DE19532069C2 - Verfahren zum automatischen Umschalten der Betriebsart in einem Mobiltelefon für Multi-Mode-Betrieb - Google Patents
Verfahren zum automatischen Umschalten der Betriebsart in einem Mobiltelefon für Multi-Mode-BetriebInfo
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- DE19532069C2 DE19532069C2 DE19532069A DE19532069A DE19532069C2 DE 19532069 C2 DE19532069 C2 DE 19532069C2 DE 19532069 A DE19532069 A DE 19532069A DE 19532069 A DE19532069 A DE 19532069A DE 19532069 C2 DE19532069 C2 DE 19532069C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen
Umschalten der Betriebsart in einem Mobiltelefon für
Multi-Mode-Betrieb, bei dem ein zentraler Prozessor die
von jeweiligen Einrichtungen zur Ermittlung der
Empfangsfeldstärken in den möglichen Betriebsarten ge
lieferten Parameter (RSSI) so auswertet, daß das Gerät
die Betriebsart mit dem höchsten Feldstärkewert wählt,
falls dieser über einem minimalen Schwellwert liegt, so
daß ein Verbindungsaufbau möglich ist, und daß für den
Fall, in dem der minimale Schwellwert nicht über
schritten wird, solange die Betriebsarten untersucht
werden, bis diese Minimalanforderung erfüllt wird.
Ein Multi-Mode-Mobiltelefon ist ein Telefon, das
mittels Funkverbindung schnurloses Telefonieren in min
destens zwei verschiedenen Betriebsarten unterstützt.
Eine solche Betriebsart kann zum Beispiel der GSM-Be
trieb sein, in dem sich das Multi-Mode-Mobiltelefon wie
ein bekanntes Mobiltelefon nach dem europäischen
GSM-Standard verhält und den Betrieb in einem der verfüg
baren GSM-Netze (z. B. D1 und D2 in Deutschland ) ermög
licht. Weiterem Betriebsarten können der Betrieb nach
dem europäischen DCS1800-Standard (E-Netz) oder auch
der Betrieb als schnurloses Telefon (z. B. DECT oder CT
1) sein.
Vorteilhaft ist die Benutzung von Multi-Mode-Mobiltele
fongeräten besonders, wenn durch die zusätzlich ange
botenen Betriebsarten die Verfügbarkeit des Mobil
telefons gesteigert werden kann. So ist in Gebäuden die
Versorgung mit schnurlosen Telefonsystemen wie DECT oft
gegeben, während die weiter entfernt stehenden Basis
stationen der Mobilfunknetze (GSM bzw. DCS1800) nur
schwer zu empfangen sind. Außerhalb von Gebäuden kehrt
sich die Situation um und die in Gebäuden aufgestellten
schnurlosen Telefonsysteme sind wegen der begrenzten
Leistung nur schwer zu empfangen. Die Mobilfunknetze
haben dagegen eine große Sendeleistung und damit außer
halb von Gebäuden eine gute Reichweite.
Aus der EP 521 609 A2 ist ein Funktelefon bekannt,
welches aus separaten Modulen, nämlich einem Basismodul
und mindestens einem zusätzlichen steckbaren Modul be
steht. Das Basismodul enthält die Funktionen, die einer
analogen und einer digitalen Betriebsart gleich sind.
Die zusätzlichen Module beinhalten den Hauptteil der
zum Senden und Empfangen von analogen oder digitalen
Signalen erforderlichen elektrischen Schaltungen.
Dieses Funktelefon ist in einer einzigen Betriebsart
betreibbar, wenn nur ein Zusatzmodul eingesteckt ist
und kann als Dual-Mode-Telefon verwendet werden, wenn
sowohl das erste, als auch ein zweites zusätzliches
Modul in das Basismodul eingesteckt sind. Der damit
verbundene Aufwand sowie das Erfordernis, verschiedene
Module handhaben zu müssen, wird als nachteilig ange
sehen.
Aus der DE 35 28 886 C2 ist ein "Funkfernsprechsystem"
bekannt, mit dem - ausgehend von einer sehr geringen
Reichweite von tragbaren Funktelefonen - diese auch
dort eingesetzt werden können, wo ortsfeste Funkstellen
nur in größeren räumlichen Abständen vorhanden sind.
Ein solches "Portable" wird dazu so erweitert, daß es
in einer ersten Betriebsart mit ortsfesten Sprechfunk
stellen direkt in Kontakt treten kann und in einer
zweiten Betriebart als portabler Teil eine schnurlosen
Telefons unter Zwischenschaltung einer fahrzeugge
bundenen Relaisstation einsetzbar ist. Ferner sind dazu
Einrichtung zur Messung der Empfangsfeldstärke und
anderer Kriterien für die Umschaltung sowie eine
Signalauswertung für die Verbindungsüberwachung vorge
sehen.
Die DE 37 21 889 A1 beschreibt ein "rechnergesteuertes
Teilnehmergerät zum Betrieb in Fernmeldenetzen, insbe
sondere Mobilfunknetzen, mit unterschiedlicher System
technik". Hierzu sind mehrere Speicherbereiche mit der
dem jeweiligen Fernmeldenetz entsprechenden Software
vorgesehen, die wahlweise aktivierbar bzw. umschaltbar
sind. Dies kann von Hand oder selbsttätig durch eine
Auswerteeinrichtung erfolgen. Ein Auswahlkriterium kann
aus der Qualität des Kontaktes zum Fernmeldenetz oder
anderen Signalen abgeleitet werden.
Aus der DE 43 07 966 A1 ist ein Mobilfunksystem mit einer
Mehrzahl von Mobilstationen und einer Mehrzahl von an
ein öffentliches Netz anschließbaren Basisstationen
bekannt, bei dem mindestens eine mit einem internen
Netz verbundene Übertragungsstation vorgesehen ist. Zu
diesem internen Netz haben nur Teilnehmer einer ge
schlossenen Gruppe Zugriff. Diese Teilnehmer sind mit
Mobilstationen versehen, die in einer internen Be
triebsart eine Kommunikation über die Übertragungs
station und das interne Netz durchführen, und die in
einer externen Betriebsart eine Kommunikation über
eine Basisstation und das öffentliche Netz durch
führen. Zur Umschaltung zwischen der internen und der
externen Betriebsart ist in der Mobilstation eine Um
schalteinheit vorgesehen.
In der EP-A-0 310 379 A2 wird ein Funktelefon zur Verwen
dung in einem zellularen Mobilfunknetz beschrieben,
welches mit einer Einrichtung zur Alarmierung der Teil
nehmer in Abhängigkeit von einem Abfall der Stärke des
über den Kommunikationskanal empfangenen Funksignals
versehen ist, wenn das Funktelefon die Grenze eines
Versorgungsbereichs erreicht. Wenn die Signalstärke
weiter abfällt, wird die Telefonverbindung zu dem Gerät
getrennt und eine Stand-by-Betriebsart aktiviert. Damit
soll einem Teilnehmer rechtzeitig ein Signal gegeben
werden, wenn er sich aus dem Versorgungsbereich eines
Netzes entfernt, so daß keine plötzliche Gesprächs
unterbrechung auftritt.
Der der Erfindung nächstliegende Stand der Technik wird
in der EP 0 660 626 A2 beschrieben. Diese Druckschrift
betrifft ein Multi-Mode Funktelefon, mit dem ein Um
schalten zwischen verschiedenen Funknetzsystemen in
Abhängigkeit von verschiedenen Kriterien möglich ist.
Diese Kriterien können die empfangene Signalstärke,
Zugriffsrechte, Systemanfragen, Fehlerraten und Fortbe
wegungsgeschwindigkeiten eines Benutzers sowie eine
Präferenz für eines der Funknetzsysteme sein. Das be
schriebene Multi-Mode Funktelefon weist zu diesem Zweck
Kommunikationseinrichtungen, die jedem Funknetzsystem
zugeordnet sind, Überwachungseinrichtungen für die Sig
nale der Funknetzsysteme, sowie davon beaufschlagte
Auswahleinrichtungen auf, mit denen die Kommunikations
einrichtungen automatisch in Abhängigkeit von den oben
genannten Kriterien ausgewählt werden. Als nachteilig
hierbei wird jedoch angesehen, daß bei bestimmten Be
dingungen und Vorgaben ein relativ häufiges Umschalten,
welches mit zumindest kurzzeitigen Betriebsunter
brechungen verbunden ist, auftreten kann.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren zum automatischen Umschalten der Be
triebsarten in einem Mobiltelefon für Multi-Mode-Betrieb
gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei dem mit einfachen und kostengünstigen Mitteln die
Häufigkeit bzw. die Anzahl dieser Umschaltvorgänge er
heblich reduzierbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der ein
gangs genannten Art dadurch, daß eine Priorisierungs
reihenfolge der Betriebsarten vorgegeben wird, so daß
die Betriebsart mit der höchsten Priorität ausgewählt
wird, soweit die Empfangsbedingungen dieses zulassen,
wobei für den Fall, in dem die Empfangsbedingungen für
einen Verbindungsaufbau in dieser Betriebsart nicht
ausreichend sind, geprüft wird, ob die Betriebsart mit
der zweithöchsten Priorität möglich ist, und diese
Prozedur bis zur Betriebsart mit der geringsten Priori
tät wiederholt wird, falls alle Betriebsarten mit
höherer Priorität keine ausreichende Empfangsfeldstärke
bieten, daß, nachdem eine Betriebsart ausgewählt wurde,
die nicht die höchste Priorität hat, in bestimmten
zeitlichen Abständen überprüft wird, ob durch Ver
änderung der Empfangsbedingungen eine Betriebsart mit
höherer Priorität ausgewählt werden kann, wobei zuerst
die Betriebsart mit der höchsten Priorität überprüft
wird, danach die Betriebsart mit der zweithöchsten
Priorität, bis hin zur aktuell ausgewählten Betriebs
art, daß die zeitlichen Abstände, nach denen höher
priorisierte Betriebsarten untersucht werden, adaptiv
je nach Priorität der Betriebsart und nach den
Empfangsbedingungen in der Vergangenheit eingestellt
werden, wobei die Zeitintervalle für die Betriebsart
mit der höchsten Priorität am kürzesten eingestellt
werden, während die Intervalle für die übrigen Be
triebsarten entsprechend ihrer Priorität verlängert
werden, und daß bei Empfangsbedingungen, die aus der
Vergangenheit bekannt sind, die Zeitintervalle dahinge
hend beeinflußt werden, daß sich die Intervalle ver
längern, wenn über eine bestimmte Zeitperiode T in der
betreffenden Betriebsart keine ausreichende Empfangs
feldstärke gemessen wurde, wobei für jede Betriebsart
ein maximales Zeitintervall bis zur nächsten Über
prüfung festgelegt wird.
Besonders vorteilhaft ist die Kombination von ver
schiedenen Betriebsarten in einem Multi-Mode-Mobil
telefon, wenn der Benutzer die Einstellung der Be
triebsart des Telefons nicht selbst vornehmen muß. Dies
wird durch zwei wesentliche Merkmale der vorliegenden
Erfindung erreicht:
- - Erstens zeichnet sich das Multi-Mode-Mobiltelefon durch eine automatische Umschaltung der Betriebs arten aus, die dafür sorgt, daß entsprechend einer (z. B. vom Benutzer) vorher bestimmten Prioritätenliste immer ein verfügbares Netz mit der entsprechenden Betriebsart ausgewählt wird.
- - Zweitens verfügt das Multi-Mode-Mobiltelefon über eine einheitliche Benutzeroberfläche mit einheit lichen Bedienelementen wie Anzeigeeinrichtung, Tastatur zur Eingabe, sowie Mikrophon und Hörer. Auch die Stromversorgung erfolgt zentral von einem Akkupaket aus.
Die Benutzeroberfläche zeichnet sich dadurch aus, daß
die Bedienung des Geräts unabhängig von der aktuellen
Betriebsart in gleicher Weise erfolgt. Der Benutzer
gibt die gewünschte Rufnummer ein und startet den Ge
sprächsaufbau mittels einer "Rufen"-Taste. Ebenso läßt
sich der geräteeigene Rufnummernspeicher oder auch ein
auf einer Benutzeridentifikationskarte (SIM, DAM etc.)
vorhandener Rufnummernspeicher in jeder Betriebsart
verwenden. Der Benutzer muß dabei die aktuelle Be
triebsart des Gerätes nicht kennen, um telefonieren zu
können. Vorteilhafterweise wird jedoch z. B. in der
Anzeigeeinrichtung der aktuelle Betriebszustand ange
zeigt, so daß der Benutzer erkennen kann, ob er z. B.
gerade preiswert über eine schnurlose Verbindung (DECT)
spricht oder die (zur Zeit) teurere Mobilfunkverbindung
(GSM) nutzt. Zusätzlich wird dem Benutzer aber auch die
Möglichkeit gegeben, die Betriebsart manuell zu wählen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er
findung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Übersichtsblockschaltbild der wesentlichen
Funktionskomponenten,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer geräte
technischen Realisierung,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der
wesentlichen Verfahrensschritte
und
Fig. 4 ein stärker detailliertes Ablaufdiagramm.
Bild 1 zeigt das Blockschaltbild eines Multi-Mode-Mobil
telefons. Dieses besteht aus einem Grundgerät (1), das
mit einer Systemschnittstelle (4) ausgestattet ist, an
welche von außen ein oder mehrere Erweiterungseinheiten
(2) angeschlossen werden können. Die Erweiterungsein
heiten (2) können insbesondere Einrichtungen für den
Betrieb in einem Netzwerk enthalten, welches dem Grund
gerät (1) nicht zugänglich ist. Es sind aber ebenfalls
Testeinrichtungen und auch Programmiereinrichtungen an
der Schnittstelle (4) betreibbar.
Die Systemschnittstelle (4) enthält Signalleitungen zur
Übertragung von Sprachsignalen in analoger oder digi
taler Form (Sprachübertragungsschnittstelle), sowie
Leitungen zur Übertragung von Steuersignalen, mit deren
Hilfe eine zentrale Recheneinheit (16) die Erweite
rungsmodule (2) detektiert und kontrolliert (Steuerungs
schnittstelle). Auch die Signalisierungsdaten, z. B.
zum Gesprächsaufbau, können so übertragen werden.
Weiter wird mit den Steuerdaten auch die aktuelle
Empfangsfeldstärke (RSSI, RSSI=Received Signal Strength
Indicator) der Erweiterungseinheiten (2) übertragen,
so daß die zentrale Recheneinheit (16) entscheiden kann,
welches Netz aktuell die beste Verbindungsqualität
bietet. Eine weitere Komponente der Systemschnittstelle
(4) ist eine Stromversorgung (17), die zentral von
einer Stelle aus die verschiedenen Verbraucher ver
sorgt.
Das Grundgerät (1) enthält alle Einrichtungen zum Be
trieb in einem Netz, z. B. als herkömmliches GSM-Mobil
telefon. Dazu gehören die zentrale Recheneinheit (16)
mit Eingabeeinrichtung (19) (Tastatur), eine Ausgabe
einrichtung (1A) (Display und Signallampe), eine
Leseeinrichtung für ein eventuell erforderliches Be
nutzeridentifikationsmodul (18) (SIM für GSM, DAM für
DECT), eine Schnittstelle zur akustischen Ein- und Aus
gabe von Sprachsignalen mittels Mikrophon und Laut
sprecher (Akustikeinheit 1B), ein Sprachcodec (15), ein
Signalverarbeitungsblock (14) zur Aufbereitung von di
gitalen Signalen für die Funkübertragung und die
Sende- und Empfangseinrichtung (12) selbst.
Die Empfangseinrichtung (12) ist mit einer Einrichtung
zur Messung der Empfangsfeldstärke ausgerüstet, die den
RSSI-Wert zur Verfügung stellt (RSSI-Meßeinheit 10).
Ein übergeordneter Steuerungsblock (11) ermöglicht der
zentralen Recheneinheit (16) die einfache Kontrolle und
Steuerung aller betriebsartspezifischen Einrichtungen.
Die Sende- und Empfangseinrichtung (12) ist mit einer
Antenne (13) verbunden, die im Grundgerät (1) inte
griert oder am Grundgerät (1) außen befestigt ist. Eine
Einrichtung zur Stromversorgung (17) ist ebenfalls im
Grundgerät (1) enthalten, wobei die Akkumulatorzellen
zur Speicherung von elektrischer Energie jedoch von
außen zugänglich und tauschbar sein können.
Eine Erweiterungseinheit (2) wird mit der System
schnittstelle (4) verbunden und wird damit von der zen
tralen Recheneinheit (16) des Grundgerätes (1) mittels
des in der Erweiterungseinheit (2) enthaltenen Steue
rungsblocks (21) kontrolliert und gesteuert. In der
Erweiterungseinheit (2) sind alle für die zusätzliche
Betriebsart erforderlichen Einrichtungen enthalten,
sofern sie nicht bereits im Grundgerät (1) oder einer
anderen Erweiterungseinheit (2) vorhanden sind und
damit benutzt werden können. So enthält die Erweite
rungseinheit (2) eine Sende- und Empfangseinrichtung
(22) mit RSSI-Meßeinheit (20) und einem Signalverar
beitungsblock (24). Die Einrichtung zur Sprachkodierung
und Dekodierung (25) ist nur erforderlich, falls die
zusätzliche Betriebsart ein anderes
Sprachkodierverfahren benutzt. Davon abhängig wird das
Sprachsignal digital kodiert und digital oder analog
übertragen. Die Erweiterungseinheit (2) kann eine inte
grierte Antenne (23) für die Sende- und Empfangsein
richtung (22) besitzen oder mit einer Schnittstelle zur
Kopplung an die im Grundgerät (1) vorhandene Antenne
(13) ausgerüstet sein. Die Stromversorgung der Erweite
rungseinheit (2) erfolgt zentral über die Stromver
sorgung (17) des Grundgerätes (1). Umgekehrt kann
jedoch auch die Erweiterungseinheit (2) die Einrichtung
zur Stromversorgung des Grundgeräts enthalten.
Eine automatische Erkennung der Erweiterungseinheiten
(2) ermöglicht das Wechseln von Einheiten ohne Änderung
des Steuerprogramms der zentralen Recheneinheit (16).
Dafür enthält die Systemschnittstelle (4) in der
Steuerschnittstelle eine Einrichtung zur Steuerdaten-Übertragung,
an die alle Erweiterungseinheiten (2)
parallel angeschlossen werden. Diese Steuerdatenüber
tragung benutzt zur Datenübertragung Datenpakete, die
mit einer Adreßinformation sowie mit Kontrollinforma
tionen und Netzinformationen variabler Länge ausge
stattet sind. Jede Einheit ist mit einer eigenen
Adresse ausgerüstet. In der Adreßinformation eines
jeden Datenpakets ist die Adresse der Empfängereinheit
und die der Sendereinheit enthalten, und mittels einer
Adreßvergleichseinrichtung erkennt jede Einheit, ob
sie das empfangene Datenpaket bearbeiten muß, oder ob
es für eine andere Einheit bestimmt ist.
Nach dem Einschalten des Multi-Mode-Mobiltelefons
schickt die zentrale Recheneinheit (16) Datenpakete mit
den Adressen von allen anschließbaren Erweiterungsein
heiten (2) über die Systemschnittstelle (4) mit der
Aufforderung an die jeweiligen Einheiten, sich mit
einem entsprechenden Anwortpaket zu melden. Anhand der
empfangenen Antwortpakete erkennt die zentrale Rechen
einheit (16) dann, welche Erweiterungseinheiten (2)
aktuell zur Verfügung stehen. Davon abhängig werden die
entsprechenden Betriebsarten dem Benutzer zur Verfügung
gestellt.
In Bild 2 ist am Beispiel eines Dual-Mode-Mobiltelefons
(DECT und GSM) die Anordnung der Erweiterungseinheiten
(2) gezeigt. Das GSM-Grundgerät (1) ist mit einer
Systemschnittstelle (4) ausgerüstet, die zugänglich
wird, sobald das Paket mit Akkus zur Stromversorgung
(32) entfernt wird. Anstelle des einfachen Akkupakets
(32) kann dann eine DECT-Erweiterungseinheit mit inte
griertem Akku (3) gesteckt werden. Die DECT-Einheit
besitzt in diesem Ausführungsbeispiel eine integrierte
Antenne und kann wiederum eine Systemschnittstelle (4)
für weitere Einheiten oder ein gewöhnliches Akkupaket
aufweisen. Durch die automatische Erkennung der
aktuellen Konfiguration bietet das Gerät dem Benutzer
die größtmögliche Flexibilität.
Das Grundgerät (1) kann mit einfachem Akkupaket be
trieben werden. Bei Bedarf kann das Grundgerät (1)
durch ein oder mehrere Erweiterungseinheiten (2) er
gänzt werden, die gesteckt sein müssen, um das zusätz
liche Netzwerk mit dem entsprechenden Betriebsmodus,
den die Erweiterungseinheit (2) zur Verfügung stellt,
nutzen zu können. Eine Änderung des Gerätesteuerpro
gramms ist nicht erforderlich, da durch die automa
tische Konfiguration beim Einschalten des Geräts die
jeweilige Einheit (2) erkannt und damit der ent
sprechende Betriebsmodus vom Gerätesteuerprogramm
unterstützt wird.
Ein Verfahren zum automatischen Auswählen und Umschal
ten der Betriebsarten kann wie nachfolgend beschrieben
durchgeführt werden.
Da auch ein Multi-Mode-Gerät zu einem bestimmten Zeit
punkt nur in einem Netz betrieben wird, stellt sich das
Problem der Netzauswahl. Die Netzauswahl kann prinzi
piell vom Benutzer manuell vorgenommen werden. Die
Versorgungslage und damit die Verfügbarkeit der ver
schiedenen Netze kann sich aber schnell und sehr häufig
ändern. Dies ist z. B. der Fall, wenn sich der Benutzer
im häuslichen Bereich bewegt, wo einerseits eine Ver
sorgung durch ein schnurloses System besteht (z. B.
DECT) und andererseits am Rande der Reichweite dieses
Systems eine Versorgung über ein Mobilnetz (z. B. GSM)
besteht. In diesem Fall ist es für den Benutzer sehr
aufwendig festzustellen, welche Betriebsart im Moment
die besten Empfangsbedingungen bietet und diese dann
über die Tastatur im Gerät auszuwählen.
Eine komfortablere Lösung besteht hier in einer auto
matischen Auswahl des Netzes durch das
Multi-Mode-Gerät.
Das hier vorgestellte Verfahren zur Netzauswahl,
welches im Dual-Mode-Gerät verwendet wird, ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Wahl in Abhängigkeit der Ver
sorgungslage vollzogen wird. Bei gleichzeitiger Ver
sorgung durch mehrere Netze kommt ein Auswahlverfahren
zum Einsatz.
Da die Versorgungslage nach dem Einschalten des Gerätes
unbekannt ist, muß zunächst die Empfangssituation er
mittelt werden, bevor die Auswahl der Betriebsart er
folgen kann. Zu diesem Zweck wird in jeder Betriebsart
über eine Einheit zur Ermittlung der Feldstärke (10)
(vgl. Fig. 1) die augenblickliche Empfangssituation für
diese Betriebsart festgestellt. Die Empfangssituation
wird mit Hilfe des RSSI-Wertes quantitativ über den
Steuerungsblock (11) bzw. (21) (vgl. Fig. 1) der
zentralen Recheneinheit (16) des Geräts übermittelt. In
der zentralen Recheneinheit (16) werden die RSSI-Werte
der Betriebsarten miteinander verglichen und es wird
die Betriebsart ausgewählt die den höchsten Empfangs
pegel besitzt, vorausgesetzt, dieser RSSI-Wert über
schreitet einen minimalen (netzabhängigen) Schwellwert
S1, der mindestens notwendig ist, um eine Verbindung
zur jeweiligen Basisstation herzustellen (vgl. Fig. 3).
Fällt während des Betriebs des Geräts der Feldstärke
wert unter einen (netzabhängigen) Schwellwert S2
(typischerweise ist S2 < S1), so muß die oben be
schriebene Prozedur wiederholt werden, bis eine Be
triebsart gefunden wird, welche die entsprechende
Forderung erfüllt.
Da zu erwarten ist, daß es in Zukunft viele Orte (z. B.
Flughäfen, Bahnhöfe, Innenstadtbereiche, usw.) geben
wird, in denen gleichzeitig mehr als ein Netz in aus
reichender Feldstärke empfangen werden kann, ist es
sinnvoll, bei der Auswahl der Betriebsart die Möglich
keit einer Priorisierung der Betriebsart nicht nur nach
dem RSSI zu ermöglichen. Wenn der Benutzer diese
Priorisierung der Betriebsart vornehmen kann, so bietet
das für ihn den Vorteil, Betriebsarten auswählen zu
können, die geringere Kosten verursachen und/oder
bessere Serviceangebote (Mehrwertdienste) anbieten.
Zieht man die Priorisierung der Betriebsart bei dem
Verfahren der Netzauswahl mit in Betracht, so verändert
sich die oben genannte Prozedur in der Form, daß nun
zunächst das Netz mit der höchsten Priorität ausgewählt
wird (vgl. Fig. 4), Hierbei muß natürlich weiterhin
gefordert werden, daß der RSSI-Wert den zugehörigen
minimalen Schwellwert S1 überschreitet. Ist das Netz
mit der höchsten Priorität nicht verfügbar, so wird
untersucht, ob die Betriebsart mit der zweithöchsten
Priorität möglich ist usw.
Eine Erweiterung der oben beschriebenen Verfahrensweise
ergibt sich, wenn die Priorisierung der Betriebsart
auch dann berücksichtigt wird, wenn sich das Gerät in
einer zwar stabilen, aber nicht der bevorzugten (d. h.
der am höchsten priorisierten) Betriebsart befindet.
Diese Erweiterung besteht darin, daß in bestimmten
Zeitabständen Delta-T untersucht wird, ob z. B. aufgrund
von veränderten Empfangsbedingungen höher priorisierte
Betriebsarten zu diesem Zeitpunkt verfügbar sind.
Dabei ist die Reihenfolge der Überprüfung der Betriebs
arten an die Priorität gekoppelt, d. h., daß zunächst
die höchst priorisierte Betriebsart untersucht wird,
und dann, falls diese nicht möglich ist, die Betriebs
art mit der zweithöchsten Priorität usw. Handelt es
sich bei der aktuellen Betriebsart um einen Standard
mit TDMA-Verfahren (z. B. GSM), so kann das oben be
schriebene "Scannen" der alternativen Netze in den
Zeiten geschehen, in denen keine Sende- bzw. Empfangs
aktivitäten stattfinden. Das bedeutet, daß der Benutzer
zu diesen Zeiten, in denen andere Netze überprüft
werden, keine Einschränkungen in der Funktionalität des
Multi-Mode-Geräts in Kaufnehmen muß. Insbesondere sind
weiterhin kommende und gehende Gespräche möglich, da in
diesem Fall das "Scannen" für die Dauer des Gesprächs
ausgesetzt wird.
Die Entscheidung für ein Umschalten der Betriebsart
(vgl. Fig. 4) ergibt sich als Folge der RSSI-Messung.
Ein Kriterium kann z. B. sein, daß bei der Messung nur
eines Wertes dieser über dem entsprechenden Schwellwert
liegen muß.
Dieses einfache Umschaltverfahren mit Berücksichtigung
der Priorität führt dazu, daß aus einer Betriebsart mit
stabilen Empfangsbedingungen zu einer Betriebsart mit
höherer Priorität gewechselt wird, falls die neue Be
triebsart einen RSSI-Wert oberhalb des Schwellwertes S1
hat. Wird nun auf diese Betriebsart umgeschaltet und
verändern sich während der Umschaltzeit die Empfangsbe
dingungen derart, daß in der neuen Betriebsart keine
Versorgung durch die Basisstation mehr besteht, so muß
sofort wieder nach neuen Netzen gesucht werden. Das
führt im Bereich wechselnder Empfangsbedingungen zu
häufigem Umschalten der Betriebsart, was wiederum mit
einem häufigen Ein- bzw. Ausbuchen an den jeweiligen
Basisstationen verbunden ist.
Um diesen Aufwand (auf Seiten der Netzverwaltung) zu
minimieren, kann innerhalb des Verfahrens eine
Hysterese implementiert werden. Dieses bewirkt, daß das
Netz nur dann gewechselt wird, wenn die Versorgungslage
mit großer Wahrscheinlichkeit für einen längeren Zeit
raum gesichert ist. Daher wird die Entscheidung zur
Umschaltung aus der Messung mehrerer RSSI-Werte ge
wonnen; z. B. werden N Messungen der Feldstärke des be
vorzugten Netzes vorgenommen. Sind von den N Messungen
M Feldstärkewerte über einem Pegel P, dann wird auf
dieses priorisierte Netz umgeschaltet (Umschaltbe
dingung in Fig. 4). Es werden sowohl die Zahlen N und M
als auch der Pegel P adaptiv entsprechend der aktuellen
Versorgungslage angepaßt.
Das vorgestellte Verfahren ist ferner dadurch gekenn
zeichnet, daß Timer benutzt werden, die den gesamten
zeitlichen Ablauf des Umschaltens steuern. Einer
dieser Timer bestimmt z. B. die Abstände, in denen nach
den höher priorisierten Netzen gesucht wird. Die Ein
stellung der Timer kann einerseits durch den Benutzer
fest eingegeben werden, andererseits können die Werte
der Timer der aktuellen Versorgungslage angepaßt
werden. Der oben genannte Timerwert vergrößert sich
z. B., wenn über einen bestimmten Zeitraum das pri
orisierte Netz nicht gefunden wird.
Auf der anderen Seite wird dieser Timerwert kleiner,
wenn sich die Versorgungslage des alternativen Netzes
verschlechtert und ein Abbruch der Verbindung wahr
scheinlich wird. Dann ist es wichtig, möglichst schnell
das priorisierte Netz zu finden. Ein Vorteil der
variablen Timer besteht hierbei in der Minimierung des
Energieverbrauchs, da die zum Scannen benötigten zu
sätzlichen elektrischen Komponenten seltener ange
schaltet werden, wenn die Wahrscheinlichkeit klein ist,
ein höher priorisiertes Netz zu finden. Es ergeben
sich daher höhere Stand-By-Zeiten des Akkus. Weiterhin
kann für jede Betriebsart ein eigener Timer definiert
werden, der es ermöglicht, die Zeiträume zwischen zwei
"Scans" abhängig von der Priorität einzustellen. So
ist es sinnvoll, nach dem Netz mit der höchsten
Priorität häufiger zu suchen, als nach untergeordneten
Netzen.
Claims (6)
1. Verfahren zum automatischen Umschalten der Be
triebsart in einem Mobiltelefon für Multi-Mode-Betrieb,
bei dem ein zentraler Prozessor die von
jeweiligen Einrichtungen zur Ermittlung der
Empfangsfeldstärken in den möglichen Betriebsarten
gelieferten Parameter (RSSI) so auswertet, daß das
Gerät die Betriebsart mit dem höchsten Feldstärke
wert wählt, falls dieser über einem minimalen
Schwellwert liegt, so daß ein Verbindungsaufbau
möglich ist, und daß für den Fall, in dem der
minimale Schwellwert nicht überschritten wird, so
lange die Betriebsarten untersucht werden, bis
diese Minimalanforderung erfüllt wird, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Priorisierungsreihenfolge
der Betriebsarten vorgegeben wird, so daß die Be
triebsart mit der höchsten Priorität ausgewählt
wird, soweit die Empfangsbedingungen dieses zu
lassen, wobei für den Fall, in dem die Empfangsbe
dingungen für einen Verbindungsaufbau in dieser
Betriebsart nicht ausreichend sind, geprüft wird,
ob die Betriebsart mit der zweithöchsten Priorität
möglich ist, und diese Prozedur bis zur Betriebsart
mit der geringsten Priorität wiederholt wird, falls
alle Betriebsarten mit höherer Priorität keine aus
reichende Empfangsfeldstärke bieten, daß, nachdem
eine Betriebsart ausgewählt wurde, die nicht die
höchste Priorität hat, in bestimmten zeitlichen
Abständen überprüft wird, ob durch Veränderung der
Empfangsbedingungen eine Betriebsart mit höherer
Priorität ausgewählt werden kann, wobei zuerst die
Betriebsart mit der höchsten Priorität überprüft
wird, danach die Betriebsart mit der zweithöchsten
Priorität, bis hin zur aktuell ausgewählten Be
triebsart, daß die zeitlichen Abstände, nach denen
höher priorisierte Betriebsarten untersucht werden,
adaptiv je nach Priorität der Betriebsart und nach
den Empfangsbedingungen in der Vergangenheit einge
stellt werden, wobei die Zeitintervalle für die
Betriebsart mit der höchsten Priorität am kürzesten
eingestellt werden, während die Intervalle für die
übrigen Betriebsarten entsprechend ihrer Priorität
verlängert werden, und daß bei Empfangsbedingungen,
die aus der Vergangenheit bekannt sind, die Zeit
intervalle dahingehend beeinflußt werden, daß sich
die Intervalle verlängern, wenn über eine bestimmte
Zeitperiode T in der betreffenden Betriebsart keine
ausreichende Empfangsfeldstärke gemessen wurde,
wobei für jede Betriebsart ein maximales Zeitinter
vall bis zur nächsten Überprüfung festgelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß, falls während des Betriebes in der aktuellen
Betriebsart der Feldstärkewert unter den minimalen
Schwellwert sinkt, erneut die Auswertung der
Empfangsfeldstärken durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Priorisierungsreihenfolge der
Betriebsarten entweder statisch im Gerät einge
stellt oder durch den Benutzer über die Tastatur
veränderbar ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß während des Überprüfens der
Betriebsarten mit höherer Priorität die
Funktionalität des Multi-Mode-Geräts in der
aktuellen Betriebsart aufrechterhalten wird, und
daß die durch den Standard dieser Betriebsart ge
forderte Protokollschnittstelle zur Basisstation
vollständig eingehalten wird, und daß kommende und
gehende Verbindungen in dieser Betriebsart möglich
sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß, um bei schnell
wechselnden Empfangsbedingungen nicht zu häufig die
Betriebsart zu wechseln, eine Hysterese eingeführt
wird, die derart realisiert wird, daß in der gerade
untersuchten Betriebsart N RSSI-Werte ermittelt
werden, und daß für den Fall, in dem von diesen N
Werten M Feldstärkewerte über einem bestimmten
Pegel P liegen, auf diese Betriebsart umgeschaltet
wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der An
zahl der Erweiterungseinheiten dem Benutzer eine
einheitliche Bedienung in allen Betriebsarten zur
Verfügung gestellt wird, die dadurch realisiert
ist, daß die entsprechenden Routinen und Abläufe
der Bedienoberfläche für alle Betriebsarten in der
zentralen Recheneinheit vorhanden sind.
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8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: JERONO, WINFRIED, DR., 24229 DAENISCHENHAGEN, DE FLUEGEL, HEINRICH, DR., 24568 KALTENKIRCHEN, DE SCHROEER, JOACHIM, 24105 KIEL, DE ROGALL, JUERGEN, 24211 PREETZ, DE DAAS, BENJAMIN MOUSSA, 24582 BRUEGGE, DE |
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