：該RNC報告CBC其已經接收警告訊息可能有關於該訊息在指定區域被傳播之次數之額外的資訊。此報告可能在不同系統之間有變化，但可能，例如，包括一該訊息係 藉由RNC從CBC接收之「ACK」，或一旦該RNC已經決定該節點B已經在區域傳播該訊息之次數，其可能係來自RNC之一「ACK」。
從RNC 120經由節點B115被傳輸至UE 110-113之專用訊息之一實施例之一實例在圖4中被顯示。該訊息係一所謂的無線電資源控制(RRC)訊息，具有顯示在圖4中之欄位。在圖4中RRC訊息之欄位之縮語應該被解釋為如下：MP：命令
CH：歷史條件
OP：選用的
正如在圖4中顯示的，以下欄位在RRC訊息中表示：
‧訊息類型，MP
‧完整性檢查資訊，MP
‧ETWS資訊：
○警告類型，MP
○訊息ID，MP
○序號，MP
‧ETWS警告安全性資訊，OP
在此實施例中，正如之前已經提到的，該訊息在一實體通道上被發送，該通道係一尋呼通道(PCH)。被用於此之該邏輯通道可能係至UE之CCCH，該等UE是在閒置模式或連接模式URA_PCH、CELL_PCH或CELL_FACH狀態。作為一替代，該訊息可能在DCCH通道上被傳輸至在連接模式CELL_DCH狀態之UE。
用於傳輸ETWS主要警告通知訊息及隨附確認資訊之由本發明揭示的第二實施例在圖5被顯示；由於被發送訊息之間的相似性，一些箭頭具有如在圖3中的相同數字。
實施例之間的一個不同係訊息從RNC發送至UE，一訊息已經在圖5中給予數字2'。訊息2'與在圖3中的訊息2之間的不同係訊息2'不是專用於ETWS主要通知訊息的一個訊息。替代的是，訊息2'係在尋呼通道上的一個訊息，在該通道上有訊息元素(IE)，該等訊息元素包括ETWS主要通知訊息及確認資訊。
圖6顯示以下欄位，該等被包括在此實施例之RRC訊息中：
‧訊息類型，MP，在此情況中為尋呼類型1
‧尋呼記錄列表，CH
‧尋呼記錄，MP
‧BCCH修正，OP
‧ETWS資訊：
○ETWS資訊警告類型，MP
○訊息ID，MP
○序號，MP
‧ETWS警告安全性資訊，OP
正如可以看到的，在圖6之RRC訊息中只有兩個IE係關於ETWS，及基本上與結合圖3所述之該等相同。在RRC訊息中的其他IE對熟習該領域之技術者係熟知的，且因此將不在此處描述。
圖7顯示本發明之一方法700之一流程圖。可替換或選擇的步驟在圖7中由虛線顯示。
及如上描述，方法700企圖在諸如圖1顯示的系統100之一蜂巢式通信系統中使用，及包括，正如在步驟705中顯示的，傳輸一預定訊息至在系統之一個或多個蜂巢內之使用者終端機之步驟，該預定訊息包括一主要警告通知(步驟710)，及關於主要警告通知之確認資訊(步驟715)。
步驟720顯示在一實施例中，該預定訊息引起使用者終端機在相同通道上留意在隨後訊息中之一次要警告通知，且步驟725顯示在一實施例中，該預定訊息具有鑑別該預定訊息之一訊息類型，及引起一接收使用者終端機以一預定方式處理該預定訊息。
步驟730顯示在一實施例中，該預定訊息具有用於該主要警告通知及該確認資訊之一專用的訊息類型，而步驟735顯示在一實施例中，該主要警告通知及該確認資訊被包括在該預定訊息中之資訊元素中。
正如在此步驟740中所顯示，該預定訊息於該系統中之一實體通道上被同時傳輸至複數個使用者終端機，該實體通道是專用於至單一使用者之訊息，即步驟745。
步驟750顯示在一實施例中，用於預定訊息之該實體通道在該系統中係一尋呼通道。
同樣正如在之前已經提到的，該方法700合適地被應用於一WCDMA系統，亦即一寬頻分碼多重存取系統，或一TD SCDMA系統，亦即一分時同步分碼多重存取系統。
圖8顯示本發明之一無線電網路控制器(RNC)800之一示意方塊圖，圖8主要集中於此等藉由本發明被增加或修改之RNC 800之功能。
本發明之RNC經調適以接收來自一CBC之寫入替代請求/指示，其包括參數「尋呼ETWS指示符」及參數「警告類型」，及有或沒有參數「警告安全訊息」。該RNC 800經調適以處理此等來自CBC之請求/指示，因為其運送它們至適當的節點B，正如由CBC所指定者。
寫入替代請求/指示係藉由RNC 800以包括在本發明內的以上描述的兩種方法之一而處理，亦即其以用於主要警告通知及確認資訊之一專用訊息類型傳輸在請求/指示中的資訊至節點B，或其讓主要警告通知及確認資訊包括在一預定訊息之資訊元素(IE)內。本發明之RNC 800使用此兩個選擇中之何者是取決於該系統，本發明包含兩個選擇。
本發明亦揭示一種UE，圖9顯示其參考數字為900之一示意方塊圖。圖9只顯示UE 900之此等主要由本發明實現的部分。
本發明之UE 900包括一用於接收在一諸如一尋呼通道(PCH)之實體通道上的訊息之功能905，該實體通道係用於至單一使用者之訊息。此外，該UE 900包括一功能910，該功能是用於識別在該通道上作為ETWS訊息的訊息，該等訊息與例如通常在所討論的實體通道上被傳輸之尋呼訊息或其他訊息相對。此等識別係藉由該訊息類型完成，正如藉由本發明之一實施例所揭示，或藉由鑑別在一訊息內 之一個或多個個別IE所完成，正如藉由本發明之另一實施例所揭示，該兩個實施例已經在本文以上詳述中被描述。
本發明不限於以上描述及圖式中所示之實施例之實例，而可以在所附申請專利之範圍內自由變化。
2、2'‧‧‧訊息
100‧‧‧系統
105‧‧‧蜂巢
110‧‧‧使用者終端機
111‧‧‧使用者終端機
112‧‧‧使用者終端機
113‧‧‧使用者終端機
115‧‧‧控制節點
120‧‧‧無線電網路控制器
125‧‧‧服務GPRS支援節點(SGSN)
130‧‧‧蜂巢廣播中心
800‧‧‧無線電節點控制器
900‧‧‧使用者終端機
圖1及圖2顯示本發明被應用之一系統之綜覽；圖3顯示在本發明之一第一實施例中一事件序列；圖4顯示本發明之該第一實施例之一訊息；圖5顯示在本發明之一第二實施例中一事件序列；圖6顯示本發明之該第二實施例之一訊息；圖7顯示本發明之一方法之一流程圖；圖8顯示本發明之一RNC之一方塊圖；及圖9顯示本發明之一UE之一方塊圖。

Claims (16)

  1. 一種用於在一蜂巢式通信系統(100)中的一地震及海嘯警告(Earthquake and Tsunami Warning System；ETWS)系統之方法(700)，該方法之特徵在於包含：同時傳輸(transmitting)一預定ETWS訊息(705)至該系統(100)之一個或多個蜂巢(cells)中之複數個使用者設備(UE)，其中該ETWS訊息在該系統中的一實體(phpysical)通道(745)上被傳輸，該實體通道係專用於訊息傳至單一UE，及其中該ETWS訊息包括一主要(primary)警告通知(710)及關於該主要警告通知之隨附確認(accompanying verification)資訊(715)之一組合。
  2. 如請求項1之方法(700)，其中被使用之該實體通道在該系統(100)中係一尋呼通道(750)。
  3. 如請求項1或2之方法(700)，其中該預定ETWS訊息使該等UE在相同通道上留意(listen)(720)在隨後訊息中之一次要(secondary)警告通知。
  4. 如請求項1或2之方法(700)，其中該預定ETWS訊息係鑑別(identify)(725)預定訊息之一訊息類型，並使一接收UE(110)以一預定方式處理該預定訊息。
  5. 如請求項1或2之方法(700)，其中該預定ETWS訊息係用於該主要警告通知及該確認資訊之一專用的訊息類型(730)。
  6. 如請求項1或2之方法(700)，其中該主要警告通知及該確認資訊包括在該預定ETWS訊息中的資訊元素(information element)(735)內。
  7. 如請求項1或2之方法，其被應用於一寬頻分碼多重存取(Wideband Code Division Multiple Access；WCDMA)型系統，或一分時同步分碼多重存取(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access；TD SCDMA)型系統。
  8. 一種在一蜂巢式通信系統(100)中的地震及海嘯警告(ETWS)系統，其特徵在於該ETWS系統包含：傳輸構件，其同時傳輸一預定ETWS訊息至該系統(100)之一個或多個蜂巢中之複數個UE，其中該ETWS訊息在該系統中的一實體通道上被傳輸，該實體通道係專用於訊息傳至單一UE，及其中該ETWS訊息包括一主要警告通知及關於該主要警告通知之隨附確認資訊之一組合。
  9. 如請求項8之ETWS系統，其中被使用之該實體通道在該系統(100)中係一尋呼通道。
  10. 如請求項8或9之ETWS系統，其中該預定ETWS訊息係用於該主要警告通知及該確認資訊之一專用的訊息類型。
  11. 如請求項8或9之ETWS系統，其中該主要警告通知及該確認資訊包括在該預定ETWS訊息中的資訊元素內。
  12. 如請求項8或9之ETWS系統，其被應用於一寬頻分碼多重存取(WCDMA)型系統，或一分時同步分碼多重存取 (TD SCDMA)型系統。
  13. 一種使用者設備(UE)(900)，其用於在一蜂巢式通信系統(100)中的一地震及海嘯警告(ETWS)系統中，該UE之特徵在於包含：經調適以接收在一實體通道上的一預定ETWS訊息之一功能，該實體通道係專用於訊息傳至單一UE，其中該ETWS訊息包括一主要警告通知及關於該主要警告通知之隨附確認資訊(715)之一組合。
  14. 如請求項13之UE(900)，其中ETWS訊息之識別(recognition)係藉由訊息類型完成。
  15. 如請求項13或14之UE(900)，其中ETWS訊息之識別係藉由鑑別在該通道上一訊息內之一個或多個個別資訊元素(IE)而完成。
  16. 如請求項13或14之UE(900)，其中該通道係一尋呼通道(PCH)。
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