CN101513104B - 在最小化寻呼丢失的同时对无线网络进行高效搜索 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了在使寻呼丢失最小化的同时高效地搜索无线网络的技术。确定将寻呼期排除在外的可用搜索时间。在所述可用搜索时间内在无线网络中执行小区搜索。获得在所述搜索期间捕获到的小区的相关信息。所述相关信息取决于所执行的搜索的类型。对于找到可检测的无线网络的手动搜索,每个捕获到的小区的相关信息可以是网络标识符信息。对于找到较高优先级无线网络的自动搜索,较高优先级无线网络中的每个捕获到的小区的相关信息可以是用于选择该小区的系统信息。在寻呼期之前暂停搜索。在暂停搜索之前保存所述搜索的状态信息。在寻呼期结束时使用所保存的状态信息继续搜索。
Description
技术领域
概括地说,本发明涉及通信,具体地说,本发明涉及搜索无线通信网络的技术。
背景技术
广泛地采用无线通信系统来提供各种通信服务,例如语音、分组数据、广播、消息等。这些无线网络能够通过共享可用的网络资源来支持多用户的通信。这种无线网络的实例包括码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络和正交FDMA(OFDMA)网络。这些无线网络还可利用本领域已知的各种无线电技术,例如宽带CDMA(W-CDMA)、cdma2000和全球移动通信系统(GSM)。
无线设备(例如蜂窝式电话)能够与不同的无线网络相通信。无线设备可执行搜索,以找到该设备可从中获得服务的无线网络。所述搜索可在以下情况被触发:(a)例如,在开机时无线设备不在服务区内,(b)用户期望获得可用的无线网络列表,或(c)无线设备当前正与并非最高优先级无线网络的无线网络相通信。期望尽可能高效地执行搜索,使得无线设备可以从适合的无线网络获得服务、执行其它必要任务或进入睡眠和保存电池电量。
因此,本领域需要高效搜索无线网络的技术。
发明内容
本文描述了高效搜索无线网络以最小化寻呼丢失的技术。所述技术还高效地利用可用搜索时间,以加快搜索速度。
在实施例中,首先确定将寻呼期排除在外的可用搜索时间。寻呼期是潜在地接收到寻呼的时期。在所述可用搜索时间,在无线网络中执行小区搜索。获得在所述搜索期间捕获到的小区的相关信息。所述相关信息取决于执行搜索的类型以及无线网络类型,例如通用移动通信系统(UMTS)、cdma2000、GSM等。对于找到可检测的无线网络的手动搜索,每个捕获到的小区的相关信息可以是网络标识符信息,对于UMTS,该信息可以从小区发送的主信息块(MIB)获得。对于找到较高优先级无线网络的自动搜索,可以获得较高优先级无线网络中每个捕获到的小区的相关信息。所述相关信息可以是用于选择该小区的系统信息,对于UMTS,该信息可以从小区广播的系统信息块类型1和3(SIB1和SIB3)获得。可以从其它类型的无线网络的其它来源获得相关信息。
所述搜索可涉及多个任务。在执行任务之前,判断是否剩余足够的时间来执行所述任务。如果有足够的时间可用,则执行所述任务,否则延迟所述任务。在寻呼期之前可暂停搜索。在暂停搜索之前保存搜索的状态信息。在寻呼期结束时使用所保存的状态信息继续搜索。还可以在执行搜索或继续搜索之前保存服务小区的状态信息。在每个寻呼期之前使用所保存的状态信息快速地重新捕获服务小区,以监控寻呼。
下文将详细地描述本发明的各个方面和实施例。
附图说明
结合附图和以下阐述的具体实施方式,本发明的各方面和实施例变得更加清楚,其中在整个说明书中类似的标号始终标识相应元件。
图1示出UMTS网络。
图2示出无线资源控制(RRC)状态的状态图。
图3示出在非连续接收(DRX)模式下的操作。
图4示出执行PLMN搜索以最小化寻呼丢失的过程。
图5示出在手动搜索中获得相关信息的过程。
图6示出在自动搜索中获得相关信息的过程。
图7示出对无线网络执行搜索的过程。
图8示出用户设备(UE)的框图。
具体实施方式
本申请中使用的“示例性的”一词意味着“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。
本文描述的搜索技术可用于各种无线通信网络,例如UMTS网络、GSM网络、cdma2000网络等。术语“网络”和“系统”通常交替使用。GSM网络针对空中接口使用GSM,针对核心网络使用移动应用部分(MAP)。UMTS网络针对空中接口使用W-CDMA,针对核心网络使用MAP。术语“空中接口”、“无线电技术”和“无线电接入技术”通常交替使用。术语“W-CDMA”和“UMTS”通常也交替使用。在命名为“第三代合作伙伴计划(3GPP)”的组织的文档中描述了W-CDMA和GSM。在命名为“第三代合作伙伴计划2(3GPP2)”的组织的文档中描述了cdma2000。
通常,无线网络可利用任意无线电技术,例如W-CDMA、GSM、cdma2000或某些其它无线电技术。网络运营商/服务提供商可部署具有一个或多个无线电技术的一个或多个无线网络。为了清楚起见,以下描述用于UMTS的搜索技术。因此,在下文的大部分描述中使用UMTS术语。
图1示出包括多个节点B 110的UMTS网络100。节点B是与用户设备(UE)通信的固定站,也可称为基站、基站收发站(BTS)、接入点等。无线网络控制器(RNC)120耦合至节点B 110,并协调和控制这些节点B。无线网络通常包括许多小区,其中术语“小区”指的是节点B或节点B的覆盖区域,这取决于使用术语的上下文而定。
UE 150可以在任意给定时刻在下行链路和/或上行链路上与一个或多个节点B 110通信。UE 150可以是静止的或移动的,也可称为移动站(MS)、移动设备(ME)、终端、站(STA)等。UE 150可以是蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、用户单元等。下行链路(或前向链路)表示从节点B到UE的通信链路,上行链路(或反向链路)表示从UE到节点B的通信链路。
UMTS网络100属于公共陆地移动网(PLMN)。PLMN包括一个或多个无线网络,例如一个或多个UMTS网络和/或一个或多个GSM网络。通过专用的移动国家码(MCC)和专用的移动网络码(MNC)来唯一地识别PLMN。给定PLMN的UMTS网络可以具有重叠的或不重叠的覆盖区域。在给定地理区域中,还可通过不同的服务提供商部署多个PLMN。
UE 150具有UE可从中接收服务的优选PLMN列表。这个优选列表由UE定制服务的服务提供商来提供。优选列表通常包括家庭PLMN(HPLMN)和服务提供商具有漫游协议的其它PLMN。优选列表可存储在用户识别模块(SIM)、通用SIM(USIM)或某些其它非易失性存储模块中。UE还可包含UE在先前搜索期间已找到的PLMN列表。这种找到的PLMN列表可存储在非易失性存储器的捕获数据库(acquisition database)中。
图2示出UE的无线资源控制(RRC)状态的状态图200。在开机时,UE执行小区选择,以找到UE可从中接收服务的适配小区。这个小区称为服务小区。随后,根据UE是否存在任何活动,UE转换到空闲模式210或连接模式220。在空闲模式,UE通过UMTS网络进行登记,侦听寻呼消息,并在必要时通过UMTS网络更新其位置。本文的术语“寻呼消息”、“寻呼的消息”和“寻呼”交替使用。在连接模式,UE根据其RRC状态和配置来接收和/或发送数据。
在连接模式,UE可以处于4个可能的RRC状态(CELL_DCH状态222、CELL_FACH状态224、CELL_PCH状态226或URA_PCH状态228)中的一个。CELL_DCH状态的特征在于:(1)分配给UE用于下行链路和上行链路的专用物理信道和(2)可用于UE的专用和共享传输信道的组合。CELL_FACH状态的特征在于:(1)没有为UE分配专用物理信道,(2)为UE分配缺省公共或共享传输信道,用于接入UMTS网络和(3)UE连续监控前向接入信道(FACH),用于以信号形式发送例如重新配置消息。CELL_PCH和URA_PCH状态的特征在于:(1)没有为UE分配专用物理信道,(2)UE周期性监控用于寻呼的寻呼信道(PCH)和(3)不允许UE在上行链路上发送。在2006年6月公开可用的、题目为“Radio ResourceControl(RRC);Protocol Specification”第7版的3GPP TS 25.331中描述了UE的模式和状态。
在连接模式时,UMTS网络基于UE的活动来命令UE处于4个RRC状态中的一个状态。UE(1)通过执行释放RRC连接过程从CELL_DCH或CELL_FACH状态转换到空闲模式,(2)通过执行建立RRC连接过程从空闲模式转换到CELL_DCH或CELL_FACH状态,(3)通过执行重新配置过程在CELL_DCH和CELL_FACH状态之间转换,和(4)同样通过执行重新配置过程在CELL_DCH状态的不同配置之间转换。在3GPP TS 25.331中描述了这些过程。
图3示出在DRX运行模式下UE的时间轴300。将系统时间轴分成多个无线帧。每个无线帧具有10毫秒(ms)的持续时间,并通过12比特系统帧号(SFN)来标识。SFN在指定时间被重设为0,然后对于每个帧加1,并在到达最大值4095之后重设为0。
在空闲模式、CELL_PCH状态或URA_PCH状态时,UE可以在DRX模式下运行。DRX模式还称为划分时隙模式寻呼。在DRX模式下,对UE分配寻呼时刻,它们是UE接收寻呼的指定无线帧。寻呼时刻还称为寻呼期、寻呼帧等。通过称为DRX周期的时间间隔对UE的寻呼时刻进行分割。DRX周期对于UE是可配置的,并且其范围从80ms至5.12秒,或从8个无线帧到512个无线帧,但是通常等于1.28秒。基于几个参数(例如对于UE是唯一的国际移动用户标识符(MSI))来确定UE的寻呼时刻。
在UE的寻呼时刻内,UE周期性醒来,以便接收向UE发送的任意寻呼。在寻呼时刻外,不向UE发送寻呼。因此,如果不存在要执行的其它任务,则在UE的多个寻呼时刻之间的时间段UE进入睡眠。UE在睡眠时降低尽可能多的电路的功率,以保存电池电量。
UE可执行手动搜索或自动搜索,以寻找PLMN。每当用户发出请求时,UE可执行手动搜索。手动搜索的目的是将UE找到的所有PLMN的综合列表返回给用户。如果UE处于比家庭PLMN优先级低的PLMN上,则UE周期性执行自动搜索。自动搜索的目的是找到比服务PLMN优先级高的PLMN。每当计时器期满时,UE可执行自动搜索。通过服务提供商提供计时器值。表1概括了手动搜索和自动搜索的几个关键属性。
表1
手动搜索 | 自动搜索 | |
何时执行搜索 | 每当用户发出请求时执行搜索 | 每当计时器期满并且UE没有在最高优先级PLMN上时周期性地执行搜索 |
搜索的目的 | 找到由UE检测的所有 | 找到比服务PLMN优先 |
PLMN | 级高的PLMN | |
要获得的信息 | 找到的所有PLMN的PLMN ID | 找到的较高优先级小区的系统信息 |
信息的来源 | 主信息块(MIB) | MIB、SIB1和SIB3 |
对于手动和自动搜索两者,UE可执行UMTS网络的搜索(UMTS搜索),还可搜索具有其它无线技术的无线网络(例如对于GSM网络的GSM搜索)。本文不描述对具有其它无线电技术的无线网络的搜索。
在UMTS中,每个小区使用不同的系统信息块(SIB)来分片地广播全部系统信息。每个系统信息块携带小区和/或PLMN的某些系统信息,并且在指定时间进行广播。以不同的速率或从大约每秒一次到每10秒一次的范围间隔来广播不同的系统信息块。系统信息块类型1(SIB1)携带域信息和计时器,以及用于空闲和连接模式的常量。域信息表示例如小区是否支持分组交换和/或电路交换呼叫、位置区标识(LAI)信息等。系统信息块类型3(SIB3)携带小区标识、小区选择和重新选择信息、小区保留信息、小区接入限制信息。UE使用小区重新选择信息来执行从服务小区到新小区的重新选择。UE使用小区保留信息来判断新小区是否是禁止的。以大约每秒一次的速率发送SIB3。在SIB1至SIB7和SIB11至SIB18中广播全部系统信息。
每个小区还广播主信息块(MIB),其指定小区使用哪些系统信息块以及这些系统信息块的时间表。MIB还携带小区所属的PLMN的MCC和MNC。小区在主公共控制物理信道(P-CCPCH)上每隔80ms周期性广播MIB。在3GPP TS 25.331中描述了MIB和SIB。
图3还示出由一个小区进行的MIB、SIB1和SIB3的示例性传输310。可以以不同的速率和/或不同的时间来周期性广播MIB、SIB1和SIB3。UE的给定寻呼时刻可重叠MIB、SIB1和/或SIB3。
UE可周期性处理寻呼信道,以便接收向UE发送的寻呼。每当作为后台任务被请求或触发时,UE执行手动和/或自动搜索。前台任务(例如接收寻呼)具有较高优先级,首先被执行。后台任务具有较低优先级,其次被执行,例如在不需要执行前台任务时。在任何可能的时候,UE高效执行作为后台任务的PLMN搜索,以使得丢失寻呼最小化。
在PLMN搜索期间,在成功捕获到小区之后,UE通过从捕获到的小区读取系统信息来继续处理,以确定小区所属的PLMN。当读取捕获到的小区的系统信息(或SIB)时,并不保证UE不丢失寻呼,因为对于捕获到的小区,SIB调度将服务小区上的UE的寻呼时刻进行重叠。此外,读取SIB所需的时间量比UE的DRX周期长。例如,读取SIB1和SIB3可能需要1.28秒或更长,而最短的DRX周期是0.64秒。
对于手动搜索,UE获得可被捕获到的小区的PLMN标识符(ID)。PLMNID由MCC和MNC给出。每个小区在MIB中发送小区所属的PLMN的MCC和MNC。在实施例中,对于手动搜索,UE仅接收捕获到的小区的MIB,以获得PLMN ID,而不接收小区的SIB。由于每隔80ms对MIB进行调度,所以UE可以在后台读取小区的MIB。通过仅读取MIB,UE能够避免在手动搜索期间丢失寻呼。
对于自动搜索,UE获得可被捕获到的并且比服务小区优先级高的小区的相关系统信息。对于自动搜索,UE获得包含比服务PLMN优先级高的多个PLMN的PLMN搜索列表。基于在UE提供的优选PLMN列表来确定出这个PLMN搜索列表。在实施例中,为了使寻呼丢失最小化,仅在这个小区具有比服务小区高的优先级时,UE读取捕获到的小区的SIB。在捕获到小区之后,UE判断捕获到的小区的PLMN ID(从MIB获得)是否存在于PLMN搜索列表中。如果捕获到的小区的PLMN存在于PLMN搜索列表中,则UE读取捕获到的小区的SIB,否则不读取SIB。这个实施例避免了不必要地读取相对于UE的选择不适配的小区的SIB。
在实施例中,对于自动搜索,在确定捕获到的小区的PLMN ID存在于PLMN搜索列表中之后,UE不读取由小区广播的所有SIB。而是,为了使寻呼丢失最小化,UE仅读取SIB1和SIB3,它们包含用于确定小区适配性的相关系统信息(例如,LAI信息、小区接入限制、小区禁止状态等)。
在实施例中,当UE没有接收到来自服务小区的任一寻呼时,UE在DRX时间期间搜索PLMN。为了使丢失寻呼最小化,UE在寻呼时刻暂停PLMN搜索,并从服务小区接收寻呼信道。这使得UE搜索PLMN,同时使寻呼丢失最小化。
在图3中,UE的一个寻呼时刻出现在时间T1和T2之间,UE的另一个寻呼时刻出现在时间T3和T4之间。UE的DRX时间在时间T1之前、在时间T2和T3之间以及在时间T4之后。DRX时间潜在地可用于PLMN搜索,除非需要执行其它任务。UE在DRX时间期间执行PLMN搜索。
PLMN可以在一个或多个频带上运行。每个频带可覆盖以大约5MHz相隔的多个UMTS信道。UMTS信道还称为W-CDMA信道、频道等。每个UMTS信道具有3.84MHz的带宽以及以200KHz分辨率给定的中心频率。每个UMTS信道通过特定的信道号标识出,信道号可以是UARFCN(UTRA绝对射频信道号)。在2006年3月公开可用的、题目为“UserEquipment(UE)radio transmission and reception(FDD)”、第7版的3GPP TS25.101中描述了用于各个频带的UARFCN。PLMN中的UMTS网络通常对一个或多个指定UARFCN进行操作。
UE可执行频率扫描,以检测频带中的强UARFCN,如下所示:
·在整个频带中执行粗略频率扫描,并在以ΔfC(例如ΔfC=2MHz)相隔的粗略频率来测量接收的功率;
·识别强粗略频率;
·对于围绕每个强粗略频率的UARFCN范围执行精细频率扫描;以及
·识别强UARFCN。
UE可保存捕获数据库,其包括由UE先前捕获的UMTS信道的唯一UARFCN/PLMN项目列表。每个UARFCN/PLMN项目表示UARFCN、扰码和其它相关信息,以捕获相关的UMTS信道。捕获数据库包括预定数目(例如10个)的最近项目。这些项目可存储在循环缓冲器中,从而新项目替换捕获数据库中最旧的项目。
在通过频率扫描执行完全搜索之前,UE可以在捕获数据库中执行UMTS信道的部分搜索。出于几个原因,这是可期望的。第一,UE先前已捕获这些UMTS信道,所以再次捕获这些UMTS信道的可能性很大。第二,UE具有例如扰码之类的相关信息并且能够较快速地捕获这些UMTS信道。第三,UE可使用部分搜索的结果,以减少完全搜索的频繁搜索间隔(frequency search space)和/或避免对不存在PLMN的UARFCN的捕获尝试。UE还可采用其它技术来识别很可能找到PLMN的UARFCN,以及避免不可能找到PLMN的UARFCN。
图4示出用于执行PLMN搜索以使寻呼丢失最小化的过程400的实施例。PLMN搜索可以是手动搜索或自动搜索。首先,获得要搜索的UARFCN列表(方框412)。对于手动搜索,可以通过频率扫描获得这个UARFCN列表。对于自动搜索,可以通过频率扫描或捕获数据库获得这个UARFCN列表。对于自动搜索,还可以获得包含较高优先级PLMN的PLMN搜索列表(图4中未示出)。
例如使用具有三个步骤的过程尝试对列表中的UARFCN进行捕获(方框414)。在步骤1,通过将在UE接收的抽样与以不同的时间偏移在本地生成的主同步码(PSC)序列相关联,UE搜索在主同步信道(SCH)上发送的256码片的PSC序列。UE使用PSC来检测小区的存在,并确定该小区的时隙定时。在步骤2,UE确定对于已检测到PSC的每个小区使用的次同步码(SSC)序列的模式。UE可基于对小区检测到的SSC模式来确定用于该小区的帧定时和扰码组。在步骤3,UE确定出由已检测到SSC模式的每个小区使用的扰码。每个SSC模式与具有8个扰码的一组扰码相关联。UE评估8个扰码中的每一个,以确定小区使用哪个扰码。
然后,根据UARFCN判断是否捕获到任一小区(方框416)。如果回答为“是”,则可获得所捕获的(多个)小区的相关信息(方框420)。如下所述,可以针对不同类型的搜索获得不同类型的信息。
如果对方框416的回答为“否”,并且也在方框420之后,判断是否存在要捕获的另一个UARFCN(方框422)。如果回答为“否”,则过程结束。否则,判断在下一个寻呼时刻之前是否剩余足够的时间来捕获另一个UARFCN(方框424)。如果回答为“是”,则过程返回步骤414,以捕获列表中的另一个UARFCN。否则,如果不存在足够的时间,则保存搜索状态(方框426)。UE一直等到下一个DRX时间(方框428),然后回调搜索状态并继续搜索(方框430)。然后,UE返回方框414以捕获列表中的下一个UARFCN。
图5示出在手动搜索中获得所捕获小区的相关信息的过程420a的实施例。过程420a是图4中的方框420的实施例,并且可以为图4的方框414中捕获的每个小区执行该过程。首先,判断在下一个寻呼时刻之前是否剩余足够的时间来读取所捕获小区的MIB(方框512)。如果回答为“是”,则接收所捕获小区的MIB,并且从MIB获得该小区的PLMN的PLMN ID(方框520)。然后,过程返回图4的方框422。否则,如果不存在足够的时间,并且对方框512的回答为“否”,则保存搜索状态(方框514)。然后,UE一直等到下一个DRX时间(方框516),然后回调该搜索状态并继续搜索(方框518),然后接收所捕获小区的MIB并获得PLMN ID(方框520)。
在实施例中,UE尝试在预定时段读取所捕获小区的MIB,所述预定时段通过预定数目的MIB传输(例如3MIB传输或3×80ms=240ms)给出。如果在预定时段内没有接收到MIB,则UE移动到下一个小区/频率。这个实施例避免了UE无限次地尝试读取MIB但是由于较差的RF条件或虚假小区而不能够成功的情形。预定时段避免了UE在这个小区上受骗。UE将计时器初始化为预定时段,在读取MIB之前设置计时器,并在计时器期满时中止读取MIB。
图6示出用于在自动搜索中获得所捕获小区的相关信息的过程420b的实施例。过程420b是图4的方框420的另一实施例,可以对图4的方框414中捕获的每个小区执行该过程。过程420b包括方框512、514、516、518和520,以接收所捕获小区的MIB,以及从MIB获得PLMN ID。然后判断所捕获小区的PLMN(称为捕获到的PLMN)是否存在于PLMN搜索列表中(方框630)。如果回答为“否”,则丢弃所捕获的小区,没有获得用于该小区的系统信息,过程返回图4的方框422。
如果捕获到的PLMN存在于PLMN搜索列表中并且对方框630的回答为“是”,则获得所捕获的小区的系统信息。这可以通过几个方式实现。在图6所示的实施例中,判断在下一个寻呼时刻之前是否剩余足够的时间来读取所捕获的小区的SIB1和SIB3(方框632)。如果回答为“是”,则接收所捕获的小区的SIB1和SIB3,并从这些SIB获得小区的相关系统信息(方框640)。否则,如果不存在足够的时间,则UE保存搜索状态(方框634),然后一直等到下一个DRX时间(方框636),然后回调搜索状态并继续搜索(方框638),然后接收所捕获的小区的SIB1和SIB3并获得系统信息(方框640)。
在另一个实施例中,在确定出捕获到的PLMN存在于PLMN搜索列表中之后,UE接收所捕获的小区的SIB1和SIB3,而不判断是否存在足够的时间。这个实施例可使得对于较高优先级小区的系统信息进行较快检索以及对该小区做出较早的选择。由于可以忽略方框632至638,所以这个实施例还可降低复杂度。由于SIB读取可发生在UE的多个寻呼时刻,所以这些利益的折衷是潜在的寻呼丢失。
在任一情况下,在接收到所捕获的小区的系统信息之后,UE基于SIB3中的系统信息来检查服务标准(方框642)。UE检查服务标准,就好像UE正在尝试要驻留在所捕获的小区中一样,并判断是否允许选择这个小区作为新服务小区。如果满足服务标准,且UE能处于所捕获的小区中,则将该小区及其PLMN进行报告(方框644)。否则,如果不满足服务标准,则认为所捕获的小区是不适配的,并丢弃它。丢弃这个不适配的小区可避免对小区不满足服务标准的PLMN进行不必要的小区选择。随后,由于UE保持处于服务小区中,并且在服务标准失败时不尝试不必要的小区选择,所以这样可以使寻呼丢失最小化。如果对方框642的回答为“否”,则过程返回图4的方框422。
如果在方框644将所捕获的小区进行报告,则判断捕获到的PLMN是否为PLMN列表中的最高优先级PLMN。如果回答为“是”,则终止PLMN搜索(方框648),并且UE不对其它PLMN继续进行搜索。这样可使得在最高优先级PLMN中对新捕获的小区做出较早的选择。否则,如果捕获到的PLMN不是最高优先级PLMN,则过程返回图4中的方框422。
在图4至图6所示的实施例中,在执行搜索任务之前,UE检查在下一个寻呼时刻之前剩余的时间量。如果剩余的时间不够完成搜索任务,则UE暂停搜索并监控寻呼。这使得UE保存电池电量,并使寻呼丢失最小化。
每当寻呼时刻将要出现时,UE保存搜索状态,在寻呼时刻暂停搜索以接收寻呼信道,并在寻呼时刻结束之后从暂停位置继续搜索。根据搜索暂停时的进程来保存用于搜索的不同信息。在频率扫描期间,UE可以保存关于识别出的强UARFCN的信息以及要执行精细扫描的粗略频率。在PLMN搜索期间,UE可保存以下各项信息:已执行捕获的UARFCN、要尝试进行捕获的UARFCN、要获得MIB的小区、要获得SIB1和SIB3的小区、所捕获的小区的频率和/或其它信息。
在实施例中,当执行PLMN搜索时,UE保存服务小区的状态。服务小区的状态信息可包括定时信息、频率信息、扰码、PLMN ID、系统信息块(例如小区重新选择参数)、接收信号强度、发射分集指示符等。还可以保存相邻小区信息(例如定时信息、频率信息、扰码等)。每当UE需要接收寻呼信道时,UE可通过保存的状态信息快速地捕获服务小区。例如,可以使用服务小区的定时信息在围绕已知基准位置的小窗口中执行搜索,代替全部步骤1/2/3的搜索。这样减少了UE返回服务小区以侦听寻呼所花的时间量,因此使可用搜索时间最大化。
在实施例中,在RRC层和物理层之间使用功能接口(代替命令接口),以便在执行搜索时减少软件延迟。功能接口允许在层1(L1)的自身环境中进行检查。在不执行搜索的情况下(例如当不触发手动或自动搜索时),功能接口避免环境切换,因此使得UE较早地进入睡眠。功能接口还检查在下一个寻呼时刻之前是否有足够的时间进行搜索。如果没有,则L1可立即进入睡眠。这个功能接口使得可用于搜索任务的时间变多。
图7示出用于执行无线网络(例如PLMN)的搜索的过程700的实施例。首先确定出将寻呼期排除在外的可用搜索时间(方框712)。寻呼期(或寻呼时刻)是潜在地接收寻呼的时间段。可用搜索时间可以是DRX时间减去用于执行其它任务的任何时间。在可用搜索时间期间,在无线网络中执行小区搜索(方框714)。获得在搜索期间捕获到的小区的相关信息(方框716)。通过执行搜索的类型来确定相关信息。
对于找到可检测的无线网络的手动搜索,每个捕获到的小区的相关信息可以是网络标识符信息,例如从小区的MIB获得的PLMN ID。
对于找到较高优先级无线网络的自动搜索,可以接收在搜索期间捕获到的每个小区的MIB。基于MIB和较高优先级无线网络的列表来判断所捕获的小区是否在较高优先级无线网络中。在较高优先级无线网络中的每个所捕获的小区的相关信息可以是用于选择该小区的系统信息。例如,可以从SIB1和SIB3获得这个系统信息。如果在下一个寻呼期之前没有足够的时间,则暂停SIB1和SIB3的接收。作为另一种选择,可以在不暂停的情况下接收SIB1和SIB3,以监控寻呼。可以确定出接收到系统信息的每个所捕获的小区的服务标准。可仅报告服务标准得到满足的小区。在找到最高优先级无线网络中的小区之后,终止搜索。
搜索涉及多个任务。在执行一个任务之前,判断是否剩余足够的时间来执行该任务。如果有足够的时间可用,则执行所述任务,否则延迟所述任务。在寻呼期之前可暂停搜索,以监控寻呼(方框718)。在暂停搜索之前保存该搜索的状态信息(方框720)。在寻呼期结束时使用保存的状态信息继续进行搜索(方框722)。在执行搜索或继续搜索之前保存服务小区的状态信息。例如,在每个寻呼期之前,使用所保存的状态信息来快速地重新捕获服务小区。
图8示出UE 150的实施例的框图。在上行链路上,根据可应用的无线电技术(例如W-CDMA、GSM、或cdma2000),通过编码器822对UE 150发送的数据和信令进行处理(例如格式化、编码和交织),并通过调制器(Mod)824对所述数据和信令进行进一步处理(例如调制、信道化和加扰),以生成输出码片。然后,发射机(TMTR)832调节(例如转换成模拟、过滤、放大和上变频)输出码片,并生成经由天线834发送的上行链路信号。
在下行链路上,天线834接收由节点B发送的下行链路信号,并提供接收信号。接收机(RCVR)836调节(例如过滤、放大、下变频和数字化)接收信号,并提供抽样。解调器(Demod)826对抽样进行处理(例如解扰、信道化和解调),并提供符号估计。解码器828对符号估计进行进一步的处理(例如解交织和解码),并提供解码数据。编码器822、调制器824、解调器826和解码器828可通过调制解调处理器820实现。这些单元根据服务无线网络使用的无线电技术(例如W-CDMA、GSM或cdma2000)来执行过程。例如,对于W-CDMA,解调器826通过加扰序列执行解扰,通过正交可变扩频因子(OVSF)码执行解扩,执行数据解调等。解调器826可对GSM执行匹配的过滤和均衡化。
控制器/处理器840控制UE 150的操作。存储器842存储UE 150的数据和程序代码。控制器/处理器840执行图4中的过程400、图5中的过程420a、图6中的过程420b、图7中的过程700和/或其它过程。控制器/处理器840确定何时执行PLMN搜索,还确定要搜索的PLMN、频道和/或频带。控制器/处理器840可实施计时器,以确定DRX时间和可用搜索时间。控制器/处理器840和/或存储器842可存储在进行中的搜索的状态信息和/或服务小区的状态信息。存储器842可存储PLMN信息、捕获数据库、搜索结果等。
为了清楚起见,具体描述了用于UMTS的搜索技术。这些技术还可用于其它无线网络,例如GSM网络、cdma2000网络、无线局域网(WLAN)等。这些技术还可用于两个或更多个无线电技术,例如用于W-CDMA和GSM、用于W-CDMA和cdma2000或用于无线电技术的某些其它组合。
本文描述的搜索技术可通过各种手段实现。例如,这些技术可以用硬件、固件、软件或其组合来实现。对于硬件实现,用于执行搜索的处理单元可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子设备、被设计为执行本文所述功能的其它电子单元或其组合中实现。
对于固件和/或软件实现,可通过执行上述功能的模块(例如过程、函数等)来实现搜索技术。固件和/或软件代码可以存储在存储器(图8的存储器842)中,并通过处理器(例如处理器840)来执行。存储器可实现在处理器内也可实现在处理器外。
为使本领域普通技术人员能够实现或者使用本发明,上文对所公开的实施例进行了描述。对于本领域普通技术人员来说,这些实施例的各种修改方式都是显而易见的,并且本申请定义的总体原理也可以在不脱离本发明的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此,本发明并不限于本申请给出的实施例,而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
Claims (19)
1.一种用于无线通信的装置,包括:
用于确定将寻呼期排除在外的可用搜索时间的模块,其中在所述寻呼期内监控寻呼信道上的寻呼;
用于在下一个将来的寻呼期之前确定所述可用搜索时间是否足够来执行用于小区搜索的多个任务中的一个任务的模块;
用于在所述可用搜索时间内在无线网络中执行所述小区搜索的模块;
用于获得在所述搜索期间捕获到的小区的信息的模块,所述信息通过所执行的搜索类型和无线网络类型来确定。
2.如权利要求1的装置,还包括:
用于执行所述搜索以找到可检测的无线网络的模块;
用于获得在所述搜索期间捕获到的每个小区的网络标识符信息的模块。
3.如权利要求2的装置,还包括:
用于接收在所述搜索期间捕获到的每个小区的主信息块(MIB)的模块;
用于从所述主信息块(MIB)获得所述网络标识符信息的模块。
4.如权利要求1的装置,还包括:
用于执行所述搜索以找到较高优先级无线网络的模块;
用于获得在所述搜索期间在较高优先级无线网络中捕获到的每个小区的系统信息的模块。
5.如权利要求4的装置,还包括:
用于接收在所述搜索期间捕获到的每个小区的主信息块(MIB)的模块;
用于基于从所述小区接收的主信息块(MIB)和较高优先级无线网络的列表来判断每个捕获到的小区是否处于较高优先级无线网络中的模块。
6.如权利要求4的装置,还包括:
用于如果在下一个寻呼期之前没有足够的时间来接收所述系统信息,则暂停接收捕获到的小区的系统信息的模块。
7.如权利要求4的装置,还包括:
用于在不暂停的情况下接收捕获到的小区的系统信息以监控寻呼的模块。
8.如权利要求1的装置,还包括:
用于执行所述搜索以找到较高优先级无线网络的模块;
用于接收在所述搜索期间在较高优先级无线网络中捕获到的每个小区的系统信息块类型1(SIB1)和系统信息块类型3(SIB3)的模块。
9.如权利要求4的装置,还包括:
用于确定获得系统信息的每个捕获到的小区的服务标准的模块;
用于报告满足所述服务标准的每个捕获到的小区的模块。
10.如权利要求4的装置,还包括:
用于在找到最高优先级无线网络中的小区之后终止所述搜索的模块。
11.如权利要求1的装置,还包括:
用于在寻呼期之前暂停所述搜索的模块;
用于在所述寻呼期内监控寻呼的模块;
用于在所述寻呼期之后继续所述搜索的模块。
12.如权利要求11的装置,还包括:
用于在暂停所述搜索之前保存所述搜索的状态信息的模块;
用于在所述寻呼期结束时使用所保存的状态信息继续所述搜索的模块。
13.如权利要求1的装置,还包括:
用于响应于确定所述可用搜索时间不足以执行所述小区搜索,延迟开始所述小区搜索的模块。
14.如权利要求1的装置,还包括:
用于在执行所述搜索之前保存服务小区的状态信息的模块;
用于在寻呼期之前使用所保存的状态信息来重新捕获所述服务小区的模块。
15.一种用于无线通信的方法,包括:
确定将寻呼期排除在外的可用搜索时间,在所述寻呼期内潜在地接收寻呼;
在下一个寻呼期之前确定是否有足够的时间来执行用于小区搜索的多个任务中的一个任务;
在所述可用搜索时间内在无线网络中执行所述小区搜索;
获得在所述搜索期间捕获到的小区的信息,所述信息通过所执行的搜索类型和无线网络类型来确定。
16.如权利要求15的方法,其中,
执行所述搜索包括:执行所述搜索以找到可检测的无线网络;
获得信息包括:获得在所述搜索期间捕获到的每个小区的网络标识符信息。
17.如权利要求15的方法,其中,
执行所述搜索包括:执行所述搜索以找到较高优先级无线网络;
获得信息包括:获得在所述搜索期间在较高优先级无线网络中捕获到的每个小区的系统信息。
18.如权利要求15的方法,还包括:
在寻呼期之前暂停所述搜索;
在所述寻呼期内监控寻呼;
在所述寻呼期之后继续所述搜索。
19.如权利要求15的方法,还包括:
响应于确定没有足够的时间可用,延迟开始所述小区搜索。
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