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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine kabellose Kommunikationsvorrichtung und insbesondere auf eine kabellose Kommunikationsvorrichtung zur Überwachung von Paging-Nachrichten (Paging Messages) mit reduziertem Stromverbrauch.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Der Begriff „wireless” bzw. kabellos bezieht sich normalerweise auf einen elektrischen oder elektronischen Betrieb, der ohne die Benutzung von „hart verkabelten” Verbindungen erfolgt. Eine „kabellose Kommunikation” ist der Transfer von Informationen über eine Distanz, ohne die Verwendung von elektrischen Leitern oder Kabeln. Die Distanz, die dabei involviert ist, kann kurz sein (einige Meter für Fernseh-Fernbedienungen) oder sehr lang (tausende oder sogar millionen von Kilometer für Funkkommunikationen). Das beste Beispiel für kabellose Kommunikationen ist das zelluläre Telefon bzw. mobile Telefon. Die zellulären Telefone verwenden Funkwellen, um es einem Benutzer zu ermöglichen, Telefonanrufe zu einer anderen Partei in einer Vielzahl weltweiter Orte zu tätigen. Diese können überall verwendet werden, solange es dort ein zelluläres Telefonsystem gibt, das eine Vorrichtung beinhaltet, die Signale übertragen und empfangen kann, die verarbeitet werden, um sowohl Sprachen als auch Daten zu und von dem zellulären Telefon zu transferieren.
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Es gibt eine Vielzahl von gut entwickelten und gut definierten zellulären Kommunikationstechnologien. Als ein Beispiel kann das Global System for Mobile Communications (GSM) betrachtet werden, was wohl definiert ist und ein allgemein angenommenes Kommunikationssystem darstellt, welches Time Division Multiple Access (TDMA) Technologie verwendet, welches ein Vielfachzugriffsverfahren/Multiplex-Access-Schema für Digitalfunk ist, um Sprache, Daten und Signalisierungsdaten (wie zum Beispiel die gewählte Telefonnummer) zwischen mobilen Telefonen und Zellanlagen zu senden. Der CDMA2000 ist ein hybrider, mobiler Kommunikationstechnologie-Standard 2.5G/3G (Generation), der eine Code Division Multiple Access (CDMA) Technologie verwendet. Das UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) ist ein 3GMobilkommunikationssystem, das einen erweiterten Bereich von Multimedia-Diensten über das 2G GSM-System hinaus bereitstellt. Andere aufkommende Funk-Zugangs-Technologien (RAT), wie zum Beispiel Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access (TD-SCDMA), Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), Long Term Evolution (LTE) oder andere, werden weiterhin entwickelt.
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Bei einer Vielzahl von zellularen Kommunikationstechnologien konsumiert das Lauschen an Paging-Kanälen, Paging-Indikator-Kanälen oder anderen Kanälen, die sich in einem Schlafmodus befinden, um Paging-Nachrichten zu erlangen, eine gewisse Menge an Batterieleistung und kann das Senden-/Empfangen von Daten in paketvermittelten- (PS) Domänen behindern. Daraus ergibt sich der Bedarf nach einem Verfahren zur intelligenten Überwachung bzw. Darstellung von Paging-Nachrichten in einem mobilen Dienst (MS). Die Druckschrift
US 2009/0215472 A1 offenbart ein Verfahren bei dem Paging-Nachrichten über ein mobiles Endgerät zwischen zwei Netzwerken ausgetauscht werden. Die Druckschrift
US 6,240,288 B1 beschreibt ein Verfahren zur Berechnung der Überwachungsrate von Paging-Nachrichten, wobei diese auf der Basis von Verzögerungen und Signalfehlern erfolgt, die auf den Signalqualitätsmessungen beruhen. Die Druckschrift
EP 1 670 274 A2 offenbart ein Verfahren, bei dem eine PCR Nachricht zu analysieren ist. Dabei wird geprüft, ob die PCR Nachricht eine Dummy-Nachricht ist oder eine Nachricht, die für das mobile Endgerät von Bedeutung ist.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Verfahren zum Überwachen von Paging-Nachrichten mit reduziertem Stromverbrauch und Kommunikationsvorrichtungen, die das Gleiche verwenden, werden im Folgenden bereitgestellt. Diese Vorrichtung und das Verfahren sind durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gekennzeichnet. Eine mögliche Ausführungsform des Verfahrens zum Überwachen/Darstellen von Paging-Nachrichten in einer mobilen Station mit einer Subscriber-Identitätskarte, die in der Zelle verweilt, wird bereitgestellt.
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In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Überwachen von Paging-Nachrichten in einer mobilen Station mit einer Subscriber-Identitätskarte, die in einer Zelle verweilt, bereitgestellt. Eine intelligente Überwachungsprozedur wird ausgeführt, um einen Paging-Kanal zu jedem Ende des ersten Zeitintervalls zu überwachen, folgend auf die zuletzt überwachte Zeit, um so eine Nachricht zu empfangen. Die intelligente Überwachungsprozedur wird angehalten, wenn ein spezifischer Zustand erfüllt wurde, so zum Beispiel das Überwachen des Paging-Kanals zu jedem Ende eines zweiten Zeitintervalls, folgend auf die zuletzt überwachte Zeit, um folgende Nachrichten zu empfangen, wobei das erste Zeitintervall ein vielfaches des zweiten Zeitintervalls ist.
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Ferner wird eine andere Ausführungsform eines Verfahrens zum Überwachen von Paging-Nachrichten in einer mobilen Station mit einer Subscriber-Identitätskarte, die in einer Zelle verweilt, bereitgestellt. Ein Paging-Kanal wird periodisch überwacht in einer ersten Frequenz, um eine Vielzahl von Paging-Nachrichten von der Zelle zu empfangen und um festzustellen, ob die Zelle die gleiche Nachricht mehr als einmal durch unterschiedliche Paging-Nachrichten sendet. Es wird bestimmt, ob die Kommunikation zwischen der mobilen Station und der Zelle in einer paketvermittelten Domäne stattfindet, wenn festgestellt wird, dass die Zelle die gleiche Identitätsinformation mehr als einmal durch unterschiedliche Paging-Nachrichten sendet. Eine zweite Frequenz wird verwendet, um den Paging-Kanal zu überwachen, wenn die Kommunikation zwischen der mobilen Station und der Zelle in einer paketvermittelten Domäne arbeitet, wobei die zweite Frequenz niedriger ist als die erste Frequenz.
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Weiterhin wird eine beispielhafte Ausführungsform einer Kommunikationsvorrichtung zum Überwachen von Paging-Nachrichten bereitgestellt. Die Kommunikationsvorrichtung umfasst eine Subscriber-Identitätskarte, die in einer Zelle verweilt, und ein Verarbeitungsmodul. Das Verarbeitungsmodul überwacht einen Paging-Kanal an jedem Ende eines vorbestimmten Zeitintervalls, folgend auf das letzte überwachte Zeitintervall, und detektiert, ob die gleiche Identitätsinformation wiederholt in dem Paging-Kanal an unterschiedlichen Enden des vorbestimmten Zeitintervalls übertragen wurde. Wenn detektiert wird, dass die gleiche Identitätsinformation wiederholt übertragen wurde, bestimmt das Verarbeitungsmodul ein neues Zeitintervall, das länger ist, als die vorher bestimmte Zeit, und überwacht den Paging-Kanal an jedem Ende eines neuen Zeitintervalls, das auf die zuletzt überwachte Zeit folgt, um so nachfolgende Paging-Nachrichten von der Zelle zu empfangen.
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Ferner wird eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Kommunikationsvorrichtung zum Überwachen von Paging-Nachrichten bereitgestellt. Die Kommunikationsvorrichtung umfasst eine Subscriber-Identitätskarte, die in einer Zelle verweilt, und ein Verarbeitungsmodul. Das Verarbeitungsmodul führt eine intelligente Überwachungsprozedur durch, um einen Paging-Kanal an jedem Ende eines ersten Zeitintervalls, folgend auf die letzte überwachte Zeit, zu überwachen, um so eine Nachricht zu empfangen, und stoppt die Durchführung der intelligenten Überwachungsprozedur, wenn ein spezifischer Zustand erfüllt wurde, um so den Paging-Kanal an jedem Ende des zweiten Zeitintervalls, folgend auf das zuletzt überwachte Zeitintervall, zu überwachen, um nachfolgende Nachrichten zu empfangen, wobei das erste Zeitintervall ein vielfaches des zweiten Zeitintervalls ist.
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Eine detaillierte Beschreibung wird in den folgenden Ausführungsformen gegeben, die Bezug nehmen auf die beigefügten Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung kann besser verstanden werden durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und Beispiele, die Bezug nehmen auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
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1 eine Kommunikationsvorrichtung zum Überwachen von Paging-Nachrichten mit reduziertem Stromverbrauch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 eine beispielhafte Netzwerk-Topologie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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3 eine beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen und die korrespondierenden Paging-Perioden entlang der Zeitachse zeigt;
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4A ein schematisches Diagramm zeigt, das eine beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen darstellt, denen die Kommunikationsvorrichtung – lauscht, und Paging-Nachrichten, die von einer Zelle ausgestrahlt werden, die von einem ersten Netzwerk-Operator betrieben wird, in der die Kommunikationsvorrichtung verweilt;
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4B ein schematisches Diagramm zeigt, das eine andere exemplarische Verteilung von Paging-Ereignissen zeigt, denen die Kommunikationsvorrichtung – lauscht, und Paging-Nachrichten, die von einer Zelle übertragen werden, die von einem zweiten Netzwerk-Operator bedient wird, in der die Kommunikationsvorrichtung verweilt;
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5 ein Verfahren zum Überwachen von Paging-Nachrichten mit reduziertem Stromverbrauch gemäß einer möglichen Ausführungsform zeigt, die nicht beansprucht ist;
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6A ein schematisches Diagramm zeigt, das eine beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen zeigt, denen die mobile Station lauscht,- und Paging-Nachrichten, die von der Zelle, in der die mobile Station verweilt, übertragen werden;
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6B ein schematisches Diagramm zeigt, das eine andere beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen zeigt, denen die mobile Station lauscht, und Paging-Nachrichten, die von der Zelle übertragen werden, in der die mobile Station verweilt;
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7 ein Verfahren zum Überwachen von Paging-Nachrichten mit reduziertem Stromverbrauch gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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8 ein schematisches Diagramm zeigt, das eine beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen der mobilen Station zeigt, denen die mobile Station lauscht, und Paging-Nachrichten, die von der Zelle, in der mobilen Station verweilt, übertragen werden; und
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9 ein Verfahren zum Überwachen von Paging-Nachrichten mit reduziertem Stromkonsum gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die folgende Beschreibung ist die beste Ausführungsform zur Ausführung der Erfindung. Diese Beschreibung wird zum Zwecke der Darstellung von allgemeinen Prinzipien der Erfindung gemacht und ist nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Der Schutzumfang der Erfindung wird am besten bestimmt durch Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche.
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1 zeigt eine Kombinations-Vorrichtung 100 zur Überwachung von Paging-Nachrichten mit reduziertem Stromverbrauch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Kommunikations-Vorrichtung 100 umfasst eine Subscriber-Identitätskarte 101, einen Controller 102, ein Basisband-Verarbeitungsmodul 103 und ein Funk-Transceiver-Modul 104, wobei der Controller 102 mit dem Funk-Transceiver-Modul 104 verbunden ist, der Subscriber-Identitätskarte 101 und dem Basisband-Verarbeitungsmodul 103 zur Kontrolle deren Operationen. 2 zeigt eine beispielhafte Netzwerk-Topologie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Kommunikations-Vorrichtung 100 kann mit einem kabellosen Netzwerk durch eine Zelle kommunizieren, die zu dem kabellosen Netzwerk gehört, und in der Zelle durch das Funk-Transceiver-Modul 104 verweilen, wobei die Zelle durch einen Knoten B 201 (oder auch bekannt als Global System for Mobile Communications, GSM Basis-Station, eine Worldwide Interoperability for Microwave Access, WiMAX Advanced Basisstation, eine Long-Term-Evolution, LTE enhanced Basisstation oder andere) abgedeckt ist, wie in 2 gezeigt.
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Die 1 und 2 zeigen zusammen, dass das Funk-Transceiver-Modul 104 kabellose Funkfrequenz-Signale von der Zelle 201 des kabellosen Netzwerks empfängt, die empfangenen Signale in Basisband-Signale umwandelt, damit sie durch die Basisband-Verarbeitungsmodul 103 verarbeitet werden, oder Basisband-Signale vom Basisband-Verarbeitungsmodul 103 empfängt und die Basisband-Signale in kabellose Funkfrequenz-Signale konvertiert, um sie zu einem Partner-Gerät zu übertragen. Das Funk-Transceiver-Modul 104 kann eine Vielzahl von Hardware-Geräten umfassen, um die Hochfrequenzkonvertierung durchzuführen. So kann zum Beispiel das Funk-Transceiver-Modul 104 einen Mischer umfassen, um die Basisband-Signale mit einem Träger zu multiplizieren bzw. zu mischen, der in der Funkfrequenz des kabellosen Kommunikationssystems zur Übertragung oszilliert, wobei die Funkfrequenz zum Beispiel 1900 MHz für ein W-CDMA-System sein kann. Wenn das Funk-Transceiver-Modul 104 das kabellose Funkfrequenz-Signal von Zelle 201 des kabellosen Netzwerks empfangt, stellt der Mischer das empfangene Signal in das Basisband-Signal wieder her und das Basisband-Verarbeitungsmodul 103 konvertiert die Basisband-Signale in eine Vielzahl von digitalen Signalen und verarbeitet die digitalen Signale. Das Basisband-Verarbeitungsmodul 103 kann eine Vielzahl von Hardware-Geräten umfassen, um Basisband-Signalverarbeitung durchzuführen. Die Basisband-Signalverarbeitung kann Analog/Digital-Umwandlung (ADC), Digital/Analog-Umwandlung (DAC), Gewinnanpassung, (-Modulation/Demodulation, Kodieren/Dekodieren usw. sein. Die Subscriber-Identitätskarte 101 kann eine Vielzahl von Nutzerinformationen aufzeichnen und der Controller 102 kann Daten von der eingesteckten Subscriber-Identitätskarte 101 lesen und Daten darauf schreiben. Es ist zu beachten, dass es ebenfalls möglich ist, den Controller 102 in das Basisband-Verarbeitungsmodul 103 zu integrieren.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann sich die Subscriber-Identitätskarte 101 auf eine Art des kabellosen Kommunikationssystems beziehen. Zum Beispiel kann die Subscriber-Identitätskarte 101 eine Subscriber-Identitätsmodul(SIM)-Karte für ein Globales System for Mobile Communication (GSM), eine Universal Subscriber Identity Modul(USIM)-Karte eines Universal Mobile Telecommunications Systems (UMTS) sein oder eine entfernbare User Identity Modul(RUIM)-Karte oder eine CDMA-Subscriber Identitäts-Modul(CSIM)-Karte eines CDMA2000-Systems oder anderes sein. Zum Beispiel speichert die SIM/USIM-Karte die Benutzerkonten-Informationen, Internationale Mobile Subscriber Identity (IMSI), Authentifikations-Information und einen Satz von SIM/USIM-Anwendungs-Toolkits (SAT/USAT) Kommandos und stellt einen Speicherbereich für Textnachrichten und Telefonbuch-Kontakte bereit. Der Controller 102 kann mit einer MCU der SIM/USIM-Karte interagieren, um Daten oder SAT-Kommandos von der eingesteckten SIM/USIM-Karte herunter zu holen.
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In den Kommunikationssystemen, wie zum Beispiel GSM, UMTS, General Packet Funk Service (GPRS), CDMA 2000, Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access (TD-SCDMA), WiMAX, LTE Kommunikationssystem, können die Kommunikationsvorrichtung, auch bekannt als Mobile Station (MS) oder Benutzer Equipment (UE) einen diskontinuierlichen Empfang (DRX) während eines Ruhemodus verwenden, um den Stromverbrauch zu reduzieren, nachdem sie in eine Zelle zum dortigen Verweilen gelangt ist. In einem Ruhemodus sucht die Kommunikationsvorrichtung 100 nach einem oder misst einen Broadcast Control Channel (BCCH), welcher die beste Signalqualität von der Basisstation bereit stellt, die von einem spezifischen Netzwerk-Operator bereitgestellt wird, oder synchronisiert sich mit dem BCCH einer spezifischen Basisstation, um ein Direktzugriffsverfahren- auf dem Random-Access-Kanal (RACH) durchzuführen, wenn ein dedizierter Kanal gefordert wird. In einem dedizierten Modus belegt die Kommunikationsvorrichtung 100 einen physikalischen Kanal und versucht, sich damit zu synchronisieren. Auch baut die Kommunikationsvorrichtung 100 logische Kanäle auf und schaltet zwischen ihnen um.
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Wenn ein DRX verwendet wird, kann die Basisstation oder Knoten B (zum Beispiel 201 der 2) Paging-Nachrichten oder Paging-Indikatornachrichten periodisch bei Paging-Ereignissen übertragen. Somit soll die Kommunikationsvorrichtung 100 die Paging-Nachrichten, die in den Paging-Kanal (PCH) Bursts bei den Paging-Ereignissen übertragen werden, empfangen, oder die Paging-Indikatornachrichten, die in den Paging-Indikatorkanal (PICH) Bursts zu den entsprechenden Funkrahmen der Paging-Ereignisse übertragen werden, empfangen. Wenn der Paging-Indikator, der zu der Kommunikationsvorrichtung 100 korrespondiert, empfangen wird, wird von der Kommunikationsvorrichtung 100 verlangt, weiterhin die Paging-Nachrichten, die in den zweiten gemeinsamen physikalischen Kontroll-Kanälen (S-CCPCH) als Bursts enthalten sind, zu empfangen. Die Kommunikationsvorrichtung 100 überwacht periodisch den PCH/S-CCPCH, um mobil beendete (MT) Rufverluste zu vermeiden, wobei die Monitoring-Momente als Paging-Ereignisse bezeichnet werden. Der PICH ist ein gemeinsamer, zeitgeteilter Indikator-Kanal, der verwendet wird, um die Kommunikationsvorrichtung 100 zu informieren, ob ein folgender PCH-Kanal benötigt wird, um empfangen zu werden. 3 zeigt eine beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen 301 und die korrespondierende Paging-Perioden P entlang der Zeitachse. Wie 3 zeigt, führt jede MS während des DRX-Zyklus eine Stromspar-Operation durch und kann zu ihrem eigenen Paging-Ereignis 301 aufwachen, um die Paging-Nachrichten zu überprüfen. Nach dem Empfangen der Paging-Nachricht kann die Kommunikationsvorrichtung 100 durch Prüfen des Paging-Indikators (PI) in der Paging-Nachricht entscheiden, ob sie erneut schläft. Falls der Paging-Indikator aufdeckt, dass die Kommunikationsvorrichtung 100 nun angepaged wird, kann die Kommunikationsvorrichtung 100 eine Prozedur initiieren, um einen eingehenden Anruf zu empfangen. Anderenfalls kann die Kommunikationsvorrichtung 100 erneut schlafen und zum nächsten Paging-Ereignis erneut aufwachen.
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4A zeigt ein schematisches Diagramm dass eine beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen 410 zeigt, zu denen eine Kommunikationsvorrichtung den Paging-Nachrichten 402 lauscht, die von einer Zelle übertragen wurden (z. B. 201 der 2), die durch einen ersten Netzwerkoperator bereitgestellt wird, in dem die Kommunikationsvorrichtung sich angemeldet hat. Wie in 4A gezeigt, so wacht die Kommunikationsvorrichtung den PCH zu jedem Paging-Ereignis 410, wobei eine Periode der Paging-Ereignisse 410 ein vorbestimmtes Zeitintervall TD ist. Das vorbestimmte Zeitintervall TD wird gemäß einer Vielzahl von Multiframes (Multirahmen) bestimmt, wobei jeder der Multirahmen ausgebildet ist aus 51 folgenden Time division multiple access (TDMA) Rahmen. Die Zelle, die durch den ersten Netzwerkoperator bereitgestellt wird, überträgt Paging-Nachrichten zu Paging-Ereignissen, wenn ein anderes Gerät (im Allgemeinen ein mobiles Telefon, Telefon oder anderes) versucht, sich mit der Kommunikationsvorrichtung für einen folgenden Datentransfer zu verbinden. Wie in 4A gezeigt, kann die Zelle Paging-Nachrichten 420 für 4 aufeinanderfolgende Zeiten zu den Paging-Ereignissen 410 a, 410 b, 410 c und 410 d senden, um die Kommunikationsvorrichtung zu pagen, um einen Paging-Nachrichtenverlust aufgrund einer schlechten Kanalqualität zu vermeiden. 4B zeigt ein schematisches Diagramm für eine andere beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen 410, bei der die Kommunikationsvorrichtung auf die Paging-Nachrichten 420 lauscht, die von einer Zelle übertragen werden, die durch einen zweiten Netzwerkoperator betrieben wird, in der sich die Kommunikationsvorrichtung angemeldet hat. Wie in 4B gezeigt, werden die vier Paging-Nachrichten von der Zelle zu den Paging-Ereignisse 410 e, 410 f, 410 g und 410 h übertragen, um die Kommunikationsvorrichtung zu pagen. Verglichen mit 4A verdoppelt die Zelle, die durch den Netzwerkoperator bedient wird, das Zeitintervall, um die Paging-Nachricht 420 in 4B erneut zu übertragen. Zum Beispiel nach dem Übertragen der Paging-Nachrichten 420 zum Paging-Ereignis 410 e sendet die Zelle die Paging-Nachricht 420 zu dem Paging-Ereignis 410 f. Wie in 4B gezeigt, überträgt die Zelle, die durch den Netzwerkoperator betrieben wird, die Paging-Nachricht 420 periodisch gemäß einer Periode, die im Wesentlichen gleich zu zwei vorhergehenden Zeitintervallen TD ist.
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5 zeigt ein Verfahren zum Überwachen von Paging-Nachrichten mit einem reduzierten Leistungskonsum gemäß einer nicht beanspruchten Ausführungsform. Das Verfahren wird durch eine mobile Station (i. A. 100 der 1 und 2) ausgeführt mit einer Subscriber Identitätskarte, die in einer Zelle angemeldet ist. (i. A. 201 der 2). Zuerst überwacht/lauscht die mobile Station einem Paging-Kanal (i. A. PCH oder S-CCPCH) an jedem Ende des vorbestimmten Zeitintervalls TD folgend auf die zuletzt überwachte Zeit (Schritt S510), um die übertragenen Paging-Nachrichten zu erlangen, wobei die mobile Station die Paging-Nachrichten über ein entsprechendes Funktransceivermodul empfangt (i. A. 104 der 1). Danach bestimmt ein Basisbandverarbeitungsmodul der mobilen Station (i. A. 103 der 1), ob die spezifischen Identitätsinformationen, die zu einer anderen mobilen Station korrespondieren, wiederholt von den empfangenen Paging-Nachrichten (Schritt S520) detektiert werden. Es versteht sich, dass das mehr als einmalige Übertragen einer Paging-Nachricht durch die Paging-Kanäle die Möglichkeit eines MT-Ruf Verlustes vermindern kann. Als Nächstes werden periodische Informationen für die detektierten Informationen erlangt (Schritt S530). Die periodischen Informationen können eine Zeitperiode zwischen zwei sukzessiven Paging-Nachrichten anzeigen, die die gleichen Identitätsinformationen enthalten und eine gesamte Anzahl von Paging-Nachrichten die die gleichen Identitätsinformationen enthalten. Im Folgenden ein Beispiel, wie in 4A gezeigt: Wenn die gleiche Identitätsinformation, die zu einer mobilen Station korrespondiert, durch die Paging-Nachrichten 420 an den Paging-Ereignissen 410a bis 410d transportiert wird, so ist die erlangte Zeitperiode TD und die gesamte Anzahl ist vier. Ein anderes Beispiel zeigt 4B: Sei die erlangte Zeitperiode 2 × TD, und die gesamte Anzahl ist vier, wenn die gleiche Identitätsinformation durch die Paging-Nachrichten 420 zu den Paging-Ereignissen 410 e zu 410 h transportiert werden. Als Nächstes führt die mobile Station eine intelligente Überwachungsprozedur durch, um die Anzahl der Monitorüberwachungs-/Lausch-Wiederholungen des Paging-Kanals zu reduzieren oder um zu den bestimmten Paging-Ereignissen in dem Schlafmodus zu verweilen, – um Batterieleistungskonsum zu sparen (Schritt S540). Dies ergibt sich dadurch, dass die intelligente Monitorprozedur dem Paging-Kanal weniger häufig als ursprünglich konfiguriert lauscht. Z. B. wacht die mobile Station auf, um den Paging-Kanal an jedem Ende des Zeitintervalls TA zu lauschen, folgend auf die zuletzt überwachte Zeit, wobei TA länger ist als das vorbestimmte Zeitintervall TD. Um zu vermeiden, dass eine Paging-Nachricht verloren geht darf das Zeitintervall TA nicht die gesamte Anzahl multipliziert mit der der erlangten Zeitperiode zwischen zwei sukzessiven Paging-Nachrichten überschreiten. Weiterhin kann das Verfahren auch in einem anderen vorteilhaften Kommunikationssystem implementiert werden, wie z. B. einem Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) System, a Long Term Evolution (LTE), einem Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access (TD-SCDMA) System, usw.
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General Packet Funk Service (GPRS) wurde entwickelt in GSM/WCDMA/TD-SCDMA Netzwerken. GPRS stellt kabellosen Zugang zu paketorientierten Netzwerken her. Netzwerke basierend auf dem Internetprotokoll (IP) (i. A. Globales Internet oder Privat/Unternehmen Internet) und X.25 Netzwerke werden unterstützt. Bevor eine mobile Station den GPRS Dienst verwenden kann, verbindet sich die Station mit dem GPRS-Netzwerk. Eine ATTACH REQUEST Nachricht der mobilen Station wird an einen bereitstehenden GPRS Support Node (SGSN) gesendet. Das GPRS Netzwerk überprüft dann, ob die mobile Station berechtigt ist, kopiert das Nutzerprofil vom Home Location Register (HLR) in das SGSN und weist der mobilen Station eine Packet-Termporary-Mobile-Subscriber-Identität (P-TMSI) zu. Die beschriebene Prozedur wird als GPRS Attach bezeichnet. Um Datenpakete mit externen Public Data Netzwerken (PDNs), nach einem erfolgreichen GPRS Attach, auszutauschen, fordert die mobile Station eine Adresse, die im PDN verwendet wird, an. Die Adresse wird Packet Data Protocoll (PDP) Adresse genannt. In dem Fall, indem das PDN ein IP Netzwerk ist, ist die PDP Adresse eine IP Adresse. Für jede Sitzung wird ein sogenannter PDP Kontext erzeugt, der die Charakteristik der Sitzung beschreibt. Der PDP Kontext beschreibt den PDP-Typ (i. A. IPv4, IPv6 oder anderes), die PDP Adresse die einer mobilen Station zugeordnet ist, die verlangte Quality of Service (QoS) Klasse und die Adresse eines Gateway GPRS Support Nodes (GGSN), der als Zugriffspunkt für das externe Netzwerk dient. Es versteht sich, dass wenn die mobile Station in einer GSM Zelle verweilt, so muss sie das Übertragen und Empfangen von Datenpaketen unter Verwendung des GPRS Dienstes stoppen, um an einen Paging-Kanal zu jedem Paging-Ereignis zu lauschen. Die intelligente Überwachungsprozedur, wie in Schritt S550 gezeigt, kann durchgeführt werden, um die Unterbrechung vom Datentransceiven zu reduzieren, und mit dem Ziel eine höhere Durchsatzrate zu erreichen.
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Es werden simulierte Situationen als Beispiele folgen, um das Verfahren der 5 darzustellen, 6A zeigt ein schematisches Diagramm, das eine beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen darstellt, bei denen mobile Station den Paging-Nachrichten lauscht, die von der Zelle übertragen werden, in der die mobile Station verweilt. Bevor die intelligente Überwachungsprozedur aktiviert wird, erlangt die mobile Station periodisch Informationen durch lauschen am PC/S-CCPOCH zu dem Paging-Ereignissen 610 a–610 i. In dieser Situation detektiert die mobile Station die gleichen Identitätsinformationen von vier Paging-Nachrichten 620 zu sukzessiven Paging-Ereignissen und bestimmt entsprechend periodische Informationen, die anzeigen, dass eine Zeitperiode zwischen zwei folgenden Paging-Nachrichten TD ist und die gesamte Anzahl von redundanten Paging-Nachrichten vier ist. Danach führt die mobile Station eine intelligente Überwachungsprozedur durch, um dem PCH/S-CCPCH zu jedem Ende des Zeitintervalls TA folgend auf die letzte überwachte Zeit zu lauschen, was dazu führt, dass übertragene Paging-Nachrichten zu den Paging-Ereignissen 630 a, 630 b, 630 c, 630 d und 630 e erlangt werden. Das Zeitintervall TA ist viermal die Länge des vorbestimmten Zeitintervalls TD (i. A. 4TD). Die Zeitperiode vom Beginn zu dem Paging-Ereignis 610i, die in 6A gezeigt wird, kann als Trainingsperiode bezeichnet werden um das Zeitintervall TA zu erlangen und entsprechend bestimmt werden, ob die intelligente Überwachungsprozedur gestartet werden soll.
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6B zeigt ein schematisches Diagramm, das eine andere beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen zeigt, zu denen die mobile Station lauscht, und Paging-Nachrichten, die von der Zelle, in dem die mobile Station verweilt, gesendet werden. Bevor die intelligente Überwachungsprozedur aktiviert wird, erlangt die mobile Station periodisch Informationen zu den Paging-Ereignissen 610 f und 610 h und erkennt eine Zeitperiode zwischen zwei folgenden Paging-Nachrichten, die TS = 2 × TD ist, und die gesamte Anzahl von redundanten Paging-Nachrichten ist zwei. Danach führt die mobile Station eine intelligente Überwachungsprozedur durch, um dem PCH weniger häufig zu lauschen. Insbesondere überwacht die mobile Station den PCH/S-CCPCH zu jedem Ende eines Zeitintervalls TA folgend auf die zuletzt überwachte Zeit, wodurch erreicht wird, dass übertragene Paging-Nachrichten zu den Paging-Ereignissen 630 a, 630b, 630c 640d und 630 e erlangt werden. Das Zeitintervall TA weist viermal die Länge des vorbestimmten TD (i. A. 4TD) auf. Die Zeitperiode vom Beginn des Paging-Ereigniss 610i, dass in 6B gezeigt wird, kann ebenfalls als Trainingsperiode bezeichnet werden.
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7 zeigt ein Verfahren zum Überwachen der Paging-Nachrichten mit reduziertem Leistungsverbrauch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren wird für eine mobile Station durchgeführt (i. A. 100 der 1 und 2) mit einer Subscriber Identitätskarte kampierend auf einer Zelle (i. A. 201 der 2). Zuerst führt die mobile Station eine intelligente Überwachungsprozedur durch, um einen Paging-Kanal weniger häufig zu belauschen/zu überwachen (Schritt S710). Wenn wie oben beschrieben die intelligente Überwachungsprozedur durchgeführt wird, überwacht die mobile Station den Paging-Kanal zu jedem Ende des Zeitintervalls TA folgend auf die zuletzt überwachte Zeit, wobei das Zeitintervall TA eine Periode ist, die länger als das vorbestimmte Zeitintervall TD ist. Als Nächstes überwacht die mobile Station kontinuierlich den Paging-Kanal, um die übertragenen Nachrichten von der Zelle zu empfangen, und bestimmt, ob die empfangenen Nachrichten die Identitätsinformationen korrespondierend zur Subscriber Identitätkarte der mobilen Station umfassen, bis eine spezifische Bedingung erfüllt wird (Schritt S720). Die spezifische Bedingung zeigt an, dass die übertragene Nachricht, die durch den Paging-Kanal transportiert wurde, aufgrund der schlechten Qualität des Luftinterfaces beeinflusst sein kann. Als Nächstes, wenn bestimmt wird, dass der spezifische Zustand erfüllt wurde, stoppt die Station mit der Ausführung der intelligenten Überwachungsprozedur (S730), i. A. wird der Paging-Kanal zu jedem Ende des vorbestimmten Zeitintervalls TD folgend auf die zuletzt überwachte Zeit überwacht.
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In einer Ausführungsform wird eine spezifische Bedingung gemäß einer Luftinterfacebedingung zwischen der mobilen Station und der Zelle bestimmt. Z. B. ein Downlink-Signalisierungsehlerzähler (DSC) oder es wird die empfangene Signalstärke verwendet, um die Luftinterfacebedingung zwischen der mobilen Station und der Zelle zu bestimmen. Der DSC ist ein Zähler, der um 1 erhöht wird, wenn die empfangene Nachricht erfolgreich durch die mobile Station dekodiert wird, anderenfalls wird er um 4 reduziert. Wenn der DSC anzeigt, dass der Downlink-Signalisierungsfehlerstatus ernsthaft gestört ist, wie z. B. wenn der DSC geringer ist als ein vordefinierter Wert, so deaktiviert die mobile Station die intelligente Überwachungsprozedur. Zusätzlich wird die Signalstärke, die von dem Übertragungskontrollkanal empfangen wird (BCCH), als empfangener Signallevel (RXLEX) bezeichnet, welcher ein Parameter zur Beschreibung der Qualität des Kanals gemessen in dBm ist. Wenn die gemessene Qualität des Kanals schlechter ist, als ein akzeptierbarer Level, wie z. B. wenn der RXLEX geringer ist als ein vordefinierter Wert, so deaktiviert die mobile Station die intelligente Überwachungsprozedur. Weiterhin kann das empfangene Signal zu Rauschverhältnis Ec/N0 (Signalenergie zu Rauschleistungsspektraldichteverhältnis) und dem empfangenen Signalleistungscode (RSCP) des primären Synchronisationscodes (PSC) in dem gemeinsamen Pilotkanal (CPICH) verwendet werden, um die Qualität des Signals zu messen. Z. B. wenn der RSCP geringer ist als –90 dBm oder das empfangene Signal zum Rauschverhältnis Ec/N0 geringer ist als –15 dBm, wird die Funkverbindungsqualität als schwach betrachtet. Wenn die gemessene Kanalqualität schwach ist, so deaktiviert die mobile Station die intelligente Überwachungsprozedur.
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In einer Ausführungsform wird der spezifische Zustand gemäß einer Quantität von mobilen Stationen, die in der Zelle verweilen, bestimmt. Im Allgemeinen, wenn die Quantität der gepageten mobilen Station steigt, so kann die Zelle nicht wiederholt die gleiche Identitätsinformation senden, um ein schlechtes Luftinterfaces zu tolerieren. Z. B. Wenn die mobile Station eine Paging-Nachricht detektiert und zwei internationale Subscriber-Identitäten (IMSI) entdeckt, drei temporäre mobile Subscriber-Identitäten (IMSI) oder eine IMSI mit einer IMSI oder mehr, so deaktiviert die mobile Station die intelligente Überwachungsprozedur. Weiterhin wird in einer Ausführungsform der spezifische Zustand gemäß einem Nachrichtentyp der empfangene Nachricht oder eines Betriebszustandes der mobilen Station bestimmt. Z. B. wenn die empfangene Nachricht nicht eine Paging-Nachricht ist, so deaktiviert die mobile Station die intelligente Überwachungsprozedur. Falls die empfangene Nachricht eine Paging-Nachricht ist, wird der Paging-Typ für die Paging-Nachricht bestimmt. Die mobile Station deaktiviert die intelligente Überwachungsprozedur, wenn die empfangene Paging-Nachricht nicht eine normale Paging-Nachricht wie z. B. eine erweiterte Paging- oder eine Reorganisierungs-Paging-Nachricht ist. Zusätzlich dazu, wenn der Betriebszustand der mobilen Station anzeigt, dass eine Zellenreselektions-Prozedur auszuführen ist, so deaktiviert die mobile Station ebenfalls die intelligente Überwachungsprozedur.
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8 zeigt ein schematisches Diagramm, das eine beispielhafte Verteilung von Paging-Ereignissen der mobilen Station zeig,t denen die mobile Station lauscht und Paging-Nachrichten von der Zelle, die die mobile Station belegt. Zuerst führt die mobile Station eine intelligente Überwachungsprozedur durch, um den PCH/S-CCPCH zu jedem Ende eines vorbestimmten Zeitintervalls TA, folgend auf die zuletzt überwachte Zeit, zu überwachen, wodurch erreicht wird, dass übertragene Paging-Nachrichten zu den Paging-Ereignissen 810 a, 810 b, 810 c, 810 d und 810 e erlangt werden Z. B. falls die Zelle die Paging-Nachricht 820 viermal sendet, um eine Nachrichtenverzerrung zu vermeiden, so kann die mobile Station die Paging-Nachricht 820 zum Paging-Ereignis 810 e empfangen. Somit ergibt sich, dass die mobile Station die Paging-Nachricht nicht verpasst. Danach, zum Paging-Ereignis 810 c detektiert die mobile Station zumindest eine der oben genannten spezifischen Zustände. Somit stoppt die mobile Station die intelligente Überwachungsprozedur und überwacht dann die PCH zu jedem Ende des Zeitintervalls TD, folgend auf die zuletzt überwachte Zeit, wie zu den Paging-Ereignissen 840 a, 840 b, 840 c, 840 d, 840 e und 840 f, bis eine nächste intelligente Überwachungsprozedur durchgeführt wird.
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9 zeigt ein Verfahren zum Überwachen von Paging-Nachrichten mit einem reduzierten Leistungsverbrauch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren wird durch eine mobile Station (i. A. 100 der 1 und) mit einer Subscriber-Identitätskarte durchgeführt, die in einer Zelle verweilt (i. A. 201 der 2). Zuerst überwacht die mobile Station periodisch den Paging-Kanal in der Frequenz F1, um Paging-Nachrichten von der Zelle (Schritt S910) zu empfangen, wobei die Frequenz F1 erlangt werden kann gemäß einem vorbestimmten Zeitintervall TD der 6A (z. B. F1 = 1/TD). Danach bestimmt die mobile Station, ob die Zelle die gleiche Identitätsinformation vielfach durch unterschiedliche Paging-Nachrichten (Schritt S920) sendet. Als Nächstes bestimmt die mobile Station, ob eine Kommunikation zwischen der mobilen Station und der Zelle in einer paketgeschalteten Domain arbeitet (Schritt S930), d. h. ein PDP Kontext wurde erfolgreich aufgebaut bzw. etabliert. Als Nächstes verwendet die mobile Station eine Frequenz F2, die geringer ist, als die Frequenz F1, um periodisch den Paging-Kanal zu überwachen, wenn erkannt wurde, dass die Kommunikation zwischen der mobilen Station und der Zelle in einer paketorientierten Domain erfolgt (Schritt S940). Somit wird die Unterbrechung für das Datenpaket-Transceiven reduziert, was in einem verbesserten Durchsatz resultiert. Ähnlich kann die Frequenz F2 gemäß einem vorbestimmten Zeitintervall TA der 6A (i. A. F2 = 1/TA) erlangt werden. Die Frequenz F1 ist ein Vielfaches der Frequenz F2, so wie das Zeitintervall TA ein Vielfaches des vorbestimmten Zeitintervalls TD ist. Als Nächstes verwendet die mobile Station die Frequenz F1, um periodisch den Paging-Kanal zu überwachen, wenn eine spezifische Situation erfüllt wird (Schritt S950). Wie oben beschrieben wurde, wird die spezifische Situation gemäß dem Luftinterface-Zustand zwischen der mobilen Station und der Zelle, einer Quantität von mobilen Stationen, die die Zelle belegen, einem Nachrichten-Typ der empfangenen Nachrichten oder einen Betriebszustand der mobilen Station, bestimmt.