在無線通信網絡中操作用戶設備的制作方法

本發明涉及在無線通信網絡中操作用戶設備的方法，尤其是，涉及當用戶設備已從公共警報系統接收到警報時在緊急情況下操作用戶設備的方法。本發明此外涉及實現該方法的用戶設備。

背景技術：

例如地震海嘯預警系統(ETWS)或商用移動警報系統(CMAS)這樣的公共警報系統(PWS)等已通過第三代合作伙伴計劃(3GPP)被標準化并且已被部署在全世界的許多地方。公共警報系統的目的是借助尋呼和分發警報信息，例如，借助長期演進(LTE)系統中的系統信息或經由全球移動通信系統(GSM)和全球移動電信系統(UMTS)中的小區廣播(CBS)，通過向移動裝置(例如，如移動電話這樣的用戶設備)報警來向人們警報可能有災難情形。此外，可借助專用信令向處于連接模式的移動裝置報警。這些災難情形的示例可以是海嘯、地震、颶風等。

公共警報系統被設計成盡可能在短時間內有效到達移動裝置，例如，總共大約幾分鐘或在運營商網絡中甚至僅數秒內。這可通過例如3GPP TS 22.268中定義的在沒有確認的情況下向多個移動裝置同時廣播警報通知來實現。

然而，在災難情形的情況下，當公共警報系統發出公共警報時，部分移動網絡可能功能異常，從而導致不能到達大量移動裝置，因為某些基站可能由于例如地震的物理損傷或電力短缺而崩潰。

因此，需要在這些情形下改進對人們的警報。

技術實現要素：

根據實施方式，提供了一種在無線通信網絡中操作用戶設備的方法。所述用戶設備包括第一通信單元，該第一通信單元與通信網絡通信，例如，與所述通信網絡的基站，以及第二通信單元，該第二通信單元用于經由裝置-裝置通信與位于所述用戶設備的發送范圍內的另一個用戶設備直接通信。根據所述方法，在所述用戶設備處接收第一警報指示，基于所述第一警報指示來確定警報信息。經由裝置-裝置通信向所述另一個用戶設備發送包括所述警報信息的第二警報指示。

可以經由所述無線通信網絡中限定的通知來向所述用戶設備發送所述警報信息。該通知可只包含所述警報指示，使得通過所述警報指示來觸發所述用戶設備取得所述警報信息，或者該通知可包括所述警報信息。此外，可在其他通知中向所述用戶設備發送所述警報信息。然而，所述警報指示指示所述警報信息可用并且所述警報信息可按直接或編碼形式給出較詳細信息，以將警報告知給用戶設備的用戶。

例如，在3GPP中，通過裝置-裝置通信(D2D)進行的基于接近性的服務(ProSe)的特征將要被標準化。ProSe/D2D的目的是使接近的用戶設備之間能夠進行直接通信。用上述方法，這可有效用于當用戶設備在網絡覆蓋范圍外時的公共安全。當部分移動通信網絡斷開時，在如地震的災難情形的情況下，網絡覆蓋范圍會減小。在這種情況下，用戶設備可彼此直接通信，以直接轉發警報指示和警報信息而不是經由通信網絡進行通信。

換句話講，為了將來自移動通信網絡的公共警報信息傳播或中繼到位于移動通信網絡的覆蓋范圍外但經由裝置-裝置通信的用戶設備能到達的用戶設備，具有裝置-裝置能力的任何用戶設備應在從網絡接收到公共警報信息時，經由裝置-裝置通信將該信息中繼到覆蓋范圍外部的用戶設備。

根據實施方式，經由裝置-裝置通信發送第二警報指示包括例如廣播警報指示、多播警報信息或者經由用戶設備和其他用戶設備之間創建的裝置-裝置傳輸連接來發送警報指示。多播警報指示可包括例如所謂的一對多廣播。廣播警報指示可以例如通過在一般信號中添加信息來實現，一般信號例如裝置-裝置同步信號(D2DSS)。

根據另一個實施方式，第一警報指示可從無線通信網絡的公共警報系統接收，例如，從與無線通信網絡的基站通信的公共警報系統的服務器接收。另外或另選地，可經由裝置-裝置通信從其他用戶設備接收第一警報指示。因此，警報指示和警報信息可從用戶設備中繼到用戶設備，由此遍及沒有網絡覆蓋的大區域。

根據另一個實施方式，第一警報通知包括警報信息，因此，警報信息從警報通知提取以在第二警報通知內轉送。例如，警報信息可以被包括在系統信息中或例如GSM或UMTS系統中的小區廣播小區中。

根據另一個實施方式，通過在接收到警報指示時從無線通信網絡的公共警報系統取得警報信息來實現確定警報信息。例如，用戶設備經由尋呼或系統信息廣播從例如ETWS或CMAS這樣的公共警報系統(PWS)可以接收警報指示作為公共警報通知。在接收到公共警報通知時，用戶設置通過讀取LTE系統中的系統信息，或者借助GSM/UMTS中的廣播小區可以取得詳細警報信息。

根據另一個實施方式，該方法此外可包括以下步驟。將警報信息存儲在用戶設備的存儲單元中并且在用戶設備已接收到第一警報指示之后在用戶設備處接收第三警報指示。基于第三警報指示來確定其他警報信息并且將第一警報指示的警報信息與第三警報指示的其他警報信息進行比較。基于該比較，經由裝置-裝置通信向其他用戶設備發送包括其他警報信息的第四警報指示。例如，如果警報信息和其他警報信息是不同的，則用戶設備可僅發送第四警報指示，使得用戶設備不超過一次中繼相同的警報信息。當經由裝置-裝置通信將警報指示轉發到下一個用戶設備時，這可導致循環，使得相同的警報指示被同一用戶設備轉發多次并且這會對用戶設備進行指示全都相同的大量警報指示的攻擊。為了避免這樣，根據上述實施方式，可以僅在與之前發送的警報信息進行比較之后才可轉發警報信息。

根據其他實施方式，將第一警報指示的接收時間存儲在用戶設備中并且將第三警報指示的接收時間與第一警報指示的接收時間進行比較。基于時間比較，經由裝置-裝置通信向其他用戶設備發送第四警報指示。例如，中繼來自公共警報系統的警報信息的行為可只持續指定時間段，以避免對用戶設備反復用相同的警報信息攻擊。用戶設備轉發警報信息的最大時間可被設置成幾秒或幾分鐘，例如，1分鐘。

根據另一個實施方式，在警報信息與其他警報信息相同的情況下，對相同的警報信息的發送次數進行計數并且依賴于計數數量禁止相同的警報信息的進一步發送。換句話講，可限制相同的警報信息的轉發情形的最大量，從而防止對用戶設備反復用相同的警報信息攻擊。

根據其他實施方式，確定警報信息的時效。時效指示通過無線通信網絡指示警報信息的第一時間和用戶設備基于所述第一警報指示確定警報信息的時間之間的時間段，例如，當特定警報由無線通信網絡第一次發出時，可以在警報信息中添加時間戳。在接收到第一警報指示時，用戶設備確定警報信息并且提取時間戳。然后，用戶設備可將時間戳與當前時間進行比較并且可確定警報信息的時效。基于時效，經由裝置-裝置通信向其他用戶設備發送第二警報指示。例如，僅如果警報信息年紀比30分鐘或1小時小，則可以發送第二警報指示。因此，可不轉發已過時的警報。

根據另一個實施方式，確定所述警報信息的跳計數值。該跳計數值指示所述警報信息經由裝置-裝置通信已向其他用戶設備發送的次數。當在無線通信網絡中第一次發出警報信息時，跳計數值可被設置成例如10至1000的范圍內的預定值。每當警報信息被轉發時，跳計數值可減少1。依賴于跳數計數器，禁止進一步發送所述警報信息，例如，唯獨只要跳計數值超過0。因此，相同的警報信息被轉發的次數可以被限制。

根據另一個實施方式，該方法包括此外確定在用戶設備和通信網絡之間是否存在通信連接以及確定是否經由裝置-裝置通信已從其他用戶設備接收到第一警報指示。如果在用戶設備和通信網絡之間存在通信連接并且已從其他用戶設備接收到第一警報指示，則禁止經由所述裝置-裝置通信來發送所述第二警報指示。換句話講，如果用戶設備在通信網絡的覆蓋范圍內并且經由裝置-裝置通信從其他用戶設備接收到中繼的警報指示，則用戶設備將不轉發警報指示。這樣可使警報指示的不希望的循環最少。假使用戶設備沒有與通信網絡進行通信連接并且已從通信網絡接收到警報信息，用戶設備可轉發警報指示。

根據另一個實施方式，接收第一警報指示的步驟包括接收包括第一警報指示的系統信息塊(IB)。根據另一個實施方式，接收第一警報指示的步驟包括接收第一警報指示作為同步信號的一部分。

根據另一個實施方式，提供了一種用戶設備。該用戶設備包括：第一通信單元，其用于與無線通信網絡通信，第二通信單元，其用于經由裝置-裝置通信與位于用戶設備的發送范圍內的另一個用戶設備直接通信。然而，第一通信單元和第二通信單元可被實現為提供這兩種功能的同一通信單元。該用戶設備此外包括處理單元，其被構造成接收第一警報指示并且基于所述第一警報指示來確定警報信息。此外，處理單元被構造成經由裝置-裝置通信向另一個用戶設備發送包括警報信息的第二警報指示。

根據實施方式，用戶設備包括例如移動電話、個人數字助理、移動計算機或移動導航系統。

雖然在以上發明內容中描述了特定特征并且結合特定實施方式描述了以下的具體實施方式，但要理解，除了另外特別指出，否則實施方式的特征可彼此組合。此外，要理解，上述實施方式的特征可獨立于彼此進行使用。

附圖說明

現在，將參照附圖更詳細地描述本發明。

圖1示意性示出根據本發明的實施方式的與多個用戶設備連接的無線通信網絡。

圖2更詳細地示意性示出根據本發明的實施方式的用戶設備。

圖3示出根據本發明的實施方式的方法的方法步驟。

具體實施方式

下面，將更詳細地描述根據本發明的示例性實施方式。要理解，以下描述僅僅是出于例示的目的而給出的，本發明的原理沒有被當作限制含義。相反，本發明的范圍僅僅由隨附權利要求書限定，而不旨在由下文中的示例性實施方式限制。

要理解，除非另外具體指出，否則本文中描述的各種示例性實施方式可彼此組合。此外，附圖中示出或者在以下具體實施方式中描述的實施方式中的功能單元或組件的任何直接聯接還可被實現為間接聯接。

圖1示意性示出無線通信網絡100。無線通信網絡100包括例如提供由圓102指示的覆蓋范圍的基站101。位于基站101的覆蓋范圍102內的用戶設備可由基站101服務并且位于覆蓋范圍102外的用戶設備可以是不能到達的，因此不能由基站101服務。公共警報系統103可以耦接到無線通信網絡100，特別例如通過將公共警報系統PWS 103耦接到基站101或通信網絡100的控制面的(未示出的)服務器。

圖1還示出多個用戶設備104至110。用戶設備104位于無線通信網絡100的覆蓋范圍102內，用戶設備105至110位于覆蓋范圍102外。因此，基站101和用戶設備104之間的直接通信是可能的，而基站101和用戶設備105至110之間的直接通信是不可能的。然而，例如在3GPP標準中定義的，用戶設備104至110可提供裝置-裝置通信能力。因此，如用戶設備104至110之間的箭頭所指示的，位于裝置-裝置通信的發送范圍內的用戶設備之間可以進行裝置-裝置通信。例如，用戶設備104可經由裝置-裝置通信與用戶設備105至110通信。同樣地，用戶設備105可經由裝置-裝置通信與用戶設備104、106和110通信。

在圖2中示意性示出了用戶設備104的細節。用戶設備104包括通信單元150，該通信單元150與無線通信網絡100通信以及經由裝置-裝置通信與位于用戶設備104的發送范圍內的另一個用戶設備直接通信。雖然圖2示出單個通信單元提供與無線通信網絡100的通信和經由裝置-裝置通信與另一個用戶設備的通信二者，但用戶設備104可包括兩個單獨通信單元，第一通信單元用于與無線通信網絡100通信，第二通信單元用于與另一個用戶設備直接通信。可通過3GPP中定義的ProSe/D2D或例如藍牙(Bluetooth)或紅外的任何其他短距離通信來促成裝置-裝置通信。用戶設備104此外包括處理單元151，例如，微處理器或控制器。用戶設備104可包括大量更多的組件，例如，存儲器或存儲、如同鍵盤、觸摸屏、麥克風、揚聲器等的輸入輸出裝置，但為了清楚的原因，在圖2中沒有示出這些附加組件。如以下更詳細描述的，處理單元151可被構造成執行包括圖3中示出的方法步驟11至14的方法10。

在例如海嘯或颶風的災難情形的情況下，公共警報系統103可發出警報，該警報將由無線通信網絡100分發。然而，由于災難情形，導致無線通信網絡100的一部分會發生異常，因此無線通信網絡100的覆蓋范圍會減小。例如，如圖1中所示，多個用戶設備105至110會在覆蓋范圍102外部。因此，在步驟11中，用戶設備104可以從基站101接收第一警報指示。例如，無線通信網絡100可以借助尋呼消息告知用戶設備104，該尋呼消息命令用戶設備104讀取系統信息(LTE系統中)，或者借助于小區廣告(UMTS/GSM中)來告知用戶設備104。在步驟12中，用戶設備104確定警報信息，例如通過讀取系統信息或者通過從小區廣播消息提取警報信息。在步驟13中，用戶設備確定是否需要或允許轉發警報信息。這是為了避免警報信息被同一用戶設備轉發多次，從而導致反復地對其他用戶設備用相同警報信息的循環或攻擊。以下，將更詳細地描述步驟13。

在需要或允許轉發警報信息的情況下，用戶設備104在步驟14中向例如用戶設備105的其他用戶設備發送包括警報信息的第二警報指示。例如，如果用戶設備104已創建了裝置-裝置連接，則它將來自公共警報系統的信息傳送到所連接的裝置-裝置用戶設備。如果例如用戶設備未創建裝置-裝置連接但可能知道其附近的有裝置-裝置能力的用戶設備，則用戶設備可以按廣播模式來傳送公共警報系統信息。這可例如通過一次或多次廣播或者通過在一般信號中添加公共警報系統信息來進行，一般信號例如裝置-裝置同步信號(D2DSS)。

在覆蓋范圍102外的用戶設備也可以執行圖3的方法步驟并且向另一個用戶設備轉發警報信息。例如，用戶設備105可以從用戶設備104接收轉發的警報并且可以向用戶設備106轉發警報。由于能夠進行裝置-裝置通信并且位于覆蓋外情形的其他用戶設備可以正在掃描裝置-裝置同步信號以形成裝置-裝置連接，因此裝置-裝置同步信號可以是適于用于添加和轉發公共警報系統的信息的信號。

為了避免經由裝置-裝置通信循環地反復轉發警報，用戶設備104在步驟13中可以確定是否需要并且允許進一步轉發警報。例如，公共警報系統的中繼僅可以持續達指定時間段。例如，可以定義最大時間、轉發情形的最大量、只中繼相同的警報一次的約束或控制中繼活動量的任何其他方法。根據其他實施方式，可通過用戶設備或用戶級別的IMSI(國際移動用戶身份)編號來約束中繼，例如，只允許具有奇數IMSI編號的用戶設備來轉發信息或者只允許特定用戶類別轉發信息。在不再需要或不允許轉發的情況下，該方法繼續進行到步驟11，如圖3中所示。否則，用戶設備將在步驟14中轉發或中繼警報信息。這樣使得公共警報系統能夠波及到遙遠區域，只要存在可以接收警報信息并且轉發或中繼該警報信息的裝置-裝置用戶設備。

可按不同方式實現將上述內容實現到現有和演進的移動網絡通信標準中。以上已提到了這些中的一些。作為另選，例如，可將緊急廣播消息添加到裝置-裝置多播信號鏈路中，例如，添加到一對多廣播信令中。可以將用于裝置-裝置通信中的PWS消息的相同信令信息塊(SIB)格式用于小區廣播(SIB轉發)。裝置-裝置同步信號可以指示緊急廣播消息在預定定時或新的用信號通知的定時可用。此外，作為另選，可以針對裝置-裝置一對多廣播信令來定義新PWS中繼消息，其不需要創建的裝置-裝置通信。可以相比于SIB格式來修改PWS消息格式。此外，作為另選，可以定義新的PWS中繼消息，其借助所創建的裝置-裝置通信來中繼PWS信息。消息格式可與從網絡廣播的系統信息塊相同或不同。具體地，可以需要添加對在裝置-裝置鏈路上共享的數據由PWS信息組成的指示。

應注意的是，接收轉發的PWS信息的用戶設備，例如，圖1的用戶設備105在接收到PWS信息時應當按照與從網絡直接接收信息的用戶設備(如圖1中的用戶設備104)相同的方式來進行動作。

以下技術細節可有助于在根據LTE和UMTS的目前移動通信網絡中理解上述實現方式。

在根據3GPP TS 36.331的LTE網絡中，地震海嘯預警系統(ETWS)的主通知和/或輔通知可以在任何時間點發生。使用尋呼消息來向處于空閑模式的有ETWS能力的用戶設備和處于連接模式的用戶設備通知關于存在ETWS主通知和/或ETWS輔通知。如果用戶設備接收到包括ETWS指示的尋呼消息，則應當開始接收ETWS主通知和/或ETWS輔通知。ETWS被包含在系統信息塊類型10中并且ETWS輔通知被包含在系統信息塊類型11中。類似地，商業移動警報系統(CMAS)的通知可以在任何時間點發生。使用尋呼消息向處于空閑和連接模式的有CMAS能力的用戶設備通知關于存在一個或更多個CMAS通知。如果用戶設備接收到包括CMAS指示的尋呼消息，則它應當開始接收CMAS通知。CMAS通知被包含在系統信息塊類型12中。

在通用移動通信系統(根據3GPP TS 25.311的UMTS)中，UMTS地面無線接入網絡(UTRAN)可指示通過將ETWS信息包括在尋呼類型1消息中來發送針對ETWS的主通知。使用帶有安全過程的ETWS主通知向用戶設備傳遞將ETWS主通知。帶有安全消息的對應ETWS主通知經由專用控制信道(DCCH)來接收。

最后，要理解上述所有實施方式被視為被本發明涵蓋，因為它是由隨附權利要求書限定的。