DE69833609T2

DE69833609T2 - Verfahren und Mobilstation zur Basisstationsidentifizierung in einer mobilen Station eines Zeitmultiplex-zellularen Netzwerkes

Info

Publication number: DE69833609T2
Application number: DE69833609T
Authority: DE
Inventors: Harri Jokinen; Pekka Ranta
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Conversant Wireless Licensing SARL
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2018-06-18
Also published as: EP0886453A2; US20030026242A1; FI105251B; US7126966B2; JP2002505824A; CN1267439A; JP4246270B2; US6522670B1; WO1999001000A2; DE69833609D1; FI972604A0; AU7770998A; EP0886453A3; WO1999001000A3; FI972604A; EP0886453B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Identifizierung von Basisstationen eines Zeitmultiplex-Mobilfunknetzes in einer Mobilstation.
Die Erfindung bezieht sich auch auf Mobilstationen.
Im Hinblick auf die Basisstationsidentifikation arbeitet das GSM-Mobilfunknetzwerk in seinem aktuellen Zustand folgendermaßen. Eine Nachbarliste wird für jede Zelle im GSM-Netzwerk definiert, wobei sie die Frequenz der Sendesteuerkanäle (BCCH) der Basisstationen enthält, zu denen sich die Mobilstation als nächstes bewegen kann. Die Mobilstation misst Feldstärken an den Frequenzen, die durch den Sendesteuerkanal BCCH der Basisstation bestimmt werden, mittelt jede von ihnen und baut auf der Basis der Ergebnisse eine Liste der sechs stärksten Nachbarstationen auf. Es wird ein Versuch unternommen, die Identifikationskodes der sechs stärksten Nachbarn zu dekodieren, und die Identifikationskodes der Basisstationen, deren Identifikationskodes dekodiert wurden, werden dem Netzwerk mitgeteilt. Das Netzwerk verwendet die Information, um eine Übergabeentscheidung vorzunehmen. In einem zellularen Netzwerk werden die Frequenzen erneut genutzt, das heißt jede spezielle Frequenz wird gleichzeitig durch mehrere Zellen verwendet. Somit liest eine Mobilstation, wenn sie Feldstärken misst, periodisch den Basisstationsidentifikationskode (BSIC), der auf dem Synchronisationskanal (SCH) durch die gemessene Basisstation übertragen wird. Basisstationen, die dieselbe Frequenz des Sendesteuerkanals BCCH verwenden, haben unterschiedliche BSICs. Wenn der BSIC gefunden wurde, gibt er der Mobilstation an, ob die in Frage stehende Basisstation eine benachbarte Basisstation oder irgend eine andere Basisstation, die von weiter entfernt sendet, ist. Deswegen werden die BSICs gelesen. Wenn ein BSIC nicht innerhalb einer gewissen Zeitdauer wieder bestätigt werden kann, oder wenn ein nicht korrekter BSIC detektiert wurde, wird die aktuelle Feldstärkenmessung in Bezug auf die in Frage stehende Frequenz verworfen. Eine Zeitdauer, ein sogenannter RUHE-Rahmen (IDLE frame), der etwas länger als ein Zeitmultiplexvielfachzugriffsrahmen (TDMA-Rahmen) ist, wird im Verkehrskanalmultirahmen (TCH-Multirahmen) der Mobilstation für das Lesen der BSICs reserviert. Während dieses Rahmens kann ein TDMA-Rahmen aus den Daten, die von einer Basisstation kommen, gelesen werden. Der BSIC taucht in den BCCH/CCCH-Multirahmen der Basisstation alle 10 oder 11 TDMA-Rahmen auf (CCCH = gemeinsamer Steuerkanal). Der BCCH/CCCH-Multirahmen besteht aus 51 TDMA-Rahmen. Der RUHE-Rahmen wird wiederum alle 26 TDMA-Rahmen wiederholt. Somit „schlüpft" der RUHE-Rahmen auf den BCCH/CCCH-Multirahmen für einen TDMA-Rahmen pro BCCH/CCCH-Multirahmenzyklus. Wenn man nach einem BSIC schaut, der in Bezug zu einer gewissen BCCH-Frequenz steht, so wird zuerst die FCCH-Impulsfolge im Frequenzkorrekturkanalrahmen (FCCH-Rahmen) des BCCH/CCCH-Multirahmens und dann der BSIC im folgenden SCH-Rahmen gelesen. Im besten Fall fällt der FCCH-Rahmen mit dem RUHE-Rahmen sofort zusammen, und im schlimmsten Fall nur nach 11 RUHE-Rahmen. So wird der BSIC während 2 bis 13 TCH-Multirahmen, im Mittel nach ungefähr 7 Multirahmen, das heißt ungefähr 0,8 Sekunden, detektiert. Diese und weitere Aspekte vom GSM sind in Mouly, M. et al.: „The GSM system for mobile communication", August 1993 beschrieben.
Das Problem bei der oben beschriebenen Operation besteht in der relativ langen Zeit, die es braucht, um neue Basisstationen zu identifizieren und insbesondere um die BSICs zu finden. Somit kann es insbesondere bei einer sich schnell bewegenden Mobilstation sein, dass es ihr nicht gelingt, die benachbarten Basisstationen in einem Netzwerk mit kleinen Zellen zu überwachen, mit anderen Worten, es kann sein, dass die Übergabe manchmal fehlschlägt. Neue Basisstationen (Frequenzen) erscheinen auf der Nachbarliste einer Mobilstation immer nach einer Übergabe, und sogar wenn man sich in einer einzigen Zelle bewegt, kann es sein, dass die Liste der sechs stärksten Nachbarn ziemlich oft modifiziert wird. Weiterhin wird der Verkehrskanal einer Zelle oft auf der Liste der sechs stärksten Nachbarn gehört, und da die Mobilstation nicht weiß, ob ein Signal von einem Verkehrskanal oder einem Nachbar vom BCCH-Multirahmen ist, sind die RUHE-Rahmen, die für die Suche des FCCH-Rahmens an dieser speziellen Frequenz verwendet werden, verschwendet. Die Langsamkeit der Identifikation neuer Basisstationen wird durch das verwendete Lesefahren und durch die Tatsache, dass die Basisstationen nicht miteinander synchronisiert sind, verursacht.
Die Mobilstation versucht, die Identifikationskodes der sechs stärksten Basisstationen so schnell als möglich zu erkennen, und zur selben Zeit müssen die Identifikationskodes bei den Frequenzen von schon identifizierten Basisstationen regelmäßig wieder bestätigt werden. Wiederholungsprüfungen sind notwendig, da es sonst sein kann, dass Rauschfrequenzen in den Feldstärkefiguren Fehler verursachen können. Das Lesen eines alten BSIC braucht als solches nicht viel Zeit, da die Mobilstation den RUHE-Rahmen kennt, während dem eine schon detektierter BSIC wieder gelesen werden kann. Das Problem besteht darin, dass der größeren Teil der Zeit, das heißt des verfügbaren RUHE-Rahmens, verwendet wird für das Suchen der BSICs der neuen Basisstationen.
Das US-Patent 5,353,332 beschreibt ein Funktelefonsystem, wobei der Steuerkanal jeder Zelle konfiguriert ist, um absolute Information über seine Zelle zu senden und relative Information über andere Zellen, einschließlich der Charakteristik der Zelle. Weiter kann der Ort der anderen Steuerkanäle auch in die Information eingeschlossen sein, die über einen Steuerkanal einer speziellen Zelle gesendet wird. Diese Information wird dann verwendet, um eine Mobileinheit mit einer bevorzugten Zelle zu verriegeln.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für das Identifizieren von Basisstationen in einer Mobilstation eines Zeitmultiplexmobilfunknetzes geliefert, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Mobilstation wie sie in Anspruch 7 definiert ist, geliefert.
In einem ersten Verfahren der Erfindung für das Identifizieren von Basisstationen eines Zeitmultiplex-Mobilfunknetzwerks werden Daten von der bedienenden Basisstation an die Mobilstation übertragen, die die Differenzen über das Zeitverhalten von Rahmen der benachbarten Basisstationen betreffen, wobei in der Mobilstation auf der Basis der Differenzen über das Zeitverhalten von Rahmen die Systemdatenempfangszeiten für die benachbarten Basisstationen bestimmt werden, und die Systemdaten werden gelesen, und die Nachbarbasisstationen werden identifiziert.
Im ersten Verfahren gemäß der Erfindung sendet die bedienende Zelle oder Basisstationen die Differenzen über das Zeitverhalten von Rahmen der Basisstationen auf der Nachbarliste an die Mobilstation. Die Differenzen des Zeitverhaltens der Rahmen wurden beispielsweise für eine pseudo-synchrone Übergabe berechnet. Die Berechnung kann basieren auf gegenseitigen Differenzen des Zeitverhaltens von Basisstationen, die vom Mobiltelefon gemessen und mitgeteilt werden. Die Differenzdaten über das Zeitverhalten von Rahmen werden im aktiven Zustand vorzugsweise auf einem geeigneten Steuerkanal, wie dem langsamen, zugewiesenen Steuerkanal SACCH oder dem schnellen, zugewiesenen Steuerkanal FACCH übertragen, und entsprechend werden diese Daten im Ruhezustand vorzugsweise auf dem Sendesteuerkanal BCCH oder dem gemeinsamen Steuerkanal CCCH übertragen. Die Differenzdaten über das Zeitverhalten von Rahmen können auch auf andere geeignete Weise übertragen werden. Die Mobilstation empfängt die Differenzdaten über das Zeitverhalten von Rahmen und verwendet sie, um die Empfangszeiten für die Systemdaten der Basisstation zu berechnen. Dies bedeutet die Bestimmung des Zeitfensters für das Auftreten der RUHE-Rahmen, die mit den BSICs ausgerichtet sind, die durch jede Basisstation auf der Nachbarliste übertragen werden. Diese RUHE-Rahmen werden dann für das Lesen der BSICs verwendet. So sucht die Mobilstation hier nicht nach dem Frequenzkorrekturkanal FCCH, wobei diese Suche die größte Menge der RUHE-Rahmen-Kapazität verbraucht.
Somit weist die Erfindung den Vorteil auf, dass die Systemdaten, vorzugsweise die Identifikationskodes der Basisstationen, die den neuen Frequenzen auf der Nachbarliste entsprechen, relativ schnell gelesen werden können. Zusätzlich hat die Erfindung den Vorteil, dass mehr Zeit verbleibt für das Prüfen der Identifikationskodes der alten Basisstationen auf der Liste, da keine RUHE-Rahmen bei der Suche nach den Zeitverhaltens-/Synchronisationsdaten, das sind FCCH-Rahmen, der neuen Basisstationen verschwendet werden.
Weiterhin weist die Erfindung den Vorteil auf, dass wenn sich die Mobilstation im Ruhezustand befindet, der Energieverbrauch gegenüber dem aktuellen Wert abnimmt. Dies basiert auf der Tatsache, dass wenn die Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen bekannt sind, weniger Zeit verbraucht wird beim Überwachen der Systemdaten der Nachbarzellen, und die aktive Zeit der Mobilstation somit kürzer wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Lesen der Systemdaten und die Identifikation der Nachbarbasisstationen die Feldstärkemessungen. Wenn die Feldstärkemessung asynchron durchgeführt werden muss, das heißt ohne Kenntnis, ob es sich beim gemessenen Zeitschlitz um eine Referenzleistung handelt, ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, die Zuverlässigkeit der Messung zu verbessern, indem man auf dem Träger eine minimale Anzahl von Zeitschlitzen bei einer festen Sendeleistung oder Referenzleistung hat. Je mehr solche Zeitschlitze vorhanden sind, desto zuverlässiger ist die Messinformation. Bei der Überwachung der Nachbarbasisstationen wird die Zuverlässigkeit der Feldstärkemessung (RSSI) verbessert, wenn die Orte der Trägerreferenzleistungszeitschlitze im Sendesteuerkanal-BCCH-Träger bekannt sind. Es ist vorteilhaft, wenn die Referenzleistungszeitschlitzorte und die Differenzen über das Zeitverhalten der Rahmen in Bezug auf andere Nachbarbasisstationen über den Sendesteuerkanal BCCH der bedienenden Basisstation übertragen werden. Zusätzlich wird, wenn die Orte der Sendesteuerkanalzeitschlitze, die von den Nachbarbasisstationen beispielsweise durch ein Zeit- oder Frequenzspringen springen, die Information auch in den Sprungfrequenzen der anderen Basisstationen übertragen.
Die Erfindung liefert vorteilhafterweise ein neues Verfahren zur Identifizierung von Basisstationen eines Zeitmultiplex-Mobilfunknetzwerks in einer Mobilstation und mildert die oben beschriebenen Nachteile.
Die Erfindung wird nun detaillierter beschrieben. In der Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen.
1a und 1b zeigen die Suche nach dem Identifikationskode einer neuen Basisstation gemäß dem Stand der Technik, wobei 1a eine gegebene Anfangssituation zeigt, und 1b die Situation nach sechs TCH-Rahmen zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das das Sammeln, das Aktualisieren und das Übertragen von Differenzdaten über das Zeitverhalten eines Basisstationsrahmens an eine Mobilstation gemäß einem ersten Verfahren darstellt;
3 zeigt in Form eines Blockdiagramms den Empfang von Systemdaten, insbesondere von Identifikationskodes von benachbarten Basisstation in einer Mobilstation gemäß dem ersten Verfahren;
4 zeigt das Lesen von Identifikationskodes neuer Nachbarbasisstationen;
5 zeigt in Form eines Blockdiagramms den Empfang von Systemdaten, insbesondere von Identifikationskodes von Nachbarbasisstationen in einer Mobilstation im Ruhezustand; und
6 zeigt ein Blockdiagramm einer ersten Mobilstation gemäß der Erfindung.
Die 1a und 1b zeigen das aktuell bekannte Verfahren für das Suchen eines Identifikationskodes einer neuen Basisstation. In der anfänglichen Situation sendet eine Basisstation eine Nachbarliste an eine Mobilstation. Die Mobilstation misst alle Frequenzen auf der Liste und findet beispielsweise die sechs stärksten von ihnen. Wenn die Nachbarliste eine neue Frequenz unter den sechs stärksten Frequenzen enthält, wird die Mobilstation beginnen, den zugehörigen BSIC-Identifikationskode zu suchen, sobald sie zu der speziellen Frequenz im Basisstationsidentifikationsverfahren kommt. Ein TDMR-Rahmen, der für diesen Zweck zugewiesen ist, das ist der RUHE-Rahmen im Multirahmen 101 des Verkehrskanals TCH, wird für das Suchen verwendet. Während eines einzigen RUHE-Rahmens ist es möglich, einen TDMA-Rahmen im BCCH/CCCH-Multirahmen 102, der durch die Basisstation unter Verwendung der in Frage kommenden Frequenz übertragen wird, zu prüfen. Da die Basisstationen nicht synchronisiert sind, kann der RUHE-Rahmen der Mobilstation mit irgend einem Teil des BCCH/CCCH-Multirahmens der Basisstation zusammenfallen. 1a nimmt an, dass der RUHE-Rahmen zuerst mit einem TDMA-Rahmen des CCCH-Typs zusammenfällt (das ist die gestrichelte Linie) im Hinblick auf den Zeitschlitz, indem die Synchronisationsimpulsfolge lokalisiert würde, wenn der Rahmen ein SCH-Rahmen wäre. Der TCH-Multirahmen entspricht 26 TDMA-Rahmen, und der BCCH/CCCH-Multirahmen entspricht 51 TDMA-Rahmen. Da 2·26 = 52, fällt der RUHE-Rahmen mit dem CCCH-Rahmen 104 zwei TCH-Multirahmen später, der FCCH-Rahmen 105 vier TCH-Multirahmen später und der SCH-Rahmen 105 sechs TCH-Multirahmen später zusammen, wie das in 1b gezeigt ist. Zwei TCH-Multirahmen früher hat die Mobilstation vom dann zusammen fallenden FCCH-Rahmen eine Frequenzkorrekturimpulsfolge gelesen, die den Ort des SCH-Rahmens anzeigt. Natürlich wird die Suche nach dem FCCH-Rahmen bei jedem RUHE-Rahmen und nicht nur zu jeder Sekunde ausgeführt. Die Bedeutung der Bezeichnungen a, c, f und s in den 1a und 1b ist folgende: a = langsamer zugehöriger Steuerkanal SACCH, c = gemeinsamer Steuerkanal CCCH, f = Frequenzkorrekturkanal FCCH und s = Synchronisationskanal SCH.
SCH-Rahmen sind im BCCH/CCCH-Multirahmen einmal alle 11 TDMA-Rahmen und ansonsten in Intervallen von 10 TDMA-Rahmen angeordnet. Wenn ein BSIC gefunden wurde, so weiß die Mobilstation ohne ein Suchen, wann er wieder gelesen werden kann.
Eine Mobilstation kann die Feldstärke einer Basisstation während jedes Verkehrskanals zwischen dem Senden und Empfangen einer Sprachsignalimpulsfolge messen. Das Verfahren gemäß der Erfindung erfordert, dass die Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen der benachbarten Basisstationen bestimmt werden. In einem zellularen Netzwerk, das eine pseudosynchrone Übergabe unterstützt, werden die Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen in jedem Fall berechnet, sogar mit einer Genauigkeit, die größer als gefordert ist. Die Berechnung der Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen basiert auf Zeitverhaltensmessungen, die durch alle Mobilstationen ausgeführt werden, die im in Frage stehenden Gebiet arbeiten, und auf der Formel OTD = RTD + tb – ta (1)wobei

RTD: = Differenz im Zeitverhalten der Rahmen zwischen den Basisstationen a und b
OTD: = Differenz im Zeitverhalten der Rahmen zwischen den Basisstationen a und b, gemessen durch die Mobilstation
ta: = Ausbreitungszeit zwischen der Basisstation a und der Mobilstation
tb: = Ausbreitungszeit zwischen der Basisstation b und der Mobilstation.

Die Berechnung von Differenzen im Zeitverhalten von Rahmen wird detaillierter beispielsweise in der GSM 5.10 Empfehlung von der ETSI (European Telecommunications Standards Institute) und im US-Patent Nr. 5,128,925 diskutiert.
Das Flussdiagramm in 2 zeigt das erste Verfahren gemäß der Erfindung im Hinblick auf die Funktionen der bedienenden Basisstation. Eine Nachbarliste wird für die Basisstation zusammengestellt (201). Diese Nachbarliste enthält die Sendefrequenz und andere Information für die der Basisstation geographisch benachbarten Basisstationen. Die Differenzen RTD im Zeitverhalten der Rahmen der Basisstationen, die in der Nachbarliste eingeschlossen sind, werden bestimmt (202), und sie werden verwendet, um eine Datei oder Liste der Differenz des Zeitverhaltens der Rahmen für die Nachbarbasisstationen zu bilden (203). Wenn eine Mobilstation sich vom Gebiet einer Zelle zum Gebiet der bedienenden Zelle oder Basisstation bewegt (204), wird das durch eine an sich bekannte Weise detektiert, und die Liste der Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen der bedienenden Zelle wird an die Mobilstation übertragen (205). Die Nachbarliste und zur selben Zeit die Liste der Differenz des Zeitverhaltens der Rahmen kann 6 Basisstationen oder sogar mehr, aktuell maximal 32, einschließen.
In der Praxis findet die Übertragung der Liste der Differenz im Zeitverhalten der Rahmen nur einmal statt, das heißt, so bald, wie die Mobilstation sich in das Gebiet einer neuen Zelle bewegt hat. Die Daten über die Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen bleiben im allgemeinen während der Zeit, zu der eine Mobilstation in einer speziellen Zelle bleibt, stabil. Bei langen Gesprächen in einer Zelle kann es sein, dass die Daten in der Liste der Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen sich möglicherweise ändern. Dann werden die Daten über die Differenz des Zeitverhaltens der Rahmen erneut übertragen, zumindest für den Teil der neuen Zellen, die noch nicht identifiziert wurden.
Wenn die Differenzdaten über das Zeitverhalten der Rahmen mit einer Genauigkeit von sagen wir 100 μs gegeben sind, was genau genug für das Lesen des BSIC ist, so kann die Differenz im Zeitverhalten der Rahmen unter Verwendung von 11 Bits angezeigt werden, und Differenzdaten im Zeitverhalten von sechs Rahmen verwenden 66 Bits vor der Kanalkodierung. Die Kapazität des langsamen zugehörigen Steuerkanals SACCH beträgt 542 Bit/s. Der SACCH wird in der Abwärtsverbindungsrichtung (von der bedienenden Basisstation zur Mobilstation) sehr wenig verwendet, so dass er für die Übertragung von Differenzdaten über das Zeitverhalten der Rahmen sehr geeignet ist.
Es sollte angemerkt werden, dass die Differenzdaten über das Zeitverhalten der Rahmen mit einer niedrigeren oder höheren Genauigkeit als 100 μs gegeben sein können. Es ist ein Kompromiss zwischen der Anzahl von Bits, die für die Übertragung der Zeitverhaltensdifferenzen erforderlich ist, und dem Vorteil, der im Mobiltelefon gewonnen wird. Eine höhere Genauigkeit erfordert einen größeren RUHE-Rahmen des Mobiltelefons, was zu Anforderungen einer höheren Geschwindigkeit des Synthesizers führt, oder alternativ muss das Mobiltelefon nach dem BSIC im Gebiet von zwei RUHE-Rahmen statt von einem auf der Basis der gegebenen Zeitverhaltensinformation suchen.
Das Flussdiagramm der 3 zeigt das erste Verfahren gemäß der Erfindung im Hinblick auf die Funktionen der Mobilstation. Die Mobilstation empfängt über ihren RF-Empfänger und geeignete Verarbeitungseinheiten im Schritt 301 eine Liste der Differenzen des Zeitverhaltens der Rahmen von der bedienenden Basisstation. Auf der Basis dieser Differenzdaten über das Zeitverhalten der Rahmen bestimmt die Mobilstation im Schritt 302 in ihrer Steuereinheit beispielsweise die Zeitfenster, in welchen die Systemdaten jeder benachbarten Basisstation empfangen werden können. Dann wird vorteilhafterweise die Formel (1) verwendet, gemäß derer die Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen der Mobilstation und der Basisstation bestimmt werden, und weiterhin kann in dieser Ausführungsform das Zeitfenster, in welchem die BSIC von jeder der Basisstationen auf der Nachbarliste gesendet wird, gelesen werden. Dann wird in der Mobilstation gewöhnlicherweise berechnet, welcher RUHE-Rahmen derjenige ist, der mit dem BSIC zusammenfällt, der durch jede Basisstation gesendet wird. Auf der Basis dieser Daten liest die Mobilstation im Schritt 303 die BSICs der Basisstationen und/oder mögliche andere Systemdaten.
4 zeigt das Verfahren für das Definieren des Moments des Lesens der Identifikationsdaten, insbesondere des BSIC, neuer Basisstationen in Bezug auf die RUHE-Rahmen. Man nehme an, dass die Mobilstation sich in das Gebiet einer neuen bedienenden Basisstation bewegt hat, und dass die Basisstation an die Mobilstation eine neue Nachbarliste und eine Liste der Differenzen über das Zeitverhalten der Rahmen übertragen hat. In diesem Beispiel weist die Liste der Differenz über das Zeitverhalten der Rahmen vier neue Basisstationen 401, 402, 403, 404 auf. Auf der Basis der Liste der Differenzen über das Zeitverhalten der Rahmen berechnet die Mobilstation die Zeitverhaltensdifferenzen ihres eigenen TCH-Multirahmens 400, der als Referenz gewählt wird, und solche der TCH/CCCH-Multirahmen der neuen Nachbarbasisstationen 401, 402, 403, 404. Man nehme als Werte für diese Differenzen des Zeitverhaltens der Rahmen folgendes an:

Δt1 = –19,9 ms
Δt2 = +96,3 ms
Δt3 = –74,5 ms
Δt4 = +27,1 ms

Ein negativer Wert in der Tabelle oben bedeutet, dass der TCH/CCCH-Multirahmen, der von der in Frage stehenden Basisstation 403 empfangen wird, früher startet als der TCH-Multirahmen 400, der als Referenz verwendet wird. Da die Dauer eines TDMA-Rahmens 4,615 ms beträgt, erhalten wir die folgende Tabelle für eine sensible Verwendung der RUHE-Rahmen:
Die Nummer des RUHE-Rahmens zeigt die Nummer des RUHE-Rahmens an, gezählt vom Moment t = 0, der verwendet werden muss, um eine Ausrichtung mit (der Frequenzkorrekturimpulsfolge FC oder) dem BSIC das erste Mal zu erreichen. Die erste FC-Impulsfolge und der BSIC der Basisstationen 401 und 404 treten so auf, dass sie mit denselben RUHE-Rahmen zusammen fallen, und somit wird der nächste korrekte RUHE-Rahmen für eine von ihnen berechnet, in diesem Fall für die Basisstation 404. Wenn die RUHE-Rahmen gemäß der Tabelle verwendet werden, geht keine RUHE-Rahmenkapazität verloren; der Rest der RUHE-Rahmen sind für die BSIC-Prüfungen der alten Basisstationen verfügbar. Es sei hervorgehoben, dass in der BSIC-Dekodierung gemäß der Erfindung normalerweise überhaupt keine Notwendigkeit besteht, die FCCH-Impulsfolge (das ist die FC-Impulsfolge) zu empfangen.
Das erste Verfahren gemäß der Erfindung kann auch angewandt werden, wenn sich die Mobilstation im Ruhezustand befindet. Ein einfaches Diagramm in 5 zeigt die Funktion einer solchen Mobilstation. Die bedienende Basisstation erstellt (auch) eine allgemeine Liste der Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen mit den Rahmenstrukturen der umgebenden Basisstationen 501. Diese Liste der Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen enthält typischerweise die Zeitverhaltensdifferenzdaten aller Nachbarbasisstationen, so weit sie bekannt sind. Die allgemeine Liste über die Differenzen des Zeitverhaltens der Rahmen wird auf dem Sendesteuerkanal BCCH oder dem gemeinsamen Steuerkanal CCCH übertragen, so dass sie von allen Mobilstationen im Gebiet 502 gelesen werden kann. Eine Mobilstation im Ruhezustand liest die Liste und berechnet die Zeitmomente, während der die Systemdaten von den verschiedenen Basisstationen 503 gelesen werden können. Dann muss die Mobilstation nicht getrennt für jede Basisstation nacheinander Rahmen lesen und darauf warten, dass die FCCH-Kanäle erscheinen. Das Ergebnis: ein reduzierter Energieverbrauch.
6 zeigt eine erste Mobilstation gemäß der Erfindung. Sie zeigt in der Form des Blockdiagramms die Einheiten der GSM-Mobilstation 600, die beim Empfang und der Verarbeitung einer Liste der Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen gemäß der Erfindung beteiligt sind. Ein Funkfrequenzsignal, das von einer Basisstation gesendet wird, wird mittels eines RF-Empfängers 601 empfangen, wo es dann A/D-gewandelt wird. Das digitale Signal wird zu einem Demodulator genommen, um entschachtelt zu werden, und die Sprachinformation oder dergleichen wird in Töne in einem (in 6 nicht gezeigten) Kopfhörer umgewandelt. Diese Funktionen werden durch eine Steuereinheit 602 gesteuert, die die Mobilstationssteuerinformation, die von der Basisstation kommt, verarbeitet. Änderungen, die durch die Erfindung verursacht werden, sind auf die Steuereinheit 602 gerichtet. Sie umfasst gemäß der Erfindung Mittel für das Identifizieren, Lesen und Speichern 603 einer Liste der Differenzen im Zeitverhalten der Rahmen der Nachbarbasisstationen, die von einer Basisstation kommt, und Mittel für das Bestimmen der Empfangszeiten, das sind Zeitfenster, für die Systemdaten einer Nachbarbasisstation auf der Basis der Differenzen 604 im Zeitverhalten der Rahmen. Die Mittel 602 und 603 sind vorteilhafterweise Softwareeinheiten in der Steuereinheit 602. Die so geschaffene Empfangszeitinformation wird in der Mobilstation für das Empfangen und Lesen der Systemdaten der Nachbarbasisstation verwendet.
Oben wurden das Verfahren und die Mobilstation hauptsächlich unter Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, aber es ist offensichtlich, dass die Erfindung auf viele verschiedene Arten innerhalb des Umfangs der Ansprüche, die unten aufgeführt sind, modifiziert werden kann.

Claims

Verfahren, um in einer Mobilstation Basisstationen eines Zeitmultiplex-Mobilnetzwerks zu identifizieren, wobei Systemdaten gelesen werden und Nachbarbasisstationen identifiziert werden, dadurch gekennzeichnet, dass: – Differenzdaten über das Zeitverhalten von Datenübertragungsblöcken für Nachbarbasisstationen von der bedienenden Basisstation an die Mobilstation (600) übertragen werden (301, 501); – Empfangszeiten für die Systemdaten der Nachbarbasisstationen in der Mobilstation (600) auf der Basis der Differenz im Zeitverhalten von Datenübertragungsblöcken bestimmt werden (302, 502); – die Systemdaten gelesen werden (303) und Nachbarbasisstationen auf der Basis der bestimmten Empfangszeiten identifiziert werden; und wobei in der Mobilstation (600) auf der Basis der Differenz im Zeitverhalten von Datenübertragungsblöcken ein Zeitfenster für das Erscheinen eines Identifikationscodes in den Systemdaten einer neuen Basisstation bestimmt wird (302) und der Identifikationscode in dem Zeitfenster gelesen wird (303).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bedienende Basisstation eine Liste über Differenzen im Zeitverhalten von Datenübertragungsblöcken mit Basisstationen auf einer Nachbarliste pflegt (201, 203).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzdaten über das Zeitverhalten von Datenübertragungsblöcken auf dem langsamen zugehörigen Steuerkanal SACCH an die Mobilstation (600) übertragen werden (301).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzdaten über das Zeitverhalten von Datenübertragungsblöcken auf dem Sendesteuerkanal BCCH oder gemeinsamen Steuerkanal CCCH an die Mobilstation (600) übertragen werden.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Mobilstation (600) im Ruhezustand die Differenzdaten über das Zeitverhalten von Datenübertragungsblöcken von dem Sendesteuerkanal BCCH oder gemeinsamen Steuerkanal CCCH gelesen werden, und verwendet werden, um die Lesezeiten für die Systemdaten der Nachbarbasisstationen zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lesen von Systemdaten und das Identifizieren von Nachbarbasisstationen Feldstärkemessungen einschließen.
Mobilstation (600), umfassend eine Steuereinheit (602), welche Mittel einschließt, um Basisstationen eines Zeitmultiplex-Netzwerks zu identifizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Identifizieren umfassen: – Mittel (603) zum Identifizieren, Lesen und Speichern einer Liste einer Differenz des Zeitverhaltens von Datenübertragungsblöcken für die Nachbarbasisstationen, die von einer Basisstation kommt; – Mittel (604) zum Bestimmen von Empfangszeiten für die Systemdaten einer Nachbarbasisstation auf der Basis der Differenzen im Zeitverhalten von Datenübertragungsblöcken; – Mittel zum Lesen von Systemdaten und Identifizieren von Nachbarbasisstationen auf der Basis der bestimmten Empfangszeiten; – Mittel zum Bestimmen (302) eines Zeitfensters für das Erscheinen eines Identifikationscodes in den Systemdaten einer neuen Basisstation auf der Basis der Differenz im Zeitverhalten von Datenübertragungsblöcken; und – Mittel zum Lesen (303) des Identifikationscodes in dem Zeitfenster.