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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Zellsuchverfahren
in einem Mobilfunksystem und insbesondere auf ein Zellsuchverfahren in
einem diskontinuierlichen Empfangsmodus, um den Stromverbrauch in
einem Mobilterminal herabzusetzen.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Im
Allgemeinen sind Mobilität
und Tragbarkeit Hauptmerkmale eines Mobilterminals. Um die Mobilität und Tragbarkeit
sicherzustellen, wird eine Batterie als Stromquelle für das Mobilterminal
verwendet. Wartezeit ist eine Zeitdauer, in der Komponenten sich
in einem Modus geringen Stromverbrauchs befinden. Es sind Untersuchungen
angestellt worden, die Wartezeit im Mobilterminal zu verlängern.
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Der
größte Stromverbrauch
tritt in einem Mobilterminal aufgrund von Schlafstrom, digitalen
Komponenten und Funkfrequenz- (HF-) Komponenten im Mobilterminal
auf. Um die Wartezeit zu verlängern, muss
der Stromverbrauch in jedem Element minimiert werden. Der Schlafstrom
bezieht sich auf den Stromverbrauch in einer Periode des Nichtsempfangs
von Mitteilungen. Der Stromverbrauch aufgrund des Schlafstroms wird
gewöhnlich
in einem HF-Oszillator, einer LCD (Flüssigkristallanzeige), einem
Mikroprozessor und Stromquellen beobachtet. Der HF-Oszillator hat den
höchsten
Schlafstromverbrauch. Der Stromverbrauch in einem HF-Oszillator muss
daher herabgesetzt werden. Hierfür
ist es notwendig, die Zeit herabzusetzen, die erforderlich ist, ein
HF-Modul einzuschalten.
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Ein
UMTS- (Universal Mobile Telecommunication System) Mobilendgerät schaltet
ein HF-Modul periodisch ein, um zu prüfen, ob es angerufen worden
ist. Insbesondere schaltet das UMTS-Mobilendgerät einen Empfänger periodisch
ein, um einen PICH (Paging Indication Channel) zu überwachen, erfasst
einen PI (Paging Indicator) aus dem PICH und demoduliert einen PCH
(Paging Channel), wenn PI=1 oder PI=Löscher. Gleichzeitig sucht das
Mobilterminal nach Zellen, um zu ermitteln, ob ein Node-B vorhanden
ist, der eine höhere
Signalstärke
hat, als der gegenwärtige
Node-B des aktiven Sets. Die Zellsuche wird gewöhnlich in drei Schritten ausgeführt, d.h.
Schlitzzeitsynchronisation, Rahmengruppierung und eine Zellsuche.
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Gemäß der UMTS-Spezifikation
wird ein gleitender PICH für
eine Zellsuche verwendet. Dieses ist ein Verfahren zum Puffern von
Daten bei Variation der Einschaltzeit des Empfängers und zum Suchen von Zellen
auf der Grundlage der gepufferten Daten.
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Das
Zellsuchverfahren mit gleitendem PICH ist jedoch in Wirklichkeit
nicht ausführbar,
weil eine lange Zeit erforderlich ist, um Informationsrahmen zu sammeln,
die für
eine Zellsuche benötigt
werden, und die Bewegung des Mobilterminals eine Funkumgebung während der
Zeitdauer ändern
kann.
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US 6 278 703 B bezieht
sich auf ein Verfahren und ein Gerät, in dem die Verarbeitung
einiger oder aller Pilotsuchergebnisse verzögert wird, bis die HF-Versorgungsperiode
geendet hat oder bis der Suchvorgang ansonsten geendet hat. Die
HF-Schaltung wird eine gewisse Zeit vor dem Beginn eines zugewiesenen
Anrufschlitzes eingeschaltet, was der Schaltung die Möglichkeit
gibt, sich bis zu dem Zeitpunkt zu stabilisieren, in dem sie Signale
empfangen und abgeben soll. Um die Systemsynchronisierung zu vereinfachen,
wird die HF-Schaltung zu Zeitpunkten ein- oder abgeschaltet, die
eine im Wesentlichen vorbestimmte Beziehung zu einer Systembezugszeit, wie
beispielsweise der Schlitzgrenze, hat. Eine Heimbasisstation liefert
eine Versatzliste (d.h. die Nachbarliste) an die mobile Einheit
zur Überwachung,
wobei diese Versätze
(Offsets) die Pilotsignale der Nachbarbasisstationen bestimmen.
Um den aktiven Piloten zu überwachen
(d.h. der Pilot, der von der Heimbasisstation gesendet wird) und
die Nachbarpilote (d.h. die Pilote, die von Nachbarbasisstationen
gesendet werden), muss eine mobile Einheit in einem IS-95-System
wenigstens einen Sucher zur Erfassung dieser Pilote und zum Messen
von Parametern, wie Signalstärke
und Ankunftszeit, haben. Die Suche nach einem speziellen Pilot wird
typischerweise durch Korrelieren des empfangenen Signals mit dem
PN-Kode des Piloten ausgeführt.
Die Suchergebnisse können
verarbeitet werden, beispielsweise um die relative Stärke des
empfangenen Piloten im Vergleich zu anderen empfangenen Piloten
zu ermitteln. An den Sucher werden Parameter geliefert, um aktive
Suchvorgänge
auszuführen
(d.h. Suchvorgänge
nach dem aktiven Piloten) und Nachbarsuchvorgänge (d.h. Vorgänge nach
den Nachbarpiloten). Ein Datenspeicher kann für die Zwischenspeicherung von
Suchparametern und/oder von Suchergebnissen verwendet werden. Die
Verarbeitung der Suchergebnisse wird verzögert, bis die HF-Versorgungsperiode
geendet hat.
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WO
00/10336 bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
Erfassen und Verwalten von Signalen von einer erhöhten Anzahl
Nachbarbasisstationen, um Batterieleistung zu sparen, indem eine
Mobilstation in die Lage versetzt wird, empfangene Signale in einem
eigenen Speicher in einem CDMA-Übertragungssystem
zu speichern. Weiterhin dienen die Vorrichtung und das Verfahren
zum Speichern von Abtastdaten eines Pilotsignals in einem Speicher
während des
Schlafmodus, um einen Suchvorgang auszuführen. Eine Basisstation kann
eine Paging-Mitteilung
an eine Mobilstation entweder in einer Schlitzbetriebsart oder einer
Nicht-Schlitzbetriebsart senden. In jeder Betriebsart wird die Mitteilung
in einer Oberrahmeneinheit einer Länge von 80 ms gesendet, die
ein Schlitz genannt wird. Der Oberrahmen enthält Information über eine
gerufene Mobilstation, Information über die Basisstation und eine Liste
von Nachbarsektoren der Mobilstation. Für einen Pilotsuchbetrieb, der
während
eines Oberrahmens zum Empfang einer Mitteilung auf einem Paging-Kanal
ausgeführt
wird, wird ein empfangenes Pilotsignal in einem Speicher gespeichert,
und anschließend
wird eine HF/Analogschaltung gesperrt und nur ein Sucher freigegeben.
Dementsprechend kann die Mobilstation eine effektive Setpflege ausführen. Insbesondere
gibt die Mobilstation einen HF-Empfänger frei, indem eine Versorgungsspannung
für die
Sendedauer des Pilotsignals bereitgestellt wird. Weiterhin tastet
die Mobilstation mehrere Symbole des Pilotsignals ab, das um die
Zeit herum empfangen wird, in der der HF-Empfänger mit einer Versorgungsspannung
versehen ist, und speichert die Abtastdaten in einem Speicher. In
der Mobilstation ist daher eine HF/Analogstufe aus dem Schlafmodus
während
einer Zeitdauer erwacht, die einer Zielpilotsignaldauer vorangeht,
und ist ein Sucher in die Lage versetzt, eine Kanalabstimmung auszuführen. Nach
der Speicherung von Abtastdaten wird der Sucher in der Mobilstation
aus dem Schlafmodus aufgeweckt, um den Suchvorgang zu beginnen.
Da die Mobilstation die Nachbarsektoren in dem Zustand absucht,
in dem nur der Sucher freigegeben ist und die HF/Analogstufe gesperrt
ist, ist es möglich,
den zum Suchen der Pilotsignale erforderlichen Stromverbrauch in
der Mobilstation zu verringern. Für diese Suchzeit wird auch
ein erneuter Zugriffsvorgang zur Demodulation des Paging-Schlitzes ausgeführt. Die Mobilstation
aktualisiert daher die Aktivsektor- und Nachbarsektorlisten durch
die Suche, die in dem Zustand durchgeführt wird, in dem die HF/Analogstufe nicht
mit der Versorgungsspannung versehen ist. Wenn alle aktiven Sets
und Nachbarsets abgesucht sind, wird der Suchvorgang beendet.
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EP 0 967 818 A2 bezieht
sich auf innere Messverfahren von Mobilfunksystemen und insbesondere
auf das Zeitarrangement, das für
die Signalmessung für
die Mobilstationen vorgesehen ist. Ein Endgerät eines Zellularsystems versucht,
eine gewisse Basisstation zu wählen,
in deren Erfassungsbereich, d.h. deren Zelle, sie arbeitet. U.a.
basiert die Zellwahl auf der Messung der empfangenen Signalstärke (RSSI,
Received Signal Strength Indicator). Die Basisstationen senden an
die Endgeräte
Information über
die BCCH-(Broadcast Control Channel)Frequenzen, die in den benachbarten
Zellen verwendet werden, so dass die Endgeräte wissen, welche Frequenzen
sie überwachen
müssen,
um die BCCH-Sendungen der benachbarten Zellen zu finden. Für jede Zelle
des GSM-(Gobal System for Mobile telecommunications)Netzes ist eine
Liste von Nachbarzellen definiert, die die Rundsendesteuerkanalfrequenzen
dieser Basisstationen enthält,
zu denen sich ein Endgerät
als nächstes
aus der augenblicklichen Zelle bewegen kann. Die Mobilstation misst
die Feldstärke
auf den Rundsendekanalfrequenzen jener Basisstationen, die durch
die Liste benachbarter Zellen definiert sind, bildet einen Mittelwert
für jede,
und auf der Grundlage der Ergebnisse erzeugt sich eine Liste der
sechs stärksten
Nachbarbasisstationen. Das Ziel ist es, die Identitätskodes der
sechs stärksten
empfangenen Nachbarn zu dekodieren, und es wird ein Bericht zum
Netz über
die Pegel und die Identitätskodes
jener Basisstationen geliefert, für die die Identitätskodes
dekodiert wurden. Die Information wird vom Netz für Entscheidungen über einen
Wechsel von Basisstationsbereitschaftsdienst (Übergabe) verwendet. Es werden Messdaten
an einem geeigneten Punkt während
eines Rahmens gesammelt und durch Ausführen sowohl von RSSI- und OTD-(Observed
Time Difference) Messungen aus den gleichen gesammelten Messdaten.
Ein empfangenes Signal wird von der Antenne über einen Sende/Empfangs-Schalter
einem Empfängerblock
zugeführt,
der das empfangene Signal demoduliert und die Entschlüsselung
und Kanaldekodierung ausführt.
Der Empfangsblock enthält
typischerweise ein HF-Teil, das einen Mischer enthält. Das
von dem HF-Teil erzeugte Signal wird einem A/D-Wandler zugeführt. Ein
DSP-Block sammelt die von dem A/D-Wandler erzeugten Tastwerte während der
RSSI- und OTD-Messperiode und erzeugt die RSSI- und OTD-Messergebnisse auf der Basis der
gleichen gesammelten Daten. Der DSP-Block enthält einen Puffer, der in seinem
Speicher digitale Daten sammelt, die durch den A/D-Wandler erzeugt wurden.
Die DSP-Einheit, genauer gesagt ihr Puffer oder eine entsprechende
Speichereinheit, speichert die vom A/D-Wandler während einer gewissen vorbestimmten
Periode erzeugten Daten. Diese Messdaten repräsentieren im Wesentlichen das
Signal, das von der Antenne der Mobilstation auf der genannten Frequenz
empfangen wird. Aus den gespeicherten Daten erzeugt die DSP-Einheit
die RSSI- und OTD-Messergebnisse.
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US 5 499 386 B bezieht
sich auf das Weiterreichen von Mobilstationen innerhalb von zellularen Funksystemen.
Eine Mobilstation wird durch eine Basisstation der Zelle bedient,
die der bevorzugte Dienstanbieter für diese Mobilstation ist, so
lange die Signalqualität
oberhalb eines gewählten
Minimumwertes liegt. Sollte die Signalqualität unter den gewählten Minimumwert
fallen, werden Möglichkeiten bester
Dienstauswahl auf demselben Wege geprüft, und solche Möglichkeiten
werden als erste ausgeschöpft,
bevor eine Übergabe
zu einer Zelle auf einem niedrigeren Bezugspegel ausgeführt wird.
Ob oder ob nicht eine Übergabe
der Mobilstation an eine Basisstation ausgeführt wird, die als eine zugehörige Zelle
dient, bestimmt sich danach, ob die Signalstärke des Funksignals davon größer als
der Schwellenwert ist. Jede Zelle ist mit einer Liste mit Nachbarzellen
versehen, deren Dienstbereiche annähernd dem Dienstbereich der
Zelle zugeordnet sind. Die Mobilstation misst die Signalstärke der
Nachbarzellen und des Dienstkanals. Anschließend wählt die Mobilstation einen
ersten Kanal zur Bewertung, und es wird ermittelt, ob dieser Kanal
von einer bevorzugten Nachbarzelle kommt, oder nicht. Ist dieses
der Fall, wird ermittelt, ob die Signalstärke der Nachbarzelle größer als
ein vorgewählter Schwellenwert
zuzüglich
der Hysterese, falls vorhanden, ist, oder nicht. Falls nicht, wird
ermittelt, ob die letzte Nachbarzelle bewertet worden ist, oder
nicht. Wenn jedoch die Signalstärke der
Nachbarzelle größer als
der Schwellenwert zuzüglich
der Hysterese, falls vorhanden, ist, kehrt die Mobilstation zu diesem
Nachbarzellenwert zurück, um
Information zu empfangen und zu speichern, die auf dem neu gewählten Kanal
ausgestrahlt worden ist. Wenn jedoch der bewertete Kanal sich nicht
als eine bevorzugte Nachbarzelle erwiesen hat, wird ermittelt, ob
die Nachbarzelle eine mit gleicher Präferenz ist, oder nicht. Falls
nicht, d.h. falls die Zelle eine nicht bevorzugte Nachbarzelle ist,
wird ermittelt, ob die Dienstkanalsignalstärke kleiner als ein vorbestimmter
Schwellenwert zuzüglich
der Hysterese, falls vorhanden, ist, oder nicht. Wenn nicht, wird
ermittelt, ob die letzte Nachbarzelle bewertet worden ist. Wenn
ermittelt wird, das die Dienstkanalsignalstärke geringer als der Schwellenwert
minus des Hysteresewertes, falls vorhanden, ist, wird ermittelt, ob
die Nachbarzellensignalstärke
größer als
die Dienstkanalsignalstärke
ist, oder nicht, und wenn nicht, wird ermittelt, ob der letzte Nachbar
bewertet worden ist, oder nicht. Wenn die Nachbarzellensignalstärke sich
als größer als
die Dienstkanalstärke erwiesen
hat, kehrt die Mobilstation zu dieser Nachbarzelle zurück, um Information
zu empfangen und zu speichern, die auf diesem Kanal gesendet wird.
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WO
99/62285 bezieht sich auf ein Stromversorgungsverwaltungssystem
für eine
mobile Einheit, wobei die Häufigkeit
der Abtastung einer Nachbarzelle gesteuert werden kann. Die mobile
Einheit verbraucht im Wartezustand Strom, indem periodisch die Basisstation
in jeder Nachbarzelle abgetastet wird, um zu ermitteln, welche Basisstationen
ein geeignetes Signal liefern. In einem Ruferfassungsbetrieb empfängt die
mobile Einheit Paging-Mitteilungsdaten und prüft diese und ermittelt, ob
die Daten einen Identifizierer enthalten, der zu einem Identifizierer
der mobilen Einheit passt. Wenn eine Übereinstimmung festgestellt
wird, ermöglicht
die mobile Einheit einen Ruf mit dem Mobilvermittlungszentrum über die
Basisstation. Wenn keine Übereinstimmung festgestellt
wird, tritt die mobile Einheit in einen Leerlaufzustand über eine
vorbestimmte Zeitdauer ein, dann verlässt sie den Leerlaufzustand,
um andere Sendungen von Paging-Mitteilungsdaten zu empfangen. Während sie
sich in einer Zelle befindet, prüft die
mobile Einheit periodisch die Signalstärke der Basisstationen in jeder
Nachbarzelle. Die Standardabtastrate ist diejenige, die vom Dienstanbieter
vorgeschrieben ist. Um den Stromverbrauch zu vermindern, tastet
die mobile Einheit nicht jede Nachbarzelle mit der durch die Basisstation
vorgeschriebenen Rate ab. Vielmehr ermittelt die mobile Einheit
die Signalqualität,
und wenn die Qualität
ausreichend ist, überspringt
sie mehrere Abtastzyklen. Von der mobilen Einheit werden mehrere
Indikatoren verwendet, um die Signalqualität zu ermitteln. Unter diesen
Indikatoren befindet sich ein Empfangssignalstärkenindikator.
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US
2001/0026542 A1 bezieht sich auf eine Mobilstation für ein CDMA-Übertragungssystem,
das in der Lage ist, eine Übergabe
an eine verbliebene Basisstation zu vermeiden, deren Signalstärke nicht ausreichend
groß ist.
Die Mobilstation besteht aus einer Umkehrspreizmodulationseinheit,
einer Signalstärkenberechnungseinheit,
einer Suchsteuereinheit, einer Suchinformationsspeichereinheit und
einem PN-Sequenzgenerator. Die Suchinformationsspeichereinheit speichert
einen Satz Suchinformation, die die augenblicklich kommunizierende
Basisstationsnummer, eine Liste (genannt Nachbarliste) von Nachbarbasisstationsnummern
und eine verbliebene Suchintervallnummer R-INC zum Suchen verbliebener
Basisstationen enthält.
Die Nachbarliste und die R-INC werden von der aktiven Basisstation
gesendet, so dass die Suchinformationsspeichereinheit sie empfangen
und speichern kann. Die Signalstärkenberechnungseinheit
berechnet eine Stärke
des Pilotsignals für
jede Basisstation, das von der Umkehrspreizmodulationseinheit gesendet
wird. Speziell berechnet diese Einheit von Ec/Io als eine Signalstärke, den
man durch Teilen einer Signalenergie einer jeden Basisstation Ec
durch die Gesamtenergie der Signal Io erhält. Die Suchsteuereinheit wiederholt
eine Suche, in der ein Zyklus aus Suchen nach der aktiven Basisstation
oder Nachbarbasisstationen und verbliebenen Basisstationen, die
mit R-INC in dieser Reihenfolge gewählt wird, besteht. Als nächstes entscheidet
die Suchsteuereinheit über
eine Übergabe zwischen
Basisstationen nach dem folgenden Kriterium (B1) oder (B2). (B1):
Im Falle, dass der Maximumwert der Stärke des von einer der Nachbarbasisstationen
gesendeten Signals größer als
die von der aktiven Basisstation ist, wird sofort eine Übergabe zur
Nachbarbasisstation ausgeführt.
(B2): Im Falle, dass die Stärke
des Signals, das von einer der verbliebenen Basisstationen gesendet
wird, größer als die
von der aktiven Basisstation ist, schaltet die Suchsteuereinheit
zum Bestätigungsmodus
um, indem die verbliebene Basisstation als ein Bestätigungsziel
bezeichnet wird. Im Bestätigungsmodus führt die
Suchsteuereinheit eine Suche nach der folgenden Sequenz aus. Nach
Wiederholung einer Suche nach der aktiven Basisstation und allen
Nachbarbasisstationen als ein Satz N-mal führt die Suchsteuereinheit eine
Suche nach einem Bestätigungsziel durch,
das Basisstation bleibt. Dieses ist ein Suchzyklus, und diese Suche
wird eine vorbestimmte Anzahl Zyklen wiederholt. Im Bestätigungsmodus
bestimmt die Suchsteuereinheit eine Übergabe zwischen Basisstationen
gemäß dem folgenden
Kriterium (D1) oder (D2). (D1): Im Falle, dass der Maximalwert der Stärke des
Signals, das von einer der Nachbarbasisstationen gesendet wird,
größer ist
als die der aktiven Basisstation führt die Suchsteuereinheit eine Übergabe
zur Nachbarbasisstation durch. (D2): Im Falle, dass die Stärke des
Signals, das von dem Bestätigungsziel,
das Basisstation bleibt, gesendet wird, größer ist als die der aktiven
Basisstation über
eine vorbestimmte Anzahl in einer Reihe, führt die Suchsteuereinheit eine Übergabe
zur verbliebenen Basisstation durch. Während eines Suchvorgangs in
einer normalen Betriebsart erhält
die Suchsteuereinheit die Stärke
des Signals, das von der aktiven Basisstation gesendet wird, aus
der Signalstärkenberechnungseinheit.
Als nächstes
greift die Suchsteuereinheit zur Suchinformationsspeicher einheit
zu, um alle als Nachbarbasisstationen zu wählenden Basisstationen zu identifizieren,
und erhält
alle von den Nachbarbasisstationen gesendeten Signalstärken in
der gleichen Weise, wie der aktiven Basisstation. Im Falle, dass
der Maximalwert der Stärke
von Signalen, die von den Nachbarbasisstationen gesendet werden, nicht
größer ist
als die von der aktiven Basisstation, erhöht die Suchsteuereinheit den
Wert n, der die Anzahl der Suchvorgänge nach Nachbarbasisstationen angibt.
Wenn der Wert n kleiner als N ist, der die Zahl auszuführender
Suchen angibt, wiederholt die Suchsteuereinheit die Suche nach der
aktiven und den Nachbarbasisstationen. Wenn der Wert von n gleich N
wird, was die Anzahl auszuführender
Suchen angibt, führt
die Suchsteuereinheit eine Suche nach dem Bestätigungsziel, das Basisstation
bleibt, durch.
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ÜBERSICHT ÜBER DIE
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche bestimmt.
Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Es
ist daher ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein Offline-Zellsuchverfahren
anzugeben, das die Wartezeit in einem Mobilterminal in diskontinuierlicher
Empfangsbetriebsart in einem Mobilfunksystem, das eine Nachbarliste
sendet, verlängert.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines
Verfahrens zur Zellsuche in einer diskontinuierlichen Empfangsbetriebsart
nur dann, wenn die Signalstärke
eines aktiven Satzes Node-B gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, um
die Wartezeit eines Mobilterminals in einem Mobilfunksystem zu verlängern.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines
Verfahrens zum Ausführen einer
Zellsuche nur an Nachbarzellen, die Signalstärken haben, die größer als
ein Schwellenwert sind, in einer diskontinuierlichen Empfangsbetriebsart,
um die Wartezeit eines Mobilterminals in einem Mobilfunksystem zu
verlängern.
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Um
die oben und weiteren Vorteile zu erreichen, wird ein Zellsuchverfahren
in einer diskontinuierlichen Empfangsbetriebsart in einem Mobilterminal angegeben,
das eine Nachbarliste von einem Node-B empfängt. Das Mobilterminal führt eine
Schlitzzeitsynchronisation durch Einschalten eines Empfängers aus,
puffert Daten, die von Nachbarzellen, die in der Nachbarliste enthalten
sind, empfangen werden, schaltet ein HF-Modul aus und führt eine
Offline-Zellsuche unter Verwendung der gepufferten Daten durch.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervor, die
im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird.
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1 ist
ein Blockschaltbild eines Empfängers
zur Ausführung
einer Offline-Zellsuche gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Flussdiagramm, das ein Zellsuchverfahren in einer diskontinuierlichen
Empfangsbetriebsart in einem Mobilfunksystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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3 ist
ein detailliertes Flussdiagramm, das eine Offline-Zellsuche nach 2 zeigt;
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4 ist
ein Flussdiagramm, das ein Zellsuchverfahren in einer diskontinuierlichen
Empfangsbetriebsart in einem Mobilfunksystem gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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5 ist
ein Flussdiagramm, das ein Zellsuchverfahren in einer diskontinuierlichen
Empfangsbetriebsart in einem Mobilfunksystem gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung
sind allgemein bekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht im
Detail beschrieben, da sie die Erfindung in unnötigem Detail verdecken würden.
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Drei
Ausführungsformen
werden angegeben, um den Stromverbrauch während einer Zellsuche in einer
diskontinuierlichen Empfangsbetriebsart in einem Mobilfunksystem
zu vermindern und somit die Wartezeit eines Mobilterminals zu verlängern. Eine
von ihnen ist eine dreistufige Offline-Zellsuche im letzten Schritt
des konventionellen Zellsuchvorgangs. Eine weitere ist die periodische
Suche aller Nachbarzellen, die Wahl von Nachbarzellen, zu denen
eine Übergabe
möglicherweise
auftritt, und die periodische Überwachung
der ausgewählten
Nachbarzellen. Die andere besteht darin, eine Zellsuche nicht auszuführen, wenn
die Energie des laufenden aktiven Sets Node-B gleich oder größer als
ein Schwellenwert ist. Die Ausführungsformen
können individuell
oder in Kombination realisiert werden.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 und 2 wird die
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist ein
Blockschaltbild eines Empfängers
zur Ausführung
einer Zellsuche in einem Mobilfunksystem, und 2 ist
ein Flussdiagramm, das eine Zellsuche gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Gemäß 1 empfängt ein
Decimator 101 ein I-(In-Phase-)Signal Rx_I und ein Q-(Quadratur-Phase-)Signal Rx_Q
und gibt I Einschaltdaten I_On, Q Ausschaltdaten Q_On, I Verspätungsdaten I_Late
und Q Verspätungsdaten
Q_Late aus. Ein Speicher 103 empfängt die Daten vom Decimator 101 und
arbeitet entsprechend einem Offline-Freigabesignal STEP3_OFFLINE_EN 113,
das von einer höheren
Lage empfangen wird. Wenn das Offline-Freigabesignal STEP3_OFFLINE_EN 113 auf Freigabe
eingestellt ist, empfängt
der Speicher 103 ein Pufferanzeigesignal KEEP_DATA_SIZE 111,
das die zu puffernde Datenmenge angibt, von der höheren Lage
und puffert so viel Daten, wie vom Decimator 101 empfangen
werden, wie angegeben. Die Größe der gepufferten
Daten wird durch Addieren einer Schlitzdauer (2560) zu einer Sammelperiode
Nc und durch Multiplizieren des Additionsergebnisses mit zwei Tastwerten
pro Chip berechnet. Der Speicher 103 empfängt dann
ein Datenlesesignal STEP3_MEM_RD_INDEX 112 von der höheren Lage
und liest Daten an einer Stelle, wie durch das Datenlesesignal angegeben.
Ein Multiplexer (MUX) 105 wählt die vom Decimator 101 empfangenen
Daten oder die vom Speicher 103 empfangenen Daten entsprechend
dem Offline-Freigabesignal STEP3_OFFLINE_EN 113. Wenn das
Offline-Freigabesignal STEP3_OFFLINE_EN 113 auf Sperren
eingestellt ist, wählt
MUX 105 die Daten, die vom Decimator 101 empfangen
werden, und wenn das Offline-Freigabesignal STEP3_OFFLINE_EN 113 auf Freigabe
eingestellt ist, wählt
es die Daten, die vom Speicher 103 empfangen werden. Die
Ausgabe des MUX 105 wird dem Eingang einer Korrelatoreinheit 107 zugeführt. Der
Steuerer 115 gibt ein Pufferanzeigesignal KEEP_DATA_SIZE 111 an
den Speicher, ein Datenlesesignal STEP3_MEM_RD_INDEX, das durch
einen Index eines ersten Korrelationswertes bestimmt ist, an den
Speicher, ein Offline-Freigabesignal STEP3_OFFLINE_EN 113 an
den Multiplexer (MUX) 105 und den Speicher 103.
Der Steuerer 115 bestimmt auch das Zellsuche-Ein/Aus und
gibt das Zellsuche-Aus-Signal CELL_SEARCH_ON/OFF 114 an
den Korrelator 107. Die Korrelatoreinheit 107 enthält mehrere
Korrelatoren, in 1 sind es 16 Korrelatoren. In
diesem Falle können
bis zu 16 Zellsuchen gleichzeitig an wenigstens einem Node-B ausgeführt werden.
Jeder Korrelator misst eine Korrelation zwischen einem intern erzeugten
Verschlüsselungskode und
den Eingangsdaten auf einer Chip-Basis. Wenn das Offline-Freigabesignal
auf eingestellt ist, bedeutet dies, dass der dritte Zellsuchschritt
in einer Offline-Betriebsart ausgeführt wird. Die Datenpufferung kann
im ersten Zellsuchschritt ausgeführt
werden.
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Das
Mobilterminal wacht aus dem Schlaf bei mehreren Gelegenheiten auf,
beispielsweise wenn ein HF-Modul periodisch für eine PI-Überwachung eingeschaltet wird,
oder wenn andere Unterbrechungen erzeugt werden. Wenn es aufgerufen
wird, empfängt
das Mobilterminal eine Paging-Mitteilung und sucht in einigen Fällen gleichzeitig
Zellen.
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Gemäß 2 liefert
das Mobilterminal nach dem Aufwachen aus dem Schlaf eine Versorgungsspannung
an ein HF-Modul im Schritt 201. Hier ist anzumerken, dass
die folgende Beschreibung sich nur auf eine Zellsuche bezieht. Das
Mobilterminal ermittelt im Schritt 203, ob eine Zellsuche
auszuführen
ist. Die Zellsuche wird unter Verwendung eines internen Zeitgebers
(nicht gezeigt) periodisch ausgeführt. Wenn keine Zellsuche auszuführen ist,
wird im Schritt 216 die HF-Stromversorgung ausgeschaltet,
und der Vorgang endet. Wenn eine Zellsuche auszuführen ist,
führt das
Mobilterminal einen ersten Zellsuchschritt durch, d.h. eine Schlitzzeitsynchronisation
im Schritt 205. Im ersten Zellsuchschritt werden N Spitzenwerten,
die höher
als ein vorbestimmter Wert sind, in einem Korrelationsvorgang erhalten.
Im Schritt 207 ermittelt das Mobilterminal, ob eine Nachbarliste
von einem diensthabenden Node-B empfangen worden sind. Auf Empfang
der Nachbarliste liefert das Mobilterminal ein Pufferanzeigesignal
an den Speicher 103 von 1, und der
Speicher 103 puffert Daten, die von N Node-B in der Nachbarliste empfangen
wurden, im Schritt 209. Im Schritt 211 schaltet
das Mobilterminal das HF-Modul aus und führt im Schritt 213 eine
Offline-Zellsuche durch. Wenn andererseits im Schritt 207 die
Nachbarliste nicht empfangen wird, führt das Mobilterminal die konventionelle
Online-Zellsuche im Schritt 215 durch.
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3 ist
ein Flussdiagramm, das eine dreistufige Offline-Zellsuche in einer
diskontinuierlichen Empfangsbetriebsart gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt. Die Offline-Zellsuche
wird nur dann ausgeführt,
wenn die Nachbarliste empfangen wird.
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Die
Schritte 301 bis 307 betreffen die Initialisierung
für die
Zellsuche. Das Mobilterminal stellt eine variable K ein, die die
Anzahl der Spitzenwerte angibt, die gleich oder größer als
ein Schwellenwert sind, der im ersten Zellsuchschritt mit 0 erlangt
wurde, im Schritt 301 und bezeichnet eine Position im Speicher 103 zum
Korrelieren eines k-ten Spitzenwertes im Schritt 302. Der
Index des k-ten Spitzenwertes wird in ein Register 112 in 1 eingeschrieben.
Im Schritt 303 wird die Phase eines Verschlüsselungskodes
auf einen Anfangswert null eingestellt. Das Mobilterminal initialisiert
Verschlüsselungskodegeneratoren
(nicht gezeigt) für
die Korrelatoren und wendet eine Null-Offset-Maske im Schritt 305 an.
Die Null-Offset-Maske gleicht die Zeit der Erzeugung von Verschlüsselungskodes
mit einer 0ten Schlitzgrenze an. Im Schritt 307 wird eine
Variable i, die einen Datensammelwert angibt, auf einen Anfangswert
null gesetzt, und wird ein Sammler initialisiert. Das Mobilterminal
komplex-entspreizt dann einen ersten Spitzenwert unter den N Spitzenwerten,
die vom ersten Zellsuchschritt von 2 erhalten
wurden, auf einer Chip-Für-Chip-Basis,
korreliert den ersten Spitzenwert im Schritt 309 und sammelt
das Korrelationsergebnis im Schritt 311. Im Schritt 313 wird
die Variable i mit vorbestimmter Sammelperiode Nc verglichen, um
zu ermitteln, ob der erste Spitzenwert für die Sammelperiode Nc korreliert
worden ist. Wenn die Korrelation für die Sammelperiode nicht abgeschlossen
ist, wird die Variable i im Schritt 312 um 1 erhöht, und
der Vorgang kehrt zum Schritt 309 zurück. D.h., die Schritte 309 und 311 werden
wiederholt, bis die Korrelation für die Sammelperiode Nc vollständig ist. Nach
Vervollständigung
der Korrelation für
die Sammelperiode Nc berechnet das Mobilterminal das Energieniveau
der gesammelten Daten im Schritt 115 und ermittelt die
höchsten
Korrelationswerte durch Vergleichen von aufeinanderfolgend empfangenen Korrelationswerten
der Nachbarzellen im Schritt 317. Die Zahl der höchsten Korrelationswerte
ist hier nicht auf 3 begrenzt. Im Schritt 319 prüft das Mobilterminal, ob
Nachbarzellen verbleiben, die in der Nachbarliste zu suchen ist.
Wenn Nachbarzellen verbleiben, werden die Schritte 305 bis 317 für die verbliebenen Nachbarzellen
wiederholt. Wenn im Schritt 319 ermittelt wird, dass das
Energieniveau aller Zellen berechnet worden ist, prüft das Mobilterminal,
ob die Verschlüsselungskodephase
38400 Chips im Schritt 220 ist, um zu ermitteln, ob die
obigen Schritte für
einen Rahmen ausgeführt
worden sind. Wenn der Rahmen noch zu verarbeiten ist, erhöht das Mobilterminal
die Kodephase um einen Schlitz, d.h. um 2560 Chips im Schritt 221,
und wiederholt dann die Schritt 305 bis 319. Wenn
das Energieniveau des Rahmens für
alle Nachbarzellen berechnet ist, liest das Mobilterminal das Energieniveau
und die Phasenindizes aller drei Verschlüsselungskodes entsprechend
den drei höchsten
Energieniveaus im Schritt 222. Die Indizes der Verschlüsslungskodes
werden in der Nachbarliste aufgelistet. Im Schritt 224 führt das
Mobilterminal die dreistufige Zellsuche für alle Spitzenwerte durch, die
im ersten Zellsuchschritt von 2 erhalten
werden.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das ein Zellsuchverfahren in einer diskontinuierlichen
Empfangsbetriebsart in einem Mobilfunksystem gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Gemäß 4 misst
das Mobilterminal die Signalstärken
der Nachbarzellen im Schritt 401 und sucht nach Nachbarzellen
im Schritt 403, mit denen eine Übergabe stattfinden kann. Die
Nachbarzellen, mit denen eine Übergabe
stattfinden kann, können durch
Prüfung
ermittelt werden, ob die Signalstärken größer als ein Schwellenwert sind.
Wenn solche Nachbarzellen ermittelt werden, ermittelt das Mobilterminal,
ob eine erste vorbestimmte Zeitdauer im Schritt 407 verstri chen
ist. Wenn dieses der Fall ist, kehrt das Mobilterminal zum Schritt 401 zurück, ansonsten
ermittelt das Mobilterminal, ob eine zweite vorbestimmte Zeitdauer
im Schritt 409 verstrichen ist. Wenn die zweite vorbestimmte
Zeitdauer verstrichen ist, kehrt das Mobilterminal zum Schritt 405 zurück. Die
erste Zeitdauer ist länger
als die zweite Zeitdauer. Das bedeutet, wenn eine Zellsuche nach
Nachbarzellen wiederholt wird, zu denen eine Übergabe stattfinden kann in
der ersten Zeitdauer, und dann die erste Zeitdauer verstreicht,
wird ermittelt, dass die Nachbarzellen, zu denen eine Übergabe
stattfinden kann, geändert
haben, indem die Signalstärken
aller Nachbarzellen gemessen werden.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das ein Zellsuchverfahren gemäß einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß 5 erfasst
das Mobilterminal einen Zeitpunkt, der vom Zeitpunkt des aktiven
Satzes im Schritt 501 abweicht, nachdem es aus dem Schlaf
erwacht ist. Im Schritt 503 ermittelt das Mobilterminal,
ob ein Paging-Signal empfangen worden ist. Auf Empfang des Paging-Signals
verarbeitet das Mobilterminal das Paging-Signal im Schritt 519.
Wenn das Paging-Signal nicht empfangen worden ist, misst das Mobilterminal
das Energieniveau des aktiven Satzes im Schritt 505 und vergleicht
das Energieniveau mit einem Schwellenwert im Schritt 507.
Wenn das Energieniveau den Schwellenwert überschreitet, zählt das
Mobilterminal die Anzahl der Zellen i, die nicht gesucht worden sind,
im Schritt 509. Wenn das Energieniveau gleich oder kleiner
als der Schwellenwert ist, führt
das Mobilterminal eine Zellsuche im Schritt 515 aus. Nach Schritt 509 vergleicht
das Mobilterminal die Variable i mit der Anzahl Zellen, die vermutlich
nicht gesucht worden sind, Ncell_search_off im Schritt 511.
Wenn i kleiner als Ncell_search_off ist, geht das Mobilterminal
in einen Schlafmodus ohne Zellsuche im Schritt 513. Wenn
i gleich oder größer als
Ncell_search_off ist, führt
das Mobilterminal im Schritt 515 eine Zellsuche durch und
geht dann im Schritt 517 in den Schlafmodus über.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, wird eine dreistufige
Zellsuche offline ausgeführt.
Eine Zellsuche wird nur an Zellen ausgeführt, mit denen eine Übergabe
stattfinden kann, und eine Zellsuche wird nicht durchgeführt, wenn
das Energieniveau eines aktiven Satzes hoch genug ist. Daher wird
in einem HF-Modul Strom gespart und die Wartezeit eines Mobilterminals
verlängert.