DE60219159T2 - Verfahren und System zur Weiterreichungsauslösung auf WCDMA-Abdeckungsbasis - Google Patents
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Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein mobiles Telekommunikationsnetz und insbesondere auf ein Übergabeereignis, wenn ein Mobilendgerät sich einer Grenze eines Dienstgebiets des Mobiltelefonnetzes nähert.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- In einem Mobiltelefonnetz ist das Abdeckungsgebiet eines Betreibers in Zellen unterteilt. Eine Zelle entspricht dem Abdeckungsgebiet eines Senders oder einer kleinen Sammlung von Sendern. Wenn der Benutzer eines Mobilendgerätes sich zwischen den Zellen bewegt, oder den Funkabdeckungsgebieten, die mit verschiedenen Basisstationsorten verbunden sind, muss ein gerade stattfindendes Gespräch auf einen anderen Funkabdeckungskanal oder eine andere Zelle umgeschaltet werden. Dies ist als Übergabe oder Abgabe bekannt.
- Der Startpunkt eines Mobilsystems der dritten Generation, Universelles Mobiltelekommunikationssystem (Universal Mobile Telecommunication System, UMTS) ist die neue Funkschnittstelle, die allgemein als universelles terrestrisches Funkzugangsnetz (Universal Terrestrial Radio Access Network, UTRAN) bekannt ist, und das GSM/GPRS-Basiskernnetz.
- UTRAN ist ein konzeptueller Ausdruck, der einen Teil eines Funkkommunikationsnetzes identifiziert, in dem eine Vielzahl mobiler Endgeräte durch eine oder mehrere Basisstationen miteinander kommunizieren. Insbesondere identifiziert UTRAN einen Teil des Netzes, das aus Funknetzsteuerungen (RNCs) und Knoten Bs zwischen einem Verbindungspunkt (Iu) und der Funkschnittstelle (Uu) besteht. Der Verbindungspunkt (Iu) ist zwischen einer RNC und einem Kernnetz angeordnet, und die Funkschnittstelle (Uu) ist zwischen dem UTRAN und der Benutzerausrüstung (UE) angeordnet. Eine der Betriebsarten des UTRAN für die Benutzerausrüstung (UE) ist der FDD-Modus (Frequenzduplex), im Unterschied zum Zeitduplexmodus (TDD-Modus). Die UE-Funksendung und der Empfang (FDD) ist in der technischen Spezifikation (TS) 25.101 v 3.1.0 (1999-12) des Partnerschaftsprojekts der dritten Generation (3GPP) und den darin angegebenen Dokumenten beschrieben. Das UTRAN kann in zwei verschiedenen Betriebsarten arbeiten: Breitband-Kodemultiplex-Zugriffsmodus (Wideband Code Division Multiple Access, WCDM) und Zeitmultiplex/Kodemultiplex-Zugriffsmodus (Time Division/Code Division Multiple Access, TD/CDMA).
- Der WCDMA weist eine Bandbreite von 5 MHz oder mehr auf. Die nominale Bandbreite für alle Vorschläge der dritten Generation beträgt jedoch 5 MHz. In 3G WCDMA-Mobilfunknetzen verwendet das primäre Mittel für das Verhindern, dass eine Verbindung einer Mobilstation fallengelassen wird, während sie sich zwischen verschiedenen Zellen des Netzes bewegt, ein Verfahren, das als Übergabe bekannt ist. Die Übergabe kann eine weiche Übergabe (soft handover, SHO) oder eine harte Übergabe sein. Die SHO ist jedoch nur in einem Betreibernetz auf einem einzigen 5 MHz UMTS-Band betreibbar. Bei der harten Übergabe wird das Funkfrequenzband der Verbindung zwischen der UE und dem UTRAN gewechselt oder es wird die Zelle auf derselben Frequenz gewechselt, wenn keine Netzunterstützung einer Makrodiversität existiert. Die harte Übergabe ist möglich, wenn das mobile Endgerät sich im Cell DCH-Zustand (DCH = zugewiesender Kanal) befindet, und wenn die SHO innerhalb eines Frequenzbandes des 3G Netzes nicht möglich ist. Eine harte Übergabe ist langsamer und birgt ein höheres Risiko für ein Misslingen als eine SHO. Wenn das mobile Endgerät sich dem Rand der Netzabdeckung nähert, so muss es Zwischenfrequenzmessungen (IF) oder Zwischensystemmessungen (IS) initiieren, um eine reguläre HO auszuführen.
- Wie oben erwähnt wurde, ist eine Übergabe eine Funktion, um zu verhindern, dass eine Verbindung fallengelassen wird, während sich das mobile Endgerät von einer Zelle zu einer anderen Zelle des Netzes bewegt. Eine Übergabe kann jedoch durch eine Änderung der Funkressourcen, die einen Dienst liefern, auftreten, ohne dass notwendigerweise irgend eine Änderung der Basisstationen beteiligt ist. Insbesondere wenn sich die Funkressourcen eine Dienständerung von einer der UTRA-Moden (UTRA-FDD und UTRA-TDD) liefern. Eine Übergabe kann sich auch durch ein Wechsel der Funksysteme, beispielsweise von UMTS zu GSM, ergeben.
- In einem GSM-System ist das mobile Endgerät der aktive Teilnehmer beim Übergabeverfahren. Das mobile Endgerät misst kontinuierlich die Stärke des Signals von der bedienenden Zelle und die der benachbarten Zellen. Die Signalstärke der Zellen kann aus den Messungen der Empfangssignalstärkekennung (received signal strength indicator, RSSI) aller Zellen in der Nachbarliste, die von der Basisstation geliefert wird, erhalten werden. Die Signalstärkemessungen ermöglichen der Basisstationssteuerung (BSC), zu entscheiden, welches die beste verfügbare Zelle ist, um die Qualität der Kommunikationsverbindung aufrecht zu halten. Zwei Basisalgorithmen werden für die Übergabe verwendet.
- Mit dem Algorithmus der "minimal akzeptablen Leistung" wird der Leistungspegel des mobilen Endgeräts erhöht, wenn die Qualität der Übertragung abnimmt. Eine Übergabe wird ausgeführt, wenn die Leistungszunahme keine Wirkung mehr auf die Qualität des Signals hat.
- Mit dem "Leistungsbudgetalgorithmus" wird die Übergabe ausgeführt, wenn die Qualität des Signals sich zu einem gewissen Grad verschlechtert hat, ohne kontinuierlich den Leistungspegel zu erhöhen.
- Wenn eine Übergabe von einem UTRAN-System zu einem Nicht-UTRAN-System, wie GSM, ausgeführt wird, startet das Verfahren, wenn die UE die GSM-Nachbarzellenparameter auf Systeminformationsnachrichten empfängt, die auf einem Abwärtsverbindungsrundsendesteuerkanal (Broadcast Control Channel, BCCH) geliefert werden, oder eine Messungssteuernachricht, die auf einem zugewiesenen Steuerkanal (Dedicated Control Channel, DCCH) der Abwärtsverbindung geliefert wird. Auf der Basis des Messberichts von der UE fällt die RNC eine Übergabeentscheidung. In ähnlicher Weise startet das Verfahren, wenn eine Übergabe von einem Nicht-UTRAN-System zu UNTRAN ausgeführt wird, wenn die Dual-Modus-UE die UTRAN-Nachbarzellenparametern auf GSM-Systeminformationsnachrichten empfangen. Nach dem Empfangen des Messberichts fällt die GSM BSC eine Übergabeentscheidung. Im GSM kann die UE Zwischensystemmessungen die ganze Zeit auf dieselbe Art wie normale Innen-GSM-Messungen ausführen.
- Für WCDMA-Soft-Übergaben führt das mobile Endgerät kontinuierlich Messungen bei anderen Zellen aus. Für IF und IS Übergaben muss die RNC die Messungen durch das mobile Endgerät initiieren. Somit wird das mobile Endgerät keine Messungen ausführen, wenn es nicht speziell dazu angewiesen wird. Es ist wünschenswert und vorteilhaft, ein Verfahren für das Auslösen einer IF oder IS Übergabe zu liefern, um einen kontinuierlichen Betrieb eines mobilen Endgeräts zu gewährleisten, wenn es sich der Grenze seiner aktuellen Funknetzabdeckung nähert, um somit die Rate fallengelassener Rufe zu reduzieren und die Qualität eines mobilen Telekommunikationsnetzes zu verbessern.
- Ein solches Auslöseverfahren ist beispielsweise aus der Europäischen Patentanmeldung
EP 1081977 bekannt, die ein Verfahren des Auslösens von Zwischenfrequenzmessungen in einem mobilen Kommunikationssystem durch das Überwachen der Übertragungsqualität nur auf der Abwärtsverbindung einer Kommunikationsverbindung beschreibt, mit dem Ziel Batterieleistung zu sparen und die Signalisierungsbelastung und die Interferenz zu reduzieren. - Aus dem Dokument
WO 01/31958 - Die
WO 00/74421 - ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Eine primäre Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen kontinuierlichen Betrieb eines mobilen Endgeräts zu gewährleisten, wenn es die Grenze seiner aktuellen Funknetzabdeckung erreicht, mittels einer Übergabe. Eine erfolgreiche Übergabesequenz wird dazu führen, dass das mobile Endgerät die Verbindung zu einer ursprünglichen Basisstation beendet und das Gespräch auf einer anderen Frequenz unter Verwendung desselben Netzsystems oder eines anderen Netzsystems fortsetzt. Diese Aufgabe kann gelöst werden, indem man in einer zuverlässigen Weise einen Punkt bestimmt, an dem das mobile Endgerät die Suche für eine alternative Netzverbindung initiieren sollte, indem die Übergabemessungen gestartet werden.
- Die Aufgabe der Erfindung wird somit durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 erhalten.
- Der Auslöseparameter kann eine Sendeleistung eines mobilen Endgeräts in der Aufwärtsverbindung anzeigen, und der Referenzwert kann einen Schwellwert für die Übertragungsleistung anzeigen, und wobei die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Sendeleistung den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitdauer überschritten hat.
- Alternativ zeigt der Auslöseparameter eine Sendeleistung in der Abwärtsverbindung zum mobilen Endgerät an, und der Referenzwert zeigt einen Schwellwert der Sendeleistung an, und dabei ist die Auslösebedingung erfüllt, wenn die Sendeleistung den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitdauer überschritten hat.
- Alternativ zeigt der Auslöseparameter eine Sendeleistung des mobilen Endgeräts an, und der Referenzwert ist der maximale Wert der Sendeleistung, wobei die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Sendeleistung den maximalen Wert über eine vorbestimmte Anzahl von Malen während einer vorbestimmten Zeitdauer erreicht hat.
- Alternativ zeigt der Auslöseparameter eine Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SIR) einer Aufwärtsverbindung, das auf eine der Basisstationen gerichtet ist, an, und der Referenzwert zeigt einen Schwellwert des SIR an, wobei die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn das gerichtete SIR den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitdauer überschritten hat.
- Alternativ zeigt der Auslöseparameter eine Sendeleistung des mobilen Endgeräts an, und der Referenzwert zeigt einen Schwellwert der Sendeleistung an, wobei die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Sendeleistung den Schwellwert überstiegen hat, und ein Mittel der Sendeleistung über einer Zeitdauer anzeigt, dass die Sendeleistung eine maximale Sendeleistung innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer erreicht hat.
- Alternativ zeigt der Auslöseparameter ein Verhältnis der empfangenen Signalleistung zu einem empfangen Signalstärkeanzeiger an, und der Referenzwert zeigt einen Schwellwert für die empfangene Signalleistung an, wobei die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn das Verhältnis unter den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitdauer gefallen ist.
- Vorzugsweise weist das mobile Endgerät mindestens zwei Empfänger auf.
- Alternativ weist das mobile Endgerät nur einen Empfänger auf, und die Messung der Signalstärke und/oder der Signalqualität wird in einem komprimierten Datenübertragungsmodus ausgeführt.
- Vorzugsweise besitzt, wenn das mobile Endgerät nur einen Empfänger besitzt, der erste Netzbetreiber mindestens eine Funknetzsteuerung für das Verbinden einer oder mehrerer Basisstationen mit dem Telekommunikationsnetz, wobei das zweite Signal vom mobilen Endgerät zur Funknetzsteuerung für die Funknetzsteuerung befördert wird, um den komprimierten Datenübertragungsmodus im mobilen Endgerät zu aktivieren.
- Vorzugsweise können die vorher erwähnten Schwellwerte typspezifisch für makrozellulare Netze, mikrozellulare Netze und pikozellulare Netze sein. Makrozellen sind Zellen außerhalb von Gebäuden mit einem großen Zellenradius, typischerweise einige zehn Kilometer. Der Zellenradius kann durch die Verwendung von Richtantennen oder Zwischenverstärkern erweitert werden. Mikrozellen sind kleinere Zellen außerhalb von Gebäuden mit einem Radius vom bis zu 1 Kilometer. Pikozellen sind hauptsächlich Zellen innerhalb von Gebäuden mit einem Radius von typischerweise weniger als 50 Metern.
- Die vorliegende Erfindung wird deutlich beim Lesen der Beschreibung in Verbindung mit den
1 bis9 . - KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Darstellung, die verschiedene Situationen zeigt, bei denen eines Übergabe notwendig ist. -
2 ist eine schematische Darstellung, die eine andere Situation zeigt, bei der eine Übergabe wünschenswert ist. -
3 ist eine schematische Darstellung, die die Sendeleistung des mobilen Endgeräts als eine Funktion der Zeit zeigt. -
4 ist eine schematische Darstellung, die die Sendeleistung des mobilen Endgeräts, wie in3 , aber für ein anderes Auslösekriterium zeigt. -
5 ist eine schematische Darstellung, die die Sendeleistung des mobilen Endgeräts, wie es in3 gezeigt ist, aber für ein nochmals anderes Auslösekriterium zeigt. -
6 ist eine schematische Darstellung, die das Signal-zu-Rausch-Verhältnis der Aufwärtsverbindung an der Basisstation als eine Funktion der Zeit zeigt. -
7 ist eine schematische Darstellung, die die Sendeleistung der Basisstation, die mit dem mobilen Endgerät kommuniziert, zeigt. -
8 ist eine schematische Darstellung, die die empfangene Signalkodeleistung der Mobilstation als eine Funktion der Zeit zeigt. -
9 ist eine schematische Darstellung eines Systems für das Auslösen eines Übergabeereignisses gemäß der vorliegenden Erfindung in Telekommunikationsnetzen. - BESTE ART FÜR DAS AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
- Es ist bekannt, dass Übergaben als Übergaben aufgrund eines Dienstes, einer Belastung und einer Abdeckung kategorisiert werden können. Bei Übergaben aufgrund eines Dienstes wird die Übergabe ausgeführt, um gewisse Dienste von einem Frequenzträger zu einem anderen Frequenzträger desselben oder eines anderen Netzes zu richten. Bei Übergaben aufgrund von Belastungen, findet die Übergabe von einem ersten Frequenzträger zu einem anderen Frequenzträger desselben Betreibers statt, wenn die Last in der ersten Frequenz viel höher als die in der zweiten Frequenz ist. Übergaben aufgrund von Belastungen sind auch zwischen zwei verschiedenen Systemen wünschenswert, wenn die Last in einem System viel höher als die Last im anderen System ist. Auf Belastungen begründete Übergaben sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung betrifft hauptsächlich den Abdeckungsgrund oder auf der Abdeckung basierende Übergaben.
- Wenn sich ein mobiles Endgerät der Grenze eines Dienstgebietes nähert, muss entweder eine Zwischenfrequenz-Übergabe oder eine Zwischen-System-Übergabe ausgelöst werden. Der Auslösezustand hängt unter anderem vom Bewegungsmuster des mobilen Endgeräts, der Interferenz von einem anderen Funksystem und der Pfadverlustdämpfung ab.
1 zeigt die verschiedenen Situationen, unter denen eine Übergabe aus Gründen der Abdeckung in Telekommunikationsnetzen notwendig ist. Wie in1 gezeigt ist, bezeichnen die Bezugszahlen30 und32 Zwei-Frequenzen-Makrozellen, und die Bezugszahl34 bezeichnet Mikrozellen, wobei alle in einem WCDMA-Modus unter einem Netzbetreiber betrieben werden. Die Betriebsfrequenzen dieser Zellen sind mit f1, f2 und f3 bezeichnet. Zusätzlich bezeichnet die Bezugszahl20 eine Gruppe von GSM-Zellen unter demselben Betreiber oder einem anderen Betreiber. Eine Zwischenfrequenzübergabe, wie sie durch den Pfeil102 dargestellt ist, findet statt, wenn das mobile Endgerät15 sich entlang einer Richtung200 , kreuzend von einer Mikrozelle34 in eine Makrozelle32 bewegt. Eine andere Zwischenfrequenzübergabe, wie sie durch den Pfeil104 dargestellt ist, findet statt, wenn sich das mobile Endgerät15 von einer Makrozelle32 zu einer Makrozelle30 bewegt. Wenn sich das mobile Endgerät aus dem WCDMA-Funkabdeckungsgebiet in das GSM-Funkabdeckungsgebiet bewegt, findet eine Zwischensystemübergabe106 zwischen einer SCDMA-Zelle30 zu einer GSM-Zelle20 statt. In1 ist es möglich, dass die WCDMA-Zellen30 und die WCDMA-Zellen32 von verschiedenen Betreibern betrieben werden. -
2 zeigt eine Zwischenfrequenzübergabe, die durch eine Interferenz von einem sich in der Nähe befindlichen Funksystem notwendig geworden ist, wenn sich das mobile Endgerät nahe dem Rand seiner aktuellen Zelle befindet. Die Interferenz wird durch einen Pfeil110 dargestellt. Wie gezeigt ist, kann, wenn die Interferenz von einem Kanal f4 eines Betreibers 2 den Betrieb des mobilen Endgeräts, das in einem Kanal f3 des Betreibers 1 betrieben wird, beeinflusst, der Kanalinterferenz durch eine Zwischenfrequenzübergabe108 zu einem anderen Kanal f2 entgangen werden. Der benachbarten Kanalinterferenz kann auch durch eine Zwischensystemübergabe zu einem Kanal f4 des Betreibers 2 entgangen werden. - Es ist vorteilhaft und wünschenswert, einen Satz von Auslöseoptionen bereit zu stellen, um einen kontinuierlichen Betrieb eines mobilen Endgeräts zu gewährleisten, wenn es sich den Grenzen seiner aktuellen Funknetzabdeckung nähert. Die sechs Auslöseoptionen gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den
3 bis8 dargestellt. - Wenn sich ein mobiles Endgerät dem Rand seines aktuellen Bedeckungsgebietes nähert, erleidet es gewöhnlicherweise einen hohen Pfadverlust wegen seiner Distanz zur Basisstation. Dieser Pfadverlust muss kompensiert werden, so dass es nicht durch ein anderes mobiles Endgerät, das sich näher an der Basisstation befindet, überlagert wird. Das ist die Basis für eine enge und schnelle Leistungssteuerung beim WCDMA. Wie bekannt ist, ist die Lösung für die Leistungssteuerung beim WCDMA eine schnelle Leistungsregelung mit geschlossenem Kreis. Bei einer Leistungsregelung mit geschlossenem Kreis in der Aufwärtsverbindung führt die Basisstation häufige Schätzungen des empfangenen Signal-zu-Interferenz-Verhältnisses (SIR) aus und vergleicht sie mit einem Ziel-SIR. Wenn das gemessene SIR höher als das Ziel-SIR ist, wird die Basisstation die Mobilstation anweisen, die Leistung abzusenken. Wenn das gemessene SIR zu niedrig ist, wird die Basisstation die Mobilstation anweisen, ihre Leistung zu erhöhen. Diese Leistungsregelung mit geschlossener Schleife wird jegliches Leistungsungleichgewicht unter allen den Aufwärtsverbindungssignalen, die an der Basisstation empfangen werden, verhindern. Es sollte jedoch angegeben werden, dass das Ziel-SIR nicht fest ist, sondern es auf einen Einstellpunkt eingestellt wird gemäß den Bedürfnissen der einzelnen Funkverbindung und einer konstanten Qualität, die durch eine Fehlerrate definiert ist. Im allgemeinen hängt das erforderliche Ziel-SIR von der Geschwindigkeit des Mobilgeräts und dem Mehrpfadprofil ab. Um eine Leistungsverschwendung zu vermeiden, darf der Einstellpunkt des Ziel-SIR um den minimalen Wert schwanken, der gerade die geforderte Zielqualität erfüllt und durch eine Steuerung einer RNC mit einer äußeren Schleife gesteuert wird.
- Eine Steuerung mit einer äußeren Schleife wird typischerweise dadurch implementiert, dass die Basisstation jeden Benutzerdatenrahmen der Aufwärtsverbindung mit einer zuverlässigen Kennung kennzeichnet. Sollte die Rahmenqualitätsanzeige der RNC anzeigen, dass die Übertragungsqualität abnimmt, wird die RNC der Basisstation angeben, den Einstellpunkt des Ziel-SIR um einen gewissen Betrag zu erhöhen. Somit wird, wenn sich ein mobiles Endgerät in einer großen Distanz zur Basisstation befindet, die Sendeleistung des mobilen Endgeräts zunehmen, und das SIR-Ziel der Aufwärtsverbindung würde auch zunehmen. Am Rand des Abdeckungsgebiets kann das mobile Endgerät seine maximale Sendeleistung erreichen.
- Es ist bekannt, dass ein gemeinsamer Pilotkanal (Common Pilot Channel, CPICH) in der physikalischen Schicht der Funkschnittstelle ein nicht modulierter Kodekanal ist, und seine Funktion darin besteht, die Kanalschätzung am mobilen Endgerät und die Messungen für die Übergabe und die Zellenauswahl/Wiederauswahl zu unterstützen. Vom CPICH kann das mobile Endgerät die empfangene Leistung auf einem Kode, nach dem Entspreizen, definiert auf den Pilotsymbolen messen. Die empfangene Leistung ist als empfangene Signalkodeleistung (Received Signal Code Power, RSCP) bekannt. Die RSCP wird bei einer Innenmodusübergabe verwendet. Bei Innenmodusübergaben wird auch die empfangene Breibandleistung innerhalb der Kanalbandbreite oder die Empfangssignalstärkeanzeige (Received Signal Strength Indicator, RSSI) ebenfalls verwendet. Die RSSI kann bei Zwischensystemübergaben, bei denen ein GSM-System beteiligt ist, verwendet werden.
- Typischerweise wird ein mobiles WCDMA Endgerät in einen komprimierten Modus (CM) eintreten, nachdem die IF oder IS Übergabeauslösebedingung erfüllt worden ist, und das mobile Endgerät wird die Suche nach einer neuen Zielzelle unter Verwendung von Messungen auf anderen WCDMA-Frequenzen (IF) und/oder GSM-Frequenzbändern (IS) initiieren. CM erfordert eine angehobene Sendeleistung des mobilen Endgeräts. Somit ist es vorteilhaft, die Übergabe gut im Voraus auszulösen, so dass diese zusätzliche Leistungserhöhung verwirklicht werden kann, und die Verschlechterung der Verbindung vermieden werden kann. Es sollte angemerkt werden, dass mit einem mobilen Endgerät mit einem Dual-Empfänger es nicht notwendig ist, dass das mobile Endgerät für Messungen in den komprimierten Modus geht. Somit muss die Auslösung nicht gut im Voraus vor der tatsächlichen Übergabe erfolgen.
- Wie in
3 gezeigt ist, kann die Zunahme der Sendeleistung des mobilen Endgeräts verwendet werden, um eine Übergabe auszulösen, bevor die Sendeleistung ihren maximalen Pegel erreicht. Wie gezeigt ist, ist der maximale Pegel als TxPwrULmax bezeichnet. Es ist wünschenswert, einen Schwellwert TxPwrULtrheshold aufzustellen, der einen Spielraum PwrULHOmargin zwischen dem maximalen Pegel und dem Schwellwert lässt, so dass die zusätzliche Leistung, die vom komprimierten Modus benötigt wird, verwirklicht werden kann. Somit ist es möglich, die Übergabe auszulösen, wenn die Sendeleistung des mobilen Endgeräts in der Aufwärtsverbindung den Schwellwert länger als eine spezifische Zeit TULHOpwr überschritten hat. Der Triggerzustand, wie er in3 gezeigt ist, ist insbesondere für ein sich langsam bewegendes mobiles Endgerät mit einem einzelnen Empfänger mit einer allmählichen Zunahme des Pfadverlustes nützlich. - Bei sich schnell bewegenden mobilen Endgeräten nimmt der Pfadverlust schnell zu. Wenn sich beispielsweise das mobile Endgerät in einen Tunnel begibt oder durch ein Gebäude, einen Berg oder dergleichen blockiert wird, ist es geeigneter, einen andere Bedingung für eine Übergabeauslösung zu verwenden. Wie in
4 gezeigt ist, ist es möglich, den Gradienten der Leistungssteuersignatur zu verwenden, um den plötzlichen Anstieg der Übertragungsleistung durch die schnelle Zunahme im Pfadverlust zu überwachen. Somit wird, wenn die Zunahme in der Übertragungsleistung im mobilen Endgerät ihren Schwellwert TxPwrULtrheshold überstiegen hat, und auch der Gradient GULHOpwr erreicht ist, der Übergabeauslösezustand erfüllt. - Wenn das mobile Endgerät periodische Interferenzimpulsfolgen von einem anderen Funksystem erhält, nimmt die Sendeleistung des mobilen Endgeräts zu, so dass es durch das andere Funksystem nicht überstimmt wird. In dieser Situation, wie das in
5 dargestellt ist, ist es möglich, die Anzahl von Malen zu überwachen, bei der das mobile Endgerät seine maximale Leistung über eine gewisse Zeitdauer erhält, und diese Anzahl als eine Übergabeauslösebedingung zu verwenden. Weiterhin wird in der Abwärtsverbindungsrichtung, wenn das Ziel-SIR an der Basisstation erhöht wird und einen Schwellwert SIRULtrheshold länger als eine vorbestimmte Zeit TULHOsir überschritten hat, angenommen, dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wie das in6 gezeigt ist. - In der Aufwärtsverbindungsrichtung wird, wenn die auf der Verbindung basierende Leistung (BS TxPwr) in der Abwärtsverbindung zum mobilen Endgerät ihren Schwellwert TxPwrDLthreshold länger als eine spezifizierte Zeit TDLHOpwr überschritten hat, die Übergabeauslösebedingung als erfüllt angesehen, wie das in
7 gezeigt ist. Wenn die Pilotleistung (CPICH RSCP), die am mobilen Endgerät gemessen wird, unter einen vorbestimmten Wert PxPwrDLtrheshold länger als eine spezifizierte Zeit TDLHOpilot gefallen ist, wird auch angenommen, dass die Übergabeauslösebedingung erfüllt ist, wie das in8 dargestellt ist. CPICH steht für den gemeinsamen Pilotkanal (Common Pilot Channel), der ohne eine Leistungssteuerung auf einem festen Pegel übertragen wird, und RSCP steht für die empfangene Signalkodeleistung (Received Signal Code Power), die ein absolutes Maß des Ausbreitungsverlusts von der Basisstation zum mobilen Endgerät darstellt. - Im allgemeinen sendet in der Aufwärtsverbindungsrichtung, wenn die Sendeleistung des mobilen Endgeräts oder das Ziel-SIR ein gewisses Kriterium erreicht hat, das mobile Endgerät einen Bericht an die RNC. Die RNC wird den Typ der Zielzelle, zu der sich das mobile Endgerät verschiebt, in Abhängigkeit vom Typ der Dienstklasse, die das mobile Endgerät verwendet, bestimmen. Die RNC initiiert Zwischensystem-(IS)-Messungen für eine Übergabe von einem WCDMA-System zu einem GSM/2G-System. Die RNC informiert das mobile Endgerät (eines Typs mit einem einzigen Empfänger) über das komprimierte Modusmuster und liefert dem letzteren eine Nachbarliste. Das mobile Endgerät miss die die Empfangssignalstärkeanzeige (RSSI) auf den GSM/2G-Zellen in der Nachbarliste. Die RNC weist das mobile Endgerät an, den Basis-Sendeempfänger-Stations-Identitätskode (BSIC) des besten GSM/2G-Kandidaten zu dekodieren. Das mobile Endgerät kann auch die BSIC-Dekodierung automatisch starten. Schließlich sendet die RNC einen Übergabebefehl an das mobile Endgerät, um die IS-Übergabe zu vollenden. Das Zwischenfrequenz-(IF)-Übergabeverfahren ist ähnlich dem für die Innensystemübergabe, mit der Ausnahme, dass die Nachbarliste WCDMA-Zellen enthält. In einer IF-Übergabe misst das mobile Endgerät das Verhältnis der mittleren Sendeenergie pro PN-(Pseudorauschsequenz)-Chip zur gesamten empfangen Leistungsspektraldichte (Ec/I0) der Nachbarzellen. Es erfolgt keine BSIC-Dekodierung vor der Übergabe. Ein Dekodierschritt wird ausgeführt, um die Systemrahmennummer (SFN) nach der IF-Übergabe zu dekodieren.
- Wie bei den Übergabeauslösebedingungen, die Parameter in der Abwärtsverbindungsrichtung verwenden, berichtet die Basisstation an die RNC, wenn die Übergabeauslösebedingung erfüllt ist. Die Kommunikation zwischen der RNC und der Mobilstation ist jedoch ähnlich den Übergabeauslösebedingungen, die Parameter in der Aufwärtsverbindungsrichtung verwenden.
- Es sollte angemerkt werden, dass die maximale Aufwärtsverbindungssendeleistung Tx PwrULmax und die maximale Abwärtsverbindungssendeleistung TxPwrDLmax mit der verwendeten Ausrüstung und der Umgebung variieren kann. Somit können die Schwellwerte TxPwrULtrheshold und TxPwrDLtrheshold nur als ein Pegel relativ zur entsprechenden maximalen Sendeleistung ausgedrückt werden. Obwohl es bevorzugt wird, dass der Schwellwert sich im Bereich von 2 bis 5 dB unter der maximalen Sendeleistung befindet, kann sich der Schwellwert außerhalb des bevorzugten Bereichs befinden. In ähnlicher Weise hängt das Ziel-SIR von der praktischen Qualität der verwendeten Ausrüstung und der Umgebung ab, und somit kann der Schwellwert SIRULtrheshold nur auf der Basis des mittleren Ziel-SIR festgelegt werden. Beispielsweise kann SIRULtrheshold bei 2-5 dB über dem mittleren Ziel-SIR festgelegt werden, aber dieser Pegel kann auch außerhalb des Bereichs festgelegt werden. Wie beim Schwellwert für die empfangene Leistung PxPwrDLtrheshold ist es möglich, den Schwellwert innerhalb von 5 dB über der maximalen empfangenen Signalkodeleistung RSCP festzulegen.
- Die spezifizierte Zeit (TULHOpwr, TDLHOpwr, TULHOpeak, TULHOsir, TDLHOpilot), über die der Schwellwert erreicht worden ist, kann auch mit der verwendeten Ausrüstung und der Technologie variieren. Es ist somit nur praktikabel einen Bereich bereit zu stellen, in welchem die spezifische Zeit ausgewählt wird. Beispielsweise kann die spezifische Zeit 50 ms bis 2s betragen, aber sie kann länger oder kürzer sein. NULHO wird aktuell von der RNC bereitgestellt, wobei es möglich ist, NULHO im Bereich von 1 bis 5 zu wählen, wobei diese Zahl aber höher sein kann, wenn dies gewünscht wird oder notwendig ist. Wie beim Gradienten GULHOpwr kann dies als die prozentuale Zunahme von TxPwr relativ zu TsPwrULmax über einer Zeitdauer ausgedrückt werden. Beispielsweise kann die Auslösebedingung in Bezug auf GULHOpwr aus einer 50% Zunahme bei TxPwr relativ zu TxPwrUlmax in 500 ms sein, oder eine 10% Zunahme in 50 ms oder andere Werte, in Abhängigkeit davon, ob die Messungen vom mobilen Endgerät unterstützt werden können.
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9 zeigt ein System für das Auslösen eines Übergabeereignisses in Telekommunikationsnetzen100 . Wie in9 gezeigt ist, umfassen die Telekommunikationsnetze100 eine Vielzahl von Basisstationen60 ,62 , die von einem Betreiber 1 betrieben werden, und eine oder mehrere Basisstationen64 , die von einem Betreiber 2 betrieben werden. Die Basisstationen60 und62 sind mit einer RNC70 verbunden, und die Basisstation64 ist mit einer RNC72 verbunden. Jede der Basisstationen60 ,62 und64 besitzt eine Messvorrichtung160 , die einen Auslöseparameter an die verbundene RNC liefern kann. Auf der Basis des Auslöseparameters bestimmt eine Bestimmungsvorrichtung170 in der RNC auf der Basis eines Referenzwertes172 , ob der Auslöseparameter einen Auslösezustand erfüllt. Wie gezeigt ist, hält das mobile Endgerät15 eine Kommunikationsverbindung mit der Basisstation62 in der Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungsrichtung auf. Wenn sich das mobile Endgerät15 vom Funkabdeckungsgebiet eines ersten Frequenzträgers zur Funkabdeckung eines zweiten Frequenzträgers bewegt (siehe1 ), sendet die Basisstation62 ein erstes Signal180 , das den Auslöseparameter der RNC70 anzeigt. Der Auslöseparameter kann die Zunahme der Sendeleistung des mobilen Endgeräts15 sein, wie das in33 dargestellt ist; der plötzliche Anstieg in der Sendeleistung des mobilen Endgeräts15 , wie das in4 dargestellt ist; die Zunahme des Ziel-SIR an der Basisstation62 , wie das in den5 und6 dargestellt ist; die auf der Verbindung basierende Leistung in der Abwärtsverbindung zur Mobilstation15 , wie das in7 dargestellt ist, oder die Pilotleistung, gemessen am mobilen Endgerät15 , wie das in8 dargestellt ist. Wenn die RNC70 entscheidet, zu welcher Zielzelle sie das mobile Endgerät15 verschieben will, informiert die RNC70 das mobile Endgerät15 über ein zweites Signal182 , um die Messung der Signalstärke und/oder der Signalqualität zu starten. - Obwohl die Erfindung unter Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass die vorangehenden und verschiedene andere Änderungen, Weglassungen und Abweichungen in der Form und im Detail vorgenommen werden können, ohne vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen.
Claims (28)
- Verfahren zum Auslösen eines Übergabeereignisses in Telekommunikationsnetzwerken mit mehreren Basisstationen (
60 ,62 ,64 ), die von mehreren Netzwerkbetreibern mit jeweils einem oder mehreren Frequenzträgern betrieben werden, wobei das Übergabeereignis in einem Frequenzmultiplex-Modus eines Mobilendgeräts (15 ) verwendet wird, das imstande ist, mit einer oder mehreren Basisstationen der Telekommunikationsnetzwerke über einen entsprechenden Uplink und Downlink zu kommunizieren, um dem Mobilendgerät zu ermöglichen, sich von dem Funkabdeckungsgebiet eines ersten Frequenzträgers zu dem Funkabdeckungegebiet eines zweiten Frequenzträgers zu bewegen, während die Kommunikation mit einer oder mehreren Basisstationen aufrecht erhalten wird, wobei das Übergabeereignis auf Basis von Signalstärke- und/oder Signalqualitätsmessungen durchgeführt wird, wobei das Verfahren durch die Schritte gekennzeichnet ist: – Erhalten eines ersten Signals (180 ) von einer Basisstation, das einen Auslöseparameter anzeigt; – Bestimmen aus dem ersten Signal (180 ), ob der Auslöseparameter eine von einem Satz von Auslösebedingungen in Bezug auf einen Referenzwert (172 ) erfüllt hat, von denen jede Bedingung ausreichend ist, um Übergabemessungen einzuleiten, wobei der Satz mehrere Leistungswerte und mindestens einen Signal-Rausch-Verhältniswert einschließt, wobei die Werte sich sowohl auf den Downlink als auch auf den Uplink beziehen; – Bereitstellen eines zweiten Signals (182 ) an das Mobilendgerät, wenn der Auslöseparameter eine von dem Satz von Auslösebedingungen zum Starten der Signalstärke- und/oder Signalqualitätsmessungen erfüllt hat; – Bereitstellen einer Nachbarliste an die Mobilstation, um Signalstärke- und/oder Signalqualitätsmessungen auf Basis der Nachbarliste zu ermöglichen; und – nachfolgend, Senden eines Übergabebefehl an die Mobilstation. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter eine Übertragungsleistung des Mobilendgeräts in dem Uplink anzeigt und der Referenzwert einen Schwellwert für die Übertragungsleistung anzeigt, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Übertragungsleistung den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitspanne übertroffen hat.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter eine Übertragungsleistung in dem Downlink zu dem Mobilendgerät anzeigt und der Referenzwert einen Schwellwert der Übertragungsleistung anzeigt, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Übertragungsleistung den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitspanne übertroffen hat.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter eine Übertragungsleistung des Mobilendgeräts anzeigt und der Referenzwert ein Maximalwert der Übertragungsleistung ist, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Übertragungsleistung den Maximalwert über eine vorbestimmte Anzahl von Malen über eine vorbestimmte Zeitspanne erreicht hat.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter ein Uplink-Signal-Interferenz-Verhältnis anzeigt, das auf eine der Basisstationen gerichtet ist und der Referenzwert einen Schwellwert des Signal-Interferenz-Verhältnisses anzeigt, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn das gerichtete Signal-Interferenz-Verhältnis den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitspanne übertroffen hat.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter eine Übertragungsleistung des Mobilendgeräts anzeigt und der Referenzwert einen Schwellwert der Übertragungsleistung anzeigt, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Übertragungsleistung den Schwellwert übertroffen hat und ein Mittelwert der Übertragungsleistung über eine Zeitspanne anzeigt, dass die Übertragungsleistung imstande ist, eine maximale Übertragungsleistung innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne zu erreichen.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter ein Verhältnis von einer empfangenen Signalleistung zu einem Indikator der empfangenen Signalstärke anzeigt und der Referenzwert einen Schwellwert für die Empfängersignalleistung anzeigt, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn das Verhältnis unter den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitspanne gefallen ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilendgerät mindestens zwei Empfänger umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilendgerät einen einzigen Empfänger umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Netzwerkbetreiber, mindestens eine Funknetzwerksteuerung (
70 ) zum Verbinden von einer oder mehreren Basisstationen (60 ,62 ) mit den Telekommunikationsnetzwerken aufweist, und dass das zweite Signal von der Funknetzwerksteuerung an das Mobilendgerät übermittelt wird, um den komprimierten Datenübertragungsmodus in dem Mobilendgerät zu aktivieren. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Netzwerkbetreiber bei einer ersten Frequenz arbeitet und der zweite Betreiber bei einer zweiten Frequenz arbeitet, die verschieden von der ersten Frequenz ist, in einem Breitband-Codemultiplex-Zugriffsmodus.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Netzwerkbetreiber in einem Breitband-Codemultiplex-Zugriffsmodus arbeitet und der zweite Netzwerkbetreiber in einem Modus gemäß dem Global System for Mobil Communication GSM arbeitet.
- System zum Auslösen eines Übergabeereignisses in Telekommunikationsnetzwerken mit mehreren Basisstationen (
60 ,62 ,64 ), die von mehreren Netzwerkbetreibern mit jeweils einem oder mehreren Frequenzträgern betrieben werden, wobei das Übergabeereignis in einem Frequenzmultiplex-Modus eines Mobilendgeräts (15 ) verwendet wird, das imstande ist, mit einer oder mehreren Basisstationen der Telekommunikationsnetzwerke über einen entsprechenden Uplink und Downlink zu kommunizieren, um dem Mobilendgerät (15 ) zu ermöglichen, sich von dem Funkabdeckungsgebiet eines ersten Frequenzträgers zu dem Funkabdeckungegebiet eines zweiten Frequenzträgers zu bewegen, während die Kommunikation mit einer oder mehreren Basisstationen aufrecht erhalten wird, wobei das Übergabeereignis auf Basis von Signalstärke- und/oder Signalqualitätsmessungen durchgeführt wird, wobei das System gekennzeichnet ist durch: – Mittel, die mit dem Mobilendgerät kommunizieren, zum Erhalten eines Auslöseparameters und Bereitstellen eines ersten Signals (180 ), das den Auslöseparameter anzeigt; – Mittel, reagierend auf das erste Signal, zum Bestimmen, ob der Auslöseparameter eine von einem Satz von Auslösebedingungen in Bezug auf einen Referenzwert (172 ) erfüllt hat, zum Bereitstellen eines zweiten Signals (182 ) an das Mobilendgerät, wenn der Auslöseparameter eine von dem Satz von Auslösebedingungen zum Starten der Signalstärke- und/oder Signalqualitätsmessungen erfüllt hat, von denen jede Bedingung ausreichend ist, um Übergabemessungen einzuleiten, wobei der Satz mehrere Leistungswerte und mindestens einen Signal-Rausch-Verhältniswert einschließt, wobei die Werte sich sowohl auf den Downlink als auch auf den Uplink beziehen; und – Mittel zum Bereitstellen einer Nachbarliste an die Mobilstation, um Signalstärke- und/oder Signalqualitätsmessungen auf Basis der Nachbarliste zu ermöglichen; und – Mittel zum nachfolgenden Senden eines Übergabebefehls an die Mobilstation. - System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter eine Übertragungsleistung des Mobilendgeräts in dem Uplink anzeigt und der Referenzwert einen Schwellwert für die Übertragungsleistung anzeigt, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Übertragungsleistung den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitspanne übertroffen hat.
- System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter eine Übertragungsleistung in dem Downlink zu dem Mobilendgerät anzeigt und der Referenzwert einen Schwellwert der Übertragungsleistung anzeigt, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Übertragungsleistung den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitspanne übertroffen hat.
- System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter eine Übertragungsleistung des Mobilendgeräts anzeigt und der Referenzwert ein Maximalwert der Übertragungsleistung ist, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Übertragungsleistung den Maximalwert über eine vorbestimmte Anzahl von Malen über eine vorbestimmte Zeitspanne erreicht hat.
- System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter ein Uplink-Signal-Interferenz-Verhältnis anzeigt, das auf eine der Basisstationen gerichtet ist und der Referenzwert einen Schwellwert des Signal-Interferenz-Verhältnisses anzeigt, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn das gerichtete Signal-Interferenz-Verhältnis den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitspanne übertroffen hat.
- System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter eine Übertragungsleistung des Mobilendgerät anzeigt und der Referenzwert einen Schwellwert der Übertragungsleistung anzeigt, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn die Übertragungsleistung den Schwellwert übertroffen hat und ein Mittelwert der Übertragungsleistung über eine Zeitspanne anzeigt, dass die Übertragungsleistung imstande ist, eine maximale Übertragungsleistung innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne zu erreichen.
- System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseparameter ein Verhältnis von einer empfangenen Signalleistung zu einem Indikator der empfangenen Signalstärke anzeigt und der Referenzwert einen Schwellwert für die Empfängersignalleistung anzeigt, und dass die Auslösebedingung erfüllt ist, wenn das Verhältnis unter den Schwellwert über eine vorbestimmte Zeitspanne gefallen ist.
- System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilendgerät mindestens zwei Empfänger umfasst.
- System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilendgerät einen einzigen Empfänger umfasst.
- System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Netzwerkbetreiber, mindestens eine Funknetzwerksteuerung zum Verbinden von einer oder mehreren Basisstationen mit den Telekommunikationsnetzwerken aufweist, und dass das zweite Signal von der Funknetzwerksteuerung an das Mobilendgerät übermittelt wird, um den komprimierten Datenübertragungsmodus in dem Mobilendgerät zu aktivieren.
- System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Netzwerkbetreiber bei einer ersten Frequenz arbeitet und der zweite Betreiber bei einer zweiten Frequenz arbeitet, die verschieden von der ersten Frequenz ist, in einem Breitband-Codemultiplex-Zugriffsmodus.
- System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Netzwerkbetreiber in einem Breitband-Codemultiplex-Zugriffsmodus arbeitet und der zweite Netzwerkbetreiber in einem Modus gemäß dem Global System for Mobil Communication arbeitet.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Signal zu einem der mehreren Netzwerkbetreibern gesendet wird, die eine Verbindung mit den Mobilendgerät aufweisen, wobei die Bestimmung durch den einen der mehreren Netzwerkbetreibern durchgeführt wird und wobei das zweite Signal von dem einen der mehreren Netzwerkbetreibern gesendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei wenn die Übergabe von dem ersten Netzwerksystem an ein zweites Netzwerksystem erfolgt, die Nachbarliste Zellen des zweiten Netzwerksystems enthält.
- System nach Anspruch 13, wobei das erste Signal zu einem der mehreren Netzwerkbetreibern gesendet wird, die eine Verbindung mit den Mobilendgerät aufweisen, wobei die Bestimmung durch den einen der mehreren Netzwerkbetreibern durchgeführt wird und wobei das zweite Signal von dem einen der mehreren Netzwerkbetreibern gesendet wird.
- System nach Anspruch 13, wobei wenn die Übergabe von dem ersten Netzwerksystem an ein zweites Netzwerksystem erfolgt, die Nachbarliste Zellen des zweiten Netzwerksystems enthält.
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