DE102010037645A1

DE102010037645A1 - Zellenneuauswahl

Info

Publication number: DE102010037645A1
Application number: DE102010037645A
Authority: DE
Inventors: Frank Gerstenkorn; Dirk Nickisch
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-09-20
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2030-09-21
Also published as: DE102010037645B4

Abstract

Es werden ein Verfahren und Einrichtungen offenbart, die es einer Vorrichtung (300) ermöglichen, auf der Basis des Bestimmens einer mit einer Vielzahl von Zellen (Zelle A, Zelle B, 214) assoziierten Leistungspegelvarianz in einen Zustand verringerter Aktivität einzutreten.

Description

Ein Benutzergerät (UE) im Leerlaufmodus kann autonome Zellenneuauswahlen durchführen, um eine gute und geeignete versorgende Zelle sicherzustellen, so dass Anrufe eingeleitet und empfangen werden können. Um eine Neuauswahlevaluierung durchzuführen, können Nachbarzellen durch das UE gemessen werden, um die versorgende Zelle mit der Nachbarzellenqualität zu vergleichen und um eine Nachbarzelle neu auszuwählen, falls sie besser als eine versorgende Zelle ist.
Aus diesem Grund konfiguriert ein Netz eine Liste von zu messenden Nachbarzellen über den Systeminformationsblock 11 (SIB11). Im Systeminformationsblock 3 (SIB3) konfiguriert das Netz eine Hysterese und eine T_Neuauswahl-Zeit (T_Reselection-Zeit). Zur Neuauswahl einer anderen Zelle kann die Nachbarzelle für die gesamte Zeitspanne T_Neuauswahl (T_Reselection) um den Hysteresewert besser sein.
Daher muss ein UE im Allgemeinen die Nachbarzellen messen. Um den Stromverbrauch zu verringern, kann das Netz spezifische Werte in SIB3 spezifizieren, zum Beispiel S_Intrasuche (S_Intrasearch). Wenn die versorgende Zelle sehr gut ist und über dieser Schwelle liegt, muss das UE möglicherweise keine Nachbarzellen messen und kann deshalb den Stromverbrauch verringern.
Bei Feldversuchen wurde festgestellt, dass sich die Zellenwerte unter Bewegungs-Bedingungen schnell ändern können und die versorgende Zelle in einer sehr kurzen Zeit verschwinden kann. Aus diesem Grund kann S_Intrasuche (S_Intrasearch) als ein relativ hoher Wert konfiguriert werden, so dass sichergestellt wird, dass dem UE in beweglichen Szenarien Nachbarzellen-Messergebnisse zur Verfügung stehen. Früh genug, um eine bessere Nachbarzelle neu auszuwählen, bevor die versorgende Zelle verschwunden ist. Ein zu kleines S_Intrasuche (S_Intrasearch) würde zu längeren Zeiten führen, in denen die Zelle außer Betrieb ist, wodurch bei der Mobilstation ankommende Anrufe verpasst werden und von der Mobilstation eingeleitete Anrufe fehlschlagen können.
Einige Beispiele von bekannten Netzanbietern für S_Intrasuche (S_Intrasearch):

– Anbieter Nr. 1: –2 db ECN0
– Anbieter Nr. 2: –4 db ECN0

Diese großen Werte von S_Intrasuche (S_Intrasearch) haben den Nachteil, dass ein UE in statischen Bedingungen die Nachbarzellen die ganze Zeit messen kann, während es sich auf einer relativ guten versorgenden Zelle befindet. Dies führt zu signifikanter Stromentnahme aus der Batterie.
Außerdem könnte beobachtet werden, dass im Fall von zwei oder drei Zellen mit relativ ähnlichen Zellenwerten ein Neuauswahl-Pingpong stattfinden kann. Die Tendenz beim Netz besteht darin, Hysteresewerte von 1 dB bis 2 dB und eine T_Neuauswahl (T_Reselection) von 1 Sekunde bis 2 Sekunden zu konfigurieren.
Feldversuche zeigten Szenarien mit 3 Zellen, die zwischen –6 dB und –12 dB fluktuieren, wodurch Neuauswahlen während eines kurzen Zeitraums von 480 Sekunden alle 20 Sekunden geschehen. Bei einer Testsitzung von 7 Stunden wurden mehr als 300 Neuauswahlen gezählt.
Im ungünstigsten Szenario erfolgen diese Neuauswahlen über Ortsbereichsgrenzen hinweg, die wiederum bewirken, dass Ortsaktualisierungsprozeduren geschehen. Diese Ortsaktualisierungen führen zu einem höheren Stromverbrauch auf der UE-Seite, mehr Signalisierung zu dem Netz und höherer Netzlast.
Derzeitige Lösungen unterscheiden nicht zwischen statischen Bedingungen und Bewegungs-Bedingungen. Nachbarzellenmessungen werden abhängig von den konfigurierten Schwellen durchgeführt, berücksichtigen den etwaigen Mobilitätsmodus jedoch nicht. Die einzige verbleibende Möglichkeit besteht darin, hohe Schwellen zu konfigurieren, um den Notwendigkeiten in beweglichen Szenarien zu genügen. Dies ist jedoch für statische Bedingungen suboptimal, da Messungen ohne jegliche Notwendigkeit durchgeführt werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren bereitgestellt mit den folgenden Schritten: Identifizieren einer Vielzahl von über einen Zeitraum zu betrachtenden Zellen; Bestimmen einer Leistungspegelvarianz für jede der Zellen in der Vielzahl von Zellen über den Zeitraum hinweg; Anschalten an eine Zelle, die eine Leistungspegelvarianz aufweist, die kleiner als bei anderen Zellen der Vielzahl von Zellen ist; und Betreiben in einem Modus verringerter Aktivität, während die Leistungspegelvarianz der Zelle in einem Leistungspegelvarianzbereich liegt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Vorrichtung bereitgestellt, aufweisend: einen Speicher zum Speichern einer mit einer Vielzahl von Zellen assoziierten Leistungspegelvarianz, wobei jede Leistungspegelvarianz über einen Zeitraum hinweg bestimmt wird; und einen mit dem Speicher gekoppelten Prozessor, der bewirkt, dass sich die Vorrichtung drahtlos an eine Zelle anschaltet, die eine Leistungspegelvarianz aufweist, die kleiner als bei anderen Zellen der Vielzahl von Zellen ist, und bewirkt, dass die Vorrichtung in einem Modus verringerter Aktivität betrieben wird, während die Leistungspegelvarianz der Zelle in einem Leistungspegelvarianzbereich liegt.
Die ausführliche Beschreibung erfolgt mit Bezug auf die beigefügten Figuren. In den Figuren identifiziert die erste(n) Stelle(n) einer Bezugszahl die Figur, in der die Bezugszahl zuerst erscheint. Die Verwendung derselben Bezugszahl an verschiedenen Stellen in der Beschreibung und in den Figuren kann ähnliche oder identische Artikel anzeigen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
1 zeigt ein allgemeines Signaldiagramm, das Varianzen der Zelle A und der Zelle B mit der Zeit enthält.
2 ist ein Diagramm eines Kommunikationsnetzes, das sich in Kommunikation mit einem Benutzergerät (UE) befinden kann, das hier beschriebene Implementierungen implementiert.
3 ist ein Diagramm einer drahtlosen Einrichtung oder Vorrichtung, die hier beschriebene Implementierungen implementieren kann.
Gemäß einer Implementierung können eine Vorrichtung oder ein Verfahren bereitgestellt werden, die detektieren, dass sich eine Benutzereinrichtung als eine Form eines mobilen Kommunikationsendgeräts (im Folgenden auch bezeichnet als ein UE) in einer statischen Bedingung befindet, und die Nachbarzellenmessungen ausschalten und unnötige Neuauswahlen verhindern.
Bei einer Implementierung können Zellen, die mindestens einmal von dem UE ausgewählt wurden, in einer betrachteten Menge gespeichert werden. Die versorgende Zelle kann Teil und das neueste Element der betrachteten Menge sein. Die Größe der betrachteten Menge kann auf eine konfigurierbare Zahl begrenzt werden. Für alle Elemente der betrachteten Menge kann eine laufende Trainingssequenz einer spezifischen Dauer verwendet werden. Zum Beispiel kann die Dauer auf drei (3) Minuten gesetzt werden. Während dieser Zeit kann das UE alle Zellenwerte der aktuellen Elemente der betrachteten Menge speichern. Sobald genug Daten für eine Zelle verfügbar sind, um die Trainingssequenz abzudecken, können die Minima und Maxima ausgewertet werden. Aus den Minima und Maxima kann kontinuierlich eine maximale Leistungspegelvarianz berechnet werden, die als ein Indikator für die Stabilität dieser Zelle benutzt werden kann. Wenn die Varianz sehr klein ist, kann angenommen werden, dass sich das UE in einer statischen Umgebung befindet.
Sollte die maximale Leistungspegelvarianz einen bestimmten erlaubten Wert übersteigen oder sollten die Minima unter eine erlaubte Schwelle fallen, kann eine assoziierte Zelle nicht für weitere Auswertung betrachtet werden. Unter allen Zellen in der betrachteten Menge kann die Zelle mit der niedrigsten maximalen Leistungspegelvarianz kontinuierlich ausgewertet werden. Diese Zelle kann als die beste Wahl für eine Aktivierung des Modus verringerter Aktivität betrachtet werden. Sobald diese Zelle die versorgende Zelle wird oder sobald die versorgende Zelle die beste Wahl wird, kann der Modus verringerter Aktivität aktiviert werden. In diesem Modus wird es als sich in einer stabilen statischen Umgebung befindend betrachtet. Nachbarzellenmessungen können ausgeschaltet werden und Zellenneuauswahlen werden unterdrückt, aber die Messungen der versorgenden Zelle bleiben aktiv.
Zum Zeitpunkt der Aktivierung des Modus verringerter Aktivität werden die bereits ausgewerteten Minima und Maxima verwendet, um ein Leistungspegel-Fluktuationsfenster für die versorgende Zelle aufzuspannen. Sobald die Leistung der versorgenden Zelle die obere Schwelle oder die untere Schwelle überschreitet, wird der Modus verringerter Aktivität sofort deaktiviert und normale auf dem Netz basierende Messungs- und Neuauswahlregeln können wieder angewandt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass das UE betriebsfähig bleibt.
1 zeigt ein allgemeines Signaldiagramm, das Varianzen der Zelle A und der Zelle B mit der Zeit enthält. Zelle A und Zelle B fluktuieren mit der Zeit. Zelle A besitzt eine größere Varianz als Zelle B. Über die Dauer der Trainingssequenz hinweg detektiert der Mechanismus, dass Zelle B eine kleinere Varianz als Zelle A aufweist. Zum Zeitpunkt des Abschlusses der laufenden Trainingssequenz von Zelle B ist Zelle B die versorgende Zelle und der Modus verringerter Aktivität wird aktiviert und die Nachbarmessungen werden gestoppt. Das Diagramm zeigt außerdem die berechneten Ausgangsschwellen. Sobald der Leistungspegel von Zelle B eine der Schwellen überschreitet, wird der Modus verringerter Aktivität sofort verlassen. Kurz danach wird eine Neuauswahl der Zelle A durchgeführt.
2 ist ein Diagramm eines Kommunikationsnetzes 200, das sich in Kommunikation mit einem Benutzergerät (auch bezeichnet als UE) 202 befinden kann, das eine Zellenneuauswahl gemäß den hier beschriebenen Implementierungen implementiert. Das UE 202 kann ein Mobiltelefon, ein Computer mit Drahtlosfähigkeit oder eine andere Art von drahtloser Kommunikationseinrichtung sein.
Das Kommunikationsnetz 200 kann ein öffentliches Fernsprechwählnetz (PSTN) 204 aufweisen. Das PSTN 204 kann im Allgemeinen eine Vielzahl von Sprachpfaden 206 und ein Signalisierungsnetz 208, das Datenkommunikation abwickelt, aufweisen. Andere Komponenten, die bekannt sind, wie zum Beispiel Signaltransferpunkte, Tandem-Vermittlungssysteme, Ortsvermittlungssysteme, selektive Router und dergleichen sind in dem Kommunikationsnetz 200 von 2 nicht dargestellt.
Eine Mobilvermittlungsstelle (MSC) 210 kann sowohl über die Sprachpfade 206 als auch über das Signalisierungsnetz 208 mit dem PSTN 104 verbunden sein. Die MSC 210 kann Teil eines PLMN 212 sein. Der Einfachheit halber ist ein einziges PLMN 212 dargestellt. Es können jedoch mehrere PLMN 212 in einem gegebenen geografischen Gebiet vorliegen, und jedes einzelne der mehreren PLMN 212 kann durch das UE 202 benutzt werden. Im Allgemeinen werden das UE 202 und die PLMN 212 in einer beliebigen Anzahl von drahtlosen Kommunikationssystemen benutzt, darunter, aber ohne Beschränkung darauf, TDMA-Systeme (Time-Division Multiple Access) wie zum Beispiel Zellularfunk-Telefonsysteme, die dem GSM-Telekommunikationsstandard (Global System for Mobile Communications) und seinen Erweiterungen wie GSM/EDGE genügen, und CDMA-Systeme (Code-Division Multiple Access), wie zum Beispiel Zellularfunk-Telefonsysteme, die den Telekommunikationsstandards IS-95, cdma2000 und Breitband-CDMA (WCDMA) genügen; und digitale Kommunikationssysteme weisen auch kombinierte TDMA- und CDMA-Systeme auf, wie zum Beispiel Zellularfunk-Telefonsysteme, die dem UMTS-Standard (Universal Mobile Telecommunications System) genügen, der ein Mobilsystem der dritten Generation (3G) spezifiziert, das von dem European Telecommunications Standards Institute im Rahmen des IMT-2000 der International Telecommunication Union entwickelt wird. Solche drahtlosen Kommunikationssysteme können HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) implementieren, eine Weiterentwicklung von WCDMA, die höhere Bitraten gewährleistet, indem Modulation höherer Ordnung, mehrere Spreizcodes und Abwärtsstrecken-Kanalrückkopplungsinformationen verwendet werden. Eine andere Weiterentwicklung von WCDMA ist EUL (Enhanced Uplink) oder HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access), wodurch Paketdaten mit hoher Rate in der Rückwärts- oder Aufwärtsstreckenrichtung gesendet werden können. Ferner können solche drahtlosen Kommunikationssysteme neue RAT aufweisen, die für weiterentwickelte Kommunikationssysteme der dritten Generation (3G) und der vierten Generation (4G) betrachtet werden.
Die MSC 210 kann entweder direkt oder über (nicht dargestellte) Basisstationssteuerungen mit mehreren Zellenstandorten verbunden sein, die hier als Einzellenstandort 214 dargestellt sind. Jeder Zellenstandort 214 unterstützt Telefoniefunktionen für eine Vielzahl von Mobilkommunikationseinrichtungen die durch UE 202 dargestellt sind, das in der Lage ist, Zellenneuauswahl gemäß den hier beschriebenen Implementierungen durchzuführen.
3 ist ein Diagramm einer Drahtlos-Einrichtung, eines UE oder einer Vorrichtung 300, die bzw. das in der Lage sein kann, Zellenneuauswahl gemäß den hier beschriebenen Implementierungen durchzuführen. Die drahtlose Einrichtung oder Vorrichtung 300 kann ein Prozessormodul 302 aufweisen, das mit einer Vielzahl von drahtlosen Modulen gekoppelt ist, die es der drahtlosen Einrichtung oder Vorrichtung 300 ermöglichen, drahtlos zu kommunizieren. Die Drahtlos-Module können ein zellulares Sprach-Datenmodul 304, ein anderes Datenmodul 306 (z. B. ein Bluetooth-Modul) und ein Positionsbestimmungsmodul 308 (z. B. ein GPS-Modul) aufweisen. Die Drahtlos-Einrichtung oder Vorrichtung 300 ist nicht auf die dargestellten Drahtlos-Module beschränkt. Jedes der Drahtlos-Module ist mit einer Antenne 310, 312 bzw. 314 gekoppelt. Obwohl die Antennen 310, 312 und 314 als separate Antennen gezeigt sind, kann auch eine einzige unitäre Antenne verwendet und mit den Modulen 304–308 gekoppelt werden.
Das Prozessormodul 302 kann auch mit einem Lautsprechermodul/Mikrofonmodul 316, einer mit einem Teilnehmeridentitätsmodul (SIM) oder einem universellen Teilnehmeridentitätsmodul (USIM) 318 ausgestatteten integrierten Schaltungskarte (UICC), einer Peripherieschnittstelle (320) und einem Anzeigemodul 322 gekoppelt sein. Ferner kann das Prozessormodul 302 mit einem Speichermodul 324 gekoppelt sein. Das Speichermodul 324 kann ein nichtflüchtiger Speicher oder ein flüchtiger Speicher sein.
Die Drahtlos-Einrichtung oder Vorrichtung 300 kann dafür konfiguriert werden oder sein, Sprachkommunikation und Datenkommunikation zu und von der MSC 210 über den Zellenstandort 212 zu senden und zu empfangen. Eine solche Kommunikation kann Sprachkommunikation direkt von einem Benutzer und über das Lautsprechermodul/Mikrofonmodul 316, Daten, die aus mit der Peripherieschnittstelle 320 gekoppelten Peripheriegeräten erzeugt und über das Anzeigeschirmmodul 322 empfangen werden, sowie Positionsbestimmungsinformationen von dem Positionsbestimmungsmodul 308 aufweisen.
Abhängig von der beabsichtigten Implementierung können die Drahtlos-Einrichtung oder Vorrichtung 300 oder Teile davon ein integraler Teil größerer Systeme sein, wie zum Beispiel eines Fahrzeugs. Als Alternative können die Drahtlos-Einrichtung oder Vorrichtung 300 oder Teile davon eine separate Komponente sein, die in einer Einrichtung enthalten ist, wie zum Beispiel einem tragbaren zellularen oder persönlichen Kommunikationssystem (PCS), einem Pager oder einer in der Hand gehaltenen Datenverarbeitungseinrichtung, wie zum Beispiel einem PDA (Personal Digital Assistant).
Jedes der Drahtlos-Module 304–308 enthält einen Sender zum Senden und Codieren von Sprachnachrichten und Datennachrichten jeweils unter Verwendung der Antennen 310–314 über ein Funkprotokoll wie zum Beispiel CDMA, WCDMA, GSM, TDMA oder dergleichen. Die Drahtlos-Module 304–308 können auch dafür konfiguriert sein, durch andere drahtlose Kommunikation, wie zum Beispiel Satellitenkommunikation, zu senden. Jedes der drahtlosen Module 304–308 enthält außerdem einen Empfänger zum Empfangen und Decodieren von Sprachnachrichten und Datennachrichten von dem Zellenstandort 212 und der MSC 210 oder eine beliebige andere mit dem Kommunikationsnetz 200 assoziierte Komponente. Solche empfangenen Sprachnachrichten und Datennachrichten können über ein Funkprotokoll wie zum Beispiel CDMA, WCDMA, GSM, TDMA oder dergleichen empfangen werden. Die Drahtlos-Module 304–308 können auch dafür konfiguriert sein, eine andere Drahtlos-Kommunikation zu empfangen, wie zum Beispiel Satellitenkommunikation. Die Sender und Empfänger können integrierte Sender-/Empfängereinrichtungen sein.
Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung und der folgenden Ansprüche wurden die Ausdrücke „gekoppelt” und „verbunden” verwendet, um zu beschreiben, wie verschiedene Elemente aneinander angeschaltet sind. Eine solche beschriebene Anschaltung verschiedener Elemente kann entweder direkt oder indirekt sein. Obwohl der Gegenstand in für strukturelle Merkmale und/oder methodologische Schritte spezifischer Sprache beschrieben wurden, versteht sich, dass der in den angefügten Ansprüchen definierte Gegenstand nicht unbedingt auf die spezifischen beschriebenen Merkmale oder Schritte beschränkt ist. Stattdessen werden die spezifischen Merkmale und Schritte als bevorzugte Formen der Implementierung der Ansprüche offenbart. Die in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen spezifischen Merkmale und Schritte und Varianten dieser spezifischen Merkmale oder Schritte können separat implementiert oder können kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Telekommunikationsstandards IS-95 [0026]
cdma2000 [0026]

Claims

Verfahren mit den folgenden Schritten: • Identifizieren einer Vielzahl von über einen Zeitraum zu betrachtenden Zellen (Zelle A, Zelle B, 214); • Bestimmen einer Leistungspegelvarianz für jede der Zellen (Zelle A, Zelle B, 214) in der Vielzahl von Zellen (Zelle A, Zelle B, 214) über den Zeitraum hinweg; • Anschalten an eine Zelle (Zelle A, Zelle B, 214), die eine Leistungspegelvarianz aufweist, die kleiner als bei anderen Zellen (Zelle A, Zelle B, 214) der Vielzahl von Zellen (Zelle A, Zelle B, 214) ist; und • Betreiben in einem Modus verringerter Aktivität, während die Leistungspegelvarianz der Zelle (Zelle A, Zelle B, 214) in einem Leistungspegelvarianzbereich liegt.
Vorrichtung (300), aufweisend: • einen Speicher (324) zum Speichern einer mit einer Vielzahl von Zellen (Zelle A, Zelle B, 214) assoziierten Leistungspegelvarianz, wobei jede Leistungspegelvarianz über einen Zeitraum hinweg bestimmt wird; • einen mit dem Speicher (324) gekoppelten Prozessor (302), der bewirkt, dass sich die Vorrichtung drahtlos an eine Zelle (Zelle A, Zelle B, 214) anschaltet, die eine Leistungspegelvarianz aufweist, die kleiner als bei anderen Zellen (Zelle A, Zelle B, 214) der Vielzahl von Zellen (214) ist, und bewirkt, dass die Vorrichtung in einem Modus verringerter Aktivität betrieben wird, während die Leistungspegelvarianz der Zelle (Zelle A, Zelle B, 214) in einem Leistungspegelvarianzbereich liegt.