CN101529952B

CN101529952B - 在连接模式中高效搜索无线网络

Info

Publication number: CN101529952B
Application number: CN2007800405330A
Authority: CN
Inventors: B·M·乌马特; V·米塔尔
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2006-11-03
Filing date: 2007-11-03
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2027-11-03
Also published as: WO2008058045A2; KR20090086574A; JP2010509854A; BRPI0717888A2; CN101529952A; EP2095674A2; CA2667157A1; RU2009120984A; TW200830915A; WO2008058045A3; KR101072714B1; JP5069307B2; US20080108346A1; EP2095674B1; US8433316B2

Abstract

本发明描述了用于搜索无线网络的技术。在一种方案中，用户设备(UE)在工作在连接模式中时执行对可检测无线网络的人工搜索。UE工作在用于与无线网络进行通信的连接模式，并且接收搜索可检测无线网络的请求。UE在工作在连接模式时执行对可检测无线网络的搜索，例如作为DRX时间期间的后台任务。在另一方案中，UE保存在活动状态中接收的搜索请求，并且在随后的时间在转换到空闲状态之后执行搜索。在另一方案中，UE横跨状态转换地高效处理搜索。在从一个状态到另一状态的每个转换之后，基于每个状态的类型，UE可以取消、暂停、重新开始或继续搜索。

Description

在连接模式中高效搜索无线网络

技术领域

本公开一般涉及通信领域，并且更具体地，涉及用于搜索无线通信网络的技术。

背景技术

无线通信网络广泛地部署用于提供各种通信服务，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网络资源来支持多个用户的通信。这些无线网络的示例包括码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络以及正交FDMA(OFDMA)网络。这些无线网络也可以利用本领域公知的各种无线电技术，例如宽带CDMA(W-CDMA)、cdma2000以及全球移动通信系统(GSM)。

无线设备(例如，蜂窝电话)能够与不同无线网络进行通信。该无线设备可以执行搜索以找到该设备可以获得服务的无线网络。当(a)无线设备没有处于服务中，例如在开机时，(b)无线设备当前正在与不是最高优先级的无线网络的无线网络进行通信，或者(c)用户想要获得可检测/可用无线网络列表时，可以触发搜索。期望尽可能高效地执行该搜索，以便无线设备能够获得来自适当无线网络的服务，正在进行中的通信(如果有)不会中断，以及针对用户实现良好的用户体验。

因此，在本领域中存在对于用以高效搜索无线网络的技术的需求。

发明内容

这里描述了用于搜索无线网络的技术。这些技术可以用于各种无线网络，例如采用W-CDMA的通用移动电信系统(UMTS)网络、GSM网络等。

在一方面，用户设备(UE)(例如，蜂窝电话)在工作在连接模式中时执行对可检测无线网络的人工搜索。UE工作在用于与无线网络(例如，UMTS网络)进行通信的连接模式。UE接收搜索由该UE可检测的无线网络的请求。UE在工作在连接模式时执行对可检测无线网络的搜索，例如作为不连续接收(DRX)时间期间的后台任务。

在另一方面，UE在活动状态中保存搜索请求，并且在随后的时间执行搜索。UE工作在连接模式的活动状态，例如，UMTS中的CELL_DCH状态或CELL_FACH状态。UE接收搜索无线网络的请求，并且在工作在活动状态时保存该请求。在从活动状态转换到空闲状态之后，UE执行对无线网络的搜索，其中空闲状态例如UMTS中的CELL_PCH状态、URA_PCH状态或空闲模式。

在另一方面，UE横跨状态转换地高效处理搜索。UE工作在第一状态并且接收搜索无线网络的请求。此后，UE从第一状态转换到第二状态。基于每个状态的类型，UE在第一状态、或第二状态、或者第一和第二状态中执行对无线网络的搜索。如果第一状态是空闲状态则UE可以在第一状态中执行搜索，并且如果第二状态是另一空闲状态则UE可以继续进行搜索。如果第一状态是空闲状态则UE可以在第一状态中执行搜索，并且如果第二状态是活动状态则UE可以在第二状态中暂停或取消搜索。如果第一状态是活动状态则UE可以在第一状态中延迟搜索，并且如果第二状态是空闲状态则UE可以在第二状态中执行搜索。

下面更具体地描述本公开的各个方面和特征。

附图说明

图1示出了具有UMTS网络和GSM网络的部署。

图2示出了UMTS和GSM的协议栈。

图3示出了UMTS和GSM中的状态和模式的状态图。

图4示出了DRX模式中的UE的时间线。

图5示出了具有状态转换的搜索处理的示例。

图6示出了在连接模式中执行人工搜索的过程。

图7示出了在活动状态中处理搜索请求的过程。

图8示出了跨状态转换地处理搜索的过程。

图9示出了UE的方框图。

具体实施方式

这里描述的搜索技术可以用于各种无线通信网络，比如UMTS网络、GSM网络、cmda2000网络等。术语“网络”和“系统”经常可互换使用。GSM网络对空中接口采用GSM，对核心网络采用移动应用部分(MAP)。GSM网络也可以针对分组数据实现通用分组无线业务(GPRS)或全球演进增强数据速率(EDGE)。UMTS网络对空中接口采用W-CDMA，对核心网络采用MAP。术语“空中接口”、“无线电技术”和“无线接入技术”可互换使用。术语“W-CDMA”和“UMTS”也可互换使用。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了W-CDMA和GSM。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了cdma2000。

通常，无线网络可以利用任何无线电技术，例如W-CDMA、GSM、cdma2000等。网络运营商/服务提供商可以部署采用一个或多个无线电技术的一个或多个无线网络。为清楚起见，下面针对UMTS和GSM来描述搜索技术。为清楚起见，在大部分以下描述中使用UMTS术语。

图1示出了包括UMTS网络110和GSM网络120的部署100。UMTS网络110包括节点B 112，其与UMTS网络的覆盖区域内的UE进行通信。无线网络控制器(RNC)114耦合到节点B 112，并且为这些节点B提供协调和控制。GSM网络120包括节点B 122，其与GSM网络的覆盖区域内的UE进行通信。移动交换中心(MSC)124耦合到节点B 122，并且为这些节点B提供协调和控制。RNC 114可以与MSC 124进行通信以支持UMTS和GSM网络之间的交互操作。通常，节点B是与UE通信的固定站，并且也可以称为基站、基站收发台(BTS)、增强节点B(eNodeB)、接入点等。无线网络通常包括许多小区，其中术语“小区”可以是指节点B或节点B的覆盖区域，这取决于使用该术语的上下文。

UE 150能够仅与UMTS网络110、或仅与GSM网络120、或者既与UMTS网络110又与GSM网络120进行通信。UE 150也能够与其它无线网络通信，例如cdma2000网络。UE 150可以是固定的或移动的，并且也可以称为移动台(MS)、移动设备(ME)、终端、站(STA)等。UE 150可以是蜂窝电话、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。UE 110可以在任何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进行通信。下行链路(或前向链路)是指从节点B到UE的通信链路，而上行链路(或反向链路)是指从UE到节点B的通信链路。

UMTS网络110和GSM网络120可以属于相同的或不同的公共陆地移动网络(PLMN)。PLMN可以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。PLMN通过特定移动国家代码(MCC)和特定移动网络代码(MNC)来唯一标识。给定PLMN的UMTS网络和GSM网络可以具有重叠或不重叠的覆盖区域。在给定的地理区域中，也可以由不同服务提供商来部署多个PLMN。

可以为UE 150提供优选PLMN列表，其中UE可以从这些PLMN接收服务。该优选列表可以由服务提供商来提供，其中UE与该服务提供商签约。优选列表通常包括归属PLMN(HPLMN)以及服务提供商具有漫游协议的其它PLMN。优选列表可以存储在用户识别模块(SIM)、全球SIM(USIM)或一些其它非易失性存储器模块中。UE也可以维护该UE在先前搜索期间已经发现的PLMN列表。该已发现PLMN列表可以存储在非易失性存储器中的捕获数据库中。

图2示出了用于UMTS和GSM的协议栈200。用于UMTS的协议栈包括非接入层(NAS)和接入层(AS)。NAS包括支持UE和核心网络之间的业务和信令的功能和协议，其中UMTS网络与该核心网络接口连接。AS包括支持UE和UMTS网络内的RNC之间的通信的功能和协议。对于UMTS，AS包括无线资源控制(RRC)层、无线链路控制(RLC)层、媒体访问控制(MAC)层以及物理层。RRC是层3的子层。RLC和MAC是层2的子层，其中层2也称为数据链路层。物理层也称为层1。

类似地，GSM包括NAS和AS。对于GSM，AS包括在层3的无线资源(RR)管理层、在层2的RLC和MAC层以及在层1的物理层。

RRC和RR执行各种功能，用于搜索PLMN，建立、维护并终止呼叫等。为简明起见，下面仅描述与PLMN搜索相关的功能。

图3示出了UMTS和GSM中的各个状态和模式的状态图300。为简明起见，状态图300仅示出了相关状态和模式，而不是所有可能状态和模式。当开机时，UE执行小区选择以找到可以从其接收服务的适当小区。该小区称为服务小区。然后，根据UE是否有任何活动以及UE是否正在与UMTS网络或GSM网络进行通信，UE可以转换到空闲模式310、UMTS陆地无线接入(UTRA)RRC连接模式320、GSM连接模式330、或者GPRS分组传输模式340。在空闲模式中，UE已经与UMTS或GSM网络进行注册，监听寻呼消息，以及在需要时更新其与UMTS或GSM网络的位置。取决于UE的RRC状态和配置，UE可以在处于UTRA RRC连接模式中时与UMTS网络接收和/或发送数据。UE可以在GSM连接模式或GPRS分组传输模式中时与GSM网络接收和/或发送数据。UE可以在UTRA RRC连接模式与GSM连接模式或GPRS分组传输模式之间转换，以用于在UMTS和GSM之间的切换。

当在UTRARRC连接模式中时，UE可以处于四种可能的RRC状态之一：CELL_DCH状态322、CELL_FACH状态324、CELL_PCH状态326、或者URA_PCH状态328，其中DCH表示专用传输信道，FACH表示前向接入信道，PCH表示寻呼信道，而URA表示UTRAN注册区域。表1提供了对四种RRC状态的简短说明。在可公开获得的2006年6月的名称为“Radio Resource Control(RRC)；Protocol Specification”版本7的3GPP TS25.331中描述了RRC状态和模式。

表1

状态	说明
		CELL_DCH	UE可以经由分配给该UE的专用物理信道与UMTS网络进行通信以用于语音或数据呼叫。
CELL_FACH	UE可以经由与其它UE共享的公共信道与UMTS网络交换信令和低速率数据。
		CELL_PCH&URA_PCH	UE定期地监视PCH以获得寻呼消息，并且不允许在上行链路上进行发送。

在CELL_PCH状态中，UMTS网络知道UE在小区级别上的位置。只要UE移动到新的小区，UE就与UMTS网络执行小区更新。在URA_PCH状态中，UMTS网络知道UE在URA级别上的位置，其中URA是小区的集合。只要UE移动到新的URA，UE就与UMTS网络执行URA更新。与处于URA_PCH状态相比，UE在CELL_PCH状态中可以更频繁地更新其位置。

UE可以(1)通过执行RRC连接建立过程从空闲模式转换到CELL_DCH状态或CELL_FACH状态，以及(2)通过执行RRC连接释放过程从CELL_DCH状态或CELL_FACH状态转换到空闲模式。UE可以(1)通过执行重配置过程从CELL_DCH状态或CELL_FACH状态转换到UTRARRC连接模式中的另一状态，以及(2)也通过执行重配置过程在CELL_DCH状态中的不同配置之间进行转换。UMTS网络可以基于UE的活动命令UE处于UTRA RRC连接模式中的四种RRC状态中的一种状态中。在3GPP TS 25.331中描述了连接和重配置过程。

在UMTS中，将系统时间线划分为无线帧。每个无线帧具有10毫秒(ms)的持续时间并且由12比特系统帧号(SFN)来标识。在特定时间将SFN复位为0，此后对于每个帧递增1，并且在达到最大值4095之后复位为0。

图4示出了UE在DRX操作模式时的时间线400。UE可以在处于空闲模式、CELL_PCH状态或URA_PCH状态的同时，以DRX模式运行。DRX模式也称为时隙模式寻呼。在DRX模式中，为UE分配寻呼时段，该寻呼时段是UE能够在其中接收寻呼的特定无线帧。UE的寻呼时段由称为DRX周期的时间间隔来分隔。DRX周期对于UE来说是可配置的，并且范围可以从80ms到5.12秒，但通常等于1.28秒。基于若干参数，例如对UE唯一的国际移动用户标识符(IMSI)，来确定UE的寻呼时段。

在UE的寻呼时段期间，UE可以定期唤醒以接收发送给该UE的任何寻呼。在寻呼时段之外，寻呼不发送给UE。因此，如果没有其它任务要执行，UE可以在其寻呼时段之间的时间期间进入休眠。在休眠时UE可以关闭尽可能多的电路以节省电池能量。

UE可以执行人工搜索或自动搜索以查找PLMN。只要用户请求，UE就可以执行人工搜索。人工搜索的目标是向用户返回由UE发现的所有PLMN的综合列表。如果UE正位于比其归属PLMN优先级更低的PLMN中，则UE可以定期执行自动搜索。自动搜索的目标是找到比服务PLMN优先级更高的PLMN。一旦定期搜索定时器超时，UE就可以执行自动搜索。定时器值可以由服务提供商来提供。表2概括了人工搜索和自动搜索的关键属性。

表2

	人工搜索	自动搜索
			执行搜索的时间	当用户请求时	当定期搜索定时器超时且UE不在最高优先级PLMN中时定期执行
搜索目标	找到UE检测到的所有PLMN	找到比服务PLMN优先级更高的PLMN

UE也可以执行其它类型的搜索。例如，UE可以执行对存储在捕获数据库中的PLMN的搜索，这称为捕获数据库搜索。UE具有捕获数据库中PLMN的相关信息(例如，时序、频率以及加扰码信息)。因此，UE能够在相对较短的时间段中执行捕获数据库搜索。UE也可以在自动搜索或人工搜索之前执行捕获数据库搜索。UE可以使用捕获数据库搜索的结果来减小自动搜索或人工搜索的搜索空间。

因此，PLMN搜索可以是自动搜索、人工搜索或某个其它类型的搜索。对于PLMN搜索，UE可以执行对UMTS网络的搜索(或UMTS搜索)、对GSM网络的搜索(或GSM搜索)、对采用其它无线电技术的无线网络的搜索、或其组合。要搜索的特定网络可以取决于各种因素，比如UE容量、用户签约情况、UE的模式或状态等。

一旦请求或触发，UE就可以将PLMN搜索作为后台任务来执行。前台任务(例如，交换数据、接收寻呼等)具有较高的优先级并且首先执行。后台任务具有较低的优先级，并且例如在没有前台任务要执行时才执行。只要可能，UE就可以作为后台任务来执行PLMN搜索，以便避免或减少对前台任务的中断。

当在CELL_PCH状态、URA_PCH状态或空闲模式中时，UE可以在其不从服务小区接收寻呼的DRX时间期间搜索PLMN。为了避免错过寻呼，UE可以在其寻呼时段期间暂停PLMN搜索，从服务小区接收寻呼信道，然后继续PLMN搜索。这允许UE搜索PLMN同时使寻呼丢失最小化。在图4中，在时间T₁和T₂之间出现UE的一个寻呼时段，并且在时间T₃和T₄之间出现UE的另一个寻呼时段。UE的DRX时间在时间T₁之前，在时间T₂和T₃之间，并且在时间T₄之后。除非需要执行其它任务，否则DRX时间潜在地可用于PLMN搜索。在DRX时间期间，UE可以搜索PLMN。

当处于CELL_DCH状态中时，UE可以在传输间隙期间搜索PLMN。UE可以工作在压缩模式，在该模式中，UMTS网络在传输中提供间隙以允许UE对相邻小区进行测量。UE可以在传输间隙期间临时离开服务小区以便在不丢失来自服务小区的数据的情况下对其它小区进行测量。当在CELL_FACH状态中时，UE可以在重选测量时段期间搜索PLMN，其中该重选测量时段是UE可以临时离开服务小区以对其它小区进行测量的时间间隔。在CELL_DCH或CELL_FACH状态中，UE也可以在UE不期望与UMTS网络交换任何数据或信令的时间段期间搜索PLMN。

UE还可以具有同时接收多个小区或频率的能力。例如，UE可以具有多个天线和多个接收机，它们可以用于接收分集和/或多输入多输出(MIMO)传输。UE可以使用一个或多个接收机来从服务小区接收数据、信令和/或寻呼，并且可以使用一个或多个其它接收机来搜索PLMN。利用该能力，UE可以通过使用可用接收机的子集来在任何时间并且在任何状态和模式中执行PLMN搜索。以下描述假设UE具有一个接收机。

在长期的时间段中，UE可以工作在UTRA RRC连接模式，尤其是工作在CELL_PCH或URA_PCH状态中。当UE在CELL_PCH或URA_PCH状态中时，可以自动触发自动搜索(例如，由于定期搜索定时器超时)和/或可以由用户触发人工搜索。不在这些状态中执行搜索会导致令人不满意的用户体验。例如，如果不执行自动搜索，则即使HPLMN可用时用户在较长的持续时间段内仍旧驻留在访问PLMN(VPLMN)中，从而对用户和/或服务提供商造成额外的成本。如果不执行人工搜索，则用户不可能得到所有可用PLMN的列表并且可能无法人工选择较佳的PLMN。

在UTRA RRC连接模式中时，UE可以执行PLMN搜索以便改善性能和用户体验。UE可以基于UTRA RRC连接模式的这些状态的特性来针对不同状态以不同方式处理搜索请求。

当工作在CELL_PCH或URA_PCH状态中时，UE可以接收搜索请求并且执行PLMN搜索。请求可以针对自动搜索、人工搜索或某种其它类型的搜索进行。UE可以在DRX时间期间执行所请求的PLMN搜索，以便避免错过寻呼。UE可以在寻呼时段之前保存用于PLMN搜索的状态信息，并且在寻呼时段结束时使用所保存的状态信息继续PLMN搜索。

当在CELL_DCH或CELL_FACH状态中时，UE可以拒绝自动搜索请求。一旦定期搜索定时器超时，NAS即向RRC发出自动搜索请求。如果RRC拒绝自动搜索请求，则NAS可以在随后的时间，例如当短定时器(shorttimer)超时时，重新发出请求。短定时器可以具有比定期搜索定时器更短的持续时间，例如，短定时器可以是秒级的，而定期搜索定时器可以是分钟级的。在该情况中，RRC拒绝自动搜索请求不会负面地影响性能。可替换地，当在CELL_DCH或CELL_FACH状态中时RRC可以接受并保持自动搜索请求，并且可以在适当时间，例如在转换到CELL_PCH或URA_PCH状态之后，执行自动搜索。

当在CELL_DCH或CELL_FACH状态中时，如果(a)在CELL_DCH或CELL_FACH状态中正在执行的任务比人工搜索更重要并且(b)执行人工搜索将中断这些任务，则UE可以拒绝人工搜索请求。NAS可以接收来自用户的人工搜索请求，并且向RRC发出该请求。如果RRC拒绝该请求，则NAS可以当短定时器超时时重新发出请求。可替换地，RRC可以接受人工搜索请求，并且在随后的时间，例如在转换到CELL_PCH或URA_PCH状态之后，执行人工搜索。

当在UTRA RRC连接模式中时，UE经常可以从CELL_PCH或URA_PCH状态转换到CELL_DCH或CELL_FACH状态以执行小区更新、URA更新、分组交换连接等。UE可以在较短的时间段内保持在CELL_DCH或CELL_FACH状态中，以执行小区/URA更新或注册，然后可以返回到CELL_PCH或URA_PCH状态。因为注册对用户是透明的，所以拒绝人工搜索请求并向用户返回零PLMN会导致较差的用户体验。因此，如果由于注册，UE进入CELL_DCH或CELL_FACH状态，则UE在该状态中时可以接受人工搜索请求。一旦UE转换到CELL_PCH状态、URA_PCH状态或空闲模式，UE就可以执行人工搜索。如果由于除注册外的原因，例如发送数据或信令、响应寻呼等，UE进入CELL_DCH或CELL_FACH状态，则UE可以拒绝人工搜索请求。

表3列出了根据一种设计对搜索请求的处理。如上所述，即使当拒绝搜索请求时，也可以在短时间后重新发出请求。

表3

以上描述一般涉及对新搜索请求的处理。搜索请求可能是在一个RRC状态中接收的。当UE移动至另一RRC状态时，PLMN搜索可能已经开始或者可能尚未开始。由于状态转换可以按照各种方式来处理搜索请求和PLMN搜索。

由于小区重选、上行链路数据传输、位置区域更新、路由区域更新等，UE可以经常临时地移出CELL_PCH或URA_PCH状态。UE可能在CELL_PCH或URA_PCH状态中时已经接受了搜索请求，并且甚至可能已经开始了PLMN搜索。然后，UE可以转换到另一RRC状态，比如CELL_FACH或CELL_DCH状态。因为状态转换的原因对用户是透明的，所以由于转换到另一RRC状态而取消PLMN会导致差的用户体验。

以下术语可以用于PLMN搜索。在状态转换之后可以取消搜索，并且除非(例如，由NAS)重新发出了同一搜索请求或者发出了另一搜索请求否则将不执行搜索。在状态转换之后可以暂停搜索。暂停的搜索可以保存其中间结果和搜索状态信息，在该情况中可以在随后的时间从搜索暂停的地方执行该搜索。可替换的，暂停的搜索可以丢弃其中间结果和/或搜索状态信息，在该情况中可以在随后的时间从开始执行该搜索。因此，暂停的搜索可以在随后的时间从开始或者从其暂停的地方重新开始执行。暂停的搜索也可以在状态转换之后保持暂停。在状态转换之后也可以继续正在进行的搜索。

为了简明起见，可以将CELL_PCH状态、URA_PCH状态以及空闲模式视为空闲状态。可以将CELL_FACH和CELL_DCH状态视为活动状态。通常，在从一个状态转换到另一状态之后，搜索可以取消、暂停、重新开始或继续。取消、暂停、重新开始还是继续搜索取决于各种因素，例如在状态转换之前搜索是正在进行的还是暂停的、在状态转换之后搜索结果是否仍是有意义的、状态转换的原因、停留在新状态中的期望长度等。

对于从CELL_PCH/URA_PCH转换到CELL_FACH，UE可以暂停在CELL_PCH或URA_PCH状态中接受的自动搜索或人工搜索。UE可以临时停留在CELL_FACH状态中，随后当转换到空闲状态时可以重新开始自动搜索或人工搜索。对于从CELL_PCH/URA_PCH转换到CELL_DCH，UE可以取消自动搜索，其中当短定时器超时时，NAS可以从重新发起该搜索。当进入CELL_DCH状态时UE可以暂停人工搜索，并且可以在转换到空闲状态时重新开始该人工搜索。对于从CELL_PCH/URA_PCH转换到空闲模式，UE可以因为不必找到更高优先级的PLMN而取消自动搜索。如果没有执行人工搜索，则UE可以开始人工搜索，或者如果人工搜索正在进行，则UE可以继续该搜索。

对于从空闲模式转换到CELL_FACH/CELL_DCH，UE可以取消自动搜索，其中NAS可以重新发起该搜索。如果由于注册而进入CELL_FACH/CELL_DCH状态则UE可以暂停人工搜索，随后当转换到空闲状态时可以重新开始该人工搜索。如果由于除注册之外的原因而进入CELL_FACH/CELL_DCH状态，则UE可以取消人工搜索，并且NAS可以重新发出人工搜索请求。

对于从CELL_FACH转换到CELL_PCH/URA_PCH，如果在CELL_FACH状态期间暂停了自动搜索或人工搜索，则UE可以重新开始自动搜索或人工搜索。对于从CELL_FACH转换到空闲模式，UE可以取消自动搜索，其中NAS可以重新发起该自动搜索。UE可以(a)如果在任何RRC状态中根本没有执行人工搜索，则开始执行人工搜索，(b)如果在CELL_FACH状态中暂停了人工搜索，则重新开始人工搜索，或者(c)取消人工搜索，其中NAS可以重新发起该人工搜索。对于从CELL_FACH转换到CELL_DCH，UE可以取消自动搜索，其中NAS可以重新发起该自动搜索。当在CELL_DCH状态中时UE可以暂停人工搜索，并且当转换到空闲状态时可以重新开始人工搜索。

对于从CELL_DCH转换到CELL_PCH/URA_PCH/空闲模式，如果在CELL_DCH状态期间暂停了人工搜索，则UE可以重新开始人工搜索。如果在转换到CELL_DCH状态时取消了自动搜索，则UE可以针对该自动搜索不进行任何操作。对于从CELL_DCH转换到CELL_FACH，UE可以在CELL_FACH状态中时暂停人工搜索，并且当转换到空闲状态时可以重新开始人工搜索。如果由于转换到CELL_DCH状态而取消了自动搜索，则UE可以针对该自动搜索不进行任何操作。表4示出了用于针对各个状态之间的转换处理自动搜索和人工搜索的具体设计。表4中的“X”表示不适用的转换或条件。

表4

在表4示出的设计中，自动搜索(a)当转换到CELL_DCH状态时取消并且可以由NAS重新发起，以及(b)当从空闲状态转换到CELL_FACH状态时暂停。人工搜索可以(a)由于注册在从空闲状态转换到活动状态时暂停，或者(b)如果转换是因为除注册之外的原因则取消。对于从一个活动状态到另一个活动状态的转换，人工搜索可以保持暂停。当转换到空闲状态时可以继续或重新开始搜索。

上面针对在状态转换过程中处理搜索，描述了一些示例性设计。通常，基于所需结果对于每种可能的状态转换可以用任意方式来处理搜索。

UE经常可以转换到CELL_FACH或CELL_DCH状态来执行注册以用于小区重选、位置区域更新、路由区域更新等。期望在每次UE由于注册而转换到CELL_FACH或CELL_DCH状态时不取消搜索。这样做可以防止搜索由于因为注册而频繁转换到CELL_FACH或CELL_DCH而完成。对于对用户透明的事件，例如由于重选为了进行小区/URA更新而从CELL_PCH/URA_PCH转换到CELL_FACH，也期望不取消人工搜索。用户不知道这些事件并且可能不希望人工搜索终止。

图5示出了具有状态转换的搜索处理的示例。在时间T_a，UE在空闲状态中时接收搜索请求，其中该空闲状态可以是CELL_PCH、URA_PCH或空闲模式。UE在时间T_b开始搜索。在时间T_c，UE从空闲状态转换到活动状态并且暂停或取消搜索，其中该活动状态可以是CELL_DCH或CELL_FACH。在时间T_d，UE转换到空闲状态，并且如果没有取消搜索则重新开始搜索。在时间T_e，UE转换到另一空闲状态并且继续搜索。在时间T_f，UE完成搜索并提供搜索结果。UE也可以用其它方式执行搜索。

PLMN可以工作在一个或多个频带上。每个频带可以包括多个UMTS信道，其中这些UMTS信道间距近似为5MHz。每个UMTS信道具有3.84MHz的带宽以及在200KHz解决方案中给出的中心频率。每个UMTS信道由特定信道号来标识，其中该信道号可以是UARFCN(UTRA绝对射频信道号)。在可公开获得的2006年3月的名称为“User Equipment(UE)radiotransmission and reception(FDD)”版本7的3GPP TS 25.101中给出了各个频带的UARFCN。PLMN内的UMTS网络通常工作在一个或多个特定UARFCN上。

UE可以用各种方式执行人工搜索。例如，UE可以如下所述在给定频带中执行人工搜索：

●跨整个频带地执行粗略频率扫描，在以Δf_C(例如，Δf_C＝2MHz)为间距的粗略频率处测量接收功率，并且识别较强的粗略频率，

●针对在每个较强粗略频率附近的UARFCN范围执行精确频率扫描，并且识别较强的UARFCN，

●试图在每个较强UARFCN上进行捕获，以及

●获得例如通过读取由PLMN中的小区所广播的主信息块(MIB)而找到的每个PLMN的PLMN ID。

UE也可以用各种方式执行自动搜索。例如，UE可以如下所述在给定频带中执行自动搜索：

●执行粗略频率扫描并识别较强的粗略频率，

●执行精确频率扫描并识别较强的UARFCN，

●试图在每个较强UARFCN上进行捕获，以及

●获得例如通过读取由PLMN中的小区所广播的MIB和系统信息块类型1(SIB1)和系统信息块类型3(SIB3)而找到的更高优先级小区的系统信息。

对于其它无线网络和无线电技术可以用其它方式来执行搜索。

图6示出了用于在连接模式中执行人工搜索的过程600。UE工作在用于与无线网络进行通信的连接模式(方框612)。UE可以工作在用于与UMTS网络通信的RRC连接模式、用于与GSM网络通信的GSM连接模式或GPRS分组传输模式、或者用于与其它类型无线网络通信的某个其它连接模式。UE接收搜索该UE可检测到的无线网络(或PLMN)的请求(方框614)。当在连接模式中时UE执行对可检测无线网络的搜索(方框616)。对于UMTS，UE可以在CELL_PCH或URA_PCH状态中时接收请求并且可以在CELL_PCH或URA_PCH状态中时执行搜索。UE也可以在CELL_DCH或CELL_FACH状态中时接收请求，并且可以在转换到CELL_PCH或URA_PCH状态之后执行搜索。UE可以在该UE的DRX时间期间将搜索作为后台任务来执行。

图7示出了用于在活动状态中处理搜索请求的过程700。UE工作在连接模式的活动状态，例如，UMTS中的CELL_DCH或CELL_FACH状态(方框712)。UE接收搜索更高优先级或可检测无线网络的请求(方框714)。UE在活动状态中时保存该请求(方框716)。在从活动状态转换到空闲状态之后，UE执行对无线网络的搜索(方框716)，其中空闲状态例如UMTS中的CELL_PCH状态、URA_PCH状态、或者空闲模式。

图8示出了用于跨状态转换地处理搜索的过程800。UE工作在第一状态(方框812)。UE在第一状态中时接收搜索更高优先级或可检测无线网络的请求(方框814)。UE从第一状态转换到第二状态(方框816)。基于每个状态的类型，UE在第一状态、或第二状态、或者第一状态和第二状态中执行对无线网络的搜索(方框818)。

如果第一状态是空闲状态则UE可以在第一状态中执行搜索，并且如果第二状态是另一空闲状态则UE可以在第二状态中继续搜索。如果第一状态是空闲状态则UE可以在第一状态中执行搜索，并且如果第二状态是活动状态则UE可以在第二状态中暂停或取消搜索。UE可以从第二状态转换到第三状态，并且如果第三状态是空闲状态且没有取消搜索则UE可以在第三状态中重新开始搜索。如果第一状态是活动状态则UE可以在第一状态中延迟搜索，并且如果第二状态是空闲状态则UE可以在第二状态中执行搜索。

对于UMTS，如果第一状态是包括CELL_PCH状态、URA_PCH状态和空闲模式的多个空闲状态中的一个状态，则UE可以在第一状态中执行搜索。如果第一状态是包括CELL_DCH状态和CELL_FACH状态的多个活动状态中的一个状态，则UE可以在第一状态中延迟搜索。如果第二状态是空闲状态则UE可以在第二状态中执行搜索，并且如果第二状态是活动状态则UE可以暂停搜索。例如，UE可以在第一状态中执行搜索，其中该第一状态可以是CELL_PCH或URA_PCH状态。如果转换到第二状态是由注册触发的，则UE可以在第二状态中暂停搜索，并且如果转换不是由注册触发的，则UE可以在第二状态中取消搜索，其中第二状态可以是CELL_FACH或CELL_DCH状态。

图9示出了UE 150的设计的方框图。在上行链路上，根据适用的无线电技术(例如，W-CDMA、GSM或cdma2000)，将UE 150发送的数据和信令由编码器922进行处理(例如，格式化、编码以及交织)并且由调制器(Mod)924进行进一步处理(例如，调制、信道化以及加扰)，以便生成输出码片。然后，发射机(TMTR)932对该输出码片进行调节(例如，模拟变换、滤波、放大以及上变频)，并且生成上行链路信号，该上行链路信号经由天线934来发送。

在下行链路上，天线934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)936对该接收信号进行调节(例如，滤波、放大、下变频以及数字化)并提供采样。解调器(Demod)926对采样进行处理(例如，解扰、信道化以及解调)并提供符号估计。解码器928进一步处理(例如，解交织和解码)符号估计并提供解码数据。编码器922、调制器924、解调器926和解码器928可以由调制解调处理器920来实现。这些单元根据由服务无线网络使用的无线电技术(例如，W-CDMA、GSM或cdma2000)来执行处理。例如，对于W-CDMA，解调器926可以利用加扰序列执行解扰，利用正交可变扩频因子(OVSF)码执行解扩，执行数据解调等。对于GSM，解调器926可以执行匹配的滤波和均衡。

控制器/处理器940控制在UE 150处的操作。存储器940存储用于UE150的数据和程序代码。控制器/处理器940可以实现图6中的过程600、图7中的过程700、图8中的过程800和/或其它过程。控制器/处理器940可以确定是否接受搜索请求、何时执行PLMN搜索等。控制器/处理器940可以实现定时器以确定UE的DRX时间、何时执行自动搜索、何时重新发出搜索请求等。控制器/处理器940和/或存储器942可以存储正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942可以存储PLMN信息、捕获数据库、搜索结果等。

为清楚起见，针对UMTS和GSM具体描述了搜索技术。这些技术也可以用于其它无线网络，例如cdma2000网络、无线局域网(WLAN)等。这些技术可以用于任意数量的无线电技术，例如仅用于UMTS、仅用于GSM、用于UMTS和GSM、用于UMTS和cdma2000、或者用于采用无线电技术的某个其它组合。

这里描述的搜索技术可以通过各种方式来实现。例如，这些技术可以在硬件、固件、软件或其组合中实现。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下列单元内实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(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、设计用于执行这里所述功能的其它电子单元，或其组合。

实现这里所述技术的装置可以是独立单元或者可以是设备的一部分。该设备可以是(i)独立集成电路(IC)，(ii)一个或多个IC的集合，其可以包括用于存储数据和/或指令的存储器IC，(iii)ASIC，例如移动台调制解调器(MSM)，(iv)可以嵌入在其它设备内的模块，(v)蜂窝电话、无线设备、手持设备或移动单元，(vi)其它设备。

对于固件和/或软件实现，这些搜索技术可以利用执行这里所述功能的模块(例如，程序、函数等)来实现。固件和/或软件代码可以存储在存储器(例如，图9中的存储器942)中并且由处理器(例如，处理器940)来执行。存储器可以实现在处理器内部或处理器外部。

上面描述了本公开内容，以使本领域的任何技术人员均能够实现或者使用本公开。对于本领域技术人员来说，对本公开的各种修改是显而易见的，并且本申请定义的一般性原理也可以在不脱离本公开的精神和范围的情况上应用于其它变体。因此，本公开并不限于这里所给出的示例，而是符合与本申请公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims

1.一种用于搜索无线通信网络的装置，包括：

发射机；

处理器，耦合至所述发射机并且被配置用于工作在用于与无线网络进行通信的连接模式的活动状态，当无线网络的优先级比所述装置的归属无线网络低时，接收搜索更高优先级无线网络的请求，并且当定期搜索时间超时时，在从所述连接模式中的所述活动状态转换到空闲状态之后执行对更高优先级无线网络的搜索，其中，基于所述连接模式的不同状态的特性来针对这些状态以不同方式处理搜索请求；以及

存储器，耦合到所述处理器。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器在不连续接收（DRX）时间期间将所述搜索作为后台任务来执行。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器工作在用于与通用移动电信系统（UMTS）网络进行通信的无线资源控制（RRC）连接模式。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述处理器在处于所述RRC连接模式的CELL_PCH状态或URA_PCH状态中时接收搜索更高优先级无线网络的请求，并且在处于所述CELL_PCH状态或URA_PCH状态中时执行所述搜索。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述处理器在处于所述RRC连接模式的CELL_DCH状态或CELL_FACH状态中时接收搜索更高优先级无线网络的请求，并且在转换到所述RRC连接模式的CELL_PCH状态或URA_PCH状态之后执行所述搜索。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器工作在用于与全球移动通信系统（GSM）网络进行通信的GSM连接模式或通用分组无线业务（GPRS）分组传输模式。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器接收搜索更高优先级公共陆地移动网络（PLMN）的请求，并且执行对更高优先级PLMN的搜索。

8.一种用于搜索无线通信网络的方法，包括：

工作在用于与无线网络进行通信的连接模式的活动状态；

当无线网络的优先级比归属无线网络低时，接收搜索更高优先级无线网络的请求；以及

当定期搜索时间超时时，在从所述连接模式中的所述活动状态转换到空闲状态之后执行对更高优先级无线网络的搜索，

其中，基于所述连接模式的不同状态的特性来针对这些状态以不同方式处理搜索请求。

9.根据权利要求8所述的方法，其中执行所述搜索包括：

在不连续接收（DRX）时间期间将所述搜索作为后台任务来执行。

10.根据权利要求8所述的方法，其中接收所述请求和执行所述搜索包括：

在处于通用移动电信系统（UMTS）中的CELL_PCH状态或URA_PCH状态中时接收搜索更高优先级无线网络的请求；以及

在处于所述CELL_PCH状态或URA_PCH状态中时执行所述搜索。

11.一种用于搜索无线通信网络的装置，包括：

用于工作在用于与无线网络进行通信的连接模式的活动状态的模块；

用于当无线网络的优先级比所述装置的归属无线网络低时接收搜索更高优先级无线网络的请求的模块；以及

用于当定期搜索时间超时时、在从所述连接模式中的所述活动状态转换到空闲状态之后执行对更高优先级无线网络的搜索的模块，

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述用于接收请求的模块和所述用于执行搜索的模块包括：

用于在处于通用移动电信系统（UMTS）中的CELL_PCH状态或URA_PCH状态中时接收搜索更高优先级无线网络的请求的模块；以及

用于在处于所述CELL_PCH状态或URA_PCH状态中时执行所述搜索的模块。

13.一种用于搜索无线通信网络的装置，包括：

发射机；

处理器，耦合至所述发射机并且被配置用于工作在连接模式的活动状态，当无线网络的优先级比所述装置的归属无线网络低时，接收搜索更高优先级无线网络的请求，在工作在所述活动状态中时保存所述请求，并且当定期搜索时间超时时在从所述活动状态转换到空闲状态之后执行对更高优先级无线网络的搜索，其中，基于所述连接模式的不同状态的特性来针对这些状态以不同方式处理搜索请求；以及

存储器，耦合到所述处理器。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述活动状态是通用移动电信系统（UMTS）中的CELL_DCH状态或CELL_FACH状态，并且其中所述空闲状态是UMTS中的CELL_PCH状态、URA_PCH状态或空闲模式。

15.一种用于搜索无线通信网络的装置，包括：

发射机；

处理器，耦合至所述发射机并且被配置用于工作在第一状态中，当无线网络的优先级比所述装置的归属无线网络低时，在工作在所述第一状态中时接收搜索更高优先级无线网络的请求，从所述第一状态转换到第二状态，并且当定期搜索时间超时时，基于每个状态的类型针对不同状态以不同方式来在所述第一状态和所述第二状态的至少一个状态中执行对更高优先级无线网络的搜索；以及

存储器，耦合到所述处理器。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，

如果所述第一状态是空闲状态，则所述处理器在所述第一状态中执行所述搜索，并且

如果所述第二状态是另一空闲状态，则所述处理器在所述第二状态中继续所述搜索。

17.根据权利要求15所述的装置，其中，

如果所述第二状态是活动状态，则所述处理器在所述第二状态中暂停所述搜索。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述处理器从所述第二状态转换到第三状态，并且如果所述第三状态是空闲状态，则所述处理器在所述第三状态中重新开始所述搜索。

19.根据权利要求15所述的装置，其中，

如果所述第二状态是活动状态且转换到所述第二状态不是由注册触发的，则所述处理器取消所述搜索。

20.根据权利要求15所述的装置，其中，

如果所述第一状态是活动状态，则所述处理器在所述第一状态中延迟所述搜索，并且

如果所述第二状态是空闲状态，则所述处理器在所述第二状态中执行所述搜索。

21.根据权利要求15所述的装置，其中，

如果所述第一状态是包括通用移动电信系统（UMTS）中的CELL_PCH状态、URA_PCH状态和空闲模式在内的多个空闲状态中的一个空闲状态，则所述处理器在所述第一状态中执行所述搜索，并且

如果所述第一状态是包括UMTS中的CELL_DCH状态和CELL_FACH状态在内的多个活动状态中的一个活动状态，则所述处理器在所述第一状态中延迟所述搜索。

22.根据权利要求21所述的装置，其中，

如果所述第二状态是所述多个空闲状态中的一个空闲状态，则所述处理器在所述第二状态中执行所述搜索，并且

如果所述第二状态是所述多个活动状态中的一个活动状态，则所述处理器在所述第二状态中暂停所述搜索。

23.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一状态是通用移动电信系统（UMTS）中的CELL_PCH状态或URA_PCH状态，并且其中所述第二状态是UMTS中的CELL_FACH状态或CELL_DCH状态，并且其中所述处理器在所述第一状态中执行所述搜索，

如果转换到所述第二状态是由注册触发的，则所述处理器在所述第二状态中暂停所述搜索，并且

如果所述转换不是由注册触发的，则所述处理器在所述第二状态中取消所述搜索。

24.一种用于搜索无线通信网络的方法，包括：

工作在第一状态中；

当无线网络的优先级比归属无线网络低时，在工作在所述第一状态中时接收搜索更高优先级无线网络的请求；

从所述第一状态转换到第二状态；以及

基于每个状态的类型针对不同状态以不同方式来在所述第一状态和所述第二状态的至少一个状态中执行对更高优先级无线网络的搜索。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述执行搜索包括：

如果所述第一状态是空闲状态，则在所述第一状态中执行所述搜索，并且

如果所述第二状态是活动状态，则在所述第二状态中暂停所述搜索。

26.根据权利要求24所述的方法，其中所述执行搜索包括：

如果所述第一状态是活动状态，则在所述第一状态中延迟所述搜索，并且

如果所述第二状态是空闲状态，则在所述第二状态中执行所述搜索。

27.一种用于搜索无线通信网络的装置，包括：

用于工作在第一状态中的模块；

用于当无线网络的优先级比所述装置的归属无线网络低时，在工作在所述第一状态中时接收搜索更高优先级无线网络的请求的模块；

用于从所述第一状态转换到第二状态的模块；以及

用于基于每个状态的类型针对不同状态以不同方式来在所述第一状态和所述第二状态的至少一个状态中执行对更高优先级无线网络的搜索的模块。

28.根据权利要求27所述的装置，还包括：

用于如果所述第一状态是空闲状态，则在所述第一状态中执行所述搜索的模块，并且

用于如果所述第二状态是活动状态，则在所述第二状态中暂停所述搜索的模块。

29.根据权利要求27所述的装置，还包括：

用于如果所述第一状态是活动状态，则在所述第一状态中延迟所述搜索的模块，并且

用于如果所述第二状态是空闲状态，则在所述第二状态中执行所述搜索的模块。

30.一种用于搜索无线通信网络的装置，包括：

发射机；

处理器，耦合至所述发射机并且被配置用于工作在第一状态中，当无线网络的优先级比所述装置的归属无线网络低时，在工作在所述第一状态中时接收搜索更高优先级无线网络的请求，如果所述第一状态是空闲状态则执行对更高优先级无线网络的搜索，如果所述第一状态是活动状态则延迟所述搜索，从所述第一状态转换到第二状态，如果在所述第一状态中开始且所述第二状态是活动状态，则暂停所述搜索，并且如果不是在所述第一状态中开始且所述第二状态是空闲状态，则执行所述搜索；以及

存储器，耦合到所述处理器。