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Hintergrund der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine
Vorrichtung zur Verwendung bei der Netzerfassung für Zellenkommunikationsvorrichtungen.
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Zellenkommunikationsvorrichtungen
wie etwa Zellentelephone (Cell Phones) sind zunehmend verbreitet
und sind in vielen Fällen
zur Haupteinrichtung für
die Kommunikation sowohl für
Geschäfts-
als auch für
Heimanwendungen geworden.
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Im
Zuge der weiteren Verbreitung dieser Nutzung treten potentielle
Nachteile und beschränkende Merkmale
dieser Vorrichtungen stärker
in Erscheinung. Wenn ein Zellentelephon z. B. erstmals eingeschaltet
wird, muss eine Erfassungsprozedur ausgeführt werden, sodass das Zellentelephon
das richtige Kommunikationsnetz erfassen und sich nachfolgend am
Nachrichtenaustausch über
dieses Netz beteiligen kann. Die Zeitdauer zwischen dem Einschalten des
Zellentelephons und dem tatsächlichen
Erfassen des Netzes verläuft
im Allgemeinen nicht von dem Nutzer unbemerkt und umfasst, soweit
es den Nutzer betrifft, eine Totzeit, da während dieser Zeitdauer keine
weiteren Operationen außer
der Netzerfassung ausgeführt
werden. Je länger
die zum Erfassen des Netzes erforderliche Zeitdauer ist, desto wahrscheinlicher
wird diese Zeitdauer von dem Nutzer wahrgenommen und führt zu einer
potentiellen Verärgerung.
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Außerdem erfordern
Netzerfassungsprozeduren, dass der Zellentelephon-Handapparat (handset)
in Bezug auf Leistungsanforderungen, die lediglich für Kommunikationsprozeduren
entstehen, eine wesentliche Menge an Leistung aufwendet.
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Tatsächlich wird
es angesichts der verschiedenen entstandenen Mobilkommunikations-Betriebsarten
und der nachfolgenden Anforderung für Zellentelephon-Handapparat, eine
Doppelbetriebsart- oder tatsächlich
eine Mehrbetriebsart-Funktionsfähigkeit anzubieten,
zunehmend notwendig, dass jeder Handapparat in mehr als einer Betriebsart
sucht. Somit könnten
potentielle Verzögerungen
bei der Netzerfassung und eine zugehörige Verärgerung der Nutzer häufiger erfahren
werden. Wie weiter unten erläutert
wird, erfordert die Netzerfassung in einem Versuch, die am besten
geeignete Zelle eines Netzes zu identifizieren, eine Suche über eine
Menge von Frequenzen – die
allgemein durch ein Frequenzband definiert sind. Bei der Doppelbetriebsart-Operation sind
angesichts der wenigstens Doppelbetriebsart-Funktionsfähigkeit
des Handapparats mehrere Sätze
von Frequenzen zu durchsuchen, um nicht nur die am besten geeignete
Zelle, sondern außerdem das
am besten geeignete Netz zu finden.
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WO 02/37889 offenbart ein
Kanalauswahlverfahren, das durch ein mobiles Endgerät in einem Zeitmultiplex-Mehrfachzugriffssystem
realisiert wird. Das mobile Endgerät führt an mehreren Trägern über mehrere
Messzeitdauern an jedem Träger
mehrere Leistungsmessungen aus. Die Messzeitdauern an jedem Träger sind
in vorgegebenen Zeitintervallen beabstandet und mit den Messzeitdauern
in anderen Trägern
verschachtelt. Das mobile Endgerät
wählt auf
der Grundlage der Leistungsmessungen einen Kanal aus.
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WO 00/67511 offenbart ein
verbessertes Verfahren und eine verbesserte Anordnung zum Steuern
der durch ein Endgerät
eines Zellenfunksystems vorgenommenen Zellenneuauswahl. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf die Zellenneuauswahl in einer Situation,
in der das Endgerät
mit einem speziellen Dienst wie etwa mit dem durch die momentane
Zelle bereitgestellten GPRS-Dienst (allgemeinen Paketfunkdienst)
verbunden ist. Eine wesentliche Idee der Erfindung ist, dass die
Basisstation im Voraus an das Endgerät Informationen darüber sendet,
ob das Endgerät
bei Bedarf eine Zellenneuauswahl versuchen kann. Am vorteilhaftesten
werden diese Informationen in der Signalisierungsnachricht eines
bestimmten Dienstes wie etwa in der Signalisierungsnachricht des
GPRS-Dienstes gesendet. Dank der Erfindung erhält ein mit einem bestimmten Dienst
verbundenes Endgerät
Informationen darüber,
ob es die bedienende Basisstation direkt, ohne vorübergehend
auf die Signalisierungsfunktion eines Systems niedrigerer Ebene
zuzugreifen, zu einer anderen Basisstation wechseln kann, die einen
entsprechenden Dienst anbietet. Die Erfindung ermöglicht,
die Zellenneuauswahl so zu bündeln,
dass die durch die Messung irgendwelcher neuen Zellen und durch
die Nachrichtenübertragung
verursachte Belastung an das Endgerät und an die Funksignalisierung
so niedrig wie möglich
ist.
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Zusammenfassung der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung soll ein Netzerfassungsverfahren und eine
Netzerfassungsvorrichtung schaffen, die gegenüber diesen bekannten Verfahren und
Vorrichtungen Vorteile aufweisen.
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Die
Erfindung ist in den unabhängigen
Ansprüchen
definiert, die abhängigen
Ansprüche
definieren Ausführungsformen
der Erfindung.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird ein Verfahren zur Netzerfassung für eine Zellenkommunikationsvorrichtung
geschaffen, das das Bestimmen einer am besten geeigneten Zelle auf
der Grundlage einer Charakteristik von von mehreren Zellen empfangenen
Signalen umfasst, wobei die Signale von jeder Zelle über ein
Band von Frequenzen bereitgestellt werden und wobei das Bestimmen
die folgenden Schritte umfasst: Ausführen einer Reihe von Messungen
der Charakteristiken für
jede Frequenz, um einen Mittelwert zu erhalten, wobei jede Messung
in der Reihe für
sämtliche
Frequenzen in dem Band ausgeführt
wird, bevor die nächste
Messung in der Reihe ausgeführt
wird, und wobei die Messungen der Reihe von Messungen bei jeder
Frequenz gleichmäßig beabstandet
sind und dazu dienen, gleiche Intervalle zwischen ihnen für eine weitere
Verarbeitung von Signalen von Netzzellen oder für den Empfang und für die Verarbeitung
von Signalen von Zellen eines weiteren Netzes zu schaffen.
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Die
vorliegende Erfindung beruht vorteilhaft auf der Erkenntnis, dass,
obgleich die Netzerfassung allgemein innerhalb einer vorgegeben
Zeitdauer erforderlich ist, die Erfassungsschritte so angeordnet werden
können,
dass sie zu den oben erwähnten gleichen
Intervallen führen,
was nachfolgend für
die Signalverarbeitung wie etwa z. B. für die in Bezug auf zusätzliche
Netzerfassungsprozeduren verwendet werden kann.
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Insofern,
als diese zusätzlichen
Prozeduren innerhalb etwas ausgeführt werden, von dem zuvor festegestellt
wurde, dass es lediglich Totzeit ist, wird der Betrag der Totzeit
tatsächlich
verringert, sodass z. B. in Bezug auf einen Doppelbetriebsart-Handapparat
die Geschwindigkeit, mit der die Erfassungsprozeduren für beide
Funktechnikbetriebsarten ausgeführt
werden können,
vorteilhaft erhöht
wird.
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Vorteilhaft
umfasst diese Charakteristik die Signalstärke oder eine Ableitung davon,
wobei die Anzahl der Messungen in der Reihe, die erforderlich sind,
um bei dem Mittelwert anzukommen, im Gebiet von fünf liegen
kann.
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In
einer Ausführungsform
kann bestimmt werden, dass jedes der gleichen Inter valle in dem Gebiet
von 0,5 Sekunden liegt, sodass es dann, wenn eine Reihe von 5 Messungen
verwendet werden, vier solcher gleicher Intervalle gibt, die zu
einer zusätzlichen
verfügbaren
Gesamtverarbeitungszeit von zwei Sekunden führen.
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Vorzugsweise
kann das Verfahren mit einer Doppelbetriebsart- oder Mehrbetriebsartvorrichtung verwendet
werden, sodass die gleichen Intervalle, die während jeder Suche über eine
Funktechnik (RAT), z. B. GSM, auftreten, für Erfassungsschritte in Bezug
auf eine zweite RAT, z. B. UMTS, genutzt werden können.
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Alternativ
und insbesondere bei einer Einzelbetriebsart-Vorrichtung können an
Zellen, bei denen festgestellt wurde, dass sie Z. B. eine hohe Signalstärke haben,
während
der gleichen Intervalle sogenannte Suchoperationen der zweiten Stufe
ausgeführt
werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird eine Zellenkommunikationsvorrichtung geschaffen, die eine Einrichtung
umfasst, um eine am besten geeignete Zelle auf der Grundlage einer
Charakteristik von von mehreren Zellen empfangenen Signalen zu bestimmen,
wobei die Signale von jeder Zelle über ein Band von Frequenzen
bereitgestellt werden, wobei die Bestimmungseinrichtung eine Einrichtung zum
Ausführen
einer Reihe von Messungen der Charakteristiken für jede Frequenz umfasst, um
einen Mittelwert zu erhalten, wobei jede Messung in der Reihe für sämtliche
Frequenzen in dem Band ausgeführt
wird, bevor die nächste
Messung in der Reihe ausgeführt
wird, und derart, dass die Messungen der Reihe von Messungen bei
jeder Frequenz gleichmäßig beabstandet
sind, so dass sie dazu dienen, gleiche Intervalle zwischen ihnen
für die
weitere Verarbeitung von Signalen von den Netzzellen zu schaffen.
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Vorteilhaft
kann eine solche Vorrichtung so beschaffen sein, dass sie in Übereinstimmung
mit den zuvor definierten Verfahrensschritten arbeitet.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung:
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Ein
Diagramm zur Veranschaulichung von Erfassungsschritten in Übereinstimmung
mit einem Verfahren, das die vorliegende Erfindung verkörpert.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:
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Die
Erfindung wird im Folgenden lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung
weiter beschrieben.
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Beispiel der vorliegenden
Erfindung zur Verwendung in Bezug auf einen Doppelbetriebsart-Handapparat
(oder eine Funkkommunikationsvorrichtung), der in Übereinstimmung
mit zwei RATs (Radio Access Technologies) wie etwa z. B. GSM (Global
System for Mobile Communications) und UMTS (Universal Mobile Telecommunications
System) arbeiten soll.
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Einige
Betriebsspezifikationen wie etwa die momentanen 3GPP-Spezifikationen
(Spezifikationen des 3rd Generation (3G) Partnership Projekt) erfordern,
dass ein Handapparat zu einem Zeitpunkt nur eine RAT sucht. Die
relative Priorität
der verschiedenen RATs wird allgemein in dem Handapparat eingestellt.
Somit wird z. B. bei einem Doppelbetriebsart-GSM/UMTS-Handapparat
während
der anfänglichen
Auswahl nur eine Suche der zweiten RAT, z. B. UMTS, ausgeführt, falls
bei der Suche in Bezug auf die erste RAT wie etwa GSM keine geeigneten
Zellen gefunden werden.
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Diese
anfänglichen
Suchprozeduren sind verhältnismäßig einfach.
Zum Beispiel werden die Zellen unter Verwendung der Stärke der
von den Zellen empfangenen Signale in der Reihenfolge der Signalstärke eingeordnet,
woraufhin wegen der Eignung auf die Zelle zugegriffen wird, von
der ermittelt wurde, dass sie oben auf der Liste steht. Im Fall
der Eignung werden diese Zelle und die zugehörige RAT durch den Handapparat
effektiv erfasst. Wenn nicht, wird eine Suche nach der zweiten RAT
ausgeführt.
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Die
3GPP-Spezifikation erfordert, dass über eine Zeitdauer von nicht
weniger als 3 Sekunden fünf Messungen
für jede
Frequenz in dem Frequenzband ausgeführt werden müssen, um
einen Mittelwert zu erzeugen, durch den die Zelle in Übereinstimmung mit
dem oben erwähnten
Prozess eingeordnet wird. Außerdem
müssen
die Messungen gleichmäßig beabstandet
sein.
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Obgleich
zuvor gedacht worden ist, dass diese Anforderungen vorschreiben,
dass jede der mehreren Messungen eine festgesetzte gleiche Zeitdauer von
der vorherigen Messung entfernt sein muss, nutzt die vorliegende
Erfindung die Erkenntnis, dass diese Anforderungen in der Praxis
tatsächlich
nicht notwendig sind.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird erkannt, dass nur die auf der
gleichen Frequenz ausgeführten
Messungen gleichmäßig beabstandet
zu sein brauchen, sodass die Erfassungsprozedur gemäß der vorliegenden
Erfindung lediglich ausgeführt
wird, um sicherzustellen, dass lediglich solche Messungen gleichmäßig beabstandet
sein müssen,
was dazu dient, die Zeit freizusetzen, die zuvor verwendet wurde,
um sicherzustellen, dass alle Messungen gleichmäßig beabstandet waren. Diese weitere
Zeit, die nun in der Erfassungsprozedur verfügbar ist und keinen Teil der
Totzeit mehr darstellt, ist somit in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung bei Bedarf für
nachfolgende Erfassungsprozeduren verfügbar.
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Nunmehr übergehend
zu der Zeichnung sind eine Reihe von fünf Messungen A-E veranschaulicht, die über die
Zeit t und in Bezug auf einen Bereich von Frequenzen 1 – n ausgeführt wurden,
die ein Frequenzband 10 in Übereinstimmung mit einer ersten RAT
bilden. In dem veranschaulichten Beispiel werden die Erfassungsprozeduren
in Bezug auf die GSM-Betriebsart ausgeführt, wobei das Frequenzband 10 tatsächlich zwei
GSM-Bänder,
das EGSM-900-Band, das 172 Frequenzen enthält, und das GSM-1800-Band,
das 374 Frequenzen enthält, umfasst.
Somit ist in dem veranschaulichten Beispiel n = 546, da es 546 verschiedene
Frequenzen gibt, die zu messen sind.
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Wie
oben angemerkt wurde und in Übereinstimmung
mit der 3GPP-Spezifikation müssen
die Messungen A-E der Reihe von fünf Messungen über eine
Zeitdauer von nicht weniger als 3 Sekunden ausgeführt werden.
Somit muss die Endmessung E in einer Zeitdauer von wenigstens t
= 3 Sekunden oder mehr ausgeführt
werden.
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Wie
oben diskutiert wurde, ist die Erfassungsprozedur so ausgelegt,
das nur die Abstände 12,
14, 16, 18 zwischen den Messungen der Reihe von Messungen gleich
sind, da in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung nicht jede der 546 Messungen, die gegenüber den
Frequenzen im Band ausgeführt
werden und die erste Messung in der Serie A bilden, gleichmäßig beabstandet
zu sein braucht.
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Somit
wird die erste Messung in der Reihe A im Betrieb für alle 546
Frequenzen ausgeführt,
bevor die Prozedur zu der zweiten Messung B in der Reihe übergeht.
Da kein gleichmäßiger Abstand
zwischen allen 546 Messungen, die die erste Messung A in der Reihe
bilden, erforderlich ist, kann die Erfindung einfach so arbeiten,
dass sie sicherstellt, dass die 546 Messungen so schnell wie möglich ausgeführt werden.
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Es
wird angegeben, dass es näherungsweise
350 μs dauert,
auf eine bestimmte Frequenz abzustimmen und eine Messung auszuführen. Somit
dauert es in Bezug auf das gesamte Frequenzband 10 für das EGSM-900-Band
und für
das GSM-1800-Band insgesamt 0,19 Sekunden, jede der erforderlichen
Messungen auszuführen,
sodass es effektiv 0,19 Sekunden dauert, jede Messung der in der
Zeichnung gezeigten Reihe von fünf
Messungen A-E auszuführen.
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Wie
auch oben diskutiert wurde, werden dagegen fünf Messungen pro Frequenz,
d. h. die fünf
in der Zeichnung veranschaulichten Messungen A-E, ausgeführt, um
einen Durchschnittswert zu erreichen, was die zum Erreichen des
Mittelwerts auf jeder der 546 Frequenzen erforderliche Gesamtzeit
auf 0,95 Sekunden erhöht.
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Insofern,
als wenigstens 3 Sekunden erforderlich sind, um die Endmessungen
E in der Reihe zu erreichen, und nur 0,95 Sekunden dieser 3-Sekunden-Zeitdauer
tatsächlich
in der Frequenzmessung verwendet werden, lässt dies dagegen gerade über 2 Sekunden
der in Übereinstimmung
mit der 3GPP-Spezifikation definierten 3-Sekunden-Zeitdauer, die
für andere
Zwecke verwendet werden können.
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Zurückkehrend
zu der besonderen Anforderung der vorliegenden Erfindung, d. h.,
dass es nur die Abstände
12, 14, 16 und 18 sind, die die gleiche Länge zu haben brauchen, und
ausgehend davon, dass eine verfügbare
Zeitdauer von gerade über
2 Sekunden identifiziert worden ist, ergibt es sich, dass jeder
der Abstände
12–18
in der Größenordnung
von 0,5 Sekunden liegen kann.
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Die
Zeitdauern mit dieser Länge
können
vorteilhaft für
die weitere Signalverarbeitungsaktivität genutzt werden.
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Als
ein Beispiel und in dem Doppelbetriebsart-Handapparat können die
vier Zeitdauern zu 0,5 Sekunden so eingerichtet werden, dass nach
den anderen der zwei RATs gesucht wird. Da z. B. das UMTS eine ähnliche
Suchmittelungsanforderung wie das GSM hat, können die UMTS-Messungen innerhalb
der 0,5-Sekunden-Intervalle 12–18
angeordnet werden, die während
des GSM-Betriebs auftre ten, wobei die GSM-Mittelungsanforderungen
weiter erfüllt
werden können.
Daraufhin ist es möglich,
eine kombinierte Liste von für
die Zellenauswahl zu betrachtenden GSM- und UMTS-Zellen aufzustellen. Dies
kann sich als besonders vorteilhaft erweisen, da daraufhin eine
Wahl zur Auswahl einer der zwei Betriebsarten in einer Weise getroffen
werden kann, die eine Zeitdauer erfordert, die mit der momentan
bekannten lediglich zum Suchen einer RAT vergleichbar ist.
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Als
ein zweites Beispiel und als eines, das in Bezug auf ein Einzelbetriebsarttelephon
auftritt, haben die Suchoperationen der zweiten Stufe an den ermittelten
Zellen hohe Signale, nachdem die anfängliche Reihe von Messungen
während
der 0,5-Sekunden-Zeitdauern 12–18
ausgeführt
werden kann. Diese Operationen würden
normalerweise ausgeführt,
wenn die zuvor erwähnten
Mittelungsstufen abgeschlossen worden sind.
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Falls
dagegen ein anfänglich
starkes Signal lokalisiert wird, gibt es einen besonderen Nachteil beim
Versuch, das Signal zu lesen, selbst wenn die Signalstärke möglicherweise
noch nicht gemittelt worden ist. Dies kann wieder zu einer wesentlich
effizienteren Verwendung der Erfassungszeitdauer führen, was
zu einer Zeitersparnis und zur Verringerung der von dem Nutzer erfahrenen
Totzeit führt.
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Allerdings
sollte gewürdigt
werden, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der vorstehenden
Ausführungsformen
beschränkt
ist. Zum Beispiel kann die Erfindung in Mehrbetriebsart-Handapparatn für zwei beliebige
oder mehr geeignete RATs genutzt werden, wobei der gleichmäßige Abstand
zwischen den Messungen der Reihen von Messungen andere Werte als
die oben besonders angemerkten umfassen kann, wenn sie in Übereinstimmung
mit anderen Betriebsspezifikationen bestimmt werden.