DE60035989T2 - Verfahren und vorrichtung zur rundsendung von systeminformation in einem zellularen kommunikationsnetz - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur rundsendung von systeminformation in einem zellularen kommunikationsnetz Download PDF

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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein entsprechendes Verfahren zum Rundumsenden (Broadcasting) von Systeminformation in einem zellularen Kommunikationsnetz.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In einem typischen zellularen Kommunikationssystem wird ein geographisches Gebiet in mehrere „Zellen" unterteilt, die jeweils von einer Basisstation (BS) bedient werden, die ein begrenztes Funkabdeckungsgebiet aufweist. Basisstationen sind wiederum mit einem Mobilvermittlungszentrum (Mobilvermittlungszentren) (Mobile Services Switching Center: MSC) verbunden, das wiederum mit einem landleitungsgestützten öffentlichen Telefonvermittlungsnetz (Public Switched Telephone Network; PSTN) verbunden ist. Jeder Benutzer (mobiler Teilnehmer) in dem zellularen Funksystem oder dem zellularen Netz ist mit einer tragbaren, taschenförmigen, in der Hand gehaltenen oder in einem Fahrzeug angebrachten Mobilstation (z. B. Zellentelefon bzw. Handy) versehen, die Sprachinformation und/oder Daten mit einer nahegelegenen Basisstation kommuniziert, die die Zelle definiert, in der die Mobilstation (MS) angeordnet ist. Das MSC, mit der die Basisstation in Kommunikation ist, vermittelt Anrufe und steuert eine Signalisierung zwischen der Mobilstation (MS) und anderen Mobilstationen in dem System oder mit landleitungsgestützten Telefonen in den PSTN.
  • Die drahtlose Kommunikationsstrecke (z. B. die Funkschnittstelle) zwischen einer Mobilstation und einer entsprechenden Basisstation umfasst eine Anzahl von unterschiedlichen logischen Kanälen, die in zwei große Kategorien unterteilt werden können: Verkehrskanäle und Steuerkanäle. Verkehrskanäle werden von einem bedienenden Basisstation-Controller verwendet, um Anrufdaten (z. B. Sprachdaten) mit einer bestimmten MS, die sich in der von der Basisstation definierten Zelle bewegt, zu kommunizieren. Steuerkanäle werden von dem bedienenden Basisstation-Controller verwendet, um Steuerdaten (z. B. Systeminformation) zu kommunizieren, die zum Implementieren der Verbindung von Anrufdaten mit der MS erforderlich sind. Beispielhafte Steuerkanäle umfassen Rundumsendekanäle (Broadcast Channels; BCH), gemeinsame Steuerkanäle (Common Control Channels; CCCH) und speziell vorgesehene Steuerkanäle (Delicated Control Channels; DCCH). Jede der obigen drei Kategorien von Steuerkanälen kann noch weiter in eine Anzahl von logischen Kanälen zum Transportieren von unterschiedlichen Typen von Information zwischen der bedienenden Basisstation (BS) und einer Mobilstation (MS) unterteilt werden. Rundumsteuerkanäle können zum Beispiel verwendet werden, um allgemeine Systeminformation über die Zelle, isoliert von der rundumsendenden Basisstation, an Mobilstationen rundum zu senden, die sich innerhalb oder in der Nähe der Zelle befinden.
  • In einem zellularen Kommunikationssystem oder Netz werden Systeminformationsparameter definiert, um Netzkonfiguration-, Adaptions- und Optimierungsmöglichkeiten bereitzustellen. Bestimmte von diesen Parameterwerten müssen von einer Mobilstation (MS) bekannt sein, bevor ein erster Zugriffsversuch von dieser MS durchgeführt werden kann. Deshalb werden die Parameter (Zellenparameter oder Systeminformationsparameter) typischerweise konstant über einen Steuerkanal (über Steuerkanäle) in jeder Zelle des Netzes in der Form von Systeminformationsnachrichten rundum gesendet, und eine Mobilstation (MS) muss typischerweise warten, bis sie erfolgreich sämtliche erforderlichen Systeminformationsparameter von der BS empfangen hat, bevor sie einen Zugriffsversuch ausführt.
  • Beispielhafte Zellenparameter oder Systeminformationsparameter) umfassen Zellenbeschreibungen, eine Aufenthaltsortsgebietsidentität, eine Beschreibung von benachbarten Zellen oder einem Bezug dazu, physikalische Zellenparameter, eine Zellenverkehrslast, Verkehrsmessinformation und/oder Kernnetzinformation. Zur Vereinfachung werden hier bestimmte Zellen/oder Systeminformationsparameter mit den Bezugszeichen „M", „N", „R" „S", „T", „X", „Y" und/oder „Z" bezeichnet.
  • Die Menge von Systeminformation in heutigen zellularen Systemen oder Netzen ist hoch. Die Notwendigkeit für eine MS sämtliche derartige Information zu lesen neigt dazu Verzögerungen für die MS bei der Registrierung für Zugriffsversuche oder bei ihren Zugriffsversuchen nach einem Zellenwechsel (ein Zellenwechsel ist eine Situation, bei der sich eine MS von einer Zelle an eine andere bewegt) zu erzeugen. Wenn eine MS in einem Ruhe- oder Standby Modus ist, muss sie ferner typischerweise die Systeminformation zu regelmäßigen Zeitintervallen prüfen, um so bezüglich dieser auf dem neuesten Stand gehalten zu werden. Das Lesen von Systeminformation von vielen Mobilstationen überall in dem Netz erfordert hohe Funkressourcen und verringert die Batterielebensdauer der einzelnen Mobilstationen, sowie die entsprechende maximale Standby-Zeit, die für jede MS verfügbar ist.
  • Ein zellularer Netzbetreiber kann oft wählen konstante Werte für viele der Systeminformationsparameter in einer Gruppe von Zellen oder sogar überall in dem gesamten Netz zu verwenden. Da in derartigen Situationen die MS nicht weiß, welche Systemparameter sich geändert haben und welche nicht, muss sie die gesamte Systeminformation kontinuierlich oder bei jedem Zellenwechsel neu lesen.
  • Es ist somit aus der obigen Beschreibung ersichtlich, dass die Probleme mit einer Rundumaussendung von Systeminformation in herkömmlichen zellularen Kommunikationsnetzen die folgenden umfassen. Erstens wird eine MS gezwungen Systeminformationsparameter, die in der Tat identisch zu früheren gelesenen Parametern sind, neu zu lesen (z. B. bei jedem Zellenwechsel). Dies ist nicht eine effiziente Verwendung von Ressourcen. Zweitens erfordert das Lesen von großen Mengen von Systeminformation signifikante Funkressourcen in einer MS und dem gesamten Netz und kann einen signifikanten ungünstigen Einfluss auf den Batterieverbrauch der MS haben. Drittens können Systeminformationsparameter von einem bestimmten Standard definiert werden und somit kann es schwierig sein sie später zu ändern, wenn neue Funktionen und/oder Parameter in dem System eingeführt werden. Viertens kann eine sequentielle Reihenfolge zum Senden/Übertragen von Systeminformationsblöcken von Basisstationen von einem Standard definiert werden und es kann somit zu einem späteren Zeitpunkt (zu späteren Zeitpunkten) schwierig sein sie zu ändern, wenn neue Funktionen und/oder Parameter in dem System eingeführt werden.
  • Ein Ansatz, um das voranstehend diskutierte zweite Problem unter anderem (inter alia) zu lösen, ist in dem gemeinschaftlichen angemeldeten U.S. Patent Nr. 5404355 angegeben, dessen Offenbarung hier durch Bezugnahme teil des vorliegenden Patents ist. In dem '355 Patent werden Systeminformationselemente gruppiert (in Gruppen zusammengefasst) und Änderungsflags werden bereitgestellt, um anzuzeigen, ob sich Werte von Informationselementen geändert haben. Das Änderungsflag und das Informationselement werden auf einem Steuerkanal übertragen. Demzufolge muss eine MS nur die Systeminformation einmal in einer gegebenen Zelle lesen, vorausgesetzt, dass sich die Information nicht ändert. Jedoch weist auch das System des '355 Patent seine Probleme auf. Zum Beispiel beseitigt es nicht die Notwendigkeit für Mobilstationen sämtlicher Systeminformationsparameter zu lesen, wenn Zellen umgeschaltet werden (d. h. bei einem Zellenwechsel). Anstelle davon muss eine MS die gesamte Systeminformation jedes Mal lesen, wenn sie auf einen neuen Steuerkanal (z. B. bei einem Zellenwechsel) geht.
  • Das Dokument US5404355A beschreibt ein Verfahren zum Übertragen von Rundumsendeinformationen in einem digitalen Steuerkanal, z. B. einem digitalen Steuerkanal zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation in einem zellularen System. Das Verfahren umfasst die Schritte zum Gruppieren der Information in eine Vielzahl von Informationselementen, das Bereitstellen wenigstens eines Änderungsflags, um anzuzeigen, ob sich der Wert von wenigstens einem der Informationselemente geändert hat, und Übertragen des Änderungsflags und des Informationselements über den Kommunikationskanal.
  • Das Dokument WO 9526112A1 beschreibt ein Verfahren und ein Gerät zum Übertragen von Nachrichten, einschließlich von Servicenachrichten und Planungsnachrichten, bei regelmäßigen Intervallen an Mobilfunkstationen. Die Planungsnachricht umfasst für jede Dienstnachricht, die während einer Planungsperiode übertragen werden soll, Daten, die anzeigen, ob die Servicenachricht während der vorangehenden Planungsperiode übertragen wurde. Die Planungsnachricht umfasst ferner, wenn erforderlich, die Übertragung nur von Servicenachrichten, die Servicenachrichten wiederholt, die während der Periode übertragen wurden.
  • Im Hinblick auf die obigen Ausführungen wird es für Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet offensichtlich sein, dass in dem technischen Gebiet eine Notwendigkeit für ein System und/oder ein entsprechendes Verfahren besteht, dass erlaubt, dass ein oder mehrere der voranstehend erwähnten vier Probleme angegangen werden. Zum Beispiel besteht eine Notwendigkeit in dem technischen Gebiet für ein System und/oder ein Verfahren, um die Notwendigkeit zu verringern, dass eine Mobilstation (MS) Systeminformationsparameter bei einem Zellenwechsel neu liest, wenn sich derartige Parameter tatsächlich überhaupt nicht von einer Zelle zu einer anderen geändert haben.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einem zellularen Telekommunikationssystem oder einem zellularen Netz wird Systeminformation von einem UTRAN an Mobilstationen in einem Ruhemodus und/oder einem Verbindungsmodus in einer Zelle rundum gesendet. Im Wesentlichen kann die Systeminformation als ein Baum, mit einem Masterinformationsblock (Masterinformationsblöcken) und darunter liegenden Systeminformationsblöcken organisiert werden. Ein Masterinformationsblock, der auf einem Masterkanal rundum gesendet wird, versieht eine empfangende MS mit einer Referenz (Referenzen) auf eine Anzahl von Systeminformationsblöcken in einer Zelle, einschließlich von Planungsinformation für diesen Systeminformationsblock (diese Systeminformationsblöcke). Ein Systeminformationsblock (Systeminformationsblöcke) gruppiert (gruppieren) Systeminformationselemente der gleichen oder ähnlichen Art zusammen. Unterschiedliche Systeminformationsblöcke, die rundum gesendet werden, können unterschiedliche Charakteristiken aufweisen, z. B. bezüglich ihrer Wiederholungsrate und/oder Anforderungen an MSs Systeminformationsblöcke neu zu lesen. Die Systeminformationsblöcke enthalten tatsächliche Systeminformationsparameter und/oder Referenzen auf einem anderen Systeminformationsblock (Systeminformationsblöcke), der (die) Planungsinformation für diesen Systeminformationsblock (diese Systeminformationsblöcke) einschließt (einschließen).
  • In bestimmten Ausführungsformen werden Kennungen in Masterinformationsblöcken rundum ausgesendet. Kennungen gehören jeweils zu einem oder mehreren Systemparametern. Zum Beispiel kann ein gegebener Kennungswert bestimmte Werte für drei getrennte Systeminformationsparameter anzeigen. In jeder Zelle überträgt eine Basisstation (BS) gegenwärtig gültige Kennungswerte für diese Zelle auf einem Steuerkanal oder sendet diese rundum aus. Systeminformationsblöcke, die die Systeminformationsparameter selbst einschließen, werden wiederum von der Basisstation (BS) in jeder Zelle auf dem gleichen oder anderen Steuerkanal (auf den gleichen oder anderen Steuerkanälen) rundum gesendet. Wenn eine Mobilstation (MS) in eine neue Zeile eintritt und auf einen neuen Steuerkanal geht liest sie den gültigen Kennungswert (die gültigen Kennungswerte) in dieser neuen Zelle über den Mastersteuerkanal. Wenn die MS bestimmt, dass sie die Systeminformationsparameter entsprechend zu sämtlichen gültigen Kennungswerten gespeichert hat und/oder verwendet, dann besteht keine Notwendigkeit, dass die MS die Systemsinformationsparameter in der neuen Zelle bei einem Zellenwechsel liest. Wenn die MS jedoch bestimmt, dass sie bestimmte Systeminformationsparameter entsprechend zu einem gültigen Kennungswert (gültigen Kennungswerten) in der neuen Zelle nicht gespeichert hat, dann liest die MS die erforderlichen Systeminformationsparameter. Somit wird in bestimmten Ausführungsformen dieser Erfindung die Verwendung von mehreren Kennungen in einer Zelle bereitgestellt, wobei jede Kennung einen Teil der Systeminformation einschließt; dadurch wird ermöglicht einen Untersatz von Kennungen in einer Zelle zu ändern und es somit für eine MS zu ermöglichen nur die relevante neue Systeminformation lesen zu müssen.
  • Wie Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet erkennen werden können unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu einem oder mehreren der vorliegenden Vorteile führen. Zum Beispiel muss die MS die identische Systeminformation nicht jedes Mal neu lesen, wenn sie eine Zelle wechselt oder während sie sich in der gleichen Zelle bewegt. Dies spart Funkressourcen ein und verringert den Batterieverbrauch in der MS, wodurch die Standby-Zeit der MS verbessert wird. Ein anderer Vorteil ist, dass eine Verzögerung im Zusammenhang mit einem Lesen von sämtlichen neuen Systeminformationsparametern bei jedem Zellenwechsel durch erneutes Verwenden von Systeminformationsparametern im Cache (d. h. gespeicherte Systeminformationsparameter) verlängert werden kann, wenn sich ein gültiger Kennungswert (gültige Kennungswerte) bei einem Zellenwechsel nicht ändert (ändern). Nur neue Systeminformationsparameter, die nicht bereits von der MS gespeichert sind, müssen von der MS bei einem Zellenwechsel in bestimmten Ausführungsformen gelesen werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die voranstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich näher aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, in denen Bezugszeichen sich auf gleiche Teile beziehen. Während individuelle Funktionsblöcke und Komponenten in zahlreichen Figuren gezeigt sind, werden Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet erkennen, dass diese Funktionen von individuellen Hardwareschaltungen, durch einen geeigneten programmierten digitalen Mikroprozessor (geeignet programmierte digitale Mikroprozessoren) oder einen Allzweckcomputer (Allzweckcomputer), durch eine Anwendung spezifische integrierte Schaltung (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) und/oder durch ein oder mehrere digitale Signalisierungsprozesse ausgeführt werden können. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein Funktionsblockdiagramm unter Verwendung eines universellen Mobiltelefonsystems (Universal Mobile Telephone System; UMTS), in dem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann;
  • 2 ein Funktionsblockdiagramm einer Mobilstation (MS), die in dem Netz/System der 1 in bestimmten Ausführungsformen dieser Erfindung verwendet werden kann;
  • 3 ein Funktionsblockdiagramm eines Funknetzcontrollers (Radio Network Controller; RNC) und einer entsprechenden Basisstation (Base Station; BS), die in dem System/Netz der 1 in bestimmten Ausführungsformen dieser Erfindung verwendet werden können;
  • 4 ein schematisches Diagramm gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung, welches darstellt, dass eine MS noch gültige Systemparameter auf die Durchführung eines Zellenwechsels hin nicht neu lesen muss (z. B. wenn der gültige Kennungswert der gleiche von der ersten Zelle zu der zweiten Zelle bleibt);
  • 5 ein schematisches Diagramm gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung, welches den Pfad einer MS durch eine Vielzahl von Zellen in dem System/Netz der 1 darstellt, wobei die MS manchmal neue Systeminformationsparameter auf die Durchführung eines Zellenwechsels hin lesen muss und manchmal nicht;
  • 6 ein schematisches Diagramm, welches eine Vielzahl von Zellen des Systems/Netzes der 1 darstellt, wobei drei getrennte Zellengruppierungen dargestellt sind, wobei jede Zellengruppierung wenigstens eine gültige Kennung gemeinsam mit anderen Zellen in dieser bestimmten Gruppierung aufweist;
  • 7 eine Vielzahl von verschiedenen Steuerkanälen, die in dem System/Netz in den 1–6 verwendet werden können;
  • 8 eine schematische Darstellung, die darstellt, dass Masterinformationsblöcke, die auf einem Mastersteuerkanal übertragen werden, Information enthalten können, die Mobilstationen auf bestimmte Slave-Kanäle und darauf übertragene Systeminformationsblöcke richtet;
  • 9 ein schematisches Diagramm, welches drei unterschiedliche Zellen eines Systems/Netzes gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung darstellt, wobei der gleiche Kennungswert (und somit die gleichen Systeminformationsparameter entsprechend dazu) in zwei der drei Zellen gültig ist (gültig sind);
  • 10 ein Flussdiagramm, welches Schritte darstellt, die von einer Mobilstation (MS) auf die Durchführung eines Zellenwechsels vorgenommen werden, in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform dieser Erfindung;
  • 11 erste und zweite Header-Blöcke, die auf jeweiligen Mastersteuerkanälen in ersten und zweiten Zellen des Netzes/Systems der 1 übertragen werden, wobei jeder Block Slave-Kanäle und/oder eine Planungsinformation bezüglich bestimmter gültiger Kennungswerte einschließt;
  • 12 ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung, welches darstellt, dass eine Basisstation Header-Blöcke auf einem Mastersteuerkanal für sowohl die Zelle, die von dieser Basisstation definiert wird, als auch eine angrenzende Zelle (für angrenzende Zellen) übertragen kann;
  • 13 Systeminformationsblöcke gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung, die Systeminformationsblöcke mit Parameter einschließen, die auf einem ersten und zweiten Slave-Steuerkanal in einer Zelle des Systems/Netzes der 1 übertragen werden;
  • 14 eine Darstellung, die zeigt, dass jeder Kennungswert ein anderes Timingintervall auf einem gegebenen Slave-Steuerkanal aufweisen kann, in bestimmten Ausführungsformen dieser Erfindung;
  • 15 einen Graph gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung, der darstellt, wie eine Mobilstation (MS) neue Systeminformationsparameter auf die Erfassung einer Änderung in einem gültigen Kennungswert (in gültigen Kennungswerten) in einer bestimmten Zelle empfängt;
  • 16 einen Graph, der eine Ausführungsform dieser Erfindung darstellt, wobei Kennungswerte nicht bereitgestellt werden, und eine Mobilstation (MS) Systeminformationsparameterdaten über periodische Aktualisierungen empfängt; diese Ausführungsform wird vorzugsweise für Systeminformationsparameter/Elemente verwendet, die für kurze Zeitperioden gültig sind;
  • 17(a) einen Graph/Tabelle, der/die Charakteristiken von beispielhaften Systeminformationsblöcken und Masterblöcken gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung darstellt; und
  • 17(b) eine Fortsetzung der 17(a).
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In der folgenden Beschreibung werden für die Zwecke einer Erläuterung und nicht für eine Einschränkung spezifische Einzelheiten aufgeführt, wie beispielsweise bestimmte Ausführungsformen, Netzarchitekturen, Signalisierungsflüsse, Protokolle, Techniken etc., um ein Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erlauben. Jedoch werden Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet erkennen, dass die vorliegende Erfindung in anderen Ausführungsformen umgesetzt werden kann, die von diesen spezifischen Einzelheiten abweichen. Obwohl die vorliegende Erfindung in dem beispielhaften Kontext eines Codeteilungs-Mehrfachzugriffs (Code Division Multiple Access; CDMA) Mobilfunk-Kommunikationssystems offenbart wird, kann sie auch in anderen Typen von Kommunikationssystemen, wie einem Zeitteilungs-Mehrfachzugriff (Time Division Multiple Access; TDMA) und der dergleichen verwendet werden. In bestimmten Fällen werden ausführliche Beschreibungen von altbekannten Verfahren, Schnittstellen, Einrichtungen, Protokollen und Signalisierungstechniken weggelassen, um so die Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht mit unnötigen Einzelheiten zu belasten.
  • 1 zeigt einen beispielhaften Kontext eines universellen Mobiltelekommunikationssystems (Universal Mobile Telecommunication System; UMTS), in dem die vorliegende Erfindung implementiert werden kann. Ein repräsentatives leitungsvermitteltes externes Kernnetz 1 kann zum Beispiel das öffentliche Telefonvermittlungsnetz (PSTN) und/oder das dienstintegrierte Digitalnetz (ISDN) sein. Ein anderes leitungsvermitteltes externes Kernnetz kann einem anderen öffentlichen Landmobilfunknetz (Public Land Mobile Radio Network; PLM) 3 entsprechen. Ein repräsentatives, paketvermitteltes, externes Kernnetz 5 kann zum Beispiel ein IP Netz, wie beispielsweise das Internet, sein. Das Kernnetz (die Kernnetze) ist (sind) mit entsprechenden Netzserviceknoten 7 gekoppelt. Das PSTN/ISDN Netz 1 und/oder andere PLM Netze 3 sind mit einem leitungsvermittelten Kernknoten (Circuit Switched Core Node; CSCN) 9, wie beispielsweise ein Mobilvermittlungszentrum (MSC), welches leitungsvermittelte Dienste bereitstellt, verbunden. Das UMTS kann gemeinsam mit einem existierenden zellularen Netz, wie beispielsweise dem Globalsystem für Mobilkommunikationen (Global System for Mobile communication; GSM) existieren, wobei das MSC 9 über eine Schnittstelle 1 mit einem Basisstation-Untersystem 13 verbunden ist, welches wiederum mit einer Funkbasisstation (BS) 15 über die Schnittstelle 17 verbunden ist.
  • Das Paketvermittlungsnetz 5 ist über die Schnittstelle 19 mit einem paketvermittelten Kernknoten (Packed Switched Core Node; PSCN), z. B. einem Knoten eines allgemeinen Paketfunkdienstes (General Packed Radio Service; GPRS) 21 verbunden, der darauf zugeschnitten ist, um Dienste eines paketvermittelten Typs in einem Kontext des GSM bereitzustellen, wobei er manchmal als der bedienende GPRS Dienst Knoten (Serving GPRS Service Node; SGSN) bezeichnet wird. Jeder von diesen Kernnetz-Dienstgruppen 9, 21 ist auch mit dem UMTS terrestrischen Funkzugriffsnetz (UMTS Terrestrial Radio Access Network: UTRAN) 23 über eine Funkzugriffs-Netzschnittstelle verbunden. Das UTRAN 23 umfasst ein oder mehrere Funknetzsysteme (Radio Network Systems; RNS) 25, jeweils mit einem Funknetzcontroller (Radio Network Controller; RNC) 27, gekoppelt mit einer Vielzahl von Basisstationen (Base Station; BS) 28 und mit anderen RNCs in dem UTRAN 23. Jede BS umfasst unter anderem wenigstens einen Senderempfänger und einen Basisstation-Controller.
  • Vorzugsweise ist der Funkzugriff über die Funkschnittstelle 29 drahtlos und ist auf ein Breitband CDMA (WCDMA) gestützt, wobei einzelne Funkkanäle unter Verwendung einer CDMA Kanalisierung und von Spreizungscodes zugeordnet werden. Natürlich können andere Zugriffsverfahren anstelle davon verwendet werden, wie beispielsweise TDMA oder irgendein anderer Typ von CDMA. WCDMA stellt eine breite Bandbreite und andere Hochübertragungsraten-Anforderungen sowie robuste Funktionen wie einen Diversity-Handoff, bereit, um Kommunikationsdienste mit hoher Qualität in sich häufig ändernden Umgebungen sicher zu stellen, beispielsweise dann, wenn Zellenwechsel durchgeführt werden. Jeder Mobilstation (MS) 30 kann ihr eigener Verscramblungscode zugewiesen werden, damit eine BS 15, 28 Übertragungen von dieser bestimmten MS 30 identifizieren kann, oder alternativ kann eine MS den Verscramblungscode der Basisstation zusammen mit einem MS-spezifischen Kanalisierungscode verwenden. Jede MS kann auch ihren eigenen Verscamblungscode verwenden, um Übertragungen von einer Basisstation (von Basisstationen) 15, 28 entweder auf einem allgemeinen Rundumsendekanal oder einem gemeinsamen Kanal oder Übertragungen, die speziell für diese MS vorgesehen sind, zu identifizieren.
  • Wie voranstehend diskutiert decken Funkübertragungen von jeder Basisstation (BS) 15, 28 ein geographisches Gebiet ab, welches als eine „Zelle" bekannt ist. Jede BS 15, 28 definiert eine Zelle mit ein oder mehreren Sektoren. Jede MS 30 in einer Zelle, die von einer bestimmten BS definiert wird, kommuniziert mit wenigsten dieser BS über die drahtlose Funkschnittstelle 29. Wie nachstehend noch ersichtlich wird behandelt diese Erfindung vorwiegend Kommunikationen zwischen einer Basisstation (Basisstationen) 15, 28 und einer Mobilstation (Mobilstationen) 30 über eine drahtlose Schnittstelle 29.
  • 2 ist ein vereinfachtes Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften MS 30, die in dem System/Netz der 1 verwendet werden kann, und somit in bestimmten Ausführungsformen dieser Erfindung. Die MS 30 umfasst eine Antenne 31 zum Senden von Signalen an eine und zum Empfangen von Signalen von einer Basisstation (Basisstationen) 15, 28 über die Funkschnittstelle 29. Die Antenne 21 ist mit einer Funksende/Empfangs-Schaltungsanordnung einschließlich eines Modulators 33, der mit dem Sender 35 gekoppelt ist, und eines Demodulators 37, der mit dem Empfänger 39 gekoppelt ist, gekoppelt. Funksende/Empfangs-Signale können Steuersignale auf Master- und/oder Slave-Steuerkanälen einschließen, wie nachstehend beschrieben, und außerdem Verkehrssignale (traffic signals). Die Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 41 und der Speicher 43 umfassen die Schaltungsanordnung zum Implementieren von Audio-, Logik- und Steuerfunktionen der MS 30. Der Speicher 43 speichert Programme, Daten und Systeminformationsparameter-Caches, wie nachstehend noch beschrieben werden wird (z. B. Systeminformationsblöcke und/oder Systeminformationswerte entsprechend zu gültigen Kennungswerten). Bin herkömmlicher Lautsprecher oder Ohrlautsprecher 45, ein Mikrofon 46, eine Tastatur 47 und eine Anzeige 48 sind mit der Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 41 gekoppelt, um die Benutzerschnittstelle der MS 30 (z. B. des Zellentelefons oder Handys) zu bilden. Die Batterie 49 kann verwendet werden, um die verschiedenen Schaltungen, die zum Betrieb der MS 30 benötigt werden, mit Energie zu versorgen. Wie sich aus Ausführungsformen dieser Erfindung ergeben wird, die nachstehend aufgeführt werden, kann die Lebensdauer der Batterie 49 als Folge der erfinderischen Aspekte dieser Erfindung verlängert werden.
  • 3 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm einer beispielhaften Basisstation (BS) 15, 28 in Kommunikation mit einem RNC 27. Wie dargestellt umfasst jede BS eine Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 51, die zusätzlich zur Ausführung von Verarbeitungsoperationen in Bezug auf Kommunikationen mit dem RNC 27 eine Anzahl von Mess- und Steueroperationen im Zusammenhang mit dem Basisstations-Funkgerät, welches Senderempfänger 53 einschließt, die mit ein oder mehreren Antennen 54 verbunden sind, ausführen kann. Die Basisstation 15, 28 können in bestimmten Ausführungsformen auf ATM (Asynchroner Transfer Modus bzw. Asynchronous Transfer Mode) gestützt sein, so dass in jeder Basisstation die Steuereinheit 51, der Senderempfänger (die Senderempfänger) 53 und Vermittlungsterminals über einen ATM Vermittlungskern untereinander verbunden sein können. Die Steuereinheit 51 kann auch arbeiten, um zu steuern, welche Information auf verschiedenen Steuerkanälen von der BS übertragen wird und wann eine derartige Information übertragen wird.
  • Gemäß dieser Erfindung können durch die Verwendung von „Kennungen" („tags") zum Identifizieren von Systeminformationsblöcken mit den gleichen Inhalten die gleichen Systeminformationsblöcke gemeinsam öfter verwendet werden, was zu niedrigeren Zugriffsverzögerungen und einem niedrigeren Energieverbrauch von einer MS 30 bei Zellenwechseln führt. Eine derartige gemeinsame Verwendung von Systeminformation zwischen Zellen und der flexible Zustand von Netzgebieten, die Parameter gemeinsam verwenden, sind signifikante Vorteile in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen dieser Erfindung. Systeminformationsparameter, die in Speichern 43 von jeweiligen Mobilstationen 30 gespeichert sind, können von einer MS 30 in mehr als einer Zelle verwendet werden, und zwar in Abhängigkeit von der Systeminformationsparameter-Gruppierung und der Netzaufteilung. In jeder Zelle kann die definierende BS eine Liste von gültigen Kennungswerten für diese Zelle an Mobilstationen 30 in der Zelle auf einem Steuerkanal rundum senden. Auf Grundlage der gültigen Kennungswerte, die rundum gesendet (broadcast) werden, kann die empfangende MS 30 unter Umständen Systeminformationsparameter, die auch von der BS rundum gesendet werden und die den gültigen Kennungswerten entsprechen, unter Umständen gelesen haben oder nicht, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die MS bereits die Parameter entsprechend zu den Kennungswerten gespeichert hat, die in der Zelle gültig sind, in der sich die MS befindet.
  • Demzufolge nutzen bestimmte Ausführungsformen dieser Erfindung die Tatsache aus, dass viele Zellen eines zellularen Kommunikationsnetzes in ähnlicher Weise konfiguriert sind. Jedoch sind die spezifischen geographischen Gebiete oder Zellen, die die Konfigurationseinstellungen (und somit potentiell die gleichen Systeminformationsparameter) gemeinsam verwenden, Netz-spezifisch und sind typischerweise zu der Zeit, zu der ein Standard eingerichtet wird, nicht bekannt. Insbesondere können diese Gebiete unter Umständen nicht identisch sein zu bereits definierten logischen Gebieten, wie Aufenthaltsort/Weglenkungs-Gebiete, sondern können anstelle davon von dynamischen Faktoren wie der Umgebung (z. B. verkehrs-bezogen oder geographisch) oder dem Typ der verwendeten Hardware abhängen. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung kann Systeminformation in Gebieten, die von dem zellularen Netzbetreiber definiert werden, gemeinsam verwendet werden.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann der zellulare Netzbetreiber entscheiden, wie die Systeminformationsparameter für eine Rundumsendung über verschiedene Zellensteuerkanäle in Gruppen zusammengefasst werden sollen. Mit anderen Worten, die Parameter-Gruppierungen können über einen Rundumsende-Steuerkanal (Rundumsende-Steuerkanäle) der Zelle an Stelle in einer standardmäßigen Spezifikation spezifiziert werden. In Folge dessen kann es in bestimmten Ausführungsformen für einen Netzbetreiber möglich sein eine effizientere Gruppierung für ein bestimmtes Netz oder Unternetz zu verwenden, als es zu der Zeit, zu der ein Standard gedraftet wurde, möglich war vorherzusehen. Somit kann in bestimmten Ausführungsformen das System und/oder das Verfahren gemäß bestimmter Ausführungsformen dieser Erfindung eine Flexibilität für eine zukünftige Standardevolution, die auf zukünftige Erfordernisse reagiert, bereitstellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt 4 eine Mobilstation (MS) 30, die in dem Prozess einer Bewegung von einer ersten Zelle, die von der Basisstation (BS) 28a definiert wird (alte Zelle) zu einer zweiten Zelle, die von einer Basisstation (BS) 28b definiert wird (neue Zelle) ist. Die BS 28a in der alten Zelle sendet einen Kennungswert (Kennungswerte) (z. B. einen Kennungswert 17), der (die) für die alte Zelle gültig ist (sind), auf einem Master-Steuerkanal. Wie in 4 dargestellt sendet die Basisstation 28a auf ihrem Master-Steuerkanal kontinuierlich rundum, dass der Kennungswert 17 in der alten Zelle gültig ist. Die Basisstation 28a sendet auf einem anderen Steuerkanal (anderen Steuerkanälen), z. B. einem Slave-Kanal (auf Slave-Kanälen), wenigstens einen Systeminformationsblock 55, der einen Systeminformationsparameter (Systeminformationsparameter) einschließt, der (die) dem Kennungswert 17 entspricht (entsprechen), rundum (broadcasting). In der Ausführungsform der 4 werden die folgenden Werte für Systeminformationsparameter X, Y, und Z in dem Block 55 rundum gesendet: X = 5, Y = 13 und Z = 8 (d. h. diese Parameter entsprechen dem Kennungswert von 17).
  • Während Master- und Slave-Kanäle in bestimmten Ausführungsformen verwendet werden können, die hier beschrieben werden, um den Masterblock (Masterblöcke) 57 bzw. die Systeminformationsblöcke 55 zu übertragen, sei darauf hingewiesen, dass dies nicht der Fall in sämtlichen Ausführungsformen dieser Erfindung sein muss. Zum Beispiel können in bestimmten Ausführungsformen dieser Erfindung die Masterblöcke (d. h. Header-Blöcke) 57 und die Systeminformationsblöcke 55 auf dem gleichen Steuerkanal übertragen werden.
  • Wie in 4 gezeigt ist der Kennungswert 17 auch in der neuen Zelle gültig, die von der Basisstation 28b definiert wird. Mit anderen Worten, die gleichen Systeminformationsparameter (X = 5, Y = 13 und Z = 8) sind in sowohl der alten Zelle als auch der neuen Zelle gültig und werden in beiden verwendet. Somit überträgt die Basisstation 28b auch Information, die anzeigt, dass der Kennungswert 17 auf einem Master-Steuerkanal gültig ist und überträgt wenigstens einen Systeminformationsblock 55 auf einem von ihren Slave-Steuerkanälen (auf Slave-Steuerkanälen).
  • Weiter Berg nehmend auf 4, wenn in der von der Basisstation 28a definierten alten Zelle die MS 30 die Parameter X = 5, Y = 13 und Z = 8 verwendet, muss die MS 30 nur den Master-Steuerkanal in der alten Zelle für eine Änderung in diesen Parametern überwachen. Solange wie die Basisstation 28a rundum sendet, dass der Kennungswert 17 in dieser Zelle gültig ist, muss die MS 30 die Systeminformationsblöcke 55, die über den anderen Steuerkanal (die anderen Steuerkanäle), wie beispielsweise einem Slave-Kanal (Slave-Kanäle), rundum gesendet oder übertragen werden, wenn sie in dieser Zelle ist, nicht überwachen oder erneut lesen. Wenn sich die MS 30 von der alten Zelle zu der neuen Zelle bewegt geht die MS auf den Master-Steuerkanal der neuen Basisstation 28b (d. h. einen neuen Master-Steuerkanal). Auf eine Bestimmung hin, dass die Basisstation 28b auf ihrem Master-Steuerkanal Information überträgt, die anzeigt, dass der Kennungswert 17 in der neuen Zelle gültig ist, bestimmt die MS 30, dass sie bereits die Systeminformationsparameter entsprechend zu diesem Kennungswert gespeichert hat und realisiert somit, dass sie die gleichen Systeminformationsparameter verwenden kann, die sie in der alten Zelle verwendet hat. Somit ist es für die MS 30 nicht erforderlich die Systeminformationsparameter über die Blöcke 55 auf den anderen Steuerkanälen, die von der Basisstation 28b in der neuen Zelle übertragen werden, zu lesen oder erneut zu lesen. Dies verringert die Schritte, die von der MS 30 auf die Durchführung eines Zellenwechsel hin ausgeführt werden müssen, wodurch der Energieverbrauch verringert und/oder schnellere Zugriffsaufforderungen von der MS in der neuen Zelle ermöglicht werden.
  • In einer gegebenen Zelle wird/werden ein Kennungswert (Kennungswerte) geändert immer dann, wenn die Systeminformationsparameter, die in der Zelle gültig sind, geändert wird/werden. Alternativ können Kennungswerte, die gültig sind, sich von einer Zelle zu einer anderen Zelle indem. Mobilstationen 30 können empfangene Systeminformationsblöcke 55 in dem Speicher 43 zur möglichen Verwendung in der Zelle, in der sich die MS befindet, sowie für eine zukünftige Verwendung in an den Zellen speichern oder in einem Cache ablegen. Die gleichen Kennungen (und somit der gleiche Systeminformations-Parameterwert (Systeminformations-Parameterwerte) entsprechend dazu) können für irgendeine flexibel definierte Gruppe von Zellen, z. B. einem Aufenthaltsgebiet mit einer Vielzahl von Zellen, einem Weglenkungsgebiet oder einem gesamten zellularen Kommunikationsnetz, gültig sein. In einer gegebenen Zelle können die Kennungen, die in dieser Zelle gültig sind, und andere zeitkritische Parameter auf einem Master-Steuerkanal von der bedienenden BS rundum gesendet werden, und ein oder mehrere Slave-Kanäle können von der BS verwendet werden, um die tatsächlichen Systeminformationsblöcke 55 rundum zu senden, die den gültigen Kennungen entsprechen, einschließlich der Werte für die Parameter selbst.
  • Wenn die Mobilstationen 30 einen Zellenwechsel durchführen ist es wichtig die Mobilstationen schnell zu benachrichtigen oder zu informieren, welche Kennung (welche Kennungen) in der neuen Zelle gültig ist (sind). Deshalb wird diese Information auf einem spezifischen Kanal gesendet, der hier als der Master-Kanal bezeichnet wird. Die Information über die gültigen Kennungen wird über Header-Blöcke 57 (siehe 7–8) gesendet. Jeder Header-Block kann zum Beispiel sämtliche Kennungswerte einschließen, die gegenwärtig in dieser Zelle gültig sind. Zusätzlich zu den Header-Blöcken werden die Systeminformationsparameter, die den jeweiligen gültigen Kennungswerten entsprechen, in Systeminformationsblöcke 55 unterteilt, die von der Basisstation auf einem oder mehreren anderen Kanälen, möglicherweise mit unterschiedlichen Bitraten, die hier als Slave-Kanäle bezeichnet werden, übertragen werden. Master- und Slave-Kanäle können hier unterschiedliche logische, transport-bezogene oder sogar physikalische Kanäle sein. Jedoch wird bevorzugt, dass die MS 30 nur einen von diesen Kanälen (d. h. den Master-Kanal) auf einen Eintritt in eine neue Zelle hin lesen muss, ohne dass sie die Zeit oder Ressourcen zum Lesen von anderen Kanälen, wie beispielsweise Slave-Kanälen, verbrauchen muss.
  • 5 zeigt eine Vielzahl von Zellenwechseln, wenn sich die MS 30 von Zelle zu Zelle durch ein Netz bewegt, in dem unterschiedliche Kennungen in unterschiedlichen Zellen für unterschiedliche Blöcke von Systeminformation verwendet werden. Die MS 30 startet in der Zelle A bewegt sich dann zur Zelle B, dann zur Zelle C, zur Zelle D, zur Zelle E, zur Zelle F, zur Zelle G und schließlich zur Zelle H. Jede Zelle wird durch ihre eigene Basisstation 28 definiert. Die Zellen A und B in 5 sind die gleichen wie die alte Zelle und die neue Zelle, die in 4 gezeigt sind. Bezugnehmend auf die 4–5 ist ein Kennungswert 17 (und somit die Parameter X = 5, Y = 13 und Z = 8) in jeder der Zellen A, B, C, D, G und H gültig, aber in den Zellen E und F nicht gültig. Anstelle davon ist der Kennungswert 42 in den Zellen E und F gültig. Die MS 30 kann Systeminformationsblöcke 55 speichern oder in einem Cache ablegen, so dass die gleiche Systeminformation, die gespeichert ist, in der Zukunft von der MS verwendet werden kann, wenn sie von einer Zelle in eine andere Zelle mit den gleichen Systemeinstellungen wechselt, ohne dass sie die Parameter von einem Steuerkanal, die von der relevanten BS in der neuen Zelle rundum gesendet werden, neu lesen muss.
  • Wie in 5 gezeigt illustrieren Kreise „O" an Zellenschnittstellen (d. h. Zellenwechsel durch die MS 30) an, dass die MS bei einer Bewegung von einer Zelle an eine andere, in dem der gleiche Kennungswert (die gleichen Kennungswerte) gültig ist/sind, einfach in einem Cache abgelegte Systeminformationsparameter verwenden kann, anstelle dass sie neue Systeminformation-Parameterwerte lesen muss. Beim Wechseln von Zellen lässt die MS den Master-Steuerkanal von der alten Zelle fallen und geht auf den neuen Master-Steuerkanal der BS der neuen Zelle. Die MS liest von dem Master-Steuerkanal der neuen Zelle die Kennungen, die in der neuen Zelle gültig sind. Wenn die MS bestimmt, dass sie bereits Parameterwerte entsprechend zu den in der neuen Zelle gültigen Kennungswerten speichert, dann kann die MS diese Werte verwenden, ohne dass sie zunächst diese Parameterwerte in der neuen Zelle lesen oder neu lesen muss.
  • Bei einer Bewegung von der Zelle D an die Zelle E (d. h. an der der gültige Kennungswert sich zu der Zeit eines Zellenwechsels geändert hat) zeigt jedoch das „x" an der Zellenschnittstelle an, dass die MS 30 neue Systeminformation-Parameter einmal in der Zelle E lesen muss, weil sie diese vorher nicht gespeichert hatte. An den drei Stellen, die mit x oder Kreuzen in 5 markiert sind, kann es zum Beispiel für die MS erforderlich sein neue Systeminformations-Parameter aus dem Netz zu lesen; nämlich an der Kreuzungsnummer 1, die bei der Registrierung ist: bei der Kreuzungsnummer 2, wenn eine Bewegung von der Zelle D in die Zelle E stattfindet, an der ein gültiger Kennungswert (gültige Kennungswerte) sich ändern und somit ein neuer Systeminformationsparameter (neue Systeminformationsparameter) verwendet wird/werden, und wieder beim Kreuz 3, wenn eine Bewegung von der Zelle F in die Zelle G beim Zurückwechseln stattfindet. Bei dem Zellenwechsel von der Zelle D zu der Zelle E geht die MS auf den neuen Master-Steuerkanal der Zelle E und liest, dass die Kennung 42 in der neuen Zelle E gültig ist. Die MS bestimmt, dass sie gegenwärtig nicht Systeminformationsparameter oder Parameterwerte entsprechend zu der Kennung 42 gegenwärtig speichert, und somit bestimmt sie, dass sie auf einen Slave-Kanal (Slave-Kanäle) in der Zelle E zugreifen muss, um die neuen Systeminformations-Parameterwerte zu lesen, die der Kennung 42 entsprechen, bevor derartige Werte von der MS in der neuen Zelle E verwendet werden können.
  • In bestimmten Ausführungsformen dieser Erfindung kann die MS 30 so konfiguriert sein, dass sie Systeminformationsblöcke 55 von vielen unterschiedlichen Zellen in dem Speicher 43 speichert oder in einem Cache ablegt, so dass die MS 30 gespeicherte oder in einem Cache abgelegte Parameterwerte verwenden kann, wenn sie zu einer vorher besuchten Zelle oder zu einer Zelle zurückkehrt, die einen Kennungswert (Kennungswerte) einer vorher besuchten Zelle verwendet, sogar dann, wenn Zellen zwischen unterschiedlichen Werten dazwischen besucht wurden. Mit anderen Worten, das Lesen von neuen Systeminformationswerten an dem Kreuz 3 in 5 kann in derartigen Ausführungsformen vermieden werden (d. h. die MS kann die Parameter für den Kennungswert 17 der Zelle G gespeichert haben, wenn sie vorher in irgendeiner der Zellen A–D gewesen ist). Wenn sie in derartigen Ausführungsformen z. B. in der Zelle A ist, speichert die MS 30 einen Systeminformationsblock 55 in dem Speicher 43, der dem Kennungswert 17 entspricht. Die MS 30 halt diesen Block 55 in ihrem Speicher, wenn sie sich von der Zelle A durch die Zellen B–H bewegt. Somit muss die MS neue Systeminformationsblöcke von einem Slave-Kanal (von Slave-Kanälen), wenn sie in die Zellen B, C und D eintritt, nicht erneut lesen. Noch weiter, weil der Block 55 entsprechend zu der Kennung 17 in dem Speicher 43 gehalten wurde, als die MS 30 in den Zellen E und F war (obwohl der Block in diesen zwei Zellen nicht verwendet wurde), kann die MS, sobald die MS sich in die Zelle G hinein bewegt und bestimmt, dass der Kennungswert 17 wieder gültig ist, einfach den Block 55 entsprechend zu dem Kennungswert 17 aus ihrem Speicher auslesen, ohne dass sie Systeminformationsblöcke 55 von einem Slave-Steuerkanal (Slave-Steuerkanälen) in der Zelle G erneut lesen muss. Dies kann einen Batterieverbrauch weiter verringern und die Effizienz von Zellenwechseln weiter verbessern.
  • Während die 4–5 nur einen einzelnen Kennungswert darstellen, der von einer Basisstation in jeder Zelle übertragen wird, können mehrere Kennungswerte in jeder Zelle gemäß bestimmter Ausführungsformen dieser Erfindung gültig sein. Somit können mehrere Systeminformationsblöcke 55 gleichzeitig in der gleichen Zelle verwendet werden, um effizient Parameter zu behandeln, die sich in unterschiedlichen Weisen verändern. Zum Beispiel können einige Parameter überall in einem Aufenthaltsgebiet oder in einem Weglenkungsgebiet (routing area) konstant sein, während andere Parameter nur in den Zellen von einem Zellenort konstant sind (ein Zellenort kann aus mehreren, z. B. drei, unterschiedlichen Zellen in bestimmten Ausführungsformen bestehen).
  • 6 zeigt ein Netz mit einer Vielzahl von Zellen, wobei Kennungswerte 4, 5 und 6 Systeminformationsblöcken entsprechen, die in größeren Gebieten gültig sind. Diese größeren Gebiete werden durch die gepunkteten oder gestrichelten Grenzen unterteilt, die in 6 gezeigt sind (d. h. das in 6 gezeigte Netz ist in drei getrennte große Zellengebiete unterteilt). In dem ersten Zellengebiet (mit einer Vielzahl von Zellen, wie dargestellt) ist der Kennungswert 4 gültig in allen Zellen. In dem zweiten Zellengebiet ist der Kennungswert 5 (aber nicht der Kennungswert 4) in allen Zellen gültig. In dem dritten Zellengebiet ist der Kennungswert 6 (aber nicht die Kennungswerte 4 oder 5) gültig in allen Zellen. Die Zellen A, B und C in 6 sind alle in dem ersten Zellengebiet, während die Zelle D in dem zweiten Zellengebiet ist. In bestimmten Ausführungsformen kann jeder Zellenort (z. B. eine Gruppe von drei Zellen unter Verwendung eines gemeinsamen Kennungswerts (gemeinsamer Kennungswert), die durch eine Schattierung in 6 dargestellt sind) seinen eigenen Systeminformationsblock mit einer einzigartigen Cache-Kennung aufweisen.
  • Noch weiter Bezug nehmend auf 6 weist jede dargestellte Zelle zwei gültige Kennungswerte und somit zwei gültige Informationsblöcke auf (z. B. die Zelle C weist zwei gültige Kennungswerte, nämlich 4 und 30 auf). Einige Systeminformationsparameter werden von einer Gruppe von Zellen in größeren Gebieten (z. B. aufgeteilt durch die gepunkteten oder gestrichelten Linien in 6) gemeinsam verwendet. Die entsprechenden Kennungswerte sind als die Zahl ganz links in jeder Zelle dargestellt (Kennungswerte 4, 5 und 6). Andere Systeminformationsparameter werden in den Blöcken 55 von einer geringeren Anzahl (von geringeren Anzahlen) von Zellen gemeinsam verwendet. Zum Beispiel wird der Kennungswert 26 nur durch die drei Zellen eines bestimmten Zellenorts in dem ersten Zellengebiet gemeinsam verwendet. Die Cache-Kennungen entsprechend zu diesem zweiten Block sind in jeder Zelle als die Zahl ganz rechts gezeigt. Wenn somit z. B. sich eine Mobilstation 30 von der Zelle A in die Zelle B in die 6 bewegt, müssen von der MS keine Systemblöcke 55 auf Slave-Kanälen gelesen werden, weil die MS aus der BS in der Zelle B bestimmt, dass die Kennungen 4 und 26 noch gültig sind (d. h. keine neuen Kennungen auf einen Zellenwechsel hin gültig sind). Wenn sich jedoch eine MS von der Zelle A in die Zelle C in 6 bewegt, dann bestimmt die MS, dass der neue Kennungswert 30 gültig ist, so dass die MS einen neuen Systeminformationsblock (neue Systeminformationsblöcke) 55 entsprechend zu dem Kennungswert 30 auf einen Eintritt in die Zelle C hin lesen muss (außer, wenn der Block entsprechend zu dem Kennungswert 30 vorher von der MS gespeichert oder in einem Cache abgelegt worden ist), aber sie muss nicht einen Block 55 entsprechend zu dem Kennungswert 4 lesen, weil dieser Kennungswert durch den Zellenwechsel hinweg gültig bleibt. Noch Bezug nehmend auf 6 würde eine MS 30, die sich von der Zelle A in die Zelle D bewegt, bestimmen, dass zwei unterschiedliche Kennungswerte in der Zelle D gültig sind. Auf einen Eintritt in die Zelle D hin würde die MS somit Systeminformationsblöcke 55 entsprechend zu Kennungswerten 5 und 31 von Slave-Kanälen in der Zelle D lesen müssen (außer, wenn Blöcke entsprechend zu den Kennungswerten 5 und 31 vorher gelesen und von der MS gespeichert/in einem Cache abgelegt worden sind). In noch weiteren Ausführungsformen können drei oder mehr Kennungswerte zu einer gegebenen Zeit in einer Zelle gültig sein. Wie aus 6 ersichtlich kann ein Systembetreiber die Kennungswerte in Zellen überall in einem Netz während eines Netzbetriebs dynamisch verändern, um so Systemparameter zu manipulieren, um neue und/oder geänderte Parameter unterzubringen, deren Implementierung der Betreiber wünscht.
  • 7 zeigt beispielhafte Header-Blöcke (die hier auch als Masterinformationsblöcke bezeichnet werden) 57, die von einer beispielhaften BS 15, 28 auf einem Master-Steuerkanal übertragen werden und beispielhafte Systeminformationsblöcke 55, die von der BS auf Slave-Kanälen 1–3 übertragen werden. In bestimmten Ausführungsformen dieser Erfindung können Header-Blöcke 57, die auf dem Master-Kanal übertragen werden, den Ort und/oder Parameter von Systeminformationsblöcken 55, die auf einem Slave-Kanal (Slave-Kanälen) übertragen werden, spezifizieren. Zum Beispiel kann ein Header- oder Master-Informationsblock 57 zum Anzeigen, dass der Kennungswert 4 gültig ist, auch Information darüber enthalten, um empfangende Mobilstationen 30 zu informieren, wann und wo Systeminformationsblöcke 55 mit den Parametereinstellungen für den Kennungswert 4 übertragen werden (d. h. auf welchem Slave-Kanal und zu welcher Zeit/zu welchem Rahmen auf diesem Kanal). Dieses Konzept ist in den 8 und 11 dargestellt (d. h. der Master-Informationsblock 57 kann Information umfassen, die eine empfangende MS auf die geeigneten Slave-Kanäle und/oder einen Systeminformationsblock (Systeminformationsblöcke) hinweist.
  • Während die 7–8 darstellen, dass Blöcke 55 und 57 von Basisstationen auf unterschiedlichen Steuerkanälen übertragen werden, muss dies nicht der Fall in allen Ausführungsformen dieser Erfindung sein. In bestimmten alternativen Ausführungsformen können beispielsweise Header-Blöcke 55 und 57 rundum gesendet werden oder auf dem gleichen Kanal in einer anderen Weise übertragen werden.
  • 9 illustriert eine Implementierung einer beispielhaften Ausführungsform dieser Erfindung in Bezug auf Systeminformationsparameter, die über Zellengrenzen hinweg gemeinsam verwendet werden können. Bestimmte Typen von Systeminformation, wie beispielsweise Kernnetz-Information, kann die gleiche in vielen Zellen sein. Um ein erneutes Lesen von derartiger Information bei Zellenwechseln zu vermeiden können Systeminformationsblöcke 55 mit einer derartigen Information lange Ablaufzeiten (die nachstehend noch näher diskutiert werden) und/oder Kennungen mit einem relativ großen Wert (Kennungen mit einem großen Wert können langen Ablaufzeiten in bestimmten Ausführungsformen entsprechen) aufweisen. Durch Verwendung des gleichen Kennungswerts (der gleichen Kennungswerte) in Zellen, die ähnlich konfiguriert sind, können Mobilstationen 30 ein erneutes Lesen von Systeminformationsblöcken 55 bei einem Zellenwechsel vermeiden. Durch Verwendung von relativ großen Kennungswerten können viele Gebiete mit zueinander unterschiedlicher Information gebildet werden. Wie in 9 gezeigt verwendet die Zelle A und die Zelle B den gleichen Kennungswert 7. Somit müssen Mobilstationen 30, die sich zwischen der Zelle A und der Zelle B bewegen, den Systeminformationsblock entsprechend zu dem Kennungswert 7 nicht neu lesen. Jedoch verwendet die Zelle C einen unterschiedlichen Systeminformationswert (unterschiedliche Systeminformationswerte) und weist somit einen anderen gültigen Kennungswert 12 auf. Somit müssen Mobilstationen, die sich beispielsweise zwischen den Zellen B und C bewegen, einen Systeminformationsblock entsprechend zu dem Kennungswert 12 auf einen Eintritt in die neue Zelle C hin lesen (außer, wenn er bereits von der MS gespeichert wird).
  • 10 ist ein Flussdiagramm, welches bestimmte Schritte darstellt, die gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung vorgenommen werden, wenn eine MS 30 sich von einer Zelle zu einer anderen Zelle bewegt. Im Schritt 101 wird bestimmt, ob ein Zellenwechsel durchgeführt wird (z. B. ob die MS auf einen neuen Master-Steuerkanal einrastet bzw. geht). Wenn dem so ist, dann liest die MS 30 die gültige Kennung (die gültigen Kennungen) in dem empfangenen Header-Block 57 für die neue Zelle (siehe Schritt 103) auf dem neuen Master-Steuerkanal. Die MS analysiert den empfangenen gültigen Kennungswert (die empfangenen gültigen Kennungswerte) durch Bestimmung, ob sie in ihrem Speicher 43 bereits einen nicht abgelaufenen System informationsblock (nicht abgelaufene Systeminformationsblöcke) 55 entsprechend zu dem gültigen Kennungswert (den gültigen Kennungswerten) für die neue Zelle gespeichert hat (siehe Schritt 105). Wenn dem so ist, dann besteht für die MS kein Bedarf die gleiche Information erneut zu lesen und die MS kann unmittelbar einen Zugriffsversuch ausführen oder in einen Schlaf- oder Ruhe-Modus zurückkehren (siehe Schritt 107). Wenn jedoch im Schritt 105 bestimmt wird, dass die MS neue Kennungswerte lesen muss, für die nicht-abgelaufene Systeminformationsblöcke 55 von der MS nicht gespeichert werden, dann bestimmt die MS, ob sie Systeminformationsblöcke 55 für nur einige der Kennungswerte (siehe Schritt 109), die in der neuen Zelle gültig sind, gespeichert hat. Wenn dem so ist, dann empfangt die MS die Systeminformationsblöcke 55 und entsprechende Systeminformationsparameter, die sie bereits für diese gültigen Kennungen gespeichert hat (siehe Schritt 111). Die MS bestimmt dann, über einen Header-Block (Header-Blöcke) 57, wann die Systeminformationsblöcke 55 für die neuen oder nicht bekannten gültigen Kennungswerte von der Basisstation für die neue Zelle rundum gesendet oder gesendet werden sollen (siehe Schritt 113). Die MS 30 liest dann den geeigneten Systeminformationsblock (die geeigneten Systeminformationsblöcke) 55, der dem neuen Kennungswert (den neuen Kennungswerten) entspricht (entsprechen), und zwar von dem geeigneten Slave-Kanal (siehe Schritt 115). Sobald die MS die Parameter entsprechend zu der gesamten gültigen Kennung (allen gültigen Kennungen) in der neuen Zelle, in der sich die MS befindet, gespeichert hat, kann sie einen Zugriffsversuch ausführen oder auf einen Schlaf- oder Ruhe-Modus zurückkehren (siehe Schritt 107). Die MS 30 kann dann eine Überwachung nach Zellenwechseln, Kennungsabläufen, der Anwesenheit von neuen Kennungen in Master-Blöcken in der gleichen Zelle oder nach irgendeinem anderen Hinweis, dass neue Systemparameterblöcke gelesen werden müssen, durchfahren.
  • Bezug nehmend auf 11 kann jeder Header-Block 57 beispielweise einen PLMN Identifizierer, einen Zellen-Identifizierer, eine Liste von Systeminformationsblöcken, die mit gültigen Kennungen assoziiert werden, die in dem Header-Block identifiziert werden (d. h. eine Liste von Blöcken 55, die gegenwärtig in der Zelle in Verwendung sind), einen Kennungswert und eine Planungs- (z. B. Zeit/Rahmen und Slave-Kanal) Information darüber, wann und wo der entsprechende Systeminformationsblock (die entsprechenden Systeminformationsblöcke) von der BS in der Zelle übertragen wird (werden), einschließen. Zu jedem zeitlichen Augenblick ist ein Satz von Informationsblöcken 55 in einer Zelle in Verwendung. Eine Liste von diesen Blöcken 55 wird wiederholt von der BS in der Zelle auf z. B. dem BCCH in der Form eines Master-Informationsblocks (Master-Informationsblöcken) 57 rundum gesendet. Der Master-Informationsblock 57 wird vorzugsweise mit einer relativ hohen, vordefinierten Wiederholungsrate rundum gesendet. Unterschiedliche Blöcke 55 können mit unterschiedlichen Wiederholungsraten rundum gesendet werden. Es ist somit möglich, große Mengen von Systeminformation über Blöcke 55 bei niedrigen Raten rundum zu senden, ohne die Rundumsendung (broadcasting) von Blöcken 57 zu stören, die höhere Raten verwenden.
  • Der PLMN Identifizierer (z. B. PLMN 27) ermöglicht einer MS 30, die den Header-Block 57 empfängt, Kenntnis darüber zu erhalten, mit welchem Netz sie verbunden ist. Im Allgemeinen muss eine MS unter Umständen wissen, mit welchem Netz sie verbunden ist, bevor sie die Kennungen auswerten kann, die in einer Zelle rundum gesendet werden. Ferner kann jeder Netzbetreiber somit die Verwendung von Kennungen unabhängig von anderen Betreibern in anderen Netzen planen, ohne zu riskieren, dass eine sich umherbewegende (roaming) MS einen Block verwendet, der in dem falschen Netz (PLMN) in einem Cache abgelegt wurde. Ferner kann jeder Header-Block 57 einen Zellenidentifizierer enthalten, so dass eine empfangende MS realisiert, in welcher Zelle sie angeordnet ist, oder alternativ, welcher Zelle in dem Netz der Block entspricht.
  • Noch weiter Bezug nehmend auf 11 kann jeder Header-Block 57 eine Liste von sämtlichen Kennungen einschließen, die in der Zelle gültig sind, zu der der Header-Block 57 gehört. Zum Beispiel zeigen in der Zelle A in 11 die Header-Blöcke 57 an, dass Kennungswerte 4, 6, 26 und 181 alle gültig sind. Die Header-Blöcke 57 für die Zelle B zeigen an, dass die Kennungen 4, 26 und 182 in der Zelle B gültig sind. Jeder Header-Block 57 kann auch den Slave-Kanal (die Slave-Kanäle) identifizieren, die in dieser Zelle zum Rundumsenden der Systeminformationsblöcke 55, die jedem gültigen Kennungswert entsprechen, verwendet werden. Bezug nehmend auf 11 lässt sich ersehen, dass in der Zelle A der Slave-Kanal 1 die Systeminformationsblöcke 55 rundum sendet, die die relevanten Parameter entsprechend zu Kennungswerten 4 und 26 umfassen, während der Slave-Kanal 2 von der BS verwendet wird, um die Parameter entsprechend zu dem Kennungswert 181 rundum zu senden. In einer derartigen Weise hat die empfangende MS Kenntnis darüber, welcher Slave-Kanal zu adressieren ist, um die erforderlichen Systeminformationsblöcke 55 zu lesen, die sich auf neue Kennungswerte beziehen können, die vorher nicht in einem Cache abgelegt oder gespeichert wurden. Ferner kann jeder Header-Block 57 Information einschließen, die einer empfangenden MS erlaubt die Zeit für die nächste Übertragung eines entsprechenden Systeminformationsblocks 55 und/oder relevante Rahmen, in denen der Block übertragen werden soll, zu bestimmen.
  • Bezug nehmend auf 12 enthalten Header-Blöcke typischerweise Information, die in der Zelle gültig ist, wo die Blöcke rundum gesendet werden. Jedoch kann in bestimmten hier beschriebenen Ausführungsformen eine Basisstation gelegentlich Header-Blöcke 57b und entsprechende Systeminformationsblöcke 55, die tatsächlich zu benachbarten Zellen gehören, rundum senden, um schnellere und/oder effizientere Zellenwechsel zu ermöglichen. In derartigen Fällen sollte der Header-Block identifizieren, zu welcher Zelle er gehört, entweder durch die Zellenidentität, durch einen Funkkanal-Verscramblingscode oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise. Damit muss die MS den Broadcast Control Channel (BCCH) unter Umständen überhaupt nicht lesen, wenn sie in eine neue Zelle mit identischer Systeminformation wechselt. Dies erleichtert schnelle Wechsel bzw. Änderungen, wenn sich eine MS von einer Zelle an eine andere bewegt, wobei die Zellen und geringfügig unterschiedliche Parametereinstellungen aufweisen, sogar dann, wenn sie kürzlich nicht besucht worden sind. Wenn die benachbarte Zelle (die benachbarten Zellen) Systeminformationsblöcke 55 verwendet (verwenden), die in der bedienenden Zelle nicht verwendet werden, können diese Blöcke noch in der bedienenden Zelle rundum gesendet werden, vorzugsweise mit einem längeren Wiederholungsintervall. Die MS könnte dann wählen, diese Information zu lesen und diese vorher in dem Speicher 43 zu speichern, bevor sie sich in die neue Zelle bewegt. Wenn sich die MS 30 später zu der benachbarten Zelle bewegt, hat sie bereits die gesamte Systeminformation, die für diese Zelle notwendig ist, oder den größten Teil davon. 12 zeigt Header-Blöcke 57, die auf einem Master-Steuerkanal in einer bestimmten bedienenden Zelle übertragen werden. Wie gezeigt überträgt die Basisstation der bedienenden Zelle sowohl Header-Blöcke 57a, die der bedienenden Zelle entsprechen, sowie einen Header-Block 57b, der sich auf eine benachbarte Zelle bezieht. Wie dargestellt ist das Übertragungsintervall für den Header-Block 57b der benachbarten Zelle wesentlich größer als das Intervall für Header-Blöcke 57a für die bedienende Zelle selbst.
  • 13 zeigt beispielhafte Systeminformationsblöcke 55, die in einer Zelle A, auf Slave-Kanälen 1 bzw. 2, rundum gesendet werden sollen. Wie dargestellt kann jeder Systeminformationsblock 55 einen Kennungswert, eine Ablaufzeit und eine Liste von Systeminformations-Parametern, die dem aufgelisteten Kennungswert entsprechen, einschließen. In diesem besonderen Beispiel führt der Slave-Steuerkanal 1 eine Rundumsendung von Blöcken 55 aus, die den Kennungswerten 4 und 26 entsprechen, während der Slave-Kanal 2 eine Rundumsendung von Blicken 55, die dem Kennungswert 181 entsprechen, ausführt.
  • Noch Bezug nehmend auf 13 wird eine unterschiedliche Ablaufzeit für jeden Kennungswert aufgelistet. Diesbezüglich sind, wenn mit in einem Cache abgelegter oder gespeicherter Information gearbeitet wird, Vorkehrungen manchmal notwendig, um die Verwendung von in einem Cache abgelegter Information zu vermeiden, die wegen irgendeines Grunds ungültig geworden ist. Beispielsweise können sich einige Parameter als Folge von Betreiberaktionen ändern und/oder andere Parameter können sich automatisch in Abhängigkeit von dem Verkehr, der Last, der Störung, etc. ändern. In derartigen Fällen können Neukennungen verwendet werden, um Mobilstationen 30 zu informieren, dass alte in einem Cache abgelegte Werte nicht mehr verwendet werden sollten. Jedoch ist es oft erforderlich alte Kennungswerte, wie hier diskutiert, neu zu verwenden. Um dies zu ermöglichen, ohne das Risiko einzugehen, das extrem alte Cache-Blöcke aus Versehen verwendet werden, und für eine weitere Sicherheit, kann eine Ablaufzeit in jedem Systeminformationsblock 55 bereit gestellt werden, wie in 13 gezeigt. Empfangende Mobilstationen 30 können Werte von den Blöcken 55 bis zu einer Zeit verwenden, wenn die relevante Ablaufzeit abläuft, wonach die Werte nicht mehr verwendet werden und vorzugsweise aus dem Speicher gelöscht werden. Die MS muss dann die Information neu lesen.
  • Jeder Systeminformationsblock 55 umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Systeminformationsparameter (z. B. X, Y und/oder Z) entsprechend zu dem Kennungswert (z. B. 4) des Blocks zusammen mit den geeigneten Parameterwerten, wie in 13 gezeigt. Dies kann durch Vordefinieren von spezifischen Blocktypen mit deren Satz von Parameter und/oder durch Einbau eines einzigartigen Identifizierers für jeden Parameter in jeden Block 55 oder durch eine Bitkarte, die anzeigt, welche Parameter in einem spezifischen Block enthalten sind, durchgeführt werden.
  • In bestimmten Ausführungsformen können einige Blöcke 55 durch einen Standard spezifiziert werden, aber Netzbetreiber können auch mit einem Mechanismus versehen werden, um ihre eigenen Typen von Systeminformationsblöcken 55 zu definieren. Ein Block-Typ kann in einem gesamten zellularen Netz gültig sein, muss aber nicht in allen Zellen verwendet werden. Vorzugsweise werden Definitionen über den Systeminformationsblock-Typ entsprechend zu Typen, die von zellularen Betreibern definiert werden, an Zellen bei relativ geringen Wiederholungsraten rundum gesendet. Eine Definition kann beispielsweise eine Liste der Parameter oder anderen Informationselementen einschließen, die in Blöcken von diesem Typ enthalten sind. Die tatsächliche Kodierung der Typen-Definition kann sich unterscheiden, z. B. eine Liste, eine Bitkarte, etc.. Wenn neue Parameter hinzugefügt werden, nachdem ein Standard eingestellt wird, können ihnen neue Parameteridentitäten gegeben werden und sie können an dem Ende der Blöcke platziert werden, so dass alte Stationen 30 die Blöcke noch lesen und die Parameter noch verwenden können, die sie verstehen. Um ein Roaming (eine Umherbewegung bzw. einen Übergang) zwischen zwei oder mehreren Netzen zu ermöglichen, kann eine MS 30 zusätzlich Block-Typen für unterschiedliche zellulare Netze speichern.
  • Jeder Systeminformationsblock kann in bestimmten Ausführungsformen die folgenden Felder einschließen: Block-Typ, Ablaufzeit, Kennungswert und/oder Parameterwert (Parameterwerte). Der Block-Typ bezieht sich auf eine Block-Typ-Definition, die spezifiziert, welche Systeminformationselemente oder Parameter in dem Block enthalten sind, sowie eine voreingestellte (default) Ablaufzeit, die Größe des Kennungswerts und die Reichweite des Blocks 55. Die Reichweite ist das Gebiet, wo der Block 55 potentiell verwendet werden könnte: Sie kann entweder die Zelle sein, wo der Block rundum gesendet wird, oder das PLMN. Für den Fall einer Reichweite über das PLMN hinweg kann der Block 55 in anderen Zellen in dem gleichen PLMN verwendet werden, in Abhängigkeit von den Wertkennungen, wie hier diskutiert. Die Ablaufzeit zeigt natürlich an, wie lange die Parameterwerte von einer MS verwendet werden können, ohne dass sie erneut gelesen werden müssen. Wenn dieses Feld in einem Block 55 nicht vorhanden ist, dann kann eine voreingestellte (default) Ablaufzeit von der MS verwendet werden. Somit kann eine MS, die einen Block 55 empfängt, die Parameterwerte in dem Block verwenden, so lange wie: 1) Die Ablaufzeit nicht abgelaufen oder vorübergegangen ist. 2) Die gegenwärtige Zelle innerhalb der Reichweite des Systeminformationsblocks 55 ist und 3) der Block-Typ und die Wertkennung (wenn vorhanden) in der gegenwärtigen Zelle, in der sich die MS befindet, wie mit dem Masterblock 57 angezeigt, gegenwärtig gültig sind.
  • 13 zeigt eine BS, die zwei unterschiedliche Slave-Kanäle zur Rundumsendung von drei unterschiedlichen Systeminformationsblöcken 55 in Bezug auf Kennungen, die in der Zelle gültig sind, in der sich die BS befindet, verwendet. In anderen Ausführungsformen kann eine BS Blöcke 55 für benachbarte Zellen rundum senden oder übertragen (z. B. in 14, siehe Block 55 entsprechend zu dem Kennungswert 182, der in einer benachbarten Zelle gültig ist, aber nicht in der Zelle, in der sich die übertragende BS befindet). In der Ausführungsform der 14 beziehen sich die meisten der Blöcke (Kennungswerte 4, 26 und 181), die von der BS übertragen werden, auf Kennungen, die in der Zelle der BS (d. h. der Zelle A) gültig sind, aber gelegentlich werden Blöcke 55, die sich nur auf andere oder benachbarte Zellen beziehen, übertragen (in diesem Beispiel der Block 55, der den Kennungswert 182 einschließt, der in der Zelle B verwendet wird). Das Übertragungsintervall für Blöcke 55 von benachbarten Zellen ist vorzugsweise größer als für Blöcke 55, die Werte für Kennungen einschließen, die in der bedienenden Zelle gültig sind. Somit können die Stationen 30 Blöcke 55 speichern, die gegenwärtig nicht verwendet werden, weil deren Kennungen in der gegenwärtigen Zelle nicht aufgelistet sind, in der Hoffnung, dass diese gespeicherten Blöcke 55 für andere Zellen in der Zukunft, die die MS besuchen könnte, geeignet sein könnten. Es sei das Beispiel betrachtet, bei dem eine MS kürzlich eine Zelle mit einer bestimmten Parametereinstellung besucht hat und nun eine Zelle mit einer anderen Einstellung besucht. Ein Block 55 von der kurz zuvor besuchten Zelle kann in der gegenwärtigen Zelle nicht nützlich sein. Trotzdem kann der Block 55 von der jüngst besuchten Zellen in dem Speicher 43 gespeichert werden, und zwar in Vorausschau darauf, dass die MS in diese Zelle erneut eintreten kann oder eine andere Zelle mit der gleichen Einstellung (den gleichen Einstellungen) besuchen könnte. In der Tat können rundum gesendete Systeminformationsblöcke 55, die in einer gegenwärtigen Zelle nicht verwendet werden, die aber in einer benachbarten oder angrenzenden Zelle verwendet werden, wie in 14 rundum gesendet werden, so dass die MS derartige Blöcke in der Hoffnung speichern kann, dass sie in der Zukunft nützlich sein werden. Jedoch sei darauf hingewiesen, dass für einige Systeminformationsparameter ein Ablegen in einem Cache oder eine Speicherung nicht wünschenswert sein kann (z. B. für Parameter, die konstant aktualisiert werden, wie die Zellenlast), und anstelle davon eine direkte Rundumsendung wünschenswert sein kann.
  • Jede MS 30 enthält in dem Speicher 43 eine Liste von Systeminformations-Parameterwerten, die gegenwärtig in der bedienenden Zelle gültig sind (d. h. der Zelle in der sich die MS befindet), eine Liste von Kennungen, die gegenwärtig in der bedienenden Zelle gültig sind, und/oder Systeminformationsblöcke, die gegenwärtig in der bedienenden Zelle gültig sind. Zusätzlich kann jede MS 30 auch Systeminformationsblöcke 55 speichern, die sie empfangen hat, vorausgesetzt, dass die jeweiligen Ablaufzeiten nicht abgelaufen sind. Optional kann jede MS auch eine gegenwärtige gültige Kennungsliste einer benachbarten Zelle (von benachbarten Zellen) speichern.
  • Jedes Mal, wenn ein Header-Block 57 für die Zelle gelesen wird, in der sich die MS befindet, wird die Block-Kennungsliste mit der vorher gespeicherten Liste verglichen. Wenn irgendwelche Kennungen entfernt worden sind, dann werden die entsprechenden Parameter als nicht bekannt angesehen, bis sie in einem gültigen Systeminformationsblock 55 empfangen werden. Wenn irgendwelche neuen Kennungen aufgetreten sind (z. B. wegen der Bewegung durch die MS in eine neue Zelle), dann durchsucht die MS ihren Speicher 43 nach einem gespeicherten Block mit einer übereinstimmenden Kennung. Wenn eine gefunden wird (und deren Ablaufzeit noch nicht abgelaufen ist), dann wird die entsprechende Information in die Parameterliste eingegeben. Wenn die Kennung nicht gefunden wird, dann lokalisiert die MS den Systeminformationsblock aus dem geeigneten rundum gesendeten Slave-Kanal, der in dem Master-Block angezeigt wird, und liest diese.
  • Bestimmte Vorteile können in Übereinstimmung mit bestimmten Ausführungsformen dieser Erfindung realisiert werden. In bestimmten Ausführungsformen muss eine MS 30 eine identische Systeminformation, beim Wechseln von Zellen oder unter anderen Umständen nicht erneut lesen, wenn eine derartige Information von der MS früher gespeichert und gelesen wurde und nicht abgelaufen ist. Dies spart Funkressourcen ein und verringert den Batterieverbrauch in der MS, wodurch die Standby-Zeit verbessert wird. In bestimmten Ausführungsformen wird die Verzögerung beim Lesen von neuer Systeminformation bei einem Zellenwechsel durch erneute Verwendung von gespeicherten Systeminformationsblöcken 55 verringert. Nur neue Systeminformationsblöcke 55 (d. h. die neuen gültigen Kennungswerten entsprechen) müssen auf die Durchführung eines Zellenwechsels hin in bestimmten Ausführungsformen gelesen werden. Ferner können Master-Blöcke 57 eine empfangende MS informieren, wann exakt und wo die neuen Systeminformationsblöcke 55 von der Basisstation der neuen Zelle übertragen werden sollen. In bestimmten Ausführungsformen kann die sequentielle Übertragungsreihenfolge von Systeminformationsblöcken 55 dynamisch während eines Netzbetriebs verändert werden. Mobilstationen 30 können über die Zeitplanung in einer Systeminformationsnachricht informiert werden, die in jeder Zelle rundum gesendet wird. In noch weiteren Ausführungsformen kann eine Aufteilung von Systeminformationsparametern in Blöcke von einem Netzbetreiber eingestellt werden. Es ist somit nicht erforderlich vorher exakt vorherzusehen, welche Parameter sich in der Zukunft verändern werden. Somit kann eine höhere Flexibilität, ein niedriger MS Stromverbrauch und/oder niedrigere Ressourcenanforderungen über die Funk-/Luft-Schnittstelle erzielt werden.
  • 15 ist ein Graf, der eine beispielhafte Implementierung einer Ausführungsform dieser Erfindung in einer gegebenen Zelle darstellt, und zwar in Bezug auf Systeminformationsparameter, die auf eine relativ seltenen Basis aktualisiert werden, so dass relativ lange Ablaufzeiten verwendet werden können. Parameter, die selten aktualisiert werden, umfassen beispielsweise Beziehungen von benachbarten Zellen und/oder bestimmte Parameter des physikalischen Kanals. Eine derartige Information muss oft nur bei Zellenwechseln gelesen werden, außer wenn eine Zelle neu konfiguriert wird, wobei in diesem Fall sämtliche Mobilstationen 30 diese Systeminformation neu lesen müssen. Weil sich derartige Parameter kaum ändern werden sie in einen oder mehrere Systeminformationsblöcke 55 mit einer langen Ablaufzeit (langen Ablaufzeiten) und/oder einem relativ kleinen Kennungsgrößenwert (z. B. zwei Bits) platziert werden. Eine MS 30, die in eine neue Zelle eintritt, wird die Anwesenheit eines derartigen Systeminformationsblocks 55 durch Lesen des Masterinformationsblocks 57 auf dem Mastersteuerkanal erfassen. Unter der Annahme, dass die MS vorher die Systeminformationsparameter entsprechend zu der gültigen Kennung der neuen Zelle (z. B. den Kennungswert 3 in 15) nicht vorher gespeichert hat, würde die MS dann den Systeminformationsblock 55 einmal lesen und diesen für die Ablaufzeit von einer Stunde verwenden (oder wenigstens diesen verwenden und/oder diesen speichern), ohne dass sie ihn über einen anderen Block 55 neu lesen muss. Wenn sich die Information geändert hat, wegen einer Neukonfiguration bei 61, dann wird der Kennungswert in dem Master-Block 57 entsprechend in der betreffenden Zelle geändert (d. h. von 4 nach 3 geändert, wie zur Zeit T in 15 gezeigt). Dann werden die Mobil-Stationen 30 in der Zelle mit einer Anzeige ausgerufen (paged), um den Masterinformationsblock 57 neu zu lesen. Der geänderte Kennungswert weist die empfangenden Mobilstationen 30 an den alten Systeminformationsblock entsprechend zu dem Kennungswert 3 zu verwerfen und den neuen entsprechend zu dem Kennungswert 4 zu lesen.
  • 16 ist ein Graf, der eine Implementierung einer Ausführungsform dieser Erfindung in Bezug auf Systemparameter darstellt, die periodisch aktualisiert werden, auf einer relativ häufigen Basis. Derartige Parameter können zum Beispiel Störungs- oder Verkehrsmessungen einschließen. Derartige Parameter können nur für eine kurze Zeit gültig sein und können somit so konstruiert sein, dass sie von Mobilstationen 30 neu gelesen werden müssen, wenn sie benötigt werden oder auf einer relativ häufigen Basis. Dies kann dadurch erreicht werden, dass derartige Systeminformationsparameter oder Elemente in eine oder mehrere Systeminformationsblöcke 55 platziert werden, die keinen Kennungswert, kurze Ablaufzeiten und/oder hohe Wiederholungsraten, aufweisen. Wie in 16 ersichtlich werden keine Kennungswerte in den Systeminformationsblöcken 55 der 16 bereitgestellt und die Ablaufzeit ist lediglich eine Sekunde für jeden Block. Durch Einstellen der Ablaufzeit des Block-Typs 2 auf eine Sekunde werden empfangende Mobilstationen 30 gezwungen immer aktuelle Information zu verwenden und somit den System informationsblock 55 des Typs 2 zu jeder Sekunde neu zu lesen, wenn sie diesen Typ von Information benötigen. In bestimmten Ausführungsformen kann das Rundumsende-Wiederholungsintervall auf den gleichen Zeitwert, wie die Ablaufzeit eingestellt werden, wie in 16 gezeigt, oder alternativ kann das Rundumsende-Wiederholungsintervall auf einem Slave-Kanal (auf Slave-Kanälen) kürzer gemacht werden, um Zugriffsverzögerungszeiten für neu ankommende Mobilstationen zu verringern.
  • Die Ausführungsformen der 15 und 16 können entweder alleine oder in Kombination miteinander verwendet werden. Wenn sie in Kombination verwendet werden kann (können) eine bestimmte gültige Kennung (einige gültige Kennungen) in einer Zelle einen Block (Blöcke) 55 mit einer langen Ablaufzeit (langen Ablaufzeiten) aufweisen, während eine andere gültige Kennung (andere gültige Kennungen) in der Zelle einen Block (Blöcke) mit einer kurzen Ablaufzeit (kurzen Ablaufzeiten) aufweisen können. Noch weiter können andere Blöcke 55 und/oder 57 in der Zelle überhaupt keine Kennungen aufweisen, wie in der Ausführungsform der 16 (z. B. wenn sehr kurze Ablaufzeiten bevorzugt werden).
  • Die Tabelle der 17(a) und 17(b) spezifiziert Systeminformationsblöcke und einen Master-Block in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Implementierung einer Ausführungsform dieser Erfindung. Die Spalte „Gebiets-Reichweite" spezifiziert das Gebiet, wo ein Block gültig ist. Wenn die Gebiets-Reichweite eine Zelle ist, dann liest eine MS den Block jedes Mal, wenn eine neue Zelle betreten wird. Wenn die Gebiets-Reichweite das PLMN ist, dann muss die MS nur die Wertkennung für den Systeminformationsblock prüfen, wenn eine neue Zelle betreten wird, wie voranstehend diskutiert. Wenn die Wertkennung für den Block in der neuen Zelle im Vergleich mit der Wertkennung für den Systeminformationsblock in der alten Zelle, die eben verlassen wurde, unterschiedlich ist, dann liest die MS den Systeminformationsblock neu, wie voranstehend diskutiert.
  • Die UE (Benutzergerät oder MS) Modus/Zustand Spalte spezifiziert, in welchem MS Modus oder Zustand die IEs in einem Systeminformationsblock gültig sind. Wenn der UE Modus der „Ruhemodus" ist, dann verwendet eine MS die IEs, die mit dem Systeminformationsblock gegeben sind, in dem Ruhemodus. Wenn der Modus „verbundener Modus" ist, dann verwendet die MS die IEs, die mit dem Systeminformationsblock gegeben werden, in dem verbundenen Modus. Wenn der UE Zustand Cell_Fach (Zellen Fach) ist, dann verwendet die MS die IEs, die mit dem Systeminformationsblock gegeben werden, wenn sie in einem Zustand Cell-Fach ist und so weiter. Der Transportkanal in 17 spezifiziert, wo die Blöcke rundum gesendet werden (d. h. auf welchem Kanal von einer BS). Wenn der Transportkanal BCH ist, dann liest eine MS den Block auf einem BCH Transportkanal und so weiter.
  • Die Spalte Planungsinformation in 17 spezifiziert die Position und Wiederholungsperiode für den SIB. In bestimmten Ausführungsformen kann eine Planung von Systeminformationsblöcken durch die RRC Schicht in dem UTRAN ausgeführt werden. Wenn eine Segmentierung verwendet wird, ist es möglich jedes Segment separat zu planen.
  • Während die vorliegende Erfindung im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden ist, werden Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet erkennen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die spezifischen hier beschriebenen und dargestellten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist. Unterschiedliche Formate, Ausführungsformen und Adaptionen, abgesehen von denjenigen, die gezeigt und beschrieben wurden, sowie zahlreiche Modifikationen, Variationen und äquivalente Anordnungen können auch verwendet werden, um die Erfindung zu implementieren.

Claims (8)

  1. Verfahren in einer Mobilstation (30) in einem zellularen Telekommunikationsnetz, umfassend eine erste Basisstation (28a) in einer ersten Zelle und eine zweite Basisstation (28b) in einer zweiten Zelle, wobei jede Basisstation (28a, 28b) Information an Mobilstationen (30) in den jeweiligen Zellen rundum aussendet, wobei die zweite Basisstation (28b) eine erste Steuerinformation und eine zweite Steuerinformation überträgt, wobei die erste Steuerinformation wenigstens einen Kennungswert umfasst, der in der zweiten Zelle gültig ist, und die zweite Steuerinformation wenigstens einen Systeminformations-Parameterwert umfasst, wobei das Verfahren ein Übertragen von Steuerinformation von den Basisstationen (28a, 28b) an die Mobilstation (30) unterstützt, gekennzeichnet durch: auf die Durchführung einer Zellenänderung (101) durch Eintritt in die zweite Zelle von der ersten Zelle und auf das Lesen der ersten Steuerinformation, die von der zweiten Basisstation in der zweiten Zelle übertragen wird, hin Bestimmen (105), ob ein durch die Mobilstation empfangener Kennungswert von der zweiten Basisstation einem Kennungswert entspricht, der vorher von der ersten Basisstation (28a) empfangen und durch die Mobilstation (30) gespeichert wird; Bestimmen (109), ob ein Systeminformations-Parameterwert (Systeminformations-Parameterwerte) entsprechend zu dem Kennungswert gespeichert oder im Cache ist (sind) oder nicht; Bestimmen, auf Grundlage davon, ob ein Systeminformations-Parameterwert (Systeminformation-Parameterwerte) entsprechend zu dem Kennungswert gespeichert oder im Cache ist (sind), ob die zweite Steuerinformation gelesen (115) werden soll oder nicht; und wenn dem so ist, Verwenden (107) der Systeminformation-Parameterwerte entsprechend zu dem gespeicherten Kennungswert, ohne dass die Systeminformations-Parameter in der zweiten Zelle erneut gelesen werden müssen.
  2. Verfahren in einer Basisstation (28b) einer Zelle in einem zellularen Telekommunikationsnetz, wobei die Basisstation (28b) Information an Mobilstationen (30) in ihrer Zelle rundum aussendet, wobei das Verfahren zum Übertragen von Steuerinformation von der Basisstation (28b) an eine Mobilstation (30) gekennzeichnet ist durch: Übertragen von erster Steuerinformation und zweiter Steuerinformation, wobei die erste Steuerinformation wenigsten einen Kennungswert umfasst, der in der zweiten Zelle gültig ist, und die zweite Steuerinformation wenigstens einen Systeminformations-Parameterwert umfasst, der dem gültigen Kennungswert entspricht, so dass die Mobilstation (30) auf eine Zellenänderung durch Eintritt in die Zelle und Lesen der ersten Steuerinformation hin, auf Grundlage davon, ob ein Systeminformations-Parameterwert (Systeminformation-Parameterwerte) entsprechend zu dem wenigstens einen Kennungswert gespeichert oder im Cache ist (sind), bestimmen kann die zweite Steuerinformation zu lesen oder nicht zu lesen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerinformation einen Header-Block (57) mit dem wenigstens einen Kennungswert, der in der Zelle gültig ist, einem Netzidentifizierer, und einem Zellenidentifizierer umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerinformation auf einem ersten Kanal übertragen wird und die zweite Steuerinformation auf einem zweiten Kanal, der sich von dem ersten Kanal unterscheidet, übertragen wird, und wobei die erste Steuerinformation ferner eine Identität des zweiten Kanals umfasst, auf dem die zweite Steuerinformation übertragen werden soll.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerinformation erste, zweite und dritte Kennungswerte umfasst, die in einer Zelle gültig sind, in der sich die Mobilstation (39) befindet, und mehrere Kanäle identifiziert, auf denen Systeminformationsblöcke (55), die den Kennungswerten entsprechen, übertragen werden sollen.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuerinformation eine Ablaufzeit für einen Steuerblock einschließt, der die Systeminformation-Parameterwerte einschließt, die dem Kennungswert entsprechen.
  7. Mobilstation in einem zellularen Telekommunikationsnetz, umfassend eine erste Basisstation in einer ersten Zelle und eine zweite Basisstation in einer zweiten Zelle, wobei jede Basisstation an Mobilstationen in den jeweiligen Zellen Information rundum aussendet, wobei die zweite Basisstation eine erste Steuerinformation und eine zweite Steuerinformation überträgt, wobei die erste Steuerinformation wenigsten einen Kennungswert umfasst, der in der zweiten Zelle gültig ist, und die zweite Steuerinformation wenigstens einen Systeminformation-Parameterwert umfasst, wobei das Verfahren zum Übertragen von Steuerinformation von den Basisstationen an die Mobilstation gekennzeichnet ist durch: Mittel zum Speichern von Steuerinformation; Mittel zum Empfangen von erster und zweiter Steuerinformation, die von einer Basisstation übertragen wird; Mittel zum Analysieren der ersten Steuerinformation, um einen Kennungswert entsprechend zu Systeminformation-Parameterwerten zurück zu gewinnen; Mittel zum Vergleichen des zurückgewonnenen Kennungswerts mit einem vorher gespeicherten Kennungswert; und Mittel zum Verwenden von Systeminformation-Parameterwerten entsprechend zu einem gespeicherten Kennungswert.
  8. Basisstation (28b) in einem zellularen Telekommunikationsnetz, wobei die Basisstation Information an Mobilstationen (30) in ihrer Zelle rundum aussendet, gekennzeichnet durch: Mittel zum Bereitstellen von erster Steuerinformation und zweiter Steuerinformation, wobei die erste Steuerinformation wenigstens einen Kennungswert umfasst, der in der zweiten Zelle gültig ist, und die zweite Steuerinformation wenigsten einen Systeminformation-Parameterwert umfasst, der dem gültigen Kennungswert entspricht, so dass die Mobilstation (30), auf eine Zellenänderung durch Eintritt in die Zelle und Lesen der ersten Steuerinformation hin, auf Grundlage davon, ob ein Systeminformations-Parameterwert (Systeminformation-Parameterwerte) entsprechend zu dem wenigstens einen Kennungswert gespeichert oder im Cache ist (sind), bestimmen kann, ob die zweite Steuerinformation gelesen werden soll oder nicht.
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