DE102006021253B4

DE102006021253B4 - Mobile Einheit und Verfahren zur Anpassung einer Leistungsmessperiodendauer für eine mobile Einheit

Info

Publication number: DE102006021253B4
Application number: DE102006021253A
Authority: DE
Inventors: Kil-Hyen Suwon Ryu
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2026-04-29
Also published as: KR100713007B1; CN1856145A; KR20060114461A; US20060246895A1; DE102006021253A1; JP2006311534A; TW200708139A

Abstract

Mobile Einheit (100, 200) umfassend:
– eine Signalverarbeitungseinheit (110), die zum Verarbeiten von Zellensignalen ausgebildet ist, die zu einer momentanen Dienstzelle (serving Cell) und zu benachbarten Zellen gehören, und
– einen Hauptprozessor (120), der derart ausgebildet ist, dass er die Signalverarbeitungseinheit (110) zur Messung eines jeweiligen Leistungspegels der Zellensignale basierend auf einer Leistungsmessperiodendauer (Tm) freigibt und überwacht, ob ein Zellenwechsel stattgefunden hat, um die Leistungsmessperiodendauer (Tm) basierend auf dem Überwachungsergebnis anzupassen,
– wobei der Hauptprozessor (120) weiter derart ausgebildet ist, dass er einen Zellenwechselzählwert (Nc) wiederholt um Eins reduziert, wenn innerhalb einer mittleren Zellenwechselzeit (Tc) kein Zellenwechsel vorgenommen wird, und dass er die Leistungsmessperiodendauer (Tm) erhöht, wenn der Zellenwechselzählwert (Nc) Null beträgt, wobei die mittlere Zellenwechselzeit (Tc) ein geschätzter Mittelwert der Zeitdauern ist, innerhalb derer ein Zellenwechsel auftreten kann, und der Zellenwechselzählwert (Nc) ein Wert ist, der anfänglich auf einen vorbestimmten, positiven, ganzzahligen Wert gesetzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine mobile Einheit sowie ein Verfahren zur Anpassung einer Leistungsmessdauer für eine mobile Einheit.
Bei mobilem Kommunikationssystemen oder mobilen Einheiten, beispielsweise Mobiltelefonen, wird zumeist eine Mehrfachzugriffstechnik eingesetzt, sodass eine Vielzahl unabhängiger Informationen über einen gemeinsamen Kanal übertragen werden kann. Beispiele für Mehrfachzugriffstechniken umfassen Standards wie den Time-Division-Multiple-Access (TDMA), den Frequency-Division-Multiple-Access (FDMA) und den Code-Division-Multiple-Access (CDMA).
Gegenwärtig setzt jede Nation ein Mobilkommunikationssystem (zelluläre Telefone, Mobiltelefone) basierend auf einem der oben beschriebenen Mehrfachzugriffsstandards ein, das in Abhängigkeit von den lokalen Randbedingungen gewählt wird. Beispielsweise wird in der Republik Korea der CDMA-Standard für Mobilkommunikationssysteme eingesetzt, da der CDMA-Standard die Unterstützung hoher Übertragungs-Kapazitäten, einer hohen Servicequalität bzw. Übertragungsqualität und einer hohen Übertragungs-Sicherheit ermöglicht.
Der CDMA-Standard konvertiert bzw. wandelt ein analoges Sprachsignal in ein Digitalsignal um. Der CDMA-Standard ordnet dem Digitalsignal eine Zufallszahl zu, um eine Mehrzahl von Digitalcodes zu erzeugen. Im Ergebnis können mobile Einheiten, die den CDMA-Standard verwenden, miteinander kommunizieren, wobei jede mobile Einheit ihren eindeutigen Code benutzt.
Andererseits setzen Regionen wie Europa, China, Südostasien und Südamerika weitgehend den Global-System-for-Mobile-Communications(GSM)-Standard ein.
Der GSM-Standard wurde entwickelt während der TDMA-Standard als gemeinsamer Pan-europäischer Standard entwickelt wurde. Im GSM-Standard werden Sprachdaten digitalisiert und komprimiert und die komprimierten digitalen Daten werden über einen einzelnen Kanal zusammen mit Sprachdaten anderer Benutzer übertragen, wobei die Sprachdaten eines jeweiligen Benutzers in einem eigenen Zeitschlitz übertragen werden, d. h. es handelt sich um ein Zeitmultiplexverfahren (Time-Division-Multiplexing).
In Europa wird der GSM-Standard als der Standard für Mobilkommunikationssysteme eingesetzt. Weltweit benutzen über eine Milliarde Nutzer in mehr als 120 Ländern den GSM-Standard.
Weiterhin wird der GSM-Standard als Kernsystem des 3rd.-Generation-Partnership-Project (3GPP) für die Entwicklung eines Telefonstandards dritter Generation (3G), nämlich des International-Mobile-Telecommunications-2000(IMT-2000)-Standards, eingesetzt.
In einem Mobilkommunikationssystemnetzwerk, insbesondere nach dem GSM-Standard, überwacht und verarbeitet eine mobile Einheit (z. B. ein zelluläres Telefon) periodisch so genannte Funkrufnachrichten (paging Messages). Zusätzlich führt die mobile Einheit kontinuierlich eine Leistungsmessung bzw. Signalpegelmessung zur Auswahl einer Zelle (beispielsweise eines Sendeturms oder einer Antenne einer Basisstation) mit optimaler Funkverbindung durch, und die mobile Einheit führt einen Zellenwechsel (Funkturm, Basisstationsantenne) basierend auf dem Messergebnis durch.
Die Leistungsmessung und der Zellenwechsel werden durchgeführt, um ein optimales Niveau für eine Kommunikationsverbindung ungeachtet einer Bewegung der mobilen Einheit oder einer Veränderung der Kommunikationsbedingungen bzw. der Kommunikationsumgebung zu gewährleisten.
Beispielsweise misst die mobile Einheit in einem Ruhezustand bzw. einem Stand-by-Mode periodisch einen Leistungspegel von Signalen, die von einer jeweiligen Basisstationsantenne einer zugehörigen Dienstzelle bzw. Dienstzelle (serving Cell) und von benachbarten Zellen empfangen werden.
Basierend auf dem Messergebnis ermittelt die mobile Einheit dasjenige empfangene Signal, das unter der gemessenen Signalen den höchsten Signalpegel bzw. die höchste Leistung hat, und die mobile Einheit nimmt einen Zellenwechsel basierend auf dieser Ermittlung vor. Somit verbleibt die mobile Einheit bei der entsprechenden Basisstation.
In anderen Worten ”kampiert” die mobile Einheit basierend auf dem Ergebnis der Leistungsmessung bei einer benachbarten Zelle, wenn die Leistung eines Signals, das von einer der Basisstationen der benachbarten Zellen empfangen wird, stärker ist als diejenige des Signals, das von der Basisstation der momentanen Dienstzelle (serving Cell) empfangen wird. Folglich nimmt die mobile Einheit einen Zellenwechsel vor. Umgekehrt behält die mobile Einheit den ”Campingzustand” bei der momentanen Dienstzelle bei, wenn die Leistung des von der momentanen Dienstzelle empfangenen Signals am stärksten ist.
Um die Leistungsmessung bzw. den Leistungsmessungsvorgang durchzuführen, verbrauchen in der mobilen Einheit vorgesehene Module, wie ein RF-(Radio Frequency)-Verarbeitungsschaltkreis, ein Basisbandmodem und ein Mikroprozessor, eine bestimmte Leistung.
Die von den Modulen während des Ruhezustands durchgeführte Leistungsmessung verbraucht eine beträchtliche Menge Energie. Entsprechend verbraucht die Leistungsmessung selbst im Stand-by-Modus bzw. Ruhezustand für die Zellenüberwachung Batterieleistung der mobilen Einheit.
Eine herkömmliche mobile Einheit führt die Leistungsmessung bzw. den Leistungsmessungsvorgang mit einer festen, vorbestimmten Leistungsmessdauer bzw. Leistungsmessperiode oder Leistungsmessperiodendauer durch, um die Qualität des Kommunikationsdienstes bzw. der Kommunikationsverbindung zu gewährleisten.
Praktisch wird die mobile Einheit im Ruhezustand oftmals nicht aus einem bestimmten Bereich heraus bewegt. Beispielsweise schläft ein Benutzer der mobilen Einheit oder er arbeitet. In einem solchen Fall wird die Wahrscheinlichkeit des Zellenwechsels reduziert und die Qualität der Kommunikationsverbindung wird durch die feste Leistungsmessperiodendauer nicht verbessert.
Dadurch verbraucht die herkömmliche mobile Einheit mit fester Leistungsmessperiodendauer im Ruhezustand unnötig viel Batterieleistung.
Da die Tragbarkeit von mobilen Einheiten zunehmend wichtiger wird, ist es entscheidend, den Leistungsverbrauch solcher Einheiten zu minimieren und die Batterielebensdauer zu verlängern.
Mit der bekannten Methode der Leistungsmessung des Zellensignals ist es nicht möglich, die Leistungsentnahme aus der Batterie der mobile Einheit zu reduzieren.
Die Firma Skyworks Solutions, Inc. hat ein Verfahren zur Veränderung der Leistungsmessdauer offenbart. Das Verfahren umfasst die Veränderung der Leistungsmessperiodendauer unter Verwendung eines Änderungsverhältnisses eines von der aktuellen ”Camping-Zelle” empfangenen Signals, einer Position der mobilen Einheit und einer Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Einheit. Das Änderungsverhältnis, die Position der mobilen Einheit und die Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Einheit werden unter Verwendung eines Global-Positioning-Systems (GPS) ermittelt.
Gleichwohl benötigt die von Skyworks Solutions, Inc. offenbarte, bekannte Methode einen Messalgorithmus zur Berechnung des Änderungsverhältnisses des empfangenen Signals sowie zusätzliche Hardware zur Ausführung des Algorithmus. Zudem benötigt die von Skyworks Solutions, Inc. offenbarte, bekannte Methode das GPS, um die Bewegungsgeschwindigkeit und die Position der mobilen Einheit zu überwachen.
Die EP 1 146 756 A1 zeigt eine mobile Einheit und ein Verfahren zum dynamischen Überwachen von benachbarten Zellen.
Die US 5,794,146 A beschreibt ein Verfahren, bei dem eine mobile Einheit die Dauern zwischen Abtastungen von spezifischen Signalen von Zellen verändert, um eine Batterielaufzeit der mobilen Einheit zu verlängern.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine mobile Einheit und ein Verfahren zur Anpassung einer Leistungsmessperiodendauer zur Verfügung zu stellen, die kostengünstig sind und eine geringe Stromaufnahme aufweisen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine mobile Einheit nach Anspruch 1 oder 8 und ein Verfahren zur Anpassung einer Leistungsmessperiodendauer nach Anspruch 16 oder 20.
Erfindungsgemäß ist eine variable Anpassung der Leistungsmessdauer bzw. der Leistungsmessperiode oder Leistungsmessperiodendauer für das Zellensignal vorgesehen.
Die Ansprüche werden hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Gegenstand der Beschreibung gemacht.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen mobile Einheiten (z. B. zelluläre Telefone bzw. Mobiltelefone) und Verfahren, die eine variable Anpassung der Leistungsmessperiodendauer für ein Zellensignal in einem Stand-by-Modus bzw. Ruhezustand ohne Verwendung von GPS ermöglichen.
Die angepasste Leistungsmessperiodendauer kann als Leistungsmessperiodendauer zur Leistungsmessung der nachfolgend empfangenen Zellensignale während des Leistungsmessungsvorgangs eingesetzt werden.
Die Anpassung der Leistungsmessperiodendauer kann eine Vergrößerung der Leistungsmessdauer umfassen, wenn innerhalb der vorgegebenen Zeit kein Zellenwechsel stattfindet, und eine Initialisierung der Leistungsmessdauer umfassen, wenn innerhalb der vorgegebenen Zeit ein Zellenwechsel stattfindet. Die vorgegebene Zeit kann beispielsweise durch Multiplikation eines Zellenwechselzählwerts mit einer mittleren Zellenwechselzeit bestimmt werden, wobei die mittlere Zellenwechselzeit ein konstanter Wert ist, der ein geschätztes gemitteltes Zeitintervall abbildet, während dem eine Zellenwechsel stattfindet, und der Zellenwechselzählwert bzw. der Zellenwechselzähler einen Wert abbildet, der anfänglich auf einen vorbestimmten, ganzzahligen positiven Wert eingestellt wird und um Eins reduziert wird, wenn innerhalb der mittleren Zellwechselzeit kein Zellenwechsel stattfindet.
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind. Hierbei zeigen:
1 ein Blockdiagramm einer mobilen Einheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Leistungsmessung eines Zellensignals, das von einem Hauptprozessor der mobilen Einheit von 1 ausgeführt wird,
3 ein Blockdiagramm einer mobilen Einheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und
4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Leistungsmessung eines Zellensignals, das durch eine mobile Einheit 200 von 3 ausgeführt wird.
Für die nachfolgende Beschreibung wird angenommen, dass ein als ”verbunden” oder ”gekoppelt” beschriebenes Element direkt oder durch dazwischen angeordnete Elemente mit einem weiteren Element verbunden bzw. gekoppelt sein kann.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer mobilen Einheit (z. B. eines zellulären Telefons bzw. Mobiltelefons) 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Gemäß der 1 umfasst die mobile Einheit 100 eine Antenne 130, eine Signalverarbeitungseinheit 110, einen Hauptprozessor 120 und einen Speicher 140. Selbstverständlich weist die mobile Einheit 100 zudem übliche Elemente auf, wie beispielsweise ein Mikrofon, einen Lautsprecher, ein Flüssigkristalldisplay, eine Tastatur usw. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden jedoch nur diejenigen Elemente dargestellt und beschrieben, die für eine Erläuterung der vorliegenden Erfindung notwendig sind.
Die Antenne 130 sendet und empfängt Funk(RF)-signale bzw. Radiofrequenzsignale zu einer bzw. von einer Basisstation. Exakter dargestellt, empfängt die Antenne 130 eine Mehrzahl von Zellensignalen in der Form von ”Paging-Blöcken” von einer Dienstzelle (serving cell, aktive Zelle) und von benachbarten Zellen, um die empfangenen Zellensignale zu der Signalverarbeitungseinheit 110 zu übertragen. Zudem überträgt die Antenne 130 von der Signalverarbeitungseinheit 110 empfangene RF-Signale zu einer externen Einrichtung bzw. Einheit, beispielsweise zu der Basisstation.
Die Signalverarbeitungseinheit 110 umfasst eine RF-Verarbeitungseinheit 111, einen Basisbanddemodulator 113 und einen Basisbandmodulator 112.
Beim Empfang empfängt die RF-Verarbeitungseinheit 111 das Zellensignal mit einer Funkfrequenz bzw. Radiofrequenz von der Antenne 130, um eine RF-Verarbeitung des Zellensignals, das die Funkfrequenz aufweist, vorzunehmen. Die RF-Verarbeitungseinheit 111 überträgt das Zellensignal, das eine Basisbandfrequenz aufweist, zu dem Basisbanddemodulator 113. Der Basisbanddemodulator 113 der Signalverarbeitungseinheit 110 empfängt das Basisband-Zellensignal durch die Antenne 130 und wandelt das Zellensignal in ein internes Signal um und überträgt dieses interne Signal an den Hauptprozessor 120. Der Basisbanddemodulator 113 demoduliert das von der RF-Verarbeitungseinheit 111 mit der Basisbandfrequenz ausgegebene Zellensignal, um das Zellensignal mit der Basisbandfrequenz in das internes Signal umzuwandeln. Anschließend überträgt der Basisbanddemodulator 113 das interne Signal zu dem Hauptprozessor 120.
Beim Senden wandelt der Basisbandmodulator 112 der Signalverarbeitungseinheit 110 das vom Hauptprozessor 120 empfangene, interne (Basisband-)Signal in ein Funksignal bzw. RF-Signal um. Der Basisbandmodulator 112 moduliert das von dem Hauptprozessor 120 ausgegebene interne Signal, um das modulierte interne Signal an die RF-Verarbeitungseinheit 111 zu übertragen. Die RF-Verarbeitungseinheit 111 empfängt ein Signal mit einer Basisbandfrequenz von dem Basisbandmodulator 112, um die RF-Verarbeitung des Signals mit der Basisbandfrequenz vorzunehmen. Die RF-Verarbeitungseinheit 111 überträgt das RF-Signal zur Antenne 130. Somit dient die Signalverarbeitungseinheit 110 als ein Signal-Interface bzw. eine Signalschnittstelle zwischen dem Hauptprozessor 120 und externen Einheiten.
Der Speicher 140 kann unterschiedliche Daten speichern und speichert eine Mehrzahl von Datenwerten, die für eine variable Anpassung der Leistungsmessdauer bzw. Leistungsmessperiodendauer verwendet werden. Die Datenwerte werden von dem Hauptprozessor gesetzt bzw. festgelegt und abgespeichert.
Der Hauptprozessor 120 gibt die Signalverarbeitungseinheit 110 zur Leistungsmessung von Zellsignalen frei (bzw. weckt die Signalverarbeitungseinheit 110 auf), die von einer Dienstzelle oder von benachbarten Zellen empfangen werden, und bestimmt über einen Zellenwechsel. Der Hauptprozessor 120 passt die Leistungsmessperiodendauer basierend auf dem Auftreten von Zellenwechselvorgängen an. Der Hauptprozessor 120 führt Grundsteuerfunktionen für die Steuerung aller Operationen der mobilen Einheit 100 durch.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Leistungsmessung empfangener Zellensignale gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, das von dem Hauptprozessor durchgeführt wird.
Nachfolgend werden die Verfahrensschritte, mit denen der Hauptprozessor die Leistungsmessperiodendauer einstellt oder variiert, z. B. zur Überwachung einer Dienstzelle und benachbarter Zellen, unter Bezug auf 1 und 2 beschrieben.
Vor der Erläuterung des Prozessablaufs werden verschiedene Parameter und Begriffe, die beim Verfahren zur Anpassung der Leistungsmessperiodendauer für das Zellensignal verwendet werden, wie folgt definiert:

• Default-Zeit bzw. Standard-Zeit T_ON: Die Default-Zeit T_ON stellt eine Zeitdauer dar, während der ein fester vorbestimmter Anfangswert der Leistungsmessperiodendauer in einem Standardeinstellungszustand bzw. Default-Modus verbleibt. Beispielsweise kann das vorbestimmte Zeitmessintervall einer Zeitdauer von ungefähr 10 Minuten bis ungefähr 30 Minuten entsprechen.
• Mittlere Zellenwechselzeit bzw. Cell-Reselection-Mean-Time Tc: Die mittlere Zellenwechselzeit Tc entspricht einem mittleren (durchschnittlichen) Wert der Zeitdauern bzw. Zeitintervalle, innerhalb derer ein Zellenwechsel auftreten kann.
• Zellenwechselzählwert bzw. Cell-Reselection-Count Nc: Der Zellenwechselzählwert Nc ist ein Wert, der anfänglich auf einen vorbestimmten, positiven, ganzzahligen Wert gesetzt wird und jeweils um Eins reduziert wird, wenn innerhalb der mittleren Zellenwechselzeit kein Zellenwechsel stattfindet.
• Leistungsmessperiodendauer bzw. Power-Measurement-Period Tm: Die Leistungsmessperiodendauer bzw. Signalpegelmessdauer Tm beschreibt eine Leistungsmessperiodendauer für das Zellensignal.
• Maximale Leistungsmessperiodendauer bzw. Maximum-Power-Measurement-Period Tmax: Die maximale Leistungsmessperiodendauer Tmax entspricht einem, beispielsweise vorgegebenen, Maximalwert einer Leistungsmessperiodendauer eines Zellensignals. Die Leistungsmessperiodendauer Tm soll nicht größer als die maximale Leistungsmessperiodendauer Tmax sein.

Bevor ein Vorgang oder ein Verfahren für eine variable Anpassung der Leistungsmessperiodendauer Tm für das Zellensignal durchgeführt wird, initialisiert der Hauptprozessor:

• den Zellenwechselzählwert Nc für das Zählen des Auftretens von Zellenwechselvorgängen,
• die Default-Zeit T_ON zur Bestimmung einer Zeitdauer, innerhalb der die feste, vorbestimmte Leistungsmessperiodendauer in dem Default-Zustand verbleibt,
• die mittlere Zellenwechselzeit Tc, die einen mittleren oder durchschnittlichen Wert der Zeitdauern, innerhalb derer ein Zellenwechsel auftreten kann, darstellt,
• die Leistungsmessperiodendauer Tm, und
• die maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax).

Nachfolgend speichert der Hauptprozessor 120 die initialisierten Parameter, umfassend den Zellenwechselzählwert Nc, die Default-Zeit T_ON, die mittlere Zellenwechselzeit Tc, die Leistungsmessperiodendauer Tm und die maximale Leistungsmessperiodendauer Tmax, in dem Speicher 140 in einem Schritt S1.
Beispielsweise kann in dem Initialisierungsschritt S1 der Anfangswert für den Zellenwechselzählwert Nc auf ungefähr 3 gesetzt werden, die Default-Zeit T_ON kann auf ungefähr 20 Minuten gesetzt werden, die mittlere Zellenwechselzeit Tc kann auf ungefähr 7 Minuten gesetzt werden, der Anfangswert der Leistungsmessperiodendauer Tm kann auf ungefähr 1 Minute gesetzt werden, und die maximale Leistungsmessperiodendauer Tmax kann auf ungefähr 8 Minuten gesetzt werden. Vorzugsweise ist der Anfangswert der Leistungsmessperiodendauer Tm identisch zu einem Übertragungszyklus des Zellensignals, beispielsweise zur Dauer eines Paging-Blocks.
Wenn die mobile Einheit 100 in den Ruhezustand oder Leerlaufzustand eintritt, wird die Ausführung eines Vorgangs zur variablen Anpassung der Leistungsmessperiodendauer des Zellensignals von der mobilen Einheit 100 begonnen. Der Hauptprozessor 120 gibt in einem Schritt S2, beispielsweise durch ”Aufwecken”, die Signalverarbeitungseinheit 110 während jeder vorgegebenen Leistungsmessperiodendauer (Tm – initialisiert auf 1 Minute) zur Messung einer Leistung des Zellensignals frei. Da der Vorgabewert der Leistungsmessperiodendauer Tm auf ungefähr 1 Minute gesetzt oder initialisiert wird, misst der Hauptprozessor 120 den Pegel bzw. die Leistung des Zellensignals zunächst jede Minute.
Der Hauptprozessor 120 überprüft in einem Schritt S3, ob die Default-Zeit T_ON von ungefähr 20 Minuten vergangen ist, nachdem der Vorgang zur variablen Anpassung der Leistungsmessperiodendauer des Zellensignals von der mobilen Einheit 110 begonnen wurde, oder ob dies nicht der Fall ist. Solange die vergangene Zeit geringer als T_ON ist, geht der Prozessfluss entlang des Nein-Asts des Entscheidungsschrittes S3 zurück, um den Schritt S2 zu wiederholen und der Hauptprozessor 120 misst den Pegel des Zellensignals kontinuierlich in jedem Intervall Tm, bis die abgelaufene Zeit die Default-Zeit T_ON von ungefähr 20 Minuten überschreitet. Wenn die abgelaufene Zeit mehr als 20 Minuten beträgt, geht der Prozessfluss auf einen Schritt S4 entlang des Ja-Asts des Entscheidungsschrittes S3 über und der Hauptprozessor prüft Broadcast-Control-Channel(BCCH)-Daten und ermittelt daraus spezifische Informationen über die Dienstzelle.
Nachdem die mobile Einheit 100 den Ruhezustand eingenommen hat, kann der Hauptprozessor während der Default-Zeit T_ON überwachen, ob ein Zellenwechsel vorgenommen werden muss oder nicht, indem der Pegel des Zellensignals mit einem festen vorgegebenen Leistungsmessintervall Tm, beispielsweise ungefähr 1 Minute, gemessen wird.
Das heißt, dass der Hauptprozessor 120 überwacht und entscheidet, ob ein Zellenwechsel für die mobile Einheit 100 stattfinden soll oder nicht, indem wiederholt eine Schleife, die sich im Wesentlichen aus dem Schritt S2 und aus dem Entscheidungsschritt S3 zusammensetzt, durchgeführt wird. Während einer vorgegebenen Zeitdauer, d. h. während der auf ungefähr 20 Minuten gesetzten Default-Zeit T_ON, nachdem die mobile Einheit 100 in den Ruhezustand oder Leerlaufzustand eingetreten ist, ist die Paging-Rate identisch mit der Leistungsmessperiodendauer Tm, die beispielsweise auf 1 Minute gesetzt ist.
Wenn die abgelaufene bzw. verstrichene Zeit die Default-Zeit T_ON überschreitet, überprüft der Hauptprozessor 120 die von der Dienstzelle empfangenen BCCH-Daten im Schritt S4. Die BCCH-Daten umfassen Informationen von der aktuellen Dienstzelle, die momentan mit der mobilen Einheit 100 verbunden ist, und die mobile Einheit 100 empfängt im Ruhezustand typischerweise sowohl die BCCH-Daten als auch das Zellensignal.
Wenn die BCCH-Daten geändert werden, geht der Prozessfluss entlang des Ja-Asts des Entscheidungsschrittes S4 zurück zum Schritt S2 über einen zwischenliegenden Re-Initialisierungs-Schritt S10, wodurch der Hauptprozessor jeweils den Zellenwechselzählwert Nc und die Leistungsmessperiodendauer Tm auf die Anfangswerte (re)initialisiert. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der Prozessfluss zu dem Initialisierungsschritt S1 zurückgehen. Wenn die (Re-)Initialisierung im Schritt S10 abgeschlossen ist, geht der Prozessfluss zurück zum Schritt S2. Wenn die BCCH-Daten nicht geändert werden, fährt der Prozessfluss entlang des Nein-Asts des Entscheidungsschrittes S4 zu einem Schritt S5 fort.
Die im Schritt S4 vorgesehene Überprüfung der Änderung der BCCH-Daten wird benötigt, um eine ungünstige ”worst-case” Situation handzuhaben bzw. abzufangen, wie sie auftreten kann, wenn die Qualität des Kommunikationsdienstes bzw. der Kommunikationsverbindung zwischen der mobilen Einheit 100 und der Dienstzelle durch eine plötzliche Bewegung der mobilen Einheit 100 mit großer Geschwindigkeit verschlechtert wird.
Eine festgestellte Veränderung der BCCH-Daten zeigt an, dass die Dienstzelle der mobilen Einheit 100 geändert bzw. gewechselt wurde, somit muss, nachdem die abgelaufene Zeit die Default-Zeit T_ON überschreitet, die Leistungsmessperioden dauer Tm schnell, beispielsweise auf ihren Anfangswert, zurückgesetzt werden, bevor Schritt S2 erneut ausgeführt wird.
Wenn die Dienstzelle im Schritt S4 nicht geändert bzw. gewechselt wurde und somit keine Änderung der BCCH-Daten ermittelt wurde, ermittelt der Hauptprozessor 120 im Schritt S5, ob ein Zellenwechsel innerhalb der mittleren Zellenwechselzeit Tc, die in dem Speicher 140 abgelegt wird, stattgefunden hat oder nicht. Wenn ein Zellenwechsel innerhalb der mittleren Zellenwechselzeit Tc auftritt, geht der Prozessfluss zu dem Re-Initialisierungsschritt S10 entlang des Ja-Asts des Entscheidungsschrittes S5 zurück und der Hauptprozessor 120 (re)initialisiert den Zellenwechselzählwert Nc und die Leistungsmessperiodendauer Tm, beispielsweise auf ihre jeweiligen Anfangswerte. Wenn die Re-Initialisierung in Schritt S10 abgeschlossen ist, geht der Prozessfluss zurück zum Schritt S2.
Umgekehrt geht der Prozessfluss zum Schritt S6 entlang des Nein-Asts des Entscheidungsschrittes S5 über, wenn innerhalb der mittleren Zellenwechselzeit Tc kein Zellenwechsel aufgetreten ist. Für den Fall, dass während der mittleren Zellenwechselzeit Tc kein Zellenwechsel aufgetreten ist, wird angenommen, dass die mobile Einheit ortsfest in einem bestimmten Bereich oder Zelle ist oder nicht aus diesem Bereich heraus bewegt wird. Als Ergebnis wird ein Wert des Zellenwechselzählwerts Nc im Schritt S6 um Eins reduziert, wobei der reduzierte Wert des Zellenwechselzählwerts Nc durch Abwärtszählen bzw. Dekrementieren ermittelt wird, beispielsweise von einem Anfangswert von 3 herunter auf 2, wenn der Anfangswert des Zellenwechselzählwerts Nc 3 entspricht, oder später von einem Wert von 2 herunter auf 1 oder von 1 herunter auf 0.
Nachdem der Abwärtszählvorgang gemäß dem Schritt S6 abgeschlossen ist, fährt der Prozessfluss mit einem Schritt S7 fort. Im Entscheidungsschritt S7 bestimmt der Hauptprozessor 120, ob der Wert des Zellenwechselzählwerts Nc 0 ist oder ob dies nicht der Fall ist. Wenn der Wert des Zellenwechselzählwerts Nc als ”NICHT NULL” bestimmt wurde, fährt der Prozessfluss zu dem Schritt S2 entlang des Nein-Asts des Entscheidungsschrittes S7 fort.
Jedes Mal, wenn die Schritte S2 bis S6 durchgeführt werden, kann der Wert des Zellenwechselzählwerts Nc um Eins reduziert bzw. dekrementiert werden. Sofern die aus den Schritten S2 bis S6 gebildete Schleife dreimal in Folge durchlaufen wurde, ohne eine Unterbrechung durch eine Umleitung des Vorgangs durch einen der Ja-Äste der Entscheidungsschritte S3, S4 oder S5, ergibt sich der Wert des Zellenwechselzählwerts Nc zu Null. Nachdem also der Bereich der durch die Schritte S2 bis S6 gebildeten Schleife dreimal durchlaufen wurde, bedeutet der Umstand, dass der Wert des Zellenwechselzählwerts Nc 0 beträgt, wie vom Hauptprozessor 120 im Schritt S7 bestimmt, dass die mobile Einheit 100 nicht aus einem bestimmten Bereich heraus bewegt wurde und dass die Kommunikationsumgebung bzw. Kommunikationsqualität der mobilen Einheit 100 nicht verändert wurde.
Wenn der Wert des Zellenwechselzählwerts Nc im Schritt S7 als Null bestimmt wird, fährt der Prozessfluss zu einem Schritt S8 entlang des Ja-Asts des Entscheidungsschritts S7 fort. Im Schritt S8 erhöht der Hauptprozessor 120 die Leistungsmessperiodendauer Tm um einen vorbestimmten Wert. Beispielsweise kann der Hauptprozessor 120 die Leistungsmessperiodendauer Tm verdoppeln, d. h. Tm = 2 Tm. Nachdem der Schritt S8 abgeschlossen ist, geht der Prozessfluss mittels des Re-Initialisierungsschritts S9 zurück zu dem Schritt S2. Im Re-Initialisierungs-Schritt S9 reinitialisiert der Hauptprozessor 120 den Zellenwechselzählwert Nc auf seinen Anfangswert, wohingegen die Leistungsmessperiodendauer Tm nicht reinitialisiert wird. Nachdem der Re-Initialisierungsschritt S9 abgeschlossen ist, geht der Prozessfluss zurück zum Schritt S2, und eine aus den Schritten S2 bis S7 gebildete Schleife kann wiederholt ausgeführt werden.
Nachdem, wie im Schritt S3 bestimmt, die abgelaufene bzw. verstrichene Zeit die Default-Zeit überschreitet, sofern die BCCH-Daten im Schritt S4 als unverändert festgestellt werden und ein Zellenwechsel, wie im Schritt S5 festgestellt, nicht aufgetreten ist, kann die Leistungsmessperiodendauer Tm, die beispielsweise im Initialisierungsschritt S1 oder S10 auf ungefähr 1 Minute gesetzt wurde, wiederholt erhöht, beispielsweise verdoppelt, werden, um ein Vielfaches von Zwei des Vorgabewerts anzunehmen, wie beispielsweise 2 Minuten, 4 Minuten, 8 Minuten usw.
Wenn die mobile Einheit während des Ruhezustands bzw. Leerlaufzustands nicht bewegt wird oder die Kommunikationsumgebung der mobilen Einheit nicht verändert wird, wird die Leistungsmessperiodendauer Tm für das Zellensignal jedes Mal, wenn die Schleife mit den Schritten S2 bis S9 durchlaufen wird, erhöht. Im Ergebnis wird die Signalverarbeitungseinheit 110, durch deren Funktion ein großer Energiebetrag verbraucht wird, weniger häufig aktiviert und ein Energieverbrauch der mobilen Einheit kann reduziert werden, sodass die Ladung der Batterie länger erhalten bleibt.
Wenn die verlängerte Leistungsmessperiodendauer Tm größer als die maximale Leistungsmessperiodendauer Tmax wird, kann im Entscheidungsschritt S8 der Leistungsmessperiodendauer Tm die maximale Leistungsmessperiodendauer Tmax zugewiesen werden, d. h. Tm = Tmax, wodurch die Leistungsmessperiodendauer Tm davor bewahrt wird, unbegrenzt mit 2 multipliziert zu werden. Somit ist die maximale Leistungsmessperiodendauer bzw. das maximale Leistungsmessintervall Tmax eine obere Grenze für die Leistungsmessperiodendauer Tm.
Wie oben für die erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, kann der Hauptprozessor 120 der mobilen Einheit 100 von 1 die variable Leistungsmessperiodendauer Tm allein basierend auf Informationen anpassen, die von der RF-Verarbeitungseinheit 111 der Signalverarbeitungseinheit 110 von 1 empfangen werden, z. B. Informationen, ob ein Zellenwechsel auftritt oder nicht und/oder ob die BCCH-Daten verändert werden oder nicht.
Demgemäß kann die mobile Einheit 100 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung den Leistungsverbrauch reduzieren und somit die Batterielebensdauer im Vergleich zu einer herkömmlichen mobilen Einheit verlängern, die den Pegel bzw. die Leistung des Zellensignals mit einer festen Leistungsmessperiodendauer ermittelt.
3 zeigt ein Blockdiagramm einer mobilen Einheit 200 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Gemäß 3 umfasst die mobile Einheit 200 die Antenne 130, die Signalverarbeitungseinheit 110, einen Speicher 240, ein Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 und ein Steuermodul 220. Es ver steht sich, dass die mobile Einheit 200 weitere übliche Elemente wie ein Mikrofon, einen Lautsprecher, ein Flüssigkristalldisplay, eine Tastatur usw. aufweist. Für eine bessere Übersichtlichkeit werden jedoch in 3 und in der zweiten Ausführungsform der Erfindung lediglich Elemente beschrieben, die mit wichtigen Punkten der vorliegenden Erfindung zusammenhängen.
Die Antenne 130 und die Signalverarbeitungseinheit 110, die in der mobilen Einheit 200 von 3 enthalten sind, weisen einen Aufbau und eine Funktion auf, die dem Aufbau und der Funktion der mobilen Einheit 100 von 1 entsprechen.
Die Antenne 130 sendet und empfängt RF-Signale zu bzw. von einer Basisstation. Genauer gesagt empfängt die Antenne 130 eine Anzahl von Zellensignalen in Form von ”Paging-Blocks” von einer Dienstzelle und von benachbarten Zellen und überträgt die empfangenen Zellensignale an die Signalverarbeitungseinheit 110. Zudem überträgt die Antenne 130 ein von der Signalverarbeitungseinheit 110 empfangenes RF-Signal zu einer externen Einrichtung, beispielsweise zu der Basisstation.
Die Signalverarbeitungseinheit 110 umfasst die RF-Verarbeitungseinheit 111, den Basisbanddemodulator 113 und den Basisbandmodulator 112.
Beim Empfang erhält die RF-Verarbeitungseinheit 111 das Zellensignal mit einer RF-Frequenz von der Antenne 130, um eine RF-Verarbeitung des Zellensignals, das die Funkfrequenz aufweist, vorzunehmen. Die RF-Verarbeitungseinheit 111 überträgt das Zellensignal, das eine Basisbandfrequenz aufweist, zu dem Basisbanddemodulator 113. Der Basisbanddemodulator 113 der Signalverarbeitungseinheit 110 empfängt das Basisband-Zellensignal durch die Antenne 130 und wandelt das Zellensignal in ein internes Signal um und überträgt dieses interne Signal an den Hauptprozessor 120. Der Basisbanddemodulator 113 demoduliert das von der RF-Verarbeitungseinheit 111 mit der Basisbandfrequenz ausgegebene Zellensignal, um das Zellensignal mit der Basisbandfrequenz in ein internes Signal umzuwandeln. Anschließend überträgt der Basisbanddemodulator 113 das interne Signal zu dem Steuermodul 220.
Beim Senden wandelt der Basisbandmodulator 112 der Signalverarbeitungseinheit 110 das vom Steuermodul 220 empfangene, interne (Basisband-)Signal in ein Funksignal bzw. RF-Signal. Der Basisbandmodulator 112 moduliert das von dem Steuermodul 220 ausgegebene interne Signal, um das modulierte interne Signal an die RF-Verarbeitungseinheit 111 zu übertragen. Die RF-Verarbeitungseinheit 111 empfängt ein Signal mit einer Basisbandfrequenz von dem Basisbandmodulator 112, um die RF-Verarbeitung des Signals mit der Basisbandfrequenz vorzunehmen. Die RF-Verarbeitungseinheit 111 überträgt das RF-Signal zur Antenne 130. Somit dient die Signalverarbeitungseinheit 110 als Signal-Interface bzw. Signalschnittstelle zwischen dem Steuermodul 220 und externen Einheiten.
Der Speicher 240 kann unterschiedliche Daten speichern und speichert eine Mehrzahl von Datenwerten, die für eine variable Anpassung der Leistungsmessperiodendauer verwendet werden. Die Datenwerte können durch das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 und das Steuermodul 220 gesetzt und gespeichert werden.
Das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 wirkt mit dem Speicher 240 und dem Steuermodul 220 zusammen und passt die Leistungsmessperiodendauer bzw. das Signalpegelmessintervall Tm basierend auf einem Vergleich der mittleren Zellenwechselfrequenz und der Zellenwechselfrequenz, die in einem vorbestimmten Zeitraum aufgetreten ist, variabel an. Die mittlere Zellenwechselfrequenz kann ein vorbestimmter Wert sein.
Das Steuermodul 220 gibt die Signalverarbeitungseinheit 110 basierend auf der Leistungsmessperiodendauer, die von dem Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 erzeugt wurde, beispielsweise durch ”Aufwecken” zur Messung des Pegels bzw. der Leistung der Zellensignale frei, die von einer jeweiligen Basisstation der Dienstzelle und von benachbarten Zellen empfangen werden, und führt einen Zellenwechsel durch, wenn das Steuermodul 220 feststellt, dass ein Zellenwechsel durchzuführen ist. Das Steuermodul 220 führt grundlegende Steuerfunktionen hinsichtlich des Zellenwechsels durch und kann grundlegende Steuerfunktionen zur Steuerung aller Operationen der mobilen Einheit 200 durchführen.
Das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 und das Steuermodul 220 können in einem einzigen Mikroprozessor softwaremäßig, durch zwei Mikroprozessoren auf einem Chip und/oder durch einen einzelnen Mikroprozessor in Kombination mit einer Zustandsmaschine etc. verwirklicht werden.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Leistungsmessung eines Zellensignals, das von der mobilen Einheit 200 von 3 durchgeführt wird.
Vor der Erläuterung der Schrittfolge des Verfahrens werden verschiedene Parameter und Ausdrücke, die für die variable Anpassung der Leistungsmessperiodendauer des Zellensignals benutzt werden, wie folgt definiert:

• Default-Zeit T_FIX: Die Default-Zeit T_FIX stellt eine Zeitdauer dar, während der die ursprüngliche oder angepasste Leistungsmessperiodendauer Tm beibehalten wird. Beispielsweise kann die Default-Zeit T_FIX 30 Minuten entsprechen.
• Mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM: Die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM kann basierend auf einem Durchschnitt der in der Vergangenheit gemessenen Zellenwechselfrequenzen festgelegt werden. Die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM wird als Referenzwert bereitgestellt, um festzustellen, ob die Leistungsmessperiodendauer Tm des Zellensignals angepasst wurde oder nicht.
• Leistungsmessperiodendauer Tm: Die Leistungsmessperiodendauer Tm repräsentiert eine Leistungsmessperiodendauer für das Zellensignal.
• Maximale Leistungsmessperiodendauer Tmax: Die maximale Leistungsmessperiodendauer Tmax stellt einen Maximalwert der Leistungsmessperiodendauer Tm dar. Die maximale Leistungsmessperiodendauer Tmax bildet folglich einen oberen Grenzwert für die Leistungsmessperiodendauer Tm.
• Überwachte oder aktuelle Zellenwechselfrequenz F_MCR: Die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR stellt eine aktuelle oder momentane Frequenz dar, die während der Leistungsmessperiodendauer Tm überwacht wird.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 ein Fluss von Verfahrensschritte beschrieben, mit denen die mobile Einheit 200, beispielsweise durch variable Anpassung der Leistungsmessperiodendauer, den Pegel der Zellensignale ermittelt, die von der Dienstzelle und von benachbarten Zellen empfangen werden.
Das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 initialisiert die Default-Zeit T_FIX, die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM, die Leistungsmessperiodendauer Tm und die maximale Leistungsmessperiodendauer T_MAX. Vorzugsweise ist eine ursprüngliche bzw. initiale Leistungsmessperiodendauer T_IMP identisch mit einem Übertragungszyklus des Zellensignals, d. h. des ”Paging-Blocks”.
Wenn die mobile Einheit 200 in einem Schritt S21 in den Ruhezustand bzw. Leerlaufzustand eintritt, führt das Steuermodul 220 während der Default-Zeit T_FIX einen Leistungsmessvorgang in einem Schritt S22 basierend auf der ursprünglichen Leistungsmessperiodendauer Tm durch. Wenn der Leistungsmessvorgang durch das Steuermodul 220 abgeschlossen ist, führt das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 einen Schritt S23 zur Überwachung der Zellenwechselfrequenz, einen Schritt S24 zum Vergleichen der mittleren Zellenwechselfrequenz F_CRM mit der überwachten Zellenwechselfrequenz F_MCR und einen Schritt S25 zur variablen Anpassung der Leistungsmessperiodendauer Tm durch. Das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 passt die Leistungsmessperiodendauer Tm durch wiederholte Durchführung einer Schleife, die die Schritte S22 bis S25 umfasst, an.
Nachfolgend wird die erste Schleife, welche die Schritte S22 bis S25 umfasst, beschrieben.
Das Steuermodul 220 führt im Schritt S22 während der Default-Zeit T_FIX eine Leistungsmessung bzw. einen Leistungsmessungsvorgang basierend auf einer vorgegebenen Leistungsmessperiodendauer durch.
Das Steuermodul 220 versetzt die Signalverarbeitungseinheit 110, beispielsweise durch Aufwecken, in die Lage, die Leistung des Zellensignals basierend auf der Leistungsmessperiodendauer Tm, die von dem Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 erzeugt wird, zu messen. Während des von dem Steuermodul 220 durchgeführten Leistungsmessvorgangs kann das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 die Zellenwechselfrequenz im Schritt S23 überwachen.
Das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 vergleicht im Schritt S24 die überwachte bzw. momentane Zellenwechselfrequenz F_MCR mit der mittleren Zellenwechselfrequenz F_CRM.
Wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR niedriger als die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM ist, wird die Leistungsmessperiodendauer Tm um einen vorbestimmten Wert erhöht. Beispielsweise kann die Leistungsmessperiodendauer Tm im Schritt S25 um den Faktor 2 gegenüber einer vorhergehenden Leistungsmessperiodendauer Tm erhöht werden. Nachdem der Anpassungsschritt S25 abgeschlossen ist, geht der Prozessfluss zurück zum Schritt S22. Andernfalls geht der Prozessfluss ohne den Anpassungsschritt S25 durchzuführen über einen (Re-)Initialisierungsschritt S27 zurück zum Schritt S22, wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR höher als die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM ist.
Entsprechend variiert die Leistungsmessperiodendauer Tm nicht, wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR höher als die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM ist. Wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR niedriger als die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM ist, kann die Leistungsmessperiodendauer Tm um den Faktor 2 gegenüber der vorhergehenden Leistungsmessperiodendauer Tm erhöht werden.
Nachdem die Leistungsmessperiodendauer Tm im Schritt S25 beim ersten Durchlaufen der Schleife um den Faktor 2 gegenüber der vorhergehenden Leistungsmessperiodendauer Tm erhöht wurde, kann ein Nachfolgeschritt, beispielsweise in Form eines zweiten Durchlaufens der Schleife, wie nachfolgend beschrieben durchgeführt werden.
Das Steuermodul 220 gibt die Signalverarbeitungseinheit 110 basierend auf der von dem Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 erzeugten Leistungsmessperiodendauer Tm zur Leistungsmessung des Zellensignals im Schritt S22 frei. Während des von dem Steuermodul 220 vorgenommenen Leistungsmessvorgangs kann das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 die Zellenwechselfrequenz im Schritt S23 überwachen.
Das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 vergleicht die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR mit der im Speicher 240 abgelegten, mittleren Zellenwechselfrequenz F_CRM im Schritt S24.
Wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR niedriger als die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM ist, wird die Leistungsmessperiodendauer Tm im Schritt S25 um den Faktor 2 gegenüber der vorhergehenden Leistungsmessperiodendauer Tm vergrößert. Nachdem der Schritt S25 abgeschlossen ist, geht der Prozessfluss zurück zum Schritt S22. Somit wird die Schleife ein drittes Mal durchlaufen.
Umgekehrt wird die Leistungsmessperiodendauer Tm in einem Re-Initialisierungsschritt S27 reinitialisiert, wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR höher als die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM ist. Nachdem der Re-Initialisierungsschritt S27 abgeschlossen ist, geht der Prozessfluss zurück zum Leistungsmessschritt S22. Somit wird die Schleife erneut durchlaufen.
Folglich wird die Leistungsmessperiodendauer Tm auf den vierfachen Wert der ursprünglichen Leistungsmessperiodendauer Tm angepasst, wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR erneut niedriger als die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM ist. Ist die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR hingegen höher als die mittlere Zellenwechselfrequenz F_CRM, wird die Leistungsmessperiodendauer Tm reinitialisiert.
Wenn die aus den Schritten S22 bis S25 zusammengesetzte Schleife wiederholt, ohne Unterbrechung durch den Re-Initialisierungsschritt S27 durchlaufen wird, könnte die Leistungsmessperiodendauer Tm unbegrenzt erhöht werden. Um eine unbegrenzte Erhöhung der Leistungsmessperiodendauer Tm zu verhindern, wird die Leistungsmessperiodendauer Tm im Schritt S25 mit der maximalen Leistungsmessperiodendauer T_MAX verglichen. Wenn die Leistungsmessperiodendauer Tm größer als der Maximalwert T_MAX ist, wird die Leistungsmessperiodendauer Tm auf die maximale Leistungsmessperiodendauer T_MAX festgelegt. Somit kann die Leis tungsmessperiodendauer Tm nicht größer als die maximale Leistungsmessperiodendauer T_MAX werden.
Die mobile Einheit 200 von 3 empfängt die BCCH-Daten, die Informationen von der gegenwärtig mit der mobilen Einheit 200 verbundenen Dienstzelle enthalten. Das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 überwacht regelmäßig bzw. periodisch die BCCH-Daten, und wenn sich die BCCH-Daten ändern, initialisiert das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul 250 die Leistungsmessperiodendauer Tm, so dass der Initialisierungsschritt S20 sowie die Schleife erneut durchlaufen werden.
Der Schritt zur Überprüfung der BCCH-Daten wird benötigt, um eine ungünstige Situation bzw. ein Worst-Case-Szenario abzufangen, wie sie auftreten kann, wenn die Qualität der Kommunikationsverbindung zwischen der mobilen Einheit und der Dienstzelle durch eine schnelle Bewegung der mobilen Einheit weg vom Dienstzellenbereich verschlechtert wird.
Wie oben beschrieben, können die Ausführungsformen der mobilen Einheiten 100 von 1 und 200 von 3 eine variable Anpassung der Leistungsmessperiodendauer für das Zellensignal allein basierend auf den Informationen vornehmen, die von der RF-Verarbeitungseinheit 111 der Signalverarbeitungseinheit 110 von 1 bzw. 3 empfangen werden. Die Informationen können beispielsweise angeben, ob ein Zellwechsel stattfindet oder nicht, und/oder die überwachte Zellenwechselfrequenz F_MCR im Ruhezustand betreffen.
Dementsprechend können die erfindungsgemäßen mobilen Einheiten 100 von 1 und 200 von 3 den Stromverbrauch reduzieren und effizient die Batterielebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen mobilen Einheiten verlängern, welche die Leistung des Zellensignals mit einer festen Leistungsmessperiodendauer ermitteln.
Bei den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Leistungsmessperiodendauer mit jedem ganzzahligen Vielfachen von 2 erhöht werden. Alternativ kann die Leistungsmessperiodendauer in unterschiedlicher, geeigne ter Weise erhöht werden, beispielsweise durch einfaches Inkrementieren in der Form Tm = Tm + 1, logarithmisches Erhöhen in der Form Tm = Tm·X^γ, Fibonaccifolgen, etc. oder durch frei wählbare Erhöhungstabellen oder Skalierungen.
Wie oben beschrieben, kann eine erfindungsgemäße mobile Einheit die Leistungsmessperiodendauer für das Zellensignal im Ruhezustand bzw. Stand-By-Zustand variabel anzupassen. Dadurch kann die mobile Einheit den Stromverbrauch reduzieren, um eine Batterielebensdauer zu verlängern.
Weiterhin wird kein GPS-System benötigt, da das erfindungsgemäße Verfahren zur variablen Anpassung der Leistungsmessperiodendauer für die mobile Einheit in einfacher Weise auf einem Mikroprozessor in Software verwirklicht werden kann, so dass eine einfache Schaltkreisrealisierung möglich ist und zusätzliche Hardware sowie teure Einheiten nicht notwendig sind.

Claims

Mobile Einheit (100, 200) umfassend: – eine Signalverarbeitungseinheit (110), die zum Verarbeiten von Zellensignalen ausgebildet ist, die zu einer momentanen Dienstzelle (serving Cell) und zu benachbarten Zellen gehören, und – einen Hauptprozessor (120), der derart ausgebildet ist, dass er die Signalverarbeitungseinheit (110) zur Messung eines jeweiligen Leistungspegels der Zellensignale basierend auf einer Leistungsmessperiodendauer (Tm) freigibt und überwacht, ob ein Zellenwechsel stattgefunden hat, um die Leistungsmessperiodendauer (Tm) basierend auf dem Überwachungsergebnis anzupassen, – wobei der Hauptprozessor (120) weiter derart ausgebildet ist, dass er einen Zellenwechselzählwert (Nc) wiederholt um Eins reduziert, wenn innerhalb einer mittleren Zellenwechselzeit (Tc) kein Zellenwechsel vorgenommen wird, und dass er die Leistungsmessperiodendauer (Tm) erhöht, wenn der Zellenwechselzählwert (Nc) Null beträgt, wobei die mittlere Zellenwechselzeit (Tc) ein geschätzter Mittelwert der Zeitdauern ist, innerhalb derer ein Zellenwechsel auftreten kann, und der Zellenwechselzählwert (Nc) ein Wert ist, der anfänglich auf einen vorbestimmten, positiven, ganzzahligen Wert gesetzt wird.
Mobile Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptprozessor (120) derart ausgebildet ist, dass er periodisch Broadcast-Control-Channel-Daten von der momentanen Dienstzelle empfängt und die Leistungsmessperiodendauer (Tm) reinitialisiert, wenn sich die Broadcast-Control-Channel-Daten ändern.
Mobile Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptprozessor (120) derart ausgebildet ist, dass er eine Anpassung der Leistungsmessperiodendauer (Tm) nicht vor Ablauf einer Default-Zeit vornimmt, wobei die Default-Zeit eine Zeitdauer beschreibt, während der ein fester Anfangswert der Leistungsmessperiodendauer (Tm) beibehalten wird.
Mobile Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptprozessor (120) derart ausgebildet ist, dass die Leistungsmessperiodendauer (Tm) durch Verdopplung der Leistungsmessperiodendauer (Tm) erhöht wird.
Mobile Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptprozessor (120) derart ausgebildet ist, dass er die Leistungsmessperiodendauer (Tm) auf eine maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) einstellt, wenn die erhöhte Leistungsmessperiodendauer (Tm) größer als die maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) ist, wobei die maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) einen Maximalwert der Leistungsmessperiodendauer (Tm) vorgibt.
Mobile Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Speicher (140), der zum Speichern von Parametern, insbesondere der Leistungsmessperiodendauer (Tm), einer Default-Zeit, eines Zellenwechselzählwerts (Nc), einer mittleren Zellenwechselzeit (Tc) und einer maximalen Leistungsmessperiodendauer (Tmax), ausgebildet ist.
Mobile Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinheit (110) umfasst: – eine RF-Verarbeitungseinheit (111), die zum RF-Verarbeiten der Zellensignale und zum Ausgeben eines Basisbandsignals ausgebildet ist, – einen Basisbanddemodulator (113), der zum Demodulieren des von der RF-Verarbeitungseinheit (111) ausgegebenen Basisbandsignals und zum Übertragen des demodulierten Basisbandsignals an den Hauptprozessor (120) ausgebildet ist, und – einen Basisbandmodulator (112), der zum Modulieren eines internen Signals ausgebildet ist, das von dem Hauptprozessor (120) übertragenen wird, um das modulierte interne Signal an die RF-Verarbeitungseinheit (111) zu übertragen.
Mobile Einheit umfassend: – eine Signalverarbeitungseinheit (110), die zum Verarbeiten von Zellensignale einer momentanen Dienstzelle (serving Cell) und benachbarter Zellen ausgebildet ist, – ein Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul (250), das zum Überwachen einer Zellenwechselfrequenz (F_MCR) und zum Vergleichen der überwachten Zellenwechselfrequenz (F_MCR) mit einem vorgegebenen Wert ausgebildet ist, um eine Leistungsmessperiodendauer (Tm) basierend auf dem Vergleichsergebnis anzupassen, und – ein Steuermodul (220), das die Signalverarbeitungseinheit (110) zur Messung eines jeweiligen Leistungspegels der Zellensignale innerhalb der Leistungsmessperiodendauer (Tm) freigibt, die von dem Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul (250) erzeugt wird, wobei – der vorgegebene Wert einer mittleren Zellenwechselfrequenz (F_CRM) entspricht.
Mobile Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul (250) derart ausgebildet ist, dass es die überwachte Zellenwechselfrequenz (F_MCR) mit dem vorgegebenen Wert vergleicht, um die Leistungsmessperiodendauer (Tm) zu erhöhen, wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz (F_MCR) geringer als der vorgegebene Wert ist, und um die Leistungsmessperiodendauer (Tm) zu initialisieren, wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz (F_MCR) gleich oder größer als der vorgegebene Wert ist.
Mobile Einheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (220) derart ausgebildet ist, dass es periodisch Broadcast-Control-Channel-Daten von der momentanen Dienstzelle empfängt und die Leistungsmessung reinitialisiert, wenn sich die Broadcast-Control-Channel-Daten verändern.
Mobile Einheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul (250) derart ausgebildet ist, dass es die Zellenwechselfrequenz während einer Default-Zeit ermittelt und die Leistungsmessperiodendauer (Tm) vergrößert, wenn die er mittelte Zellenwechselfrequenz geringer als die mittlere Zellenwechselfrequenz (F_CRM) ist, wobei die Default-Zeit eine Zeitdauer angibt, während der die Leistungsmessperiodendauer (Tm) beibehalten wird.
Mobile Einheit nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul (250) derart ausgebildet ist, dass es die Leistungsmessperiodendauer (Tm) durch Verdopplung der Leistungsmessperiodendauer (Tm) erhöht.
Mobile Einheit nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmessperiodendauererzeugungsmodul (250) derart ausgebildet ist, dass es die Leistungsmessperiodendauer (Tm) an eine maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) anpasst, wenn die erhöhte Leistungsmessperiodendauer (Tm) größer als die maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) ist, wobei die maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) einen Maximalwert der Leistungsmessperiodendauer (Tm) angibt.
Mobile Einheit nach einem der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch einen Speicher (140), der zum Speichern von Parametern, insbesondere der Leistungsmessperiodendauer (Tm), einer Default-Zeit, einer mittleren Zellenwechselfrequenz (F_CRM), einer überwachten Zellenwechselfrequenz (F_MCR) und einer maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax), ausgebildet ist.
Mobile Einheit nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinheit (110) umfasst: – eine RF-Verarbeitungseinheit (111), die zum RF-Verarbeiten der Zellensignale und zum Ausgeben eines Basisbandsignals ausgebildet ist, – einen Basisbanddemodulator (113), der zum Demodulieren des von der RF-Verarbeitungseinheit (111) ausgegebenen Basisbandsignals und zum Übertragen des demodulierten Basisbandsignals an den Hauptprozessor (120) ausgebildet ist, und – einen Basisbandmodulator (112), der zum Modulieren eines internen Signals ausgebildet ist, das von dem Hauptprozessor (120) übertragenen wird, um das modulierte interne Signal an die RF-Verarbeitungseinheit (111) zu übertragen.
Verfahren zur Anpassung einer Leistungsmessperiodendauer (Tm) in einer mobilen Einheit (100, 200), mit den Schritten: – Messen eines jeweiligen Leistungspegels von Zellensignalen einer momentanen Dienstzelle (serving Cell) und benachbarter Zellen basierend auf der Leistungsmessperiodendauer (Tm), – Überwachen, ob innerhalb einer vorgegebenen Zeit ein Zellenwechsel stattgefunden hat, und – Anpassen der Leistungsmessperiodendauer (Tm) basierend auf dem Überwachungsergebnis umfassend: – wiederholtes Reduzieren eines Zellenwechselzählwerts (Nc) um Eins, wenn innerhalb der mittleren Zellenwechselzeit (Tc) kein Zellenwechsel stattfindet, und – Erhöhen der Leistungsmessperiodendauer (Tm), wenn der Zellenwechselzählwert (Nc) Null beträgt, wobei die mittlere Zellenwechselzeit ein geschätzter Mittelwert der Zeitdauern ist, innerhalb derer ein Zellenwechsel auftreten kann, und der Zellenwechselzählwert (Nc) eine Zahl angibt, die anfänglich auf einen vorbestimmten, positiven, ganzzahligen Wert gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung, ob ein Zellenwechsel stattfindet, das periodisch wiederkehrende Empfangen von Broadcast-Control-Channel-Daten der Dienstzelle umfasst, wobei die Leistungsmessung reinitialisiert wird, wenn sich die Broadcast-Control-Channel-Daten verändern.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Leistungsmessperiodendauer (Tm) umfasst, dass eine Anpassung der Leistungsmessperiodendauer (Tm) nicht vor Ablauf einer Default-Zeit vorgenommen wird, wobei die Default-Zeit eine Zeitdauer angibt, innerhalb derer eine feste Ausgangsleistungsmessdauer beibehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vergrößerung der Leistungsmessperiodendauer (Tm) eine Anpassung der Leistungsmessperiodendauer (Tm) auf eine maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) umfasst, wenn die erhöhte Leistungsmessperiodendauer (Tm) größer als die maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) ist, wobei die maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) einen Maximalwert der Leistungsmessperiodendauer (Tm) angibt.
Verfahren zur Anpassung einer Leistungsmessperiodendauer (Tm) in einer mobilen Einheit mit den Schritten: – Messen eines jeweiligen Signalpegels von Zellensignalen einer momentanen Dienstzelle (serving Cell) und benachbarter Zellen basierend auf der Leistungsmessperiodendauer (Tm), – Überwachung einer Zellenwechselfrequenz, um die überwachte Zellen-Wechselfrequenz (F_MCR) mit einem vorgegebenen Wert zu vergleichen, und – Anpassen der Leistungsmessperiodendauer (Tm) basierend auf dem Vergleichsergebnis, wobei – der vorgegebene Wert einer mittleren Zellenwechselfrequenz (F_CRM) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung der Zellenwechselfrequenz umfasst: – Vergleichen der überwachten Zellenwechselfrequenz (F_MCR) mit dem vorgegebenen Wert, um die Leistungsmessperiodendauer (Tm) zu vergrößern, wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz geringer als der vorgegebene Wert ist, und – Initialisieren der Leistungsmessperiodendauer (Tm), wenn die überwachte Zellenwechselfrequenz (F_MCR) gleich oder größer als der vorgegebene Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung der Zellenwechselfrequenz umfasst: – ein periodisch wiederkehrendes Empfangen von Broadcast-Control-Channel-Daten von der momentanen Dienstzelle und Reinitialisieren der Leistungsmessung, wenn sich die Broadcast-Control-Channel-Daten verändern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung der Zellenwechselfrequenz umfasst: – Ermitteln der Zellenwechselfrequenz innerhalb einer Default-Zeit und Erhöhen der Leistungsmessperiodendauer (Tm), wenn die ermittelte Zellenwechselfrequenz geringer als eine mittlere Zellenwechselfrequenz (F_CRM) ist, wobei die Default-Zeit eine Zeitdauer angibt, innerhalb derer die Leistungsmessperiodendauer (Tm) beibehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erhöhung der Leistungsmessperiodendauer (Tm) umfasst: – Anpassen der Leistungsmessperiodendauer (Tm) an eine maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax), wenn die erhöhte Leistungsmessperiodendauer (Tm) größer als die maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) ist, wobei die maximale Leistungsmessperiodendauer (Tmax) einen Maximalwert der Leistungsmessperiodendauer (Tm) angibt.