CN1261509A - 在分层次的蜂窝结构中用于紧急呼叫处理的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在不远的将来,处理紧急呼叫可能需要向应急服务中心提供端站单元的定位信息。本发明范例性的实施方案通过减少所需要的基于控制信道接入而跟踪终端定位的监听站的数量,从而促进了对这种信息的提供。首先,可以迫使发出紧急呼叫的移动单元采用可能不同于它们正在侦听的控制信道的被指定的控制信道。其次,可以要求移动单元以高于规定的功率电平来进行传输,以便于监听站能够接收到它们的紧急呼叫接入。

Description

在分层次的蜂窝结构中用于紧急呼叫处理的系统和方法
申请人的发明总的涉及无线通信系统，例如蜂窝或者卫星系统，以及更具体地涉及在这些系统中支持和增强紧急呼叫程序的技术。
商用无线通信的发展，以及特别是蜂窝无线电话系统爆炸性的发展，改变了人们通信的方式。一次调查显示，购买移动通信设备和业务预约的人们里有80％是为了提高个人的安全性。推测起来，这些用户中有许多将希望在紧急情形下利用其移动设备来帮助自己，例如，当其机动车辆损坏了或者在需要快速的医疗以及/或者警方应答的紧急情形中。在这些境况中将希望无线通信系统能够独立地确定移动单元的位置，特别是在用户不知道他/她的精确位置的情况下。此外，预期FCC不久将要求网络运营者将紧急呼叫者的位置转发给应急服务提供者。
有许多可以用于产生移动单元定位信息的技术。在第一类里，移动单元可以估计它自己的位置并在发起紧急呼叫的时候发送一种带有其坐标的消息。这一点的实现可以通过例如为移动单元提供一个从GPS卫星网络接收定位信息的全球定位系统(GPS)接收机。于是移动单元就可以向系统传输这个信息，而系统将接着把它转发给应急服务提供者。然而，为了包含GPS接收机，需要对已有的移动单元作重大的调整，并且需要在移动单元和基站之间提供额外的信令。
变通地，向移动单元传输信号并从其接收信号的基站可以用来确定移动单元的位置。为了提供移动单元的定位信息，已被提议采用的有多种技术，其中包括移动单元信号的衰减、到达角度(Angle-of-arrival)以及移动单元的信号在不同基站的到达时间差(TDOA)。作为范例，请参看SPIE Vol.2602，pp.134-144由Louis A.Stilp所撰写的题为“用于定位窄带蜂窝信号的到达时间差技术”的文章。这些解决方案也有其缺点，包括需要修改许多现有的基站，例如，为了支持到达角度(Angle-of-arrival)技术而采用天线阵列或者为了支持TDOA技术而对基站的传输进行同步。
第三类在无线通信系统中定位移动单元的策略涉及到附属系统的设置，它例如可以是一种与无线通信系统完全独立的、或者与无线通信系统共享多种部件(例如天线)但是却独立于它而进行信号处理的系统。例如作为一种在不修改系统中巨大数量的已有基站的条件下而提供移动单元定位的权宜方案，这样做可能是有优点的。例如，设想附图1中所描述的设备，其中附属的扫描单元并不是与无线通信系统的基站在一起的。其中基站1支持在蜂窝小区2之内(特别地，对移动单元3)的无线通信。一个可部分地由扫描单元4、5和6来表示的附属系统能够对从移动单元3到系统的接入进行监听。当移动单元3发起紧急接入时，附属单元4、5和6通过利用移动单元在控制信道或业务信道上的传输来向定位处理中心7提供信息。而定位处理中心接着利用多个附属单元所提供的信息例如使用三角运算来求得移动单元3的位置，并将此位置报告给应急服务中心8。可以在Stilp等人拥有的题为“蜂窝电话定位系统(Cellular Telephone Location System)”的美国专利No.5,327,144中找到更多关于附属系统的范例性用法的细节，这里为了提供参考而将其公开内容结合入本申请中。
然而，采用附属系统来定位移动站来支持例如对紧急呼叫的处理也提出了一些难题。其中一个难题涉及到在当今无线通信系统中高业务量的地区为了提供足够的容量和有效的频带利用率而采用的分层次或多层次的蜂窝结构之中，对于运作于其中的移动单元的定位的监听。这些分层次的蜂窝结构包括例如宏蜂窝、室内微蜂窝、室外微蜂窝、公用微蜂窝以及限制性的或专用微蜂窝的重叠组合。
附图2表明了一种范例性的分层次的蜂窝结构。此图中用六角形来表示的伞状蜂窝或宏蜂窝10提供第一种相对较大区域的无线通信业务。在伞状蜂窝10内部的是微蜂窝20(由点状线包围的区域来表示)和微蜂窝30(由虚划线包围的区域来表示)，它们在沿着城市街道的相应区域提供无线通信业务。在建筑物的楼层中可以架设更加微小的蜂窝40、50和60(有时称为微微蜂窝)来向高密集度的室内用户提供无线通信业务。
在附图2中所示的每个蜂窝10-60都将包含一个在其所标出的蜂窝区域之内支持无线通信的基站(未标出)。在一些蜂窝小区，特别是那些类似室内微微蜂窝40、50和60的蜂窝小区中，由于每个微微蜂窝之内的远端单元与基站相互接近，所以可以在相对较低的功率电平上进行无线通信。设想远端单元(例如便携式或移动电话)沿着城市街道漫游并登上包含微微蜂窝40、50和60的建筑物。在这次漫游的不同区段，所有与伞状蜂窝10、微蜂窝20和30、微微蜂窝40、50和60相关联的基站都具有向远端单元提供服务的潜在可能。因此，如果在远端单元的漫游期间在某处出现意外从而用户发出了紧急呼叫，则蜂窝小区10-60的基站(以及相应的控制信道)中的任意一个都可能被用于请求应急服务。
对于例如采用附属系统来确定移动单元定位信息的系统，这种情况带来了困难。更明确地说，采用仅仅一个(或更多的)附属的扫描单元在伞状蜂窝10内的任何地方对移动站和基站进行扫描将是不可能的。举例来说，如果规定在微微蜂窝40、50和60内应该以相对较低的功率来进行传输，那么附属的扫描单元70就可能会接收不到由这些蜂窝小区中的某一个提供服务的移动单元所发送的紧急呼叫，并且由此将不能够向应急中心提供定位信息。这个问题的一种解决办法可以是在这些蜂窝小区的每一个之中(也可能在伞状蜂窝10内的其他地方)都配备附属单元，以便提供足够的附属覆盖率来对经由蜂窝小区中的任一基站发起紧急呼叫的移动站进行定位。
然而从经济上说，增加附属单元的数量是不具吸引力的，因为实现这样的系统将伴随着费用的增加。相应地，所希望的则是提供一些不需要配备大量附属单元的变通技术来解决移动站的紧急呼叫处理和定位问题。
发明概要
根据本发明的范例性实施方案，当远端单元发起紧急呼叫的时候，远端单元首先进行检查来确定是否自己已经锁定到了合适的控制信道之上。如果例如远端单元已经锁定或者侦听到了一个并不是被指定用于处理紧急呼叫的控制信道(例如，一个与没有被附属站监听的室内微微蜂窝相关的控制信道)，那么远端单元在为了发起紧急呼叫而接入到该无线通信系统之前就要切换到另一个控制信道(例如，关联于伞状蜂窝的控制信道)。
作为对其当前控制信道进行评估的预备动作，首先需要远端单元识别出呼叫是紧急呼叫。有若干范例性的技术来完成这种功能。例如，远端单元可以把用户所拨叫的号码与远端单元中所存储的紧急号码数据库或列表进行比较。变通地，可以为远端单元配备一种键盘，其中具有专设的可由用户按动而发起紧急呼叫的紧急呼叫按键。
根据本发明的范例性实施方案，远端单元可以查阅被存储的关联于当前控制信道的紧急呼叫处理标志，从而确定远端单元是否应该在接入到系统之前调谐到别的控制信道。该紧急呼叫处理标志可以由系统例如在广播控制信道上进行广播，并存储在远端单元中。类似地，如果当前控制信道不是被指定用于紧急呼叫的，则远端单元可以查阅被存储的其他相邻控制信道的标志，以便为了紧急系统接入而辨别出一个合适的控制信道。
这样，就可以部署一个附属系统了，其中为了辨别出紧急呼叫并把远端单元的定位信息提供给应急中心，附属的扫描单元只需要监听在特定的被指定的(例如，那些关联于伞状蜂窝的)控制信道上进行的系统接入。因此特别是对于那些在相对较小的地理区域内配置了许多基站和控制信道的、采用了层次化蜂窝结构的系统而言，就可以减少附属的扫描单元的数量，
另一个范例性的实施方案规定，在发起紧急呼叫的时候，设置在采用较低的(或者说比最大值要小的)传输功率的服务区域(例如低功率的微微蜂窝)内的远端单元将忽略用于蜂窝小区的传输功率电平的常规，而在更高的功率电平上进行传输。这缓解了对附属的扫描单元的定位要求，因为推算起来，这些单元将能够在近似于移动站经由伞状蜂窝接入系统的信号强度下对这些传输进行接收。
对附图的简要描述
通过与附图一起阅读本描述，可以理解申请者的发明的特色和优点，其中：
附图1是一种可以将本发明应用于其中的范例性蜂窝无线电话系统的图解；
附图2阐明了一个可以将本发明应用于其中的分层次的蜂窝结构范例；
附图3阐明了一种可以根据本发明进行运作的范例性的基站和移动单元；
附图4的流程图阐明了本发明的第一种范例性实施方案；
附图5的流程图阐明了本发明的第二种范例性实施方案；以及
附图6的流程图阐明了本发明的第三种范例性实施方案。
详细描述
下面的描述是按照蜂窝无线电话系统来陈述的，但是应该理解申请人的发明并不局限于该环境而可以用到其他类型的无线系统，例如，采用卫星来提供无线通信业务的系统，以语音为主的系统诸如陆地移动无线设备(Land Mobile Radio)(LMR)或者专用移动无线设备(SpecialMobile Radio)(SMR)系统等等。同样，下面所描述的范例性的实施方案是在时分多址(TDMA)通信系统的场景中提出的，而在本领域的技术人员将理解到本发明可以应用到采用任意接入方法的系统中去，例如频分多址(FDMA)，码分多址(CDMA)以及FDMA、TDMA和/或CDMA的混合体。
纯粹以范例的目的来设想在北美盛行的称为数字先进移动电话业务(D-AMPS)的数字蜂窝无线电话系统，其一部分特征阐述于由电子工业协会和电信工业协会(EIA/TIA)出版的临时标准IS-54B，“Dual-ModeMobile Station-Base Station Compatibility Standard(双模移动站—基站兼容性标准)”之中。由于仅仅运行于采用频分多址(FDMA)模拟范畴的设备的巨大现存消费者基础，IS-54B是这样一种双模式(模拟和数字)的标准，它提供模拟兼容性，同时也协力地提供数字通信的能力。举例来说，IS-54标准既提供FDMA模拟语音信道(AVC)也提供TDMA数字业务信道(DTC)，而系统运营者能够动态地用一种类型来代替另一种，从而容纳模拟以及数字用户之间波动的业务型式(trafficpattern)。对AVC和DTC的实现采用了调频的无线载波信号，它具有800兆赫(MHz)附近的频率，每个无线信道具有30千赫(KHz)的频谱宽度。
IS-54-B标准也提供了许多模拟的控制信道(ACC)，可以在此之上始发系统接入并将系统管理信息传送到移动单元。一种称为IS-136的后续标准补充了对数字控制信道(DCC)的规范，这里为了提供参考而将其公开内容结合于本申请之中。
在TDMA蜂窝无线电话系统中，每个无线信道都被分成一系列的时隙，每个时隙都包含来自数据源(例如经过数字编码的语音对话片段)的信息脉冲串。这些时隙被编组成连续的具有预定持续时间的TDMA帧。根据IS-54和IS-136，每个TDMA帧由六个连续的时隙组成并具有40毫秒(msec)的宽度。因此，每个帧可以载送一到六个信道(例如，一到六个无线连接)，这可以是用来在基站和移动站之间传达信息的DTC和DCC的混合体。
附图3表示了一个范例性的蜂窝移动无线电话系统的方框图，其中包含范例性的基站110和移动单元120。基站包含连接到MSC 140的控制与处理单元130，而MSC接着又连接到PSTN(未显示)。在本领域中这种蜂窝无线电话系统的基本状况是众所周知的，正如属于Wejke等人的题为“在蜂窝通信系统中由邻区辅助的切换(Neighbor-AssistedHandoff in a Cellular Communication System)”的美国专利No.5,175,867以及在1992年10月27日提交的题为“多模式信号处理(Multi-mode Signal Processing)”的美国专利申请No.07/967,027中所描述的那样，为了提供参考，现将以上二者的公开内容结合于本申请之中。
基站110经由控制与处理单元130所控制的业务信道收发信机150来处理多个业务信道。同样，每个基站都包括一个可以处理一个以上控制信道的控制信道收发信机160。控制信道收发信机160受到控制与处理单元130的控制。控制信道收发信机160在基站或蜂窝小区的控制信道上向锁定到该控制信道的移动站广播控制信息。应该理解到在共享同一无线载频的控制信道和业务信道上工作的收发信机150和160是能够作为单个设备而予以实现的，如同移动站中的业务与控制收发信机170一样。
在空闲的移动单元120例如通过运用在业务信道上所找到的数字控制信道定位信息定位了控制信道之后，接下来它能够利用其业务与控制收发信机170来读取该控制信道上传输的控制信息(例如寻呼消息)。读者可以参考1994年10月31日提交的题为“在无线通信系统中定位数字控制信道的方法与设备(Method and Apparatus for Locating aDigital Control Channel in a Radiocommunication System)”的美国专利申请No.08/331,711(这里为了提供参考，将其公开内容结合在本申请中)来得到更多涉及到对数字控制信道进行定位的技术的详细信息。当希望移动站120与系统之间有连接时，收发信机170就调谐到系统所指定的业务信道。
一旦移动单元找到了满足规则的最小集合的控制信道(例如，移动站必须能够在高于最小的接收信号强度上来接收信道)，那么移动站就可以进一步根据移动单元内所存储的一定的系统优选项来评估该控制信道。举例来说，如果该蜂窝小区是被禁止的(如IS-136中所述)，或者该蜂窝小区的运营者不是优选的运营者(采用IS-136中的系统运营者代码(System Operator Code))，则移动单元可以接着去尝试寻找另一个控制信道。
如果蜂窝系统在控制信道上(在DCC中的这一部分通常称为广播控制信道或BCCH)所广播的数据符合移动单元内所存储的系统优选项，移动单元将侦听或锁定到该控制信道，以便侦听寻呼消息与/或发送呼叫始发消息。然而与此同时，移动单元也为潜在的蜂窝小区的重选做准备，因为移动站可能是处于漫游之中并正离开第一次选择的控制信道所覆盖的区域。有许多现有技术能用来告知移动单元能够从哪里(例如，采用一个或者更多的频率、时刻以及代码)找到相邻的控制信道，以便在给定其当时所处位置的条件下，移动单元能够对这些备选者进行测试并将其与当时的控制信道进行比较，从而找到最好的控制信道来为移动单元服务。举例来说，请查看Raith和Muller所拥有的题为“在无线电话系统中用于的通信管理的方法和设备(Method and Apparatus forCommunication Control in a Radiotelephone System)”的美国专利No.5,353,332或者Karlsson所拥有的题为“在分层的蜂窝无线系统中对服务提供者的最佳选择(Best Server Selection in LayeredCellular Radio System)”的美国专利No.5,499,386，这里为了提供参考，将它们的其公开内容。
回到附图2，当空闲的(也就是说，没有通过业务信道而连接到系统、但却正在对控制信道进行侦听的)移动站(未显示)在不同的蜂窝小区之间漫游时，上述的重选过程将导致移动站在不同的控制信道间进行切换。举例来说，移动单元可能首先对关联于微蜂窝20的基站(未显示)所传送的控制信道进行侦听，而当移动单元漫游进入一个建筑物时，可能会对关联于微微蜂窝40的基站所传送的控制信道进行侦听。然而如上文所提到的，如果规定在微微蜂窝40内应该以相对较低的功率电平进行传输(因为这常见于室内的微微蜂窝——为的是减小总体的干扰电平)，则这将产生—个问题。在这些情况之下，如果移动单元为了发起紧急呼叫而采用关联于微微蜂窝40的控制信道来接入系统，那么附属扫描单元70将识别不出该紧急呼叫，从而不会把定位信息传递给应急服务中心。
根据本发明的第一种范例性的实施方案将克服这种困难，其中当移动单元发起紧急呼叫的时候，移动单元首先进行检查，看看是否自己当时正锁定到合适的控制信道之上。如果(举例来说)远端单元已经锁定或者侦听到了一个没有被指定用于处理紧急呼叫的控制信道(例如，与没有被附属站70监听的室内微微蜂窝40相关联的控制信道)，那么远端单元在接入到该无线通信系统从而发起紧急呼叫之前切换到另一个控制信道(例如，与伞状蜂窝10相关联的控制信道)。这样一来，附属的扫描单元只需要对关联于伞状蜂窝10的控制信道上所发起的系统接入进行监听，而不需要安置额外的附属单元来对关联于低功率的微微蜂窝40、50和60的每一个控制信道都进行侦听。在1997年4月22日提交的题为“对运作于无线通信系统中的远端单元进行定位的系统与方法(Systems and Methods for Locating Remote Units Operating in aRadiocommunication System)”的序号为08/840,590的美国专利申请中，描述了附属的扫描单元辨别并且/或者被分配为用以监听一个特定的控制信道(例如，特定的伞状蜂窝的控制信道)所用的技术，这里为了提供参考，将其公开内容结合于本申请之中。
现在将依据附图4的流程图来描述在无线通信系统中根据本发明的一种处理紧急呼叫的范例性方法。一开始，在模块400，远端单元首先确定该呼叫是否应急呼叫。可能在美国最为人所熟知的应急号码就是911了。然而，即使是在美国也还有其他的紧急号码(例如，与美国Virgin群岛相关联的)。此外，最近的趋势显示出一种对于相对较低优先级的紧急事件而使用911呼叫的潮流，这种趋势导致了这样的讨论——增加一个或更多的低优先级的其他紧急号码来降低应急中心的负荷并缩短对更紧急的情况的响应时间。因此，一种辨别出紧急呼叫的可能方法就是为移动单元准备一个包含所有的可能的紧急呼叫号码的数据库。这种数据库可以被存入移动站内部的存储设备之中——既可以在制造的时候，也可以在此之后作为例如IS-136中所定义的空中接口上的电信业务(OATS)的一部分而进行下载。对于GSM系统，用户接口模块(SIM)卡可以包含这种数据库。于是，每次把一个号码拨入到移动单元中去的时候，可以把该号码与紧急号码的数据库或列表相比较，从而确定该呼叫是否紧急呼叫。
考虑到用户可能会漫游到采用了不同于其原籍国家或地区所采用的紧急呼叫号码的别的国家或地区，这种技术是有些复杂的。因此，可能所希望的就是在数据库中按照国家或地区把紧急号码进行分组，并为移动单元提供关于当时它正运作于哪个国家或地区的信息，以便能够与数据库里合适的紧急号码组进行比较。例如，在一些系统中，移动单元能够通过广播信道上发送的国家代码来确定自己正位于哪个国家。接下来，如果用户键入的一个号码与某一存储的号码相匹配，而这个存储的号码所具有的相关的国家代码与当时广播控制信道上所发送的国家代码相同，则在步骤400中移动单元可判定这个呼叫是紧急呼叫。
另一种可以限制对移动单元进行正确编程的负担的可选择的方案就是由系统来广播本地的紧急号码。于是，例如无论何时当移动单元从一个蜂窝小区移动到另一个从而紧急号码发生变化的时候，就可以把此号码通过连接在移动单元上显示屏来显示给用户。
除了采用所拨叫的号码来识别紧急号码之外，根据另一种范例性的技术，可以在移动站上设置一个与紧急呼叫相关联的特殊按钮、按键或者按键序列。在这种范例性的实施方案中，为了开始与应急服务中心进行联系，用户只需要按动这个按钮、按键或是按键序列。
不管是用哪种特定技术来甄别呼叫是紧急呼叫还是非紧急呼叫，如果把呼叫甄别为非紧急呼叫，那么流程就沿附图4中的“否”分支而行，从而在模块410中以常规的方式来处理呼叫，也就是说，采用远端单元当时所锁定的控制信道，而不再对其做进一步的评估。如果不然，那么对于紧急呼叫，流程前进到模块420，其中移动站对当时自己所锁定的控制信道进行评估，以便确定它是否已被指定用于处理紧急呼叫。根据一种范例性的实施方案，可能仅指定了伞状蜂窝(例如附图2中的蜂窝小区10)来处理紧急呼叫。然而，本领域的技术人员将认识到，可以指定在分层次的蜂窝结构中的任何一个(或一个子集的)蜂窝小区来用于紧急呼叫的处理，而这将达到减少所需附属扫描单元数量的目标。
可以由移动单元运用它先前在广播控制信道上所读取到的蜂窝小区特征(例如，公用的还是专用的，最大传输功率，其身份是优选的、非优选的还是正常的)来进行这种衡量。变通地，可以为每个控制信道准备一种明显的紧急呼叫设定，并在(例如)根据IS-136设计的系统中，作为邻区列表之中的一部分通过空中接口进行传送。如果当前的控制信道已被指定用于处理紧急呼叫，例如，是一个正被一个或多个附属扫描单元监听的控制信道，那么流程行进到模块425。在此处，移动单元为这个系统设置一个表明呼叫是紧急呼叫的标志(如果这样的功能存在的话，例如，在IS-136的呼叫始发消息之中)，并采用这个控制信道来传送该呼叫。
否则，如果当前的控制信道并未被指定用于紧急呼叫的处理，那么流程行进到模块430，其中采用与上文关于模块420的描述相同类型的信息来辨别出一个合适的控制信道。于是在模块440中移动单元就调谐到指定的控制信道，在模块425中设置紧急呼叫标志，并在模块430中传送呼叫。
前述的范例性实施方案提供了一种有用的技术来减少用于定位移动单元的附属扫描单元的数量，然而可能存在某些特定的情形，其中为寻找一个被指定用来处理紧急呼叫的控制信道所涉及的时延可能是不可接受的。举例来说，一些系统(例如，GSM)规定要使移动单元同步于相邻蜂窝小区的控制信道，从而切换到其他蜂窝小区的控制信道仅引入很少的时延。在其它情形下，与寻找并接着同步到新的控制信道相关联的时延对于紧急呼叫的处理可能是不可接受的。
根据本发明的第二种范例性的实施方案解决了这个问题，其中移动站停留在当前的控制信道上并且以全功率进行传送，而不管那些指示移动单元以别的方式进行传送的蜂窝小区参数(例如，不论是由移动单元测量到的或是在BCCH信道上发送给移动单元的)。以这种方式，附属的扫描单元将会以与移动站接入到伞状蜂窝时相近似的功率来接收(假设附属的扫描单元被调谐到这个信道)远端单元的接入。
通过附图5的流程图来对本发明的这种范例性的实施方案进行总结。其中在模块500中，移动单元确定用于传送非紧急呼叫的合适的功率电平。对于一些低功率的蜂窝小区，这一功率电平可能比最大传输功率(也就是说，当与伞状蜂窝的基站通信时移动单元进行发送所采用的功率)低20-30dB。如同上文所提及的，移动单元能够以多种方法(包括通过控制信道接收来自基站的传输功率电平的指令在内)得知这一信息。接下来，在步骤510，采用上面针对步骤400描述的方式(在此作为参考而将其结合进来进行描述)来对即将发起的呼叫进行评估，以确定它是紧急呼叫还是非紧急呼叫。
如果呼叫不是紧急呼叫，那么在步骤520将采用非紧急态功率电平(这很可能要比紧急态功率电平要低)来进行传输。否则，如果正在发起紧急呼叫，那么在模块540中将采用预定的紧急态功率电平，而这(举例来说)可以是在伞状蜂窝中进行发送所使用的最大发送功率电平。
到了将来，将会普及能够在不同模式(例如，在多个频率的超频段(Hyperband))之下运作的移动单元，就如同今天的混合模拟与数字移动单元的普及一样。举例来说，可以期望设计出可以运行于GSM的900MHz和1800MHz以及IS-136和IS-95的800MHz和1900MHz的超频段的移动单元。另一种所期盼的混合移动单元就是能够根据GSM标准而工作在900MHz，并且还具有卫星模式。本领域的技术人员将认识到这只是有可能很快上市的组合中的一些而已。对具有多频段能力的移动站的更多细节，有兴趣的那些读者可以去参阅1995年4月19日提交的题为“多重超频段移动站与基站(Multiple Hyperbad Modbile and BaseStations)”的美国专利申请序列号08/425,081，这里将其公开内容结合进来以供参考。
本发明的范例性实施方案也提供了用于优化采用这些混合移动单元来进行紧急呼叫接入的方法。举例来说，运行的频率越高，则传送的无线信号衰减得越严重。对于较高频率的系统(例如，PCS 1900MHz)运作，是通过在整个覆盖的地区提供更密集的基站来弥补与较大衰减相关联的覆盖率减缩而实现的。然而比起较高的频段来说，在较低的频段上可能更容易获得接入。举例来说，在一定地理区域同时拥有较低频段和较高频段的权利的运营者可能把较高的频段保留下来作为扩展容量。因此，在运营者的整个业务区域内，较高的频段不一定提供完全的覆盖。
尽管从系统全局的观点看来，如上所述，对于其他类型的分层次的蜂窝，移动单元通常通过其重新选择蜂窝小区的算法而连接到“最好的”蜂窝小区，然而这个“最好的”蜂窝小区对于紧急呼叫来说不一定最好的。举例来说，在下行的控制信道上发送的蜂窝重选参数可能会偏向较高的频段，因为在较高的频段上往往有可用的较大的容量(因为较低的频段是首先配备的，而目前正在逐渐饱和)。然而，如果移动单元是以相同的信号强度来接收较低和较高频段，那么接入到较低的频段往往是更可靠的。因此，应用了常规的蜂窝重选技术之后，移动单元可能会锁定到根据最大接入成功概率而言并非最佳的蜂窝小区。
因此，根据本发明的另一种范例性的实施方案，如果移动单元(例如通过它的标准的测量技术)具有关于较低频段蜂窝小区的知识，而它对该较低频段所收到信号强度大约等于它所锁定的较高频段的当前控制信道的信号强度，那么在将要发起紧急呼叫的时候它可以切换到这一蜂窝小区去。在附图6的流程图中阐明了这种技术。
其中，在模块600中，移动单元确定是否即将发起的特定呼叫是如上所述的紧急呼叫。如果不是，则流程行进到模块610，其中采用了当前的控制信道来接入系统。否则，过程在模块620中得以继续，其中移动单元确定当前的控制信道是否关联于一个高频的超频段(或者更一般地，从接入的角度看来，一种较低优选程度的运作模式)。如果不是，那么移动单元将采用当前的控制信道来进行紧急接入。
如果是这样，那么移动单元行进到模块630，其中它查阅自己对关联于一个低频的超频段(或者从接入的角度看来，一个较高优选程度的蜂窝小区)的控制信道的评估。如果移动单元是以与它当前的控制信道近似相同的信号强度(例如在3dB内)从低频的超频段接收到一个控制信道的，那么移动单元将在模块640中切换到该控制信道并进行紧急接入。否则，如果所接收到的低频的超频段的控制信道过于微弱，那么移动单元停留在高频的超频段的控制信道上，以便在模块610进行接入。
当然，在不脱离本发明的精神的同时又将本发明具体化成不同于前面所描述的特定形式是可能的。举例来说，如果微蜂窝(或者更一般而言，在分层次的蜂窝结构中最小的蜂窝小区)是非常微小的，那么情况可以进一步进行简化。在这种情形下可能根本不需要附属系统来监听来自这些蜂窝小区的接入。如果蜂窝小区的尺寸不大于所需要的定位精度，那么让蜂窝系统来转发应急请求、蜂窝小区的位置以及标称的蜂窝小区尺寸就足够了，而后者将向应急服务中心提供足够精度的移动单元位置的指示。
因此，上述的实施方案仅仅是说明性的而并不应该在任何方式上被想象成约束性的。本发明的范围是由下述的权利要求而不是由前面的描述来确定的，而所有落入权利要求范围内的变形和等同物都将认为是包含于其中的。

Claims (42)

1.一种在无线通信系统中传送紧急呼叫的方法，包含下列步骤：
在远端站中辨别呼叫是紧急呼叫；
判断远端站正在侦听的当前控制信道是否被指定用于传送紧急呼叫；
如果是，则采用所述的当前控制信道来传送该紧急呼叫；
否则，切换到另一个被指定用于传送紧急呼叫的控制信道，并传送该紧急呼叫。
2.权利要求1的方法，其中所述的辨别步骤进一步包含如下步骤：
从该远端站的键盘上检测某一预定按键序列的输入。
3.权利要求2的方法，其中所述的预定按键序列包含一个在所述的键盘上为紧急呼叫而设置的特殊按键。
4.权利要求2的方法，其中所述的检测步骤进一步包含如下步骤：
提供一个紧急呼叫号码的数据库；并且
把输入的按键序列和该数据库相比较，从而确定是否该输入的按键序列是所述的紧急呼叫号码中的一个。
5.权利要求4的方法，其中所述的提供步骤进一步包含如下步骤：
将该数据库存储在该远端站的存储器中。
6.权利要求5的方法，其中所述的存储步骤进一步包含如下步骤：
在空中接口上接收所述的紧急呼叫号码。
7.权利要求1的方法，其中所述的判断步骤进一步包含如下步骤：
在移动站上接收与多个控制信道中被指定用于紧急呼叫的每一个相关联的标志；并且
存储该标志；并且
查阅所述的被存储的标志，从而判断是否所述的当前控制信道是被指定用于传送紧急呼叫的。
8.权利要求7的方法，其中所述的切换到另一个控制信道的步骤进一步包含如下步骤：
辨别出所述采用了所述的被存储的标志的另一个控制信道；并且
调谐到所述的另一个控制信道。
9.权利要求1的方法，其中所述的另一个控制信道是与伞状蜂窝相关联的的控制信道。
10.一种在无线通信系统中传送紧急呼叫的方法，包含下列步骤：
判断是否远端站锁定到与伞状蜂窝相关联的的控制信道；
基于该判断步骤的结论，选择性地采用所述的控制信道和一个不同的控制信道中之一来传送所述的紧急呼叫。
11.权利要求10的方法，其中所述的判断步骤进一步包含如下步骤：
运用在空中接口上接收到的关于相邻蜂窝小区的信息来判断是否该远端站锁定到了与伞状蜂窝相关联的的控制信道。
12.权利要求10的方法，其中所述的伞状蜂窝是一个至少部分地包围了另一个蜂窝小区的蜂窝小区。
13.一种远端站，包含：
发射机，用于在空中接口上传送消息；
输入设备，用于输入与将要发起的呼叫相关联的号码；以及
处理器，用于对该号码进行评估从而判断该呼叫是否是紧急呼叫，并且基于该评估的结论，选择性地命令该发射机采用被指定用于紧急呼叫的控制信道来传送关联于该呼叫的消息。
14.权利要求13的远端站，其中所述的输入设备是键盘。
15.权利要求13的远端站，进一步包含：
存储设备，用于存储紧急呼叫号码的列表，其中所述的处理器把所述的号码与紧急呼叫号码的列表进行比较，从而判断呼叫是否是紧急呼叫。
16.权利要求15的远端站，进一步包含：
接收机，用于在所述的空中接口上接收所述的紧急呼叫号码的列表。
17.权利要求14的远端站，其中所述的键盘包含一个关联于紧急呼叫的特殊按键。
18.权利要求17的远端站，其中所述的处理器根据在所述的号码中包含了关联于该特殊按键的代码而把该号码识别成紧急呼叫。
19.权利要求13的远端站，其中如果辨别出所述的呼叫是紧急呼叫并且所述的当前控制信道并未被指定用于处理紧急呼叫，则所述的处理器进行从当前的控制信道到另一个控制信道的切换。
20.权利要求13的远端站，其中处理器进一步包含：
接收机，用于接收相邻控制信道的列表，该列表包括一个与每一个相邻控制信道相关联的、关于紧急呼叫处理的标志。
21.一种远端站，包含：
用于判断是否该远端站锁定到了关联于伞状蜂窝的控制信道的装置；以及
用于根据所述的判断的结论而选择性地采用所述的控制信道和别的控制信道之中的一个来传送紧急呼叫的装置。
22.权利要求21的远端站，其中所述的用于判断的装置进一步包含：
用于在空中接口上接收关于相邻蜂窝小区的信息、从而判断所述的远端站是否锁定到了关联于所述的伞状蜂窝的所述的控制信道的装置。
23.权利要求21的方法，其中所述的伞状蜂窝是一个至少部分地包围了另一个蜂窝小区的蜂窝小区。
24.一种在无线通信系统中传送紧急呼叫的方法，包含下列步骤：
确定用于远端站的关联于非紧急呼叫的第一功率电平；
在远端站中辨别呼叫是紧急呼叫；
采用所述的当前控制信道以不同于第一功率电平的第二功率电平来传送该紧急呼叫；
25.权利要求24的方法，其中所述的辨别步骤进一步包含如下步骤：
从该远端站的键盘上检测某一预定按键序列的输入。
26.权利要求25的方法，其中所述的预定按键序列包含一个在所述的键盘上为紧急呼叫而设置的特殊按键。
27.权利要求25的方法，其中所述的检测步骤进一步包含如下步骤：
提供一个紧急呼叫号码的数据库；并且
把输入的按键序列和该数据库相比较，从而确定是否该输入的按键序列是所述的紧急呼叫号码中之一。
28.权利要求27的方法，其中所述的置备步骤进一步包含如下步骤：
将该数据库存储在该远端站的存储器中。
29.权利要求28的方法，其中所述的保存步骤进一步包含如下步骤：
在空中接口上接收所述的紧急呼叫号码。
30.权利要求24的方法，其中所述的判断步骤进一步包含如下步骤：
在远端站上接收所述的第一功率电平的数值。
31.权利要求24的方法，其中所述的第一功率电平低于所述的第二功率电平。
32.权利要求24的方法，其中所述的第二功率电平是一个最大功率电平。
33.一种远端站，包含：
发射机，用于在空中接口上发送消息；
输入设备，用于输入与将要发起的呼叫相关联的号码；以及
处理器，用于对该号码进行评估从而判断该呼叫是否是紧急呼叫，并且基于该评估的结论，选择性地命令该发射机采用第一功率电平和第二功率电平之中的一种来发送关联于该呼叫的消息。
34.权利要求33的远端站，其中所述的输入设备是键盘。
35.权利要求33的远端站，进一步包含：
存储设备，用于存储紧急呼叫号码的列表，其中所述的处理器把所述的号码与紧急呼叫号码的列表进行比较，从而判断呼叫是否为紧急呼叫。
36.权利要求35的远端站，进一步包含：
接收机，用于在所述的空中接口上接收所述的紧急呼叫号码的列表。
37.权利要求34的远端站，其中包含所述的键盘包含一个关联于紧急呼叫的特殊按键。
38.权利要求37的远端站，其中所述的处理器根据在所述的号码中包含了关联于该特殊按键的代码而把该号码识别成紧急呼叫。
39.权利要求37的远端站，其中所述的第一功率电平低于所述的第二功率电平。
40.权利要求37的远端站，其中所述的第二功率电平是一个最大功率电平。
41.权利要求1的方法，其中所述的另一个控制信道是与低频的超频段相关联的。
42.权利要求13的远端站，其中所述的被指定为应急控制信道的控制信道是一个低频的超频段的控制信道。
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