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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Kommunikationsnetzwerk,
und insbesondere ein Zellauswahlsystem und ein Verfahren davon in
einem Funkkommunikationsnetzwerk.
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2. Beschreibung des Hintergrunds
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Im
allgemeinen gewährleistet
ein Funkkommunikationssystem, sowie GPRS (General Packet Radio Service)
und GSM (Global System for Mobile Communications), u. s. w., eine
kontinuierliche Internetverbindung bei einer hohen Datenübertragungsgeschwindigkeit
mit mobilen Endgeräten
und Computernutzern.
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Bei
einem Kanalnutzungsverfahren des Funkkommunikationssystems wird
ein Kanal nach dem Abbilden eines logischen Kanals auf einen physikalischen
Kanal, sowie einen HF (Hochfrequenz) Kanal, einen TDMA (Time Division
Multiple Access) Rahmen und einen Zeitschlitz, u. s. w., benutzt.
Es gibt in dem logischen Kanal einen TCH (Verkehrskanal), einen
Steuerungskanal u. s. w. Der TCH ist zum Übertragen von Nutzerdaten und
der Steuerungskanal ist zum Übertragen
von Steuerungssignalinformationen.
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Ein
Sendesteuerungskanal (BCCH) ist einer der bekannten Steuerungskanäle. Der
BCCH ist ein Punkt-zu-Mehrpunkt Vorwärts-Einrichtungskanal und wird
zur Informationsmeldung an eine Mehrzahl von mobilen Endgeräten verwendet.
Für alle
mobilen Endgeräte
ist es erforderlich, dass sie die BCCHs von zellularen Basisstationen
empfangen, bevor ein Netzwerkkontakt stattfinden kann.
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1 zeigt
einen Aufbau eines von einer zellularen Basisstation erzeugten und
in einem allgemeinen Funkkommunikationssystem benutzten Vorwärts-BCCH.
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Wie
in 1 gezeigt, besteht der BCCH aus Rahmen, und jeder
Rahmen besteht aus acht (8) Zeitschlitzen. Der BCCH enthält einen
FCCH (Frequenzkorrekturkanal) Rahmen 10 und einen SCH (Synchronisationskanal)
Rahmen 12. Der FCCH Rahmen 10 und der SCH Rahmen 12 grenzen
aneinander an. Der FCCH Rahmen 10 trägt im allgemeinen Informationen
zum Ausführen
von Frequenzkorrekturen eines mobilen Endgeräts. Der SCH Rahmen 12 liefert
dem mobilen Endgerät
Informationen, die es für
seine Anfangssynchronisation mit einem Netzwerk benötigt.
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Wie
gezeigt haben der FCCH Rahmen und der SCH Rahmen jeweils immer in
einem ersten Zeitschlitz (Zeitschlitz 0) ein FCCH Bitmuster und
ein SCH Bitmuster. Der Rest der Zeitschlitze (Zeitschlitze 1 ÄHNLICH 7)
des FCCH Rahmens und des SCH Rahmens werden nicht benutzt und haben
vorbestimmte, als Leer-Signalfolge bekannte, Bitmuster.
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Obwohl
die nicht benutzten Zeitschlitze in jedem Rahmen des BCCH existieren,
wird die Ausgangsleistung des BCCH Kanals immer gleichmäßig, ungeachtet
eines Zeitschlitzes, beibehalten, um es einem mobilen Endgerät zu ermöglichen,
irgendeinen Zeitschlitz während
einer Empfangsleistungsmessungsfunktion des BCCH Kanalüberwachungsprozesses
auszuwählen.
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Ein
Zellauswahlverfahren eines mobilen Endgeräts, welches den oben diskutierten
allgemeinen BCCH benutzt, wird beschrieben. Im allgemeinen, wenn
das mobile Endgerät
eingeschaltet wird, muss das mobile Endgerät eine nutzbare Zelle auswählen. Danach
sucht das mobile Endgeräte
periodisch oder sequentiell nach um die ausgewählte Zelle liegende Zellen,
so dass sie wie benötigt
(beispielsweise wenn das mobile Endgerät bewegt wird oder während eines
Handover-Prozesses) eine neue Zelle auswählen kann.
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2 ist
ein Flussdiagramm, welches ein allgemeines Zellauswahlverfahren
eines gewöhnlichen mobilen
Endgeräts,
das den allgemeinen BCCH der 1 benutzt,
zeigt. Unter Bezugnahme auf 2, damit
ein mobiles Endgerät
frühzeitig
eine Zelle auswählt, überwacht
das mobile Endgerät
sequentiell den BCCH jeder einer Mehrzahl in der Nähe liegender
Zellen, wie in Schritt S11 gezeigt. Hier sendet jede zellulare Basisstation
ihren BCCH. Dann misst das mobile Endgerät die Empfangsleistung des BCCH
jeder der überwachten
Mehrzahl von Zellen und identifiziert entsprechende Zellen, welche
die Empfangsleistung aufweisen, die nicht weniger als eine gewisse
Größe ist,
wie in Schritt S13 gezeigt.
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Danach überwacht
das mobile Endgerät nochmals
die BCCHs der identifizierten Zellen in der Reihenfolge der Empfangsleistungspegelgröße, wie in
Schritt 15 gezeigt. Dann greift es darauf zu, speichert und demoduliert
sequentiell (in der Reihenfolge der Empfangsleistungspegelgröße) ein
FCCH Bitmuster und dann ein SCH Bitmuster von jeder der überwachten
BCCHs, wie in Schritt S17 gezeigt. Das mobile Endgerät erhält von der
SCH Bitmuster-Demodulation Informationen hinsichtlich des zeitlichen Ablaufs.
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Dann
wählt das
mobile Endgerät
eine passende Zelle von den identifizierten Zellen basierend auf
ihren Empfangsleistungsmessungen (d. h., der Stärke der von den zellularen
Basisstationen empfangenen Signale) aus und stellt SI (Systeminformation)
aus der von der SCH Bitmuster-Demodulation des BCCH der ausgewählten geeigneten
Zelle erhaltenen Information hinsichtlich des zeitlichen Ablaufs wieder
her, wie in Schritt S19 gezeigt.
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Für eine Wiederauswahl
einer Zelle oder eine Auswahl einer neuen Zelle wird das oben beschriebene
Zellauswahlverfahren der 2 wiederholt.
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Bei
dem Zellauswahlverfahren gibt es jedoch, nachdem das mobile Endgerät die BCCH
Empfangsleistung der Zelle misst, keine Gewährleistung, dass das mobile
Endgerät
genau auf einen ersten Zeitschlitz (Zeitschlitz 0) des FCCH (und/oder
SCH) Rahmens des BCCH einer entsprechenden Zelle zugreift. Da die
FCCH und SCH Bitmuster nur im Zeitschlitz 0 des entsprechenden Rahmens
gespeichert sind, gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das mobile
Endgerät
zuerst auf andere Zeitschlitze (Zeitschlitze 1 ÄHNLICH 7) zugreift, wenn es
Zeit ist, auf die FCCH/SCH Bitmuster zuzugreifen.
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Entsprechend
muss in dem oben beschriebenen Zellauswahlverfahren das mobile Endgerät zuerst
die Empfangsleistung der BCCHs mehrerer Zellen messen und muss dann
die BCCHs gewisser entsprechender Zellen in der Reihenfolge der
Empfangsleistung wieder überwachen,
um einen ersten Zeitschlitz, der ein FCCH Bitmuster aufweist, und
einen ersten Zeitschlitz, der ein SCH Bitmuster aufweist, der Rahmen
jeder entsprechenden Zellen zu lokalisieren und zu ermitteln. Somit
werden gewisse Zellen zeitlich wiederholt von dem mobilen Endgerät überwacht.
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Da
die selben Zellen wiederholt überwacht werden
(d. h. um die Empfangsleistung der BCCHs zu messen und um Zuzugreifen
auf und Demodulieren der FCCH Bitmuster und SCH Bitmuster der BCCHs),
wird eine längere
Zellsynchronisationszeit benötigt,
und entsprechend wird die Zellauswahlzeit unerwünscht verlängert.
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Zusätzlich wird
bei dem oben beschriebenen Zellauswahlverfahren durch wiederholtes Überwachen
der BCCHs der selben Zellen eine Verarbeitungsbelastung des mobilen
Endgeräts
bedeutend erhöht.
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Die
Druckschrift
US 6,233,451
B1 betrifft ein Zugangsendgerät zum Auslösen einer Spot-Beam-Auswahl
in einem mobilen Sattelitenkommunikationssystem. Ein Vorwärts-Sendesteuerungskanal
kann zur selben Zeit wie er gemessen wird, gelesen werden. Während des
Messzyklusses kann ein benachbarter Vorwärts-Sendesteuerungskanal gelesen werden
und seine Nachbarn können schwache
Signale von den ursprünglichen
benachbarten Steuerungskanälen
ersetzen.
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Die
Druckschrift
DE 100
28 047 A1 betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Suchen
eines heimischen öffentlichen
Mobilfunknetzes für
eine Mobilstation eines zellularen Funktelekommunikationssystems,
falls die Mobilstation in ein nicht-heimisches öffentliches Mobilfunknetz eingebucht
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um
die oben genannten Probleme zu lösen, ist
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zellauswahlsystem und
ein Verfahren davon in einem Funkkommunikationssystem bereitzustellen,
welche gleichzeitig eine Empfangsleistungsmessungsfunktion und eine
Vorwärts-Kanal-Demodulationsfunktion ausführen, um
durch Beseitigen einer Verdoppelung der Überwachung des Vorwärtskanals
eine Zellauswahlzeit und eine Zellwiederauswahlzeit zu verringern.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zellauswahlsystem
und ein Verfahren davon in einem Funkkommunikationsnetzwerk bereitzustellen,
welche dazu eingerichtet sind, durch gleichzeitige Verarbeitung
der Messung der Empfangsleistung eines Vorwärts-BCCH und der Demodulation
eines FCCH Bitmusters und eines SCH Bitmusters des BCCH eine Zellauswahlzeit
zu verringern.
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Es
ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zellauswahl
und ein Verfahren davon in einem Funkkommunikationssystem bereitzustellen,
die dazu eingerichtet sind, eine Zelle auszuwählen, ohne wiederholt den Vorwärts-BCCH
derselben entsprechenden Zelle(n) durch Ausbildung jedes Zeitschlitzes
eines oder mehrerer Rahmen des Vorwärts-BCCH, so dass sie sowohl
FCCH Bitmuster als auch SCH Bitmuster darin aufweisen, überwachen
zu müssen.
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Es
ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zellauswahlsystem
und ein Verfahren bereitzustellen, welche Probleme und Beschränkungen,
die mit dem Stand der Technik zusammenhängen, überwinden.
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Die
obigen Probleme werden von einem Zellauswahlsystem mit den Merkmalen
des Anspruchs 1, einem mobilen Endgerät mit den Merkmalen des Anspruchs
3, einem Vorwärts-Kanal-Demodulationsverfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 4 und einem Zellauswahlverfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
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Um
die oben genanten Aufgaben zu erreichen, ist eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auf ein Zellauswahlsystem in einem Funkkommunikationsnetzwerk
gerichtet, wobei das System aufweist: mindestens eine Vorrichtung,
die einen Vorwärts-Sendesteuerungskanal
(BCCH) sendet; und ein mobiles Endgerät, welches gleichzeitig einen Empfangsleistungspegel
des Vorwärts-BCCH
misst und gewisse in dem Vorwärts-BCCH
enthaltene Datenbitmuster demoduliert, um eine passende Zelle auszuwählen.
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Um
die oben genannten Aufgaben zu erreichen, ist eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auf ein mobiles Endgerät gerichtet,
welches einen Vorwärts-Sendesteuerungskanal
(BCCH) aus mindestens einer Zelle empfängt und während der Demodulation gewisser
in dem Vorwärts-BCCH
enthaltener Daten-Bitmuster einen Empfangsleistungspegel des Vorwärts-BCCH
misst, um eine passende Zelle auszuwählen.
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Um
die oben genannten Aufgaben zu erreichen, ist eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auf ein Vorwärts-Kanal-Demodulationsverfahren
eines Zellauswahlsystems in einem Funkkommunikationsnetzwerk gerichtet,
wobei das Verfahren aufweist: Überwachen
eines Vorwärts-Kanals;
und gleichzeitiges Messen eines Empfangsleistungspegels des Vorwärts-Kanals
und Demodulieren gewisser in dem Vorwärts-Kanal enthaltener Bitmuster.
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Um
die oben genannten Aufgaben zu erreichen, ist eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auf eine in einem Funkkommunikationsnetzwerk
benutzbares Zellauswahlverfahren gerichtet, wobei das Verfahren
aufweist: Empfangen eines Vorwärts-Kanals
von jeder Zelle; Messen einer Empfangsleistung des empfangenen Vorwärts-Kanals während des
Zugriffs auf und Demodulieren von Datenbits des Vorwärts-Kanals
einer entsprechenden Zelle; und Auswählen einer Zelle, die basierend
auf der gemessenen Empfangesleistung den größten Leistungsempfang auf weist
und Ausführen,
basierend auf den demodulierten Datenbits, einer Zellsynchronisation
mit der ausgewählten
Zelle.
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Um
die oben genannten Aufgaben zu erreichen, ist eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zum Erhalten mindestens eines
Frequenzkorrekturkanal (FCCH) Bitmusters und eines Synchronisationskanal
(SCH) Bitmusters aus einem Steuerungskanal gerichtet, wobei das Verfahren
aufweist: Zugreifen auf irgendeinen der Zeitschlitze eines gewissen
Rahmens des Steuerungskanals und dabei Erhalten des mindestens einen
der FCCH und SCH Bitmuster.
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Um
die oben genanten Aufgaben zu erreichen, ist eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auf einen in einem Funkkommunikationsnetzwerk
benutzbaren Vorwärts-Kanal
gerichtet, der mindestens einen Rahmen mit einer Vielzahl von Zeitschlitzen
per Rahmen aufweist, wobei jeder der Zeitschlitze darin sowohl ein
Frequenzkorrekturkanal (FCCH) Bitmuster als auch ein Synchronisationskanal
(SCH) Bitmuster aufweist.
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Diese
und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
ausführlichen
Beschreibung leichter ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die einbezogen wurden, um eine weiteres Verständnis der
Erfindung zu liefern und die miteinbezogen sind, und einen Teil
dieser Anmeldung bilden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung
und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erklären der
Grundsätze der
Erfindung.
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In
den Zeichnungen:
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1 zeigt
eine Struktur eines in einem allgemeinen Funkkommunikationssystem
benutzten Vorwärts-BCCH;
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2 zeigt
ein Flussdiagramm, welches ein allgemeines Zellauswahlverfahren
eines mobilen Endgeräts
unter Benutzung eines BCCH zeigt;
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3 zeigt
eine Struktur eines Vorwärts-Steuerungskanals
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt
ein Beispiel eines mobilen Kommunikationssystems gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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5 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Zellauswahlverfahren eines mobilen
Endgeräts
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend
werden die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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In
den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird jede unnötig ausführliche Erklärung, die
den Zweck der vorliegenden Erfindung unklar macht, verkürzt.
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3 zeigt
eine Struktur eines Vorwärts-Steuerungskanals
als ein Beispiel gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Diese Struktur des Vorwärts-Steuerungskanals
wird von zellularen Basisstationen oder anderen Sendevorrichtungen
verwendet, um ihren entsprechenden Vorwärts-Steuerungskanal an mobile
Endgeräte
oder andere Empfangsvorrichtungen zu propagieren.
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Wie
in 3 gezeigt, enthält ein Vorwärts-BCCH einen oder mehr Rahmen,
wobei mindestens ein BCCH Bitmuster und mindestens ein FCCH Bitmuster
in mindestens einem der Rahmen existiert. Ausführlicher gesprochen, ein Rahmen
des Vorwärts-BCCH hat acht Zeitschlitze
(Zeitschlitze 0 ÄHNLICH
7), und jeder der acht Zeitschlitze hat darin sowohl das FCCH Bitmuster
als auch das FCCH Bitmuster. In diesem Beispiel ist es möglich, ein
FCCH Bitmuster von ,0' Bits
und ein SCH Bitmuster von nur Informationsbits zu haben. In anderen
Beispielen kann ein Rahmen des Vorwärts BCCH eine unterschiedliche
Anzahl von Zeitschlitzen haben, wobei jeder der Zeitschlitze darin
sowohl das FCCH Bitmuster als auch das SCH Bitmuster trägt.
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Ein
Zellauswahlverfahren eines mobilen Endgeräts unter Benutzung des Vorwärts-BCCH der 3 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 ist
ein Beispiel einer vereinfachten Ansicht eines mobilen Kommunikationssystems
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und 5 ist ein
Flussdiagramm, welches ein Zellauswahlverfahren eines mobilen Endgeräts gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Verfahren der 5 kann
in einem System der 4 oder irgendeinem anderen passenden
System implementiert werden.
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In
einem Funkkommunikationssystem propagieren Basisstationen 16 benachbarter
Zellen 18, wie in 4 gezeigt,
ihren eigenen Vorwärts-BCCH an
ein mobiles Endgerät 14.
Die BCCHs der Basisstationen 16 haben die Struktur wie
in 3 gezeigt. Das mobile Endgerät 14 weist bekannte
Komponenten und Konfigurationen, außer irgendeiner Modifikationen
dazu, um die vorliegende Erfindung zu implementieren, auf. Solche
Modifikationen können
von einem Fachmann unter Benutzung existierender Techniken implementiert
werden.
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Unter
Bezugnahme auf 5, um eine passende Zelle unter
den Zellen 18 auszuwählen, überwacht
das mobile Endgerät 14 in
dem Einschaltstatus die BCCHs mehrere in der Nähe liegender Zellen, um eine
frühzeitige
Zellauswahl, wie in Schritt S21 gezeigt, auszuführen. Das mobile Endgerät 14 misst
die Empfangsleistung des BCCH von jeder der überwachten Mehrzahl von Zellen.
Zur selben Zeit greift das mobile Endgerät 14 darauf zu und
speichert ein FCCH Bitmuster und ein SCH Bitmuster, beide von einem
einzelnen Zeitschlitz jedes der überwachten BCCHs,
und demoduliert einzeln die gespeicherten FCCH Bitmuster und SCH
Bitmuster, wie in Schritt S23 gezeigt. D. h., das mobile Endgerät 14 misst
die Empfangsleistung der BCCHs und greift gleichzeitig auf die FCCH
und SCH Bitmuster von den BCCHs zu und demoduliert sie.
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Hierin
weisen nicht nur der erste Zeitschlitz eines entsprechenden Rahmens
des Vorwärts-BCCH
jeder überwachten
Zelle das FCCH Bitmuster und das SCH Bitmuster auf, sondern alle
Zeitschlitze des entsprechenden Rahmens des Vorwärts-BCCH jeder überwachten
Zellen weisen jeweils darin sowohl ein FCCH Bitmuster als auch ein SCH
Bitmuster auf. Somit ist es durch Zugreifen auf irgendeinen Zeitschlitz
des entsprechenden Rahmens des Vorwärts-BCCH möglich, sowohl ein FCCH Bitmuster
als auch ein SCH Bitmuster zu erhalten.
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Dann
wählt das
mobile Endgerät 14 in
Schritt 25 eine Zelle aus, die basierend auf der Größe der gemessenen
Empfangsleistung der BCCHs den höchsten
Empfangsleistungspegel aufweist. Das mobile Endgerät 14 stellt
die SI der ausgewählten
Zelle durch Benutzung der von dem demodulierten SCH Bitmuster des
BCCH der ausgewählten
Zelle erhaltenen Informationen hinsichtlich des Zeitablaufs wieder her.
Dies beendet das Zellauswahlverfahren.
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Für einen
Zellwiederauswahlprozess wird der selbe Arbeitsablauf der 4 ausgeführt.
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Die
vorliegende Erfindung hat die folgenden Vorteile.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann dadurch, dass sich sowohl ein FCCH
Bitmuster als auch ein SCH Bitmuster in jedem der Zeitschlitze eines Rahmens
(oder Rahmen) eines Vorwärts-BCCH
befindet, ein mobiles Endgerät
sofort sowohl ein FCCH Bitmuster als auch ein SCH Bitmuster nur
durch Zugreifen auf irgendeinen Zeitschlitz des Rahmens des Vorwärts-BCCH
ermitteln. Dies stellt sicher, dass das mobile Endgerät immer
und sofort, wie benötigt,
genau die FCCH und SCH Bitmuster erhält und verringert die benötigte Zeit,
um die FCCH und SCH Bitmuster von dem BCCH zu erhalten.
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Des
weiteren, da ein mobiles Endgerät
sofort sowohl ein FCCH als auch ein SCH Bitmuster nur durch Zugreifen
auf irgendeinen der Zeitschlitze eines Rahmens des BCCH ermitteln
kann, ist es möglich,
diese Bitmuster Ermittlungsfunktion und die Demodulation der FCCH
und SCH Bitmuster auszuführen,
während
das mobile Endgerät
die Empfangsleistung des entsprechenden Zeitschlitzes misst. Entsprechend
ist es nicht notwendig, wiederholt den BCCH der selben Zelle(n)
zu überwachen.
Dies verringert bedeutend die Verarbeitungsbelastung des mobilen
Endgeräts.
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Darüber hinaus
kann durch gleichzeitiges Verarbeiten der Messung des Empfangsleistungspegels
jedes Vorwärts-BCCH
und der Demodulation eines FCCH Bitmusters und eines SCH Bitmusters
ein mobiles Endgerät
schnell mit der ausgewählten
Zelle synchronisiert werden. Entsprechend verringert die vorliegende
Erfindung bedeutend die Zellauswahlzeit und die Zellwiederauswahlzeit.
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Es
wird offensichtlich, dass die somit beschriebene Erfindung auf viele
Weisen variiert werden kann.