一種發(fā)送求救信號的方法及移動終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)送求救信號的方法，如果移動終端當前處于求救模式，則通過預先定義的接入資源配置發(fā)起隨機接入過程，并在隨機接入過程中向搜救設備發(fā)送求救信號。本發(fā)明還公開了一種移動終端。應用本發(fā)明公開的技術方案，能夠在沒有完整的無線網(wǎng)絡覆蓋的場景下，用普通的移動終端發(fā)出求救信號。
【專利說明】一種發(fā)送求救信號的方法及移動終端
【技術領域】
[0001]本申請涉及移動通信【技術領域】，特別涉及一種發(fā)送求救信號的方法及移動終端?！颈尘凹夹g】
[0002]極端氣候、地震、臺風等貌似很遙遠的事情經(jīng)常發(fā)生在我們附近，由于地震、山洪、泥石流以及其他極端氣候條件而造成人員被困也是時有發(fā)生。例如:在7.21特大暴雨中，北京房山某培訓學校內(nèi)200人被困，幸好由于基站設備和固定電話網(wǎng)絡沒有全面癱瘓而獲救。此外，非專業(yè)登山隊員和戶外運動愛好者常由于過于樂觀預估情況而被困野外，由于沒有專業(yè)的衛(wèi)星通信設備，而置身危險之中。
[0003]當面臨上述情況時，現(xiàn)有技術中有兩類可供被困人員對外求救的方法:
[0004]第一種求救方法:是采用普通的移動終端，通過已經(jīng)存在的無線網(wǎng)絡對外發(fā)送各種形式的求救信號，例如:短消息、郵件、微博等。
[0005]第二種求救方法:是采用專用的求救設備，對外發(fā)出求救信號。
[0006]上述第一種求救方法的問題在于:在發(fā)生極端事件的情況下，移動網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可靠性無法保證，這可能導致移動設備無法完成隨機接入和上行資源分配等物理層過程，因此，語音、短信息等信息載荷可能根本無法正常發(fā)送。而即便成功發(fā)送了信號，在無線網(wǎng)絡信號覆蓋的邊緣、路損極大、頻率選擇性衰落過大等信道條件較差的情況下，由于無法建立完整的RRC，使得沒有有效的上行資源分配，基站將無法識別移動終端發(fā)出的信號。
[0007]上述第二種求救方法的問題在于:專用的求救設備往往獨立存在，通常人們不會隨身攜帶一個專用于求救用的信號發(fā)生器(即求救設備)；即便攜帶了，由于求救設備通常由設備制造商自定義地設計顯示/鍵盤/傳感器/RF等各個模塊，所采用的無線制式也沒有統(tǒng)一的規(guī)范，因此，往往由于通信協(xié)議的不規(guī)范性和所在頻帶的隨意性，導致其所發(fā)出的求救信號只能被專用的搜救設備識別，而難以通過通用的設備完成對求救信號的搜索和定位，從而導致被困人員無法及時獲救。此外，各個設備制造商所制造的求救設備之間可能存在極大的互干擾，這也將影響搜救效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本申請?zhí)峁┝艘环N發(fā)送求救信號的方法及移動終端，以在沒有完整的無線網(wǎng)絡覆蓋的場景下，用普通的移動終端發(fā)出求救信號。
[0009]本申請?zhí)峁┑囊环N發(fā)送求救信號的方法，包括:
[0010]如果移動終端當前處于求救模式，則通過預先定義的接入資源配置發(fā)起隨機接入過程，并在隨機接入過程中向搜救設備發(fā)送求救信號。
[0011]較佳地，所述求救信號中至少包含:預先定義的求救標識和移動終端當前的全球定位系統(tǒng)(GPS)位置信息；
[0012]所述在隨機接入過程中向基站發(fā)送求救信號為:在隨機接入過程中，將求救信號調(diào)制在物理隨機接入信道(PRACH)無線幀的保護間隔(GT)的頭部。[0013]較佳地，所述預先定義的接入資源配置為:LTE系統(tǒng)中的接入資源配置14 ；
[0014]所述通過預先定義的接入資源配置發(fā)起隨機接入過程為:在接入資源配置14的PRACH資源上，采用PRACH格式3向搜救設備發(fā)送MSGl，并使得調(diào)制求救信號后GT的剩余部分大于等于15840TS。
[0015]較佳地，該方法可以進一步包括:
[0016]用莫爾斯碼采用重復編碼的方式對所述求救標識進行編碼；
[0017]米用Read-Muller的編碼方式對所述移動終端當前的GPS位置/[目息進行編碼。
[0018]較佳地，該方法可以進一步包括:
[0019]搜救設備發(fā)送下行同步信號和廣播信息；移動終端完成下行同步后，獲得幀定時和時頻資源分配，并在SIB2中得到隨機接入資源。
[0020]較佳地，移動終端采用全功率發(fā)射的方式工作；
[0021]或者，移動終端采用在時域上首先遞增功率，然后遞減功率，然后再遞增功率，如此循環(huán)的方式工作。
[0022]本申請?zhí)峁┑囊环N移動終端，包括:模式檢測模塊和求救模塊，其中:
[0023]模式檢測模塊，用于檢測移動終端當前所處的模式，如果移動終端當前處于求救模式,則通知求救模塊；
[0024]在接收到模式檢測模塊的通知后，求救模塊通過預先定義的接入資源配置發(fā)起隨機接入過程，并在隨機接入過程中向搜救設備發(fā)送求救信號。
[0025]較佳地，在隨機接入過程中，所述求救模塊用于將求救信號調(diào)制在物理隨機接入信道(PRACH)無線幀的保護間隔(GT)的頭部；所述求救信號中至少包含:預先定義的求救標識和移動終端當前的全球定位系統(tǒng)(GPS)位置信息。
[0026]較佳地，所述預先定義的接入資源配置為:LTE系統(tǒng)中的接入資源配置14 ；
[0027]所述求救模塊，用于在接入資源配置14的PRACH資源上，采用PRACH格式3向搜救設備發(fā)送MSGl，并使得調(diào)制求救信號后GT的剩余部分大于等于15840TS。
[0028]較佳地，所述求救模塊，進一步用莫爾斯碼采用重復編碼的方式對所述求救標識進行編碼，并采用Read-Muller的編碼方式對所述移動終端當前的GPS位置信息進行編碼。
[0029]較佳地，所述求救模塊與搜救設備完成下行同步后，接收搜救設備廣播的系統(tǒng)信息，獲得幀定時和時頻資源分配，并在SIB2中得到隨機接入資源。
[0030]較佳地，所述求救模塊采用全功率發(fā)射的方式工作；
[0031]或者，所述求救模塊采用在時域上首先遞增功率，然后遞減功率，然后再遞增功率，如此循環(huán)的方式工作。
[0032]由上述技術方案可見，本申請?zhí)岢龅陌l(fā)送求救信號的技術方案能夠在沒有完整的無線網(wǎng)絡覆蓋的場景下，用普通的移動終端發(fā)出求救信號，從而很好地解決現(xiàn)有技術所存在的以下技術問題:1)沒有完整的無線網(wǎng)絡覆蓋；2)專用的求救設備需要單獨攜帶，同時，搜救設備無法大規(guī)模普及，各個設備制造商所制造的求救設備之間存在極大的互干擾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本申請在PRACH格式3的GT頭部調(diào)制求救信號的示意圖；
[0034]圖2為接入資源配置14在IOms幀內(nèi)的所有子幀分配PRACH資源的示意圖；[0035]圖3為本申請對求救信號進行編碼的一較佳示例圖；
[0036]圖4為本申請一較佳移動終端的組成結(jié)構(gòu)示意圖
[0037]圖5為本申請一較佳實施例中的搜救流程示意圖。
【具體實施方式】
[0038]為使本申請的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本申請作進一步詳細說明。
[0039]移動終端的發(fā)展為人們提供了廣闊的應用，同時無線通信網(wǎng)絡的發(fā)展極大地提高了通信的效率。在極端情況下，如果能夠通過人們最常用的手機向外發(fā)送求救信號，并通過最常用的無線通信網(wǎng)絡來完成求救信號的搜索，將具有極大的現(xiàn)實意義，但是，現(xiàn)有技術中不存在任何通過手機這種最普遍的個人信息智能終端完成搜救功能的擴展技術方案。
[0040]UE在進入待機狀態(tài)的過程中需要依次經(jīng)歷:小區(qū)搜索、隨機接入、上行資源分配和調(diào)度等過程，才能建立起基本的上下行業(yè)務，也就是使用打電話、發(fā)短信、上網(wǎng)等功能。在上述過程中，如果缺少基站的配合，UE將不停地進行小區(qū)搜索以及隨機接入，直至電量耗盡，而上述開放給用戶的功能將無法使用。
[0041]基于上述分析，本申請?zhí)岢鲆环N發(fā)送求救信號的方法及移動終端，其主要思想在于:提出了一種在隨機接入過程中完成求救信號發(fā)送的物理層協(xié)議結(jié)構(gòu)，使得在對協(xié)議修改極其微小的前提下，令普通的移動終端能夠在沒有完整的無線網(wǎng)絡覆蓋的情況下發(fā)送求救信號，并令大量的基站能夠作為搜救設備對求救信號進行搜索和定位，從而提高搜救的效果。
[0042]基于上述主要思想，一種較佳的發(fā)送求救信號的方法為:在現(xiàn)有移動終端中增加一種模式，以下稱為求救模式(或者SOS模式)，并對移動終端當前所處的模式進行檢測，如果移動終端當前處于求救模式，則不需要通過完整的隨機接入過程獲得上行時頻資源配置，而是通過預先定義的接入資源配置發(fā)起隨機接入過程，并在隨機接入過程中向搜救設備發(fā)送求救信號。
[0043]下面以即將廣泛應用的LTE系統(tǒng)為例，說明如何在LTE終端實施本申請技術方案，本申請技術方案可以廣泛適用于現(xiàn)有及未來任何無線通信系統(tǒng)。
[0044]本申請向搜救設備發(fā)送的求救信號中至少包含:預先定義的求救標識(例如:S0S)和移動終端當前的全球定位系統(tǒng)(GPS)位置信息；在隨機接入過程中，可以適量縮減PRACH無線幀中的保護間隔(GT)，并將求救信號調(diào)制在PRACH無線幀的GT的頭部。
[0045]由于物理隨機接入信道(PRACH)格式3在所有格式中，具有最長的循環(huán)前綴(CP)和GT，這種隨機接入格式可以支持的小區(qū)半徑大于lOOKm，有助于大范圍搜索，可以滿足絕大多數(shù)搜救需求，因此，較佳地，可以采用PRACH格式3向搜救設備發(fā)送MSG1，以發(fā)起隨機接入過程。
[0046]圖1為本申請在PRACH格式3的GT頭部調(diào)制求救信號的示意圖。圖中所示的SOS為本申請調(diào)制在GT頭部的求救信號。
[0047]根據(jù)格式3的定義，GT的長度為21984TS，其中，Ts=I/(15000*2048)秒。較佳地，在GT頭部調(diào)制求救信號后，需要使GT的剩余部分大于等于15840TS，此時，支持的小區(qū)半徑為77.34Km,即搜索區(qū)域為半徑約77Km的圓形區(qū)域，能夠滿足絕大多數(shù)搜救需求。[0048]根據(jù)LTE規(guī)范的定義，接入資源配置14在IOms幀內(nèi)的所有子幀分配PRACH資源，能夠保證接入的可靠性，如圖2所示。在正常情況下，該配置用于20M小區(qū)，高負載情況。本申請中，可以將接入資源配置14作為所述預先定義的接入資源配置，令移動終端在接入資源配置14的PRACH資源上，采用PRACH格式3向搜救設備發(fā)送MSGl，并使得調(diào)制求救信號后GT的剩余部分大于等于15840TS。
[0049]本申請可以采用如下幀定時和時頻資源分配方案:搜救設備(也就是基站)發(fā)送下行同步信號和廣播信息(包括MIB與SIB信息)，移動終端完成下行同步后，獲得幀定時和時頻資源分配，同時在SIB2中得到隨機接入信道PRACH資源。在SIB2中可以同時規(guī)定PRACH格式為格式3，并同時允許用戶在任一子幀進行隨機接入。
[0050]較佳地，可以用莫爾斯碼采用重復編碼的方式對求救信號中的求救標識進行編碼，以增加編碼保護的可靠性；并且，可以采用Read-Muller的編碼方式對求救信號中的移動終端當前的GPS位置信息進行低碼率的編碼保護。例如，圖3為本申請對求救信號進行編碼的一較佳示例圖，下面參見圖3進行說明。
[0051 ] 對求救信號中的GPS位置信息(緯度半球Ibit+緯度坐標7bit+經(jīng)度半球Ibit+經(jīng)度坐標8bit)，加入CRC-8校驗碼lbit，總共信息比特為18bit，將其分為3段，每段6bit。對加入校驗碼后的GPS位置信息字段進行Read-Muller碼RM(1，6)編碼，以完成低碼率的編碼保護，隨后對編碼后的數(shù)據(jù)進行重復10次。在GPS字段后加入摩爾斯碼SOS的標志位，S在摩爾斯為”，O在摩爾斯碼中為用二進制表示，則”為0，“-”為I。將SOS標志信息重復10次。完成SOS字段的編碼后，對GPS位置信息字段和SOS標志字段進行BPSK調(diào)制，總長度為1050Ts。(Ts=l/30.72us)。剩余的保護間隔GT為(21984-1050)Ts，能夠滿足大于等于15840TS的要求。
[0052]在發(fā)射功率方面，移動終端可以采用全功率發(fā)射的方式工作；或者，移動終端也可以采用在時域上首先遞增功率，然后遞減功率，然后再遞增功率，如此循環(huán)的方式工作，即采用遞增-遞減-遞增功率的方式工作。對于上述空口 Ims定時方案一，可以采用下行參考信號的接收功率為發(fā)射功率，與正常的LTE模式下的隨機接入功能保持一致。
[0053]在求救模式下，較佳地，移動終端關閉除基帶處理芯片之外的所有耗電模塊，如顯示屏幕、CPU等主要耗電模塊，僅保留GPS和基帶處理芯片的功能。同時，安卓手機外置電池的優(yōu)點被充分顯現(xiàn)，可以通過干電池和其他方式為手機提供電量。
[0054]對應于上述方法,本申請還提供了一種如圖4所示的移動終端,該移動終端包括:模式檢測模塊410和求救模塊420，其中:
[0055]模式檢測模塊410，用于檢測移動終端當前所處的模式，如果移動終端當前處于求救模式，則通知求救模塊420 ；
[0056]在接收到模式檢測模塊410的通知后，求救模塊420通過預先定義的接入資源配置發(fā)起隨機接入過程，并在隨機接入過程中向搜救設備發(fā)送求救信號。
[0057]較佳地，在隨機接入過程中，所述求救模塊420用于將求救信號調(diào)制在PRACH無線幀的GT的頭部；所述求救信號中至少包含:預先定義的求救標識和移動終端當前的GPS位
置信息。
[0058]較佳地，所述預先定義的接入資源配置為:LTE系統(tǒng)中的接入資源配置14 ；
[0059]所述求救模塊420，用于在接入資源配置14的PRACH資源上，采用PRACH格式3向搜救設備發(fā)送MSGl，并使得調(diào)制求救信號后GT的剩余部分大于等于15840TS。
[0060]較佳地，所述求救模塊420，可以進一步用莫爾斯碼采用重復編碼的方式對所述求救標識進行編碼，并采用Read-Muller的編碼方式對所述移動終端當前的GPS位置信息進行編碼。
[0061]較佳地，所述求救模塊420與搜救設備完成下行同步后，接收搜救設備廣播的系統(tǒng)信息，獲得幀定時和時頻資源分配，并在SIB2中得到隨機接入資源。
[0062]較佳地，所述求救模塊420可以采用全功率發(fā)射的方式工作；或者，所述求救模塊420也可以采用在時域上首先遞增功率，然后遞減功率，然后再遞增功率，如此循環(huán)的方式工作。
[0063]下面結(jié)合附圖，通過一個較佳實施例對本申請技術方案進行舉例說明。
[0064]圖5為本申請一較佳實施例中的搜救流程示意圖，該搜救流程包括以下步驟:
[0065]第I步:用戶在無法撥打電話和發(fā)送短消息的情況下，將移動終端切換到應急救援模式。移動終端收到應急基站的小區(qū)同步信號和小區(qū)廣播消息，完成下行同步，并從廣播信息中得到系統(tǒng)信息MIB、SIBl和SIB2，從中得到上行隨機接入資源分配。
[0066]第2步:用戶通過按home鍵或者call鍵發(fā)送一次帶有搜救標識和GPS地理位置信息的隨機接入消息MSGl。
[0067]第3步:終端判斷是否得到基站的響應，如果得到基站反饋的MSG2，執(zhí)行第5步，否則執(zhí)行第4步。
[0068]第4步:如果此次隨機接入信息與其他用戶沖突，則移動終端無法收到基站反饋的MSG2，可以在屏幕上顯示“5秒后請重新發(fā)送”，并等待5秒鐘，限制用戶的觸發(fā)權限，此后，返回第2步。
[0069]第5步:如果此次得到了基站發(fā)來的確認信號MSG2，則在屏幕上顯示“地理位置已經(jīng)被標記”。
[0070]由上述【具體實施方式】可見，本申請?zhí)岢龅陌l(fā)送求救信號的技術方案能夠在沒有完整的無線網(wǎng)絡覆蓋的場景下，在基站的協(xié)助下用普通的移動終端發(fā)出求救信號，從而很好地解決現(xiàn)有技術所存在的以下技術問題:1)沒有完整的無線網(wǎng)絡覆蓋；2)專用的求救設備需要單獨攜帶，同時，搜救設備無法大規(guī)模普及，各個設備制造商所制造的求救設備之間存在極大的互干擾。并且，本申請?zhí)岢龅募夹g方案區(qū)別于現(xiàn)有其他類似技術方案，主要有以下優(yōu)點:
[0071]1、在移動終端無法與基站進行RRC連接的情況下，本申請?zhí)^完整的隨機接入過程，直接在隨機接入過程的第一步發(fā)送求救信號，極大地提高了無線信號的可靠性。
[0072]2、以智能手機等移動終端作為信號發(fā)射裝置，在突發(fā)危機時刻能夠保證設備被普遍持有，有很好的廣泛性，切實可行。
[0073]3、對于現(xiàn)有技術提及的專用于求救用的信號發(fā)生器，搜索設備難以普及，A廠商生產(chǎn)的信號發(fā)生器，只有A廠商才制造相應的搜索設備。但是，本申請?zhí)岢龅募夹g方案，可以使用基站作為搜索設備，在突發(fā)災難的情況下，搜索設備可以就地取材，在最近的移動網(wǎng)絡服務商得到搜索設備。
[0074]4、對現(xiàn)有設備的修改量極小。
[0075]以上所述僅為本申請的較佳實施例而已，并不用以限制本申請，凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請保護的范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種發(fā)送求救信號的方法，其特征在于，包括: 如果移動終端當前處于求救模式，則通過預先定義的接入資源配置發(fā)起隨機接入過程，并在隨機接入過程中向搜救設備發(fā)送求救信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于: 所述求救信號中至少包含:預先定義的求救標識和移動終端當前的全球定位系統(tǒng)(GPS)位置信息； 所述在隨機接入過程中向基站發(fā)送求救信號為:在隨機接入過程中，將求救信號調(diào)制在物理隨機接入信道(PRACH)無線幀的保護間隔(GT)的頭部。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于: 所述預先定義的接入資源配置為=LTE系統(tǒng)中的接入資源配置14 ； 所述通過預先定義的接入資源配置發(fā)起隨機接入過程為:在接入資源配置14的PRACH資源上，采用PRACH格式3向搜救設備發(fā)送MSGl，并使得調(diào)制求救信號后GT的剩余部分大于等于15840Ts。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括: 用莫爾斯碼采用重復編碼的方式對所述求救標識進行編碼； 采用Read-Muller的編碼方式對所述移動終端當前的GPS位置信息進行編碼。
5.根據(jù)權利要求2或3·所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括: 搜救設備發(fā)送下行同步信號和廣播信息；移動終端完成下行同步后，獲得幀定時和時頻資源分配，并在SIB2中得到隨機接入資源。
6.根據(jù)權利要求2或3所述的方法，其特征在于: 移動終端采用全功率發(fā)射的方式工作； 或者，移動終端采用在時域上首先遞增功率，然后遞減功率，然后再遞增功率，如此循環(huán)的方式工作。
7.一種移動終端，其特征在于，包括:模式檢測模塊和求救模塊，其中: 模式檢測模塊，用于檢測移動終端當前所處的模式，如果移動終端當前處于求救模式，則通知求救模塊； 在接收到模式檢測模塊的通知后，求救模塊通過預先定義的接入資源配置發(fā)起隨機接入過程，并在隨機接入過程中向搜救設備發(fā)送求救信號。
8.根據(jù)權利要求7所述的移動終端，其特征在于: 在隨機接入過程中，所述求救模塊用于將求救信號調(diào)制在物理隨機接入信道(PRACH)無線幀的保護間隔(GT)的頭部；所述求救信號中至少包含:預先定義的求救標識和移動終端當前的全球定位系統(tǒng)(GPS)位置信息。
9.根據(jù)權利要求8所述的移動終端，其特征在于: 所述預先定義的接入資源配置為=LTE系統(tǒng)中的接入資源配置14 ； 所述求救模塊，用于在接入資源配置14的PRACH資源上，采用PRACH格式3向搜救設備發(fā)送MSGl，并使得調(diào)制求救信號后GT的剩余部分大于等于15840TS。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的移動終端，其特征在于: 所述求救模塊，進一步用莫爾斯碼采用重復編碼的方式對所述求救標識進行編碼，并采用Read-Muller的編碼方式對所述移動終端當前的GPS位置信息進行編碼。
11.根據(jù)權利要求8或9所述的移動終端，其特征在于: 所述求救模塊與搜救設備完成下行同步后，接收搜救設備廣播的系統(tǒng)信息，獲得幀定時和時頻資源分配，并在SIB2中得到隨機接入資源。
12.根據(jù)權利要求8或9所述的移動終端，其特征在于: 所述求救模塊采用全功率發(fā)射的方式工作； 或者，所述求救模塊采用在時域上首先遞增功率，然后遞減功率，然后再遞增功率，如此循環(huán)的方式工作?！?br> 【文檔編號】H04W4/22GK103856891SQ201210513690
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權日:2012年12月4日
【發(fā)明者】韓術 申請人:北京三星通信技術研究有限公司, 三星電子株式會社