Поддержка экстренных вызовов в беспроводной локальной вычислительной сети

Поддержка экстренных вызовов в беспроводной локальной вычислительной сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к беспроводным локальным вычислительным сетям (WLAN, БЛВС), и более конкретно, к поддержке экстренных вызовов во WLAN.

Уровень техники

Существующая технология 802 (802.11 WLAN, 802.15 беспроводные персональные локальные вычислительные сети (WPAN, БПЛС), и т.д.) традиционно не должна поддерживать экстренные вызовы, как это делается в сотовых сетях. Для сотовых сетей поддержка экстренных вызовов часто обеспечивается в результате применения законодательных требований к технологии и поэтому широко распространена в большинстве существующих развернутых беспроводных сотовых сетях и в телефонных трубках. Поддержка экстренных вызовов подразумевает множество аспектов на всех уровнях связи, в частности, поддержку передачи сигналов и обязательных процедур, которые отсутствуют в технологиях 802.11 и 802.15. В результате принятия во WLAN Протокола передачи голосовых данных через протокол Интернет (VoIP) и все более частого каждодневного использования WLAN, поддержка экстренных вызовов во WLAN становится необходимой.

Даже набор предлагаемых услуг "фиксированной" телефонной службы VoIP, предлагаемой для рынка домашнего жилья, имеет ограниченную поддержку экстренных вызовов. Информация о местоположении номера не всегда может отслеживаться диспетчером пункта оператора общественной безопасности (PSAP, ПООБ), обратный вызов не всегда возможен, и после покупки оборудования может требоваться регистрация адреса. Когда телефон VoIP перемещают в новое местоположение, экстренный вызов все еще может быть отправлен на основе зарегистрированного местоположения адреса. Зарегистрированный адрес, в принципе, может меняться, но задержки при обновлении информации в PSAP составляют, по меньшей мере, порядка нескольких дней или недель. Кроме того, некоторые пользователи могут не обновлять свою регистрационную информацию вовремя, если вообще ее обновляют.

Такая ситуация ухудшается с повышением степени мобильности, обеспечиваемой телефонами VoIP с использованием WLAN. Телефоны VoIP на основе WLAN могут работать из любого местоположения, и предполагается, что пользователь должен иметь возможность роуминга без перерывов между местами расположения, например, на пути из офиса домой, в общественных местах и т.д.

Существуют определенные положения, специфичные для 802.11, включающие в себя радиодоступ, местоположение точки доступа (AP, ТД), местоположение вызывающего абонента и обеспечение возможности экстренных вызовов. Что касается радиодоступа, в настоящее время в стандартах 802.11 отсутствуют приоритеты для экстренных вызовов, и отсутствует какое-либо средство, позволяющее отличать экстренный вызов от обычного вызова для сети доступа WLAN. Местоположение AP или STA (станции) в настоящее время неизвестно для сети, которая не является частной сетью, даже если, например, идентификация AP может быть легко определена. Также в настоящее время невозможно отображать местоположение вызывающего абонента на карте, без увязки с положением объектов сети.

Что касается допуска, плотно управляемая WLAN может препятствовать установлению экстренного вызова абонентами, осуществляющими экстренный вызов, если такой вызывающий абонент не авторизован для входа в сеть. Нормальная процедура соединения между STA и AP требует, чтобы STA передала запрос ассоциации, после чего следует согласование с AP перед ассоциацией STA в AP. Если STA не в состоянии обозначить, что она выполняет экстренный вызов, она должна будет пройти через всю процедуру ассоциации для определения возможности ее доступа к сети. В качестве примера такого типа трудности, если STA не имеет правильный пароль или данные аутентификации для доступа в систему (если AP выполнена так, что она требует пароль или требует данные аутентификации, как принято, например, в частных местах беспроводного доступа к Интернет или во WLAN предприятия/офиса), AP будет упорно отказывать в запросе на ассоциацию STA. Но даже если STA имеет правильный пароль или данные аутентификации, AP все еще может отклонить доступ к сети на основе ее конфигурированной максимальной пропускной способности для пользователей голосовых каналов. В этом случае правильным решением AP было бы разрешить доступ для этого нового экстренного вызова (с наибольшим приоритетом) и прервать другие существующие голосовые вызовы. Поскольку в AP в настоящее время отсутствует средство выполнения такого различения с наибольшим приоритетом, такое свойство не может быть воплощено в существующей технологии WLAN предшествующего уровня техники. Сотовая система отличается от этого, поскольку в ней любое устройство может выполнять экстренный вызов, даже устройство, в котором отсутствует SIM-карта.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении предложены различные аспекты работы системы, обеспечивающие возможность поддержки обработки экстренного вызова с технологиями 802.11 и 802.15. Некоторые из предложений относятся к новым сигнальным сообщениям L2 или элементам информации, обозначающим экстренные вызовы для AP. Предложены новые процедуры и механизмы управления для экстренных ситуаций. Кроме того, рассматриваются процедуры для воплощения двойного режима (WLAN и сотовой связи второго поколения (2G) или третьего поколения (3G)). Поскольку требования экстренного вызова часто связаны с законодательными требованиями отчета о положении вызывающего абонента, совершающего экстренный вызов, предложены средство и процедуры передачи сигналов, обеспечивающие возможность запроса и передачи отчета с географическим положением в сети WLAN. Информация о положении может быть соединена с экстренными вызовами или может быть воплощена отдельно.

Преимущество STA, состоящее в возможности идентификации экстренного вызова, состоит в том, что простые логические средства могут быть установлены в AP, которые позволяют AP различать STA, которые она должна обрабатывать как обычно (то есть должна следовать обычным процедурам ассоциации), и STA, которые должны быть допущены в любом случае, во всех обстоятельствах, независимо от конфигурации сети (то есть они должны обходить любые требования безопасности для доступа экстренного вызова).

Несколько способов предусмотрены для передачи информации, обеспечивающей возможность экстренных вызовов между станцией и точкой доступа (AP) в беспроводной локальной вычислительной сети. Эти способы включают в себя объявления AP своих возможностей осуществлять экстренный вызов и объявления станцией своих возможностей выполнять экстренный вызов. AP может объявлять о своих возможностях экстренного вызова в сигнальном фрейме, в фрейме ответа на пробу, в фрейме ответа повторной ассоциации или в фрейме ответа повторной аутентификации. Станция может объявлять о своих возможностях экстренного вызова в фрейме запроса ассоциации, в фрейме запроса повторной ассоциации, в фрейме запроса аутентификации или в фрейме запроса повторной аутентификации.

Способ поддержки экстренного вызова во WLAN начинается путем инициирования экстренного вызова STA по WLAN. Экстренный вызов принимается AP WLAN и допускается в сеть без требования выполнения STA процедуры аутентификации. В STA предусмотрены установки, связанные с экстренным вызовом, которые обеспечивают для STA возможность доступа к WLAN.

Способ поддержки экстренного вызова во WLAN начинается путем инициирования экстренного вызова станцией по WLAN. AP принимает экстренный вызов по WLAN и допускает его без требования выполнения STA процедуры аутентификации. Экстренный вызов направляют в центр экстренных вызовов.

Способ поддержки экстренного вызова во WLAN начинается путем предоставления экстренного ID BSS (ИД НОУ, идентификатор набора основных услуг) для STA, причем экстренный ID BSS используется только для экстренных вызовов. Любой экстренный вызов, инициируемый STA, использует идентификатор BSS в экстренной ситуации.

Способ поддержки экстренного вызова во WLAN начинается путем инициирования экстренного вызова STA во WLAN. Экстренный вызов принимают с помощью AP во WLAN. Определяют, имеет ли STA достаточные возможности завершить экстренный вызов. Если STA не имеет достаточных возможностей завершить экстренный вызов, тогда элемент сети инфраструктуры действует как устройство-заместитель для STA для завершения экстренного вызова.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Более подробно изобретение представлено в следующем описании предпочтительного варианта воплощения, приведенном в качестве примера, и которое следует рассматривать совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

на фиг.1 показана схема стандартного фрейма управления доступом к среде (MAC, УДС);

на фиг.2A показана схема фрейма MAC с битовым флагом, обозначающим экстренный вызов;

на фиг.2B показана схема фрейма MAC с информационным элементом (IE, ИЭ), обозначающим экстренный вызов;

на фиг.3 показана схема стандартного, готового к отправке, фрейма (RTS, ГОФ);

на фиг.4A показана схема фрейма RTS с битовым флагом, обозначающим экстренный вызов;

на фиг.4B показана схема фрейма RTS с IE, обозначающим экстренный вызов;

на фиг.5 показана блок-схема последовательности операций способа использования фрейма RTS, как представлено на фиг.4A или 4B;

на фиг.6 показана блок-схема последовательности операций способа переключения радиотехнологии для завершения экстренного вызова;

на фиг.7 показана схема сигнального фрейма SOS (радиосигнал бедствия), обозначающего экстренный вызов;

на фиг.8 показана блок-схема последовательности операций способа передачи и использования фрейма SOS, представленного на фиг.7; и

на фиг.9 показана блок-схема последовательности операций способа определения, следует ли применять функцию заместителя.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ниже термин "станция" (STA) включает в себя, но не ограничивается этим, модуль беспроводной передачи/приема (WTRU, МБПП), оборудование пользователя, фиксированный или мобильный модуль абонента, пейджер или устройство любого другого типа, позволяющее работать в беспроводной среде. Ниже, при ссылке на термин "точка доступа" (AP), он включает в себя, но не ограничивается этим, базовую станцию, узел B, контроллер сайта или устройство - интерфейс другого типа в беспроводной среде.

Настоящее изобретение применимо ко всем WLAN, персональным вычислительным сетям (PAN, ПВС) и городским вычислительным сетям (MAN, ГВС), но, в частности, к WLAN на основе технологии 802.11, беспроводным PAN на основе технологии 802.15, беспроводным MAN на основе технологии 802.16/20 и их эквивалентам. В одной реализации настоящее изобретение применимо для WTRU, воплощающим комбинацию этих технологий доступа, включающим в себя WLAN, PAN, MAN и многорежимные сотовые WTRU.

Настоящее изобретение, предназначенное для поддержки экстренного вызова, будет описано ниже, как сгруппированное по нескольким основным областям. Это, однако, сделано для удобства пояснения, и его не следует рассматривать как ограничение изобретения.

I. Передача сигналов/поддержка и процедуры, относящиеся

к радиоинтерфейсу

A. Обозначение экстренных вызовов в фреймах MAC и при передаче сигнальных сообщений MAC

Стандартный фрейм 100 MAC показан на фиг.1. Фрейм 100 MAC включает в себя поле 102 управления фреймом, поле 104 длительности/ID (ИД, идентификатор), одно или больше полей 106a-106d адреса, поле 108 управления последовательностью, поле 110 управления качеством услуги (QoS, КаУ), тело 112 фрейма и поле 114 последовательности проверки фрейма (FCS, ППФ). Поле 110 управления QoS разделено на множество подполей, как показано на чертеже.

Приоритет экстренных вызовов может быть обозначен в фреймах MAC битовым флагом, типом IE экстренного сообщения, частью поля экстренного сообщения по существующему или новому IE, или по коду экстренного вызова, воплощенному с использованием зарезервированного (не используемого в настоящее время) значения в любом существующем IE или поле фрейма MAC. Индикатор позволяет AP узнавать, что он должен принять экстренный вызов. С аналогичной целью приоритеты или требования QoS обозначают с помощью классов QoS (например, DiffServ). Любой существующий тип фрейма MAC (контроля, управления или данных) может быть модифицирован так, что он будет включать в себя индикатор экстренного вызова. Индикатор экстренного вызова может быть добавлен к любому местоположению в фрейме MAC, в заголовке или в теле, с использованием любых описанных механизмов.

Как показано на фиг.2A, фрейм 200 MAC включает в себя поля 202-214, которые являются теми же полями, что и поля 102-114, описанные выше со ссылкой на фиг.1. В одном варианте воплощения простой битовый флаг 220 используют для обозначения для приемника, что этот вызов представляет собой экстренный вызов. Как показано на фиг.2A, одно возможное местоположение для битового флага 220 представляет собой зарезервированный бит (бит 7) поля 210 управления QoS. Специалист в данной области техники мог бы отметить, что возможно поместить битовый флаг 220 в любом зарезервированном в данное время местоположении, в любом из существующих заголовков или в полях тела фрейма в фрейме MAC.

Как показано на фиг.2B, фрейм 250 MAC включает в себя поле 252 управления фреймом, поле 254 длины и IE 256 экстренного вызова для обозначения экстренного вызова. IE 256 экстренного вызова может включать в себя, но не ограничивается этим, флаг 260 экстренного вызова, поле 262 кода причины, поле 264 информации о возможностях, поле 266 информации о местоположении, поле 268 применения голосового кодека и дополнительные поля 270. IE 256 экстренного вызова может быть добавлен к любому фрейму MAC. Кроме того, информация, содержащаяся в IE 256 экстренного вызова, может быть добавлена к существующему типу IE.

Флаг 260 экстренного вызова может представлять собой простой индикатор (например, битовый флаг) для идентификации того, что вызов представляет собой экстренный вызов. Поле 262 кода причины обозначает причину экстренного вызова (например, пожар, медицинская экстренная ситуация и т.д.). Поле 264 информации о возможностях включает в себя возможности STA, размещающей экстренный вызов, и используется для помощи для как можно более быстрого завершения экстренного вызова. Поле 266 информации о местоположении содержит местоположение STA, разместившей экстренный вызов. Поле 268 применения голосового кодека идентифицирует голосовой кодек, используемый STA, и используется в случае, когда возникает какая-либо несовместимость между STA и AP, пытающейся обработать экстренный вызов. Дополнительная информация, которая может быть включена в IE экстренного вызова (как поле 270), представляет собой временные метки и WTRU, и/или информацию о возможностях оператора услуги.

Существующие в соответствии с 802.11e фреймы MAC имеют приоритеты вызова. Спецификация передачи (TSPEC, СПЕЦП) IE включает в себя подполе приоритета, состоящее из трех битов, поля информации спецификации передачи. Принципы настоящего изобретения также могут быть воплощены в IE TSPEC путем определения значения для экстренного вызова. В сотовых системах связи аналогичный механизм (фрейм передачи сигналов) используется для передачи параметров вызова в сеть и включает в себя зарезервированное поле для идентификации экстренных вызовов. Как известно в данной области техники, IE TSPEC используется в фрейме ADDTS (ДОБПТ, добавочный поток трафика). Описанные здесь модифицированные IE TSPEC поэтому можно использовать в фрейме ADDTS. Аналогично, новый IE, содержащий ту же информацию, можно использовать в фрейме ADDTS для обозначения экстренного вызова.

Хотя предыдущее описание, в частности, представлено для фреймов MAC на основе 802.11, концепции расширения фреймов MAC можно применять для любого типа фрейма MAC. Например, фрейм MAC типа Ethernet также можно аналогично модифицировать. Такой фрейм MAC используется, например, во фреймах EAPOL (РПАЛ, расширяемый протокол аутентификации через LAN), обмен которым выполняют по причинам обеспечения безопасности в сетях, работающих на основе WPA (ЗДБ, защищенный доступ Wi-Fi (БД, беспроводной доступ)). Кроме того, такая концепция может быть расширена для определения нового Ethertype, поскольку Ethertype обозначен битом в заголовке.

B. Виртуальный ID BBS для экстренных вызовов

В установках виртуальной BBS (ЭДО, электронная доска объявлений) одиночная физическая AP выполнена с возможностью работы как более чем одна BBS (то есть виртуальная BBS), при этом каждая BBS имеет свой собственный ID. Один ID BBS может быть зарезервирован для использования только c экстренными вызовами. Поскольку каждый фрейм MAC, передаваемый во WLAN, включает в себя ID BBS, экстренный вызов может использовать ID BBS при попытке передачи экстренного вызова.

STA может принимать экстренный ID BBS по нисходящему каналу из AP. Например, экстренный ID BBS может быть передан AP в ответном фрейме (например, в ответе на пробу, в ответе на ассоциацию или в ответе на повторную ассоциацию). Следует отметить, что экстренный ID BBS может быть предоставлен в STA с использованием различных других способов.

C. AP или STA объявляют о своих возможностях экстренного вызова

AP объявляет о своих возможностях и своей готовности поддерживать экстренные вызовы. Например, AP может объявить, что данный вызов представляет собой разрешенный экстренный вызов, и предоставляет параметры для STA для ассоциации с AP, для выполнения экстренного вызова. Такое объявление также может включать в себя обозначение, является ли возможность экстренного вызова в AP активной в настоящее время. Такой тип объявления, вероятно, можно использовать в общественных местах доступа к беспроводной Интернет, в которых обоснованно можно ожидать множество разных типов пользователей.

IE, содержащий возможности AP, можно использовать в сигнальном фрейме или в фреймах ответа на пробу, где AP обозначает свои возможности экстренного вызова. В текущем сигнальном фрейме имеется двухбайтовое поле возможностей, но все биты в этом поле использованы. Была добавлена возможность расширения IE в конце фрейма для обозначения всех новых возможностей AP. Битовый флаг, описанный выше, может быть добавлен к возможностям расширения IE для обозначения возможности экстренного вызова AP. Кроме того, обозначение возможности экстренного вызова AP может быть добавлено к фреймам повторной ассоциации или повторной аутентификации.

В качестве альтернативы, STA может сообщать о своей способности поддерживать экстренные вызовы. Эта информация может включать в себя, например, тип голосового кодирования, воплощенного в STA. STA может добавлять информацию о своей возможности экстренного вызова к фрейму запроса ассоциации, фрейму запроса повторной ассоциации, фрейму запроса аутентификации или фрейму запроса повторной аутентификации. Эта информация может быть передана путем использования нового IE или путем добавления одного или больше битовых флагов к существующему IE. Одно из преимуществ объявления STA о своих возможностях экстренного вызова состоит в том, что AP может сохранять эту информацию в случае, когда STA должна поместить экстренный вызов для более быстрой обработки экстренного вызова.

Если STA предоставляет свои возможности экстренного вызова в AP, AP должна также знать, поддерживает ли WLAN, которой она принадлежит, экстренные вызовы. Любая WLAN может не иметь возможности подключения к центру экстренного вызова. Например, WLAN может быть выполнена как сеть - набор данных (например, сети телеметрии на предприятии) и может не иметь соединения с Интернет, которое позволило ли бы STA соединяться с центром экстренных вызовов. В таких обстоятельствах AP должна информировать STA, что WLAN не может поддерживать экстренные вызовы, таким образом, что STA может попытаться найти другую WLAN. Аналогичный механизм можно использовать в случае, когда соединение WLAN с Интернет временно недоступно по определенным причинам.

D. Информация о местоположении

Информация о местоположении также может быть прикреплена к этим новым фреймам MAC 200, 250 (например, в поле 266 информации о местоположении), в дополнение к передаче причины установления экстренного вызова. Например, AP или STA могут использовать ID набора основных услуг (BSS), адреса MAC AP или STA, статически или динамически назначенные IP-адреса (адреса ПИ, протокола Интернет), или информацию глобальной навигационной системы (GPS, ГНС) из AP или STA, воплощающей такие функции, и может передавать эту информацию в центр экстренного вызова. Следует отметить, что информация о местоположении также может быть передана отдельно от информации экстренного вызова.

Другое средство определения местоположения находящейся в экстренной ситуации STA включает в себя, но не ограничивается этим: идентифицируют STA, размещающую экстренный вызов, по ID вызывающего абонента, используя номер обратного вызова, и используют известные адреса, которые помогают определить местоположение STA для центра экстренных вызовов (например, используя адреса MAC текущей точки соединения для STA, такой как AP или ID сети, или географические координаты AP).

Например, механизм передачи сигналов MAC для WLAN можно использовать в случае, когда AP может запрашивать положение из STA. STA может передавать обратно в AP свое положение. Один возможный вариант воплощения включает в себя использование координат, полученных с помощью GPS (A-GPS), которые в настоящее время получают широкое использование в трубках сотовых телефонов. Множество способов определения местоположения можно поддерживать для разных сетей доступа, включающих в себя, но без ограничений, разность времени прибытия при передаче по восходящему каналу передачи (U-TDOA, В-РВП), расширенную разность наблюдаемого времени (E-OTD, Р-РНВ), наблюдаемую разность времени прибытия периода передачи по нисходящему каналу передачи в режиме ожидания (IPDL-OTDOA, НРВППП-НКРО), A-GPS, Универсальные географические координаты (например, как определено в стандарте 802.11k IEEE или IETF RFC 3825) и способы использования местоположения AP WLAN, место расположения ячейки или информацию сектора, и продвижение вперед по времени сигнала, или измерение времени, требуемого для прямой и обратной передачи сигнала. Хотя предыдущие примеры передачи информации местоположения были, в частности, упомянуты, для специалиста в данной области техники будет понятно, что можно использовать любой формат передачи географических координат.

Функции экстренного вызова могут выполняться независимо от (хотя и являются взаимодополняющими) функций отчета о местоположении. Для иллюстрации возможно: (1) прикреплять информацию о местоположении к сигнальным фреймам экстренного вызова, когда STA фактически передает экстренный вызов, и (2) обновления местоположения сигнала как отдельные функции без экстренного вызова. Пример последней функции мог бы состоять в том, что в AP передают и обновляют последнее положение STA либо периодически (например, через каждые несколько секунд), либо способом опроса, как часть фоновых операций AP, или путем отправляемых без запроса регулярных отчетов о местоположении STA в AP. Поддержка информации местоположения в AP может быть предпочтительной, поскольку, когда STA вырабатывает экстренный вызов, AP уже имеет обоснованно свежую оценку положения STA, так что от STA не требуется подробно прикреплять информацию о своем местоположении к запросу на экстренный вызов.

Например, такие отдельные доклады информации о местоположении STA можно использовать для обеспечения варианта воплощения услуги, зависящей от местоположения, в сети WLAN, параллельно выполнению законодательных требований.

При этом информация о местоположении также может быть предоставлена для услуг определения местоположения (LCS, УМП), существующих во взаимодействующих с WLAN сетях (I-WLAN, В-БЛВС), общественных наземных сетях мобильной связи (PLMN, ОНСМС) или в STA. Кроме того, идентичность обслуживающей ячейки инициирующей стороны и идентичность обслуживающего AP могут быть предоставлены клиенту LCS.

E. Расширение существующих механизма и процедуры обмена фреймом RTS/CTS

Стандартный фрейм 300 RTS показан на фиг.3. Фрейм 300 RTS включает в себя поле 302 управления фреймом, поле 304 длительности, поле 306 адреса приемника (RA, АПр), поле 308 адреса передатчика (TA, АПер) и поле 310 FCS.

STA, которая желает передать экстренный вызов, передает расширенный фрейм 400 RTS, содержащий специальный сигнальный флаг, как показано на фиг.4A, или расширенный фрейм 450 RTS, содержащий новый IE, как показано на фиг.4B.

На фиг.4A показан фрейм 400 RTS. Поля 402-410 фрейма 400 RTS являются теми же, что и поля 302-310 фрейма 300 RTS, описанного выше со ссылкой на фиг.3. Поле 402 управления фреймом имеет несколько подполей, включающих в себя подполе 412 версии протокола, подполе 414 типа, подполе 416 подтипа, подполе 418 системы распределения (DS, СР), подполе 420 из DS, подполе 422 больше фрагментов, подполе 424 повторной попытки, подполе 426 управления мощностью, подполе 428 больше данных, подполе 430 встроенного эквивалента секретности (WEP, ВЭС) и подполе 432 порядка.

Флаг передачи сигналов может быть добавлен к любому зарезервированному биту во фрейме 400 RTS. Потенциальные места расположения зарезервированного бита включают в себя подполе 412 протокола версии, подполе 414 типа и поле 416 подтипа. Следует отметить, что специалист в данной области техники мог бы разместить флаг передачи сигналов в любом зарезервированном бите фрейма 400 RTS.

На фиг.4B показан расширенный фрейм 450 RTS, включающий в себя поле 452 управления кадром, поле 454 длительности, поле 456 RA, поле 458 TA, IE 460 назначения и поле 462 FCS. IE 460 назначения может быть аналогичным по содержанию описанному выше IE 256 экстренного вызова. Все STA, принимающие расширенный фрейм 450 RTS, затем должны прекратить любые попытки передачи на заданный период времени для высвобождения беспроводной среды и предоставления STA, находящейся в экстренной ситуации, возможности передачи.

В одном варианте воплощения после приема расширенного фрейма RTS принимающие STA вводят модифицированный процесс возврата для предоставления STA, размещающей экстренный вызов, наибольшей вероятности успеха при получении доступа к среде. Возможны два варианта воплощения, состоящие в модификации процесса возврата: (1) сокращение времени возврата для STA, размещающей экстренный вызов, относительно других STA, или (2) удлинение времени возврата для не экстренных вызовов STA. В любом варианте воплощения конечный результат состоит в том, что STA, находящаяся в экстренной ситуации, имеет более короткое время возврата, чем STA, не находящиеся в экстренной ситуации.

Способ 500, направленный на использование фрейма 400 или 450 RTS, показан на фиг.5. Назначение способа 500 состоит в том, чтобы высвободить среду передачи для обеспечения возможности STA передать экстренный вызов. Способ начинается с того, что STA размещает экстренный вызов путем передачи фрейма 400 или 450 RTS (этап 502). AP принимает фрейм RTS (этап 504) и отвечает STA стандартным фреймом CTS (этап 506). Тип возврата, который может использоваться AP, определен (этап 508). Существуют два возможных типа возврата, оба из которых могли бы позволить STA разместить экстренный вызов для доступа к среде, прежде всех других STA, ожидающих возможности передачи.

Если тип возврата представляет собой тип, в котором STA находится в экстренной ситуации (то есть STA, размещающая экстренный вызов), имеет более короткое время возврата, то STA, находящаяся в экстренной ситуации, ожидает в течение сокращенного времени возврата (этап 510) и затем передает экстренный вызов (этап 512). Все другие STA, которые пытаются получить доступ к среде, ожидают в течение стандартного времени возврата (этап 514) и затем получают возможность передачи (этап 516). Способ затем заканчивается (этап 518).

Если тип возврата представляет собой такой тип, что все другие STA имеют более длительное время возврата (этап 508), тогда STA, находящаяся в экстренной ситуации, ожидает в течение стандартного времени возврата (этап 520) и передает экстренный вызов (этап 522). Все другие STA ожидают в течение более длительного времени возврата (этап 524) и затем получают возможность передачи (этап 516). Способ затем заканчивается (этап 518).

Обычно, когда STA входит в процедуру возврата, STA пытается передать случайно в одном из последовательности N временных интервалов. Если возникает столкновение при передаче, STA снова выполняет возврат и увеличивает значение N до заданного максимального значения N. Перед тем, как STA попытается выполнить передачу, STA должна ожидать М временных интервалов. Такая основная процедура обеспечивает равный шанс для любой STA при доступе к среде. В 802.11e, для воплощения QoS, существует два способа обеспечения больших шансов получения доступа к среде для конкретной станции. Первый способ состоит в уменьшении значения М, предоставляя STA, таким образом, более короткое время на ожидание. Второй состоит в использовании меньшего значения N, что увеличивает шансы получения STA возможности передачи в определенный временной интервал.

В способе 500 для STA существует несколько возможных средств узнать, какое значение возврата следует использовать. Первое средство состоит в использовании жестко закодированных значений для М и N в связи с экстренным вызовом таким образом, что имеются жестко закодированные значения для М и N, используемые STA в экстренной ситуации. Второе средство состоит в том, что в экстренной ситуации в явной форме передают значения сигналов для М и N из AP в STA. AP типично передает эти параметры в STA путем использования широковещательных или специализированных фреймов администрирования во время нормальной работы системы. STA считывает параметры конфигурации, связанные с экстренным вызовом, для использования в случае, когда ей требуется установить экстренный вызов. Один пример состоит в том, что AP, как часть сигнальных фреймов или фрейма управления ответа на пробу, передает другие значения конфигурации BSS во все STA в ее BSS. Добавление параметров M и N, связанных с экстренным вызовом, представляет собой естественное их расширение. Например, параметры конфигурации, относящиеся к QoS для 802.11e, для категории доступа (значения возврата, окна и т.д.), предназначенные для использования всеми STA в BSS, в настоящее время передают с помощью AP как сигналы, используя аналогичный механизм.

Третье средство представляет собой комбинацию первого и второго средств, с помощью которых STA получает жестко закодированные, используемые "по умолчанию" значения для М и N, которые она обычно использует, и если STA находится в экстренной ситуации, AP передает в виде сигнала новые значения М и N для перезаписи жестко закодированных, используемых "по умолчанию" значений. Для специалиста в данной области техники будут понятны возможности использования дополнительных средств передачи соответствующих значений времени возврата в STA в экстренной ситуации и во все другие STA, пытающиеся получить доступ к среде.

F. Принудительное переключение на другую радиотехнологию для работающих в двух режимах STA WLAN (например, 3G и WLAN)

В случае экстренной ситуации работающие в двух режимах WLAN STA пытаются выполнить экстренный вызов вначале по сотовой сети передачи данных, а не по WLAN. В принципе, эта процедура представляет собой "жестко кодированную" процедуру только в STA. Способ 600 воплощения этой процедуры показан на фиг.6.

Способ 600 начинается с того, что пользователь выполняет экстренный вызов в STA (этап 602). Определяют, способна ли STA работать в сотовой сети или во WLAN (этап 604). Если STA работает в сотовой сети (то есть в данный момент времени соединена с сотовой сетью), тогда STA остается в сотовой сети для экстренного вызова (этап 606). Если STA может работать в сотовой сети, но в настоящее время не соединена с сотовой сетью, тогда STA устанавливает соединение с сотовой сетью (этап 608) и выполняет экстренный вызов по сотовой сети (этап 606). Если STA работает во WLAN, тогда STA переключается на сотовую сеть для выполнения экстренного вызова (этап 610).

После размещения экстренного вызова определяют, прошел ли экстренный вызов через сотовую сеть (этап 612). Если это так, тогда способ 600 заканчивается (этап 614). Если экстренный вызов не прошел через сотовую сеть, то STA переключается на WLAN для выполнения вызова (этап 616), и способ заканчиваются (этап 614).

В случае, когда экстренный вызов должен быть передан через телефонную трубку, работающую в двух режимах WLAN - сотовой связи, предпочтительная процедура состоит в том, чтобы телефонная трубка вернулась в исходный режим сотового модема (то есть установила экстренный вызов по радиоканалу сотовой сети), поскольку поддержка экстренного вызова может быть не доступна или может быть менее надежной через WLAN.

Альтернативные варианты для способа 600 включают в себя: (1) устанавливают предпочтительный, обязательный или рекомендованный порядок радиотехнологий (например, WLAN или сотовая связь), на которые следует переключаться при попытке передать экстренный вызов; (2) системный оператор конфигурирует поведение экстренного вызова в SIM-карте или в аналогичном устройстве для телефонных трубок, работающих в двойном режиме; (3) в случае экстренной ситуации поддерживают вызов VoIP по сотовой сети или переводят вызов в традиционный коммутируемый голосовой канал; (4) оператор системы передает сигналы, определяющие предпочтительный местный порядок радиотехнологий, через беспроводный интерфейс; или (5) пользователь вручную конфигурирует установку политики.

G. Обход аутентификации и системы защиты при попытке выполнить экстренный вызов

Выполняют обязательную процедуру, состоящую в том, что любая STA 802.xx, пытающаяся установить экстренный вызов во WLAN, должна быть допущена AP. Это включает в себя пропуск аутентификации, выполняемой как в 802.1x, и других мероприятий обеспечения безопасности на стороне сети. Эта процедура может быть инициирована с использованием расширенного способа 500 RTS/CTS (как показано на фиг.5) или с использованием битового флага, IE, заголовка, зарезервированного информационного поля или значения бита/последовательности битов во фрейме MAC (как показано на фиг.2A и 2B).

В современных воплощениях WLAN статус аутентификации каждой STA отслеживают через конечный автомат и называют это фильтрацией порта 1x. STA может выполнять передачу через WLAN, только если она аутентифицирована, и в противном случае она будет блокирована фильтром порта. Но поскольку STA, размещающая экстренный вызов, должна быть допущена к WLAN, возникает проблема с точки зрения аутентификации. Для преодоления проблемы аутентификации фильтр порта следует отрегулировать так, чтобы он легко определял, когда STA передает экстренный вызов, и разрешал продолжить экстренный вызов. Например, может быть предусмотрен показатель, как описано выше, в связи с новым Ethertype или модификацией существующего Ethertype.

Управление доступом во WLAN по своей сути связано с мерами по обеспечению безопасности. В соответствии с текущими стандартами отсутствует средство изменения управления доступом в AP в отношении того, что все STA должны выполнять процесс аутентификации для ассоциирования с AP. AP должна допускать экстренный вызов, даже если у STA отсутствуют соответствующие регистрационные данные для ассоциации с AP. Для AP существуют две возможности после идентификации экстренного вызова; идентификация экстренного вызова должна выполняться в L2. Первая возможность состоит в полном пропуске мероприятий безопасности AP и допуска вызова без требования аутентификации. Вторая возможность состоит в допуске вызова с другими установками безопасности. Например, экстренный вызов может быть снабжен специфичным, относящимся к экстренной ситуации кодом доступа или ключом безопасности.

В случае, когда AP предоставляет доступ для экстренного вызова с пропуском мероприятий безопасности AP, необходимо предпринять меры по предотвращению злоупотребления при пропуске мероприятий безопасности со стороны вызовов, имитирующих экстренные вызовы (например, путем перехвата информации сигналов). Одно из решений этой проблемы включает в себя полустатическую маршрутизацию всех экстренных вызовов таким образом, что экстренный вызов автоматически направляется в центр экстренных вызовов, без предоставления общего доступа к WLAN. При использовании полустатической маршрутизации для экстренных вызовов даже имитируемые экстренные вызовы будут направлены в центр экстренных вызовов.

II. Поведение/процедура WTRU в случае экстренного вызова

A. WLAN передает сигнал SOS, который помогает найти вызы