CN101180913A - 用于多模无线通信设备的蜂窝选择装置 - Google Patents

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Abstract

一种专用于无线通信设备(MS)的蜂窝选择装置(D)，其中无线通信设备被配置成与包含无线电通信蜂窝的无线电通信网络建立无线电通信并且从所述网络接收表征了蜂窝环境和表征了所述环境下每个蜂窝的服务容量的数据。该装置(D)包括控制装置(CM)，所述控制装置被配置成如下，当其设备(MS)需要接入一个选定的网络服务时，所述控制装置接入被所述设备(MS)接收并表征了所述蜂窝环境和所述对应的蜂窝服务容量的数据，以确定在该环境中是否存在允许接入所述网络服务的至少一个蜂窝，并且如果所述选择的蜂窝使得至少一个选定的无线电参数标准被满足，则命令所述设备(MS)或者继续进行或者通过这些确定的蜂窝中选择的一个来建立与所述网络的无线电通信。

Description

用于多模无线通信设备的蜂窝选择装置
技术领域
本发明涉及无线电通信网络领域，更确切的说，本发明涉及多个无线通信设备对不同网络服务的可接入性。
背景技术
无线通信设备在此应该被理解为配置成与无线电通信网络建立无线电通信的一类设备，特别是移动电话以及装备有无线电通信装置的个人数字助理(PDA)或者便携式电脑。这些设备通常被称做移动站(MS)或者用户设备(UE)。
现在，越来越多通信标准共同存在或者将要共同存在于同一个网络或者相互连接的几个网络之中。在这些标准中，2G标准(例如GSM)、2.5G标准(例如GPRS)、2.75G标准(例如EDGE)、以及3G标准(例如UMTS)尤其值得提及。
在涉及到同等技术时，一个标准到另一个标准的转换是一件“容易”的工作。这在从2G标准到2.5G标准转换的情况下尤为显著。这些标准实际上使用了同一类调制(GMSK)，于是转换主要要求使用新软件发布对(无线电接入网络的)基站进行更新。
但是当新标准使用了新的调制(例如EDGE情况下的8PSK)或者新的无线电接入模式(如UMTS中的情况)时，这种转换将复杂得多和昂贵得多。例如从GPRS到EDGE的转换要求用新的软件和硬件发布来更新无线电接入网络的基站(BTS)和基站控制器(BSC)。因此整个网络的更新会长达几年，在此期间，与GPRS基站相关联的蜂窝不能够为与其相连接的多个无线通信设备提供与EDGE基站相关联的蜂窝所提供的对网络服务的无线电接入(例如高吞吐量或高数据比特率)。从GPRS或EDGE到UMTS的转换更复杂因为它要求新的网络配置。
这种情况妨碍了使用(通过两个无线电通信子系统)提供例如GSM/GPRS/EDGE模式甚至GSM/GPRS/EDGE/UMTS模式的多模工作方式的多个无线通信设备的用户。
事实上，如本领域技术人员所知道的，一件无线通信设备被配置来根据它从周围蜂窝中接收到的下行链路信号(通常为BCCH载波)的无线电参数的电平来选择其借以接入网络的蜂窝。换句话说，一件无线通信设备选择瞬时提供最高无线电参数电平的蜂窝以便于可靠地解码下行链路信号并获得上行链路通信的最大概率。因此，EDGE或者UMTS蜂窝可被瞬时提供更高无线电参数电平的GPRS蜂窝“隐藏”，从而禁止设备用户接入EDGE或者UMTS网络服务。
所以，本发明的目标是改善这种状况。
发明内容
出于这个目的，本发明为一个无线通信设备提供了蜂窝选择装置，其中所述无线通信设备被配置成与包含无线电通信蜂窝的无线电通信网络建立无线电通信并且从所述网络接收表征设备蜂窝环境和表征该环境下每个蜂窝的服务容量的数据。
该蜂窝选择装置具有这样的特征，它包括控制装置，其中控制装置被配置成如下，当其设备需要接入一个选定的网络服务时，控制装置接入被其设备接收并表征了其蜂窝环境和对应的蜂窝服务容量的数据，以确定在该环境中是否存在允许接入该选定网络服务的至少一个蜂窝，并且如果这个选择的蜂窝使得至少一个选定的无线电参数标准被满足则命令其设备或者继续进行或者通过这些确定的蜂窝中所选择的一个来建立与该网络的无线电通信。
根据本发明的蜂窝选择装置可包括单独地考虑的或者结合在一起的多个附加特征，尤其是：
-无线电参数可以是载波电平(例如BCCH载波)；
-无线电参数可以是包括载波电平的重新选择参数C1和C2(它们在3GPP规范TS 05.08 V8.19.0(2003-11)章节6.4中定义)。在这种情况下，控制装置被配置成将移动电话所处蜂窝的参数C2的值C2s与提供选定的网络服务的每个邻近蜂窝的每个对应值C2ni进行比较，随后，如果值C2s大于每个加到选定阈值的值C2ni，并且如果移动电话所处蜂窝的参数C1的值C1s大于0，则控制装置选择这个提供最佳值C2ni的邻近蜂窝(ni)；
-控制装置可配置成将(被其设备接收并表征了其蜂窝环境和对应的蜂窝服务容量的)数据以及相关的无线电参数存储到存储器装置中；
-控制装置可配置成被建立来为从一组至少两个网络服务中选定的指定网络服务执行蜂窝选择；
-控制装置可配置成为选定的指定网络服务执行蜂窝选择；
-指定网络服务可由用户简要特征定义；
-控制装置可配置来为一个选定的网络服务自动地执行蜂窝选择；
-网络服务可被GPRS标准和EDGE和/或UMTS标准支持。
本发明还提供了一种无线通信设备，其包括如上介绍的一种蜂窝选择装置。
所述设备例如可以是移动电话。而且该设备可包括耦合到其蜂窝选择装置的人/机界面(MMI)，并且该界面包括了用户可以在其中进行操作来启用或者禁用蜂窝选择装置的菜单。这个菜单还可以配置成允许用户建立所述蜂窝选择装置。
附图说明
本发明的其它特征和优点将通过研究随后的详细说明以及附图变得明显，其中：
-图1示意地说明了包括根据本发明的蜂窝选择装置的实施例的移动电话，以及
-图2示意地说明了根据本发明能在一件无线通信设备中实现的一种蜂窝选择算法。
具体实施方式
本发明的目标是根据由无线电通信网络(版本99(R99)规范以及之后的版本规范)提供的所需网络服务来为一件无线通信设备提供蜂窝选择性。
在以下的描述中，无线通信设备被看作是移动电话，例如GPRS/EDGE双模电话。但是本发明并不限定于这种类型的设备。例如，它可能是GSM/GPRS/EDGE/UMTS多模电话，或是包含通信装置的便携式电脑或者PDA(个人数字助理)。
无线电通信网络，例如GPRS/EDGE无线电通信网络，可按照示意性的但足以理解本发明的方式总结成与无线电接入网络(或者BSS)相连接的核心网络。
无线电接入网络包括基站(或者BTS)以及无线电网络控制器(或者RNC)，它们通过中间的专用传输网络连接。
每个基站(或者BTS)都与一个蜂窝相关联，其中该蜂窝覆盖移动电话能建立或者继续进行无线电通信的无线电范围。
无线电网络控制器(或者RNC)被配置成控制至少一个基站。无线电网络控制器(或者RNC)主要负责资源分配管理，这样可以通过无线电网络控制器各自控制的基站在移动电话和核心网络之间建立网络服务。
网络服务，例如连接(或者链接)，能用于在核心网络和移动电话之间传输数据。在众多要求高吞吐量的网络服务中，我们可以列举出MMS(多媒体信息服务)、视频流、互联网访问、移动电视(TV)以及MPEG音乐下载。
如同在图1中所示意性地说明的那样，移动电话MS包括耦合到通信装置(或者模块)CD的天线，其中该通信装置(或者模块)CD被配置为通过其无线电接入网络与移动网络建立通信以进行数据交换。在描述的这个例子中，通信装置CD适合于GPRS以及EDGE两种标准。因此，当建立了与移动网络的连接后，它能通过GPRS或者EDGE蜂窝提供对GPRS或者EDGE网络服务的接入。
通信装置CD特别地被配置成从无线电接入网络接收表征移动电话蜂窝环境和表征所述环境下每个蜂窝的服务容量的数据。
表征移动电话蜂窝环境的数据定期地被基站(BT)通过被称为广播控制通道(BCCH)的逻辑通道在空中接口进行广播。这些数据描述了围绕移动电话MS所处的无线电覆盖中的一个蜂窝的多个蜂窝。
表征蜂窝服务容量的数据同样被基站(BT)按照3GPP规范TS44.018 V4.15.1(2003-12)通过逻辑通道BCCH在空中接口进行广播。该数据广播通常定期地每30秒执行一次。根据上述的3GPP规范的表格9.1.43a.1/3更确切地说是信息元素“SI 13 Rest Octets”的最后字段(在TS 44.018的表格10.5.2.37b.1中进行了描述并且根据TS 44.060 V4.14.0(2003-12)中规定的语法进行了编码)中的指示，广播的数据描述了GPRS和EDGE蜂窝选项，并且特别地说明了哪一个蜂窝支持GPRS或EDGE服务。
为了让移动电话MS能够在需要的时候接入选定的网络服务，本发明提出了蜂窝选择装置D。
装置D至少包括控制模块CM，每次移动电话MS需要接入选定的网络服务时此装置D都会介入。因此它优选地与通信装置CD集成在一起，例如与控制通信建立的无线资源层集成在一起。
该控制模块CM被配置来接入被控制模块CD接收到的蜂窝环境数据和对应的蜂窝服务容量数据(此后称为“蜂窝信息数据”)，从而决定在移动电话环境中是否存在允许接入选定的网络服务的一个或者多个蜂窝。如果存在，则控制模块CM通过从刚才所确定的蜂窝中所选择的一个蜂窝命令通信装置CD要么继续进行要么建立与网络的无线电通信。所选择的蜂窝是所确定的蜂窝中的一个，并且它使得至少一个选定的无线电参数标准被满足。
换句话说，被控制模块CM选择并且必须被移动电话使用来接入选定的网络服务的蜂窝是不仅能接入该选定的网络服务并且满足(多个)标准的周围的蜂窝。
于是，为了选择蜂窝，控制模块CM首先确定能提供对选定的网络服务进行接入的所有蜂窝，然后选择其中能最好地满足标准的一个。另一种方法是，控制模块CM可以首先确定能满足标准的所有蜂窝，然后选择其中能提供对选定的网络服务进行接入的一个(在至少有两个蜂窝提供这种接入的情况下优选地选择最能够满足标准的一个)。
无线电参数可以是传统的重新选择参数C1和C2(由3GPP规范TS 05.08 V8.19.0(2003-11)章节6.4所定义)，所述重新选择参数C1和C2包括被周围(或邻近)蜂窝的基站用来传输它们的蜂窝信息数据的载波电平。例如可以使用BCCH载波电平。但这并不是强制的。实际上，可以使用由移动电话MS计算确定的任何类型的无线标准(CR)。
当控制模块CM使用(由通信装置CD计算确定的)重新选择参数C1和C2作为移动电话MS所处的(服务)蜂窝的无线参数时，它确定对应于第i个邻近蜂窝ni(例如i＝1到6)的C2ni。随后，如果对于提供选定的服务(例如EDGE服务)的每一个邻近蜂窝ni，C2s＞2ni+阈值，并且如果同时Cls大于0(Cls＞0)，则控制模块CM选择提供最佳C2ni的蜂窝ni。
控制模块CM被配置成将通信装置CD接收到的并对蜂窝选择有用的蜂窝信息数据和相关无线点参数存储到存储器MY中。可以考虑采用任何类型的存储器装置。如图2所示，存储器MY可以是蜂窝选择装置D的一部分。在另一种形式中，存储器MY可以是通信装置CD的一部分。
蜂窝信息数据和对应的无线电参数可以在每次被通信装置CD接收时被通信装置CD自动地馈入蜂窝选择装置D。
这种存储器MY有助于控制模块CM进行的蜂窝选择，因为当需要进行蜂窝选择的时候控制模块CM只需要接入存储器MY来确定蜂窝信息数据。如果没有存储器MY，控制模块CM在执行需要的蜂窝选择之前则必须等待直到通信设备CD接收到广播蜂窝信号数据。
图2示意地说明了一种能够由根据本发明的装置D在一件无线通信设备MS中实现的蜂窝选择算法。该蜂窝选择是基于前述对接收到的BCCH载波电平的比较，当然其它的无线电参数标准同样适用。
在步骤10中，由于当前蜂窝s不提供选定的网络服务，通信装置CD命令装置D选择提供对选定的网络服务进行接入的蜂窝(ni)。
在步骤20，控制模块CM根据蜂窝信息数据(例如存储在存储器MY中的蜂窝信息数据)确定能够提供对选定的网络服务进行接入的所有周围的蜂窝。
如果控制模块CM没有找到任何能提供对选定的网络服务进行接入的蜂窝，控制模块CM通知通信装置CD没有可获取的邻近蜂窝能提供对选定的网络服务进行接入。随后算法直接进入步骤60，其中通信装置CD要么通过所连接的蜂窝继续进行进程中的无线电通信，要么通过提供最佳BCCH载波电平的蜂窝建立无线电通信。在两种情况下，移动手机MS都不能接入选定的网络服务。
这时，如果控制模块CM找到一个或者多个蜂窝能提供对选定的网络服务进行接入，那么它进入步骤30来确定是否这些蜂窝中有一个能满足无线电参数标准。在此无线电参数假设为BCCH载波电平(这仅仅作为一个例子)。
如果这些蜂窝中没有一个满足无线电参数标准，控制模块CM通知通信装置CD没有可获取的邻近蜂窝可以提供对选定的网络服务进行接入。于是算法直接进入步骤60，其中通信装置CD要么通过所连接的蜂窝继续进行进程中的无线电通信，要么通过提供最佳BCCH载波电平的蜂窝建立无线电通信。在两种情况下，移动手机MS都不能接入选定的网络服务。
如果控制模块CM发现一个或者更多蜂窝满足标准，它选择其中最好地满足标准的一个并且进入步骤40。
在步骤40中，控制模块CM命令通信装置CD或者继续进行或者通过在步骤30中选择的蜂窝来建立与网络的无线电连接。
随后在步骤50，通信装置CD要么通过选择的蜂窝建立与网络新的通信，要么将进程中的通信传输给选择的蜂窝。
于是算法在步骤60终止，其中为了通过所选择的网络服务传输数据，通信装置CD要么继续进行进程中的无线电通信，要么通过选择的蜂窝建立无线电通信。
移动手机MS想要接入的网络服务可能是被用户或者移动手机选择的(考虑到用户需要，可能由用户资料定义)或是被预设的。
控制模块CM确实可被设置用来执行从多个网络服务中选择由移动手机MS(例如其通信装置CD)设定的网络服务的蜂窝选择。
在第一变换中，设定的网络服务可以被由用户定义的并且存储在移动电话MS中(很可能在存储器MY中)的用户简要特征所设定。在这个情况下，控制模块CM被设置来自动地为由用户简要特征定义的(选定的)预定的网络服务执行蜂窝选择。
对于定义用户简要特征的用户，移动电话MS可包括人/机界面MMI。在这个情况下，人/机界面MMI包括具有用于用户简要特征定义的项的菜单。
在第二变换中，控制模块CM可被设置用来执行由用户设定的网络服务的蜂窝选择。这时移动手机MS能使用上述人/机界面(MMI)。但是后者需要与蜂窝选择装置D连接并且包括由用户设置的专用于蜂窝选择设备的菜单项。
菜单还可以包括允许用户启用或者禁用蜂窝选择装置D的另一个专用项。在启用模式下，每当移动手机要求时蜂窝选择装置D自动地进行蜂窝选择。在禁用模式下，蜂窝选择装置D不被允许进行蜂窝选择。因此。通信装置CD以常规方式运行。
蜂窝选择装置D，更确切地说，它的控制模块CM  能的话以及它的存储器MY，可以是由芯片制造中使用的任何技术实现的集成电路(例如ASIC)(的一部分)。但是，它同样可以通过软件实现，或者硬件和软件模块的结合。
本发明并不限于上述仅仅作为例子的蜂窝选择装置和无线通信设备的实施方式，相反，本发明包括本领域技术人员所能够考虑到的在权利要求范围内进行的所有替换实施方式。

Claims (13)

1.一种用于无线通信设备(MS)的蜂窝选择装置(D)，其中所述无线通信设备(MS)配置成与包含无线电通信蜂窝的无线电通信网络建立无线电通信并且从所述网络接收表征了蜂窝环境和表征了所述环境下每个蜂窝的服务容量的数据，所述蜂窝选择装置(D)的特征在于其包括控制装置(CM)，所述控制装置(CM)被配置成如下，当所述设备(MS)需要接入一个选定的网络服务时，所述控制装置(CM)接入被所述设备(MS)接收并表征了所述蜂窝环境和所述对应的蜂窝服务容量的所述数据，以确定在所述环境中是否存在允许接入所述网络服务的至少一个蜂窝，并且如果所述选择的蜂窝使得至少一个选定的无线电参数标准被满足，则所述控制装置(CM)命令所述设备(MS)或者继续进行或者通过这些确定的蜂窝中选择的一个来建立与所述网络的无线电通信。
2.如权利要求1所述的蜂窝选择装置，其特征在于所述无线电参数是载波电平。
3.如权利要求2所述的蜂窝选择装置，其特征在于所述载波电平是BCCH载波电平。
4.如权利要求1到3之一所述的蜂窝选择装置，其特征在于所述无线电参数包括重新选择参数C1和C2，并且在于所述控制装置(CM)被配置成将所述移动电话(MS)所处的蜂窝的参数C2的值C2s与提供所述选定网络服务的每个邻近蜂窝的每个对应值C2ni进行比较，随后，如果所述值C2s大于被加到选定阈值的每个值C2ni并且如果所述移动电话(MS)所处的蜂窝的参数C1的值C1s大于0，则所述控制装置(CM)选择提供了最佳值C2ni的邻近蜂窝。
5.如权利要求1到4之一所述的蜂窝选择装置，其特征在于所述控制装置(CM)被配置成将所述被所述设备接收并表征了蜂窝环境和蜂窝服务容量的数据和相关的无线电参数存储到存储器装置(MY)中。
6.如权利要求1到5之一所述的蜂窝选择装置，其特征在于所述控制装置(CM)被配置成将被建立来为从至少有两个网络服务的组中选定的指定网络服务执行蜂窝选择。
7.如权利要求1到6之一所述的蜂窝选择装置，其特征在于所述控制装置(CM)被配置来为一个选定的指定网络服务执行蜂窝选择。
8.如权利要求1到7之一所述的蜂窝选择装置，其特征在于所述控制装置(CM)被配置来为一个选定的网络服务自动地执行蜂窝选择。
9.如权利要求7和8之一所述的蜂窝选择装置，其特征在于所述选定的网络服务是由用户简要特征定义的。
10.如权利要求1到9之一所述的蜂窝选择装置，其特征在于所述网络服务被GPRS标准和EDGE和/或UMTS标准支持。
11.一种无线通信设备(MS)，其用于包括无线电通信蜂窝的无线电通信网络，所述无线通信设备(MS)的特征在于其包括如任一前述权利要求所述的蜂窝选择装置(D)。
12.如权利要求11所述的无线通信设备，其特征在于其包括人/机界面(MMI)，该人/机界面(MMI)与所述蜂窝选择装置(D)相耦合并且包括了用户可以在其中进行操作来启用或者禁用所述蜂窝选择装置(D)的菜单。
13.如权利要求12所述的无线通信设备，其特征在于所述菜单被配置成允许所述用户建立所述蜂窝选择装置(D)。
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