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Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Diese
Anmeldung betrifft mobile Telekommunikationssysteme im Allgemeinen
mit besonderer Anwendung bei UMTS (Universelles mobiles Telekommunikationssystem)
(Universal Mobile Telecommunications System) im Allgemeinen und
betrifft insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Leistungsmessungs-Summation
bzw. Strommessungs-Summation bei einer Benutzerausstattung eines
mobilen Telekommunikationssystems.
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Beschreibung der verwandten
Technik
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Die
in diesem Abschnitt beschriebenen Ansätze könnten verfolgt werden, sind
aber nicht notwendigerweise Ansätze,
die vorher konzipiert oder verfolgt wurden. Daher sind, sofern nicht
hierin anders angegeben, die in diesem Abschnitt beschriebenen Ansätze nicht
Stand der Technik für
die Ansprüche
in dieser Anmeldung und werden durch die Aufnahme in diesen Abschnitt
nicht als Stand der Technik anerkannt.
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Bei
einem typischen zellulären
Funksystem kommuniziert eine mobile Benutzerausstattung (user equipment)
(UE) über
ein Funkzugangs-Funknetzwerk (radio access radio network) (RAN)
mit einem oder mehreren Kern-Netzwerken. Die Benutzerausstattung
(UE) umfasst verschiedene Ausstattungstypen, wie Mobiltelefone (auch
als Zellulärtelefone
oder Handys bekannt), Laptops mit drahtloser Kommunikationsmöglichkeit,
persönliche
digitale Assistenten (personal digital assistants) (PDAs) usw. Diese
können
tragbar, in der Hand gehalten, in Taschengröße, in einem Fahrzeug eingebaut
usw. sein und Sprach- und/oder Datensignale mit dem Funkzugangsnetzwerk
austauschen.
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Im
Folgenden wird auf UMTS und auf bestimmte Standards Bezug genommen.
Es sollte jedoch selbstverständlich
sein, dass die Erfindung nicht auf irgendein bestimmtes mobiles
Telekommunikationssystem eingeschränkt sein soll.
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Das
Funkzugangsnetz deckt einen geographischen Bereich ab, der in eine
Vielzahl von Zellenbereichen unterteilt ist. Jeder Zellenbereich
wird von wenigstens einer Basisstation versorgt, auf die bei UMTS
als Knoten B verwiesen werden kann. Jede Zelle wird durch einen
eindeutigen Identifikator identifiziert, der in der Zelle gesendet
wird. Die Basisstationen kommunizieren mit Funkfrequenzen über eine
Luftschnittstelle mit den UEs in der Reichweite der Basisstation.
Verschiedene Basisstationen können
mit einer Funknetzwerksteuerung (radio network controller) (RNC)
verbunden sein, die verschiedene Aktivitäten der Basisstationen steuert. Die
Funknetzwerksteuerungen sind typischerweise mit einem Kern-Netzwerk
verbunden.
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UMTS
ist ein öffentliches
terrestrisches Mobilfunksystem der dritten Generation. Es ist bekannt,
dass verschiedene Standardisierungsgremien, jeweils in ihren jeweiligen
Kompetenzbereichen, Standards für UMTS
veröffentlichen
und festsetzen. Zum Beispiel ist bekannt, dass das 3GPP (Partnerschaftsprojekt
der dritten Generation) (Third Generation Partnership Project) Standards
für auf
GSM (Globales System für
Mobilfunkkommunikationen) (Global System for Mobile Communications)
basierendes UMTS veröffentlichte
und festsetzte, und ist bekannt, dass das 3GPP2 (Partnerschaftsprojekt
2 der dritten Generation) (Third Generation Partnership Project
2) Standards für
auf CDMA (Code-Multiplex mit Mehrfachzugriff) (Code Division Multiple Access)
basierendes UMTS veröffentlichte
und festsetzte. Im Anwendungsbereich eines bestimmten Normungsgremiums
veröffentlichen
und setzen bestimmte Partner Standards in ihren jeweiligen Bereichen
fest.
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Es
wird eine drahtlose mobile Vorrichtung betrachtet, im Allgemeinen
als Benutzerausstattung (UE) bezeichnet, die den 3GPP-Spezifikationen
für das
UMTS-Protokoll entspricht. Die Spezifikation 3GPP 25.331, v. 3.15.0,
die hier als Spezifikation 25.331 bezeichnet wird, geht das Thema
der UMTS-RRC (Funkressourcensteuerungs) (Radio Resource Control)-Protokollanforderungen
zwischen dem terrestrischen UMTS-Funkzugangsnetzwerk (UMTS Terrestrial
Radio Access Network) (UTRAN) und der UE an.
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Leistung
kann auf einer linearen Skala (zum Beispiel Watt) oder auf einer
logarithmischen Skala (zum Beispiel Dezibel (dB)) gemessen werden.
Bei der 3G kann es viele Fälle
von Leistungsmessungen geben und einige dieser umfassen das Summieren
von Leistungsmessungen von einer Anzahl von Zellen, um die Betriebsbedingungen
des Netzwerkes und/oder der Benutzerausstattung zu ermitteln. Beispielweise
betreffen unter anderen die Abschnitte 14.1.2.1 und 14.1.2.2 der
Spezifikation 25.331 Infrafrequenz, die Ereignisse für Systeme
mit Frequenzduplex (Frequency Division Duplex) (FDD) und legen die
Bedingungen dar zum Ermitteln, ob die Benutzerausstattung den Beginn
eines Ereignisses auslösen
soll. Beispielsweise ermittelt die UE, ob es eine Auslösebedingungen
für einen
Pfadverlust gibt, indem das Folgende berechnet wird:
wobei
insbesondere M die Leistungsmessungen in Watt, d. h. auf einer linearen
Skala, darstellt. Leistungsmessungen werden jedoch in vielen Fällen in
Dezibel, d. h. auf einer logarithmischen Skala, empfangen. Um diese für die Zwecke
von Gleichungen, wie den oben Gezeigten, zu summieren, wäre es somit
notwendig, diese Messungen in die lineare Skala zu konvertieren,
die Messungen zu summieren und dann eine Logarithmus-Funktion zu
verwenden, um das Ergebnis in die logarithmische Skala zu rück zu konvertieren.
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Der
Mathematik-Prozessor, der von der Vorrichtung benötigt wird,
um solche Konvertierungen auszuführen,
kann angesichts weiterer Verarbeitungsanforderungen einer Vorrichtung
ungerechtfertigt sein. Es gibt somit einen Bedarf, die Summe von
Leistungsmessungen zu berechnen, ohne diese Konvertierungen auszuführen. Es
werden somit Strategien für
eine Leistungsmessungs-Summation bei der Benutzerausstattung eines
mobilen Telekommunikationssystems vorgeschlagen. Eine Anzahl solcher
Strategien sind unten ausführlich
beschrieben.
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Die
US 2004161030 beschreibt
einen Indikator für
eine empfangene Signalstärke,
der bei einem niedrigen Zwischenwert von null Zwischenfrequenz arbeitet.
Der Indikator für
eine empfangene Signalstärke
bildet Absolutbeträge
aus einer Signalkomponente in Phase und einer Quadratur-Signalkomponente
eines Signals mit niedriger oder einer Zwischenfrequenz von Null,
das ein empfangenes Funkfrequenzsignal darstellt. Die Absolutbeträge werden
addiert. Eine logarithmische Signalverarbeitung wird entweder vor
dem Bilden des absoluten Signals oder nach dem Addieren ausgeführt. Schließlich wird
eine Tiefpassfilterung ausgeführt.
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Die
US 6226271 beschreibt ein
System, bei dem eine Signalstärke
für ein
empfangenes Signal, wie ein Funksignal, das über ein drahtloses Netzwerk übertragen
wird, basierend auf einer großen
Anzahl von Abtastungsmessungen des empfangenen Signals ermittelt
wird, die über
disjunkte Zeitintervalle genommen werden. Jede Abtastung wird digitalisiert,
um einen aus einer diskreten Anzahl von Werten, beispielsweise 256 möglichen
Werten für
einen 8-Bit-Konverter, anzunehmen. Die Anzahl von Eintritten für jeden
der Werte wird in Behältern
(Zählern)
akkumuliert und die Angabe einer Signalstärke wird durch eine Summation
der gemessenen Werte ermittelt, basierend auf einer Verarbeitung
der Zählungen
anstatt der Abtastungsmessungen selbst. Die Signalstärkenmessungen
erden als monoton zusam menhängende
Werte, insbesondere logarithmische Größendarstellungen der gemessenen
Signalstärke
jeder Abtastungsmessung bereitgestellt. Behälterzählungen werden iterativ verringert,
indem Zählungen
größer als
1 durch Inkrementieren der Zählung
eines Behälters
mit entsprechend höherem
Wert ersetzt werden, bis nur Zählungen
von 1 oder Null verbleiben. Diese Zählungen werden dann kombiniert,
um nur einen einzigen Zähler
mit einem Zählungswert
von nicht Null bereitzustellen, der die akkumulierte Signalstärke aus
den Signalstärkenmessungen
angibt. Die Erfindung kann ferner unter Verwendung von Einzelbit-Speicherelementen
und einer Byte-Verarbeitung mit Nachschlagetabellen bereitgestellt
sein, um eine noch effizientere Verarbeitung der logarithmischen
Signalstärkemessungen
bereitzustellen, um den Stromverbrauch für durch Batterien versorgte
Einrichtungen, wie zellulären
Funktelefonen, zu verringern.
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Die
WO 2004075577 beschreibt
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abschätzen von Breitband-Interferenzleistung
auf der Abwärtsstrecke
und Rausch-Leistung eines mobilen Kommunikationssystems. Durch Verwenden
von Filtern, die an die Mehrwegekanäle einer Anzahl von Basisstationen
angepasst sind, werden die empfangenen Leistungen von den Basisstationen
differenziert und berechnet. Die Impulsantworten der Mehrwege-Kanäle werden
abgeschätzt
und die Filter werden angepasst, so dass die Impulsantwort für jeden
Filter die konjugiert-komplexe Zahl der Zeitumkehrung der abgeschätzten Impulsantwort eines
der Mehrwege-Kanäle
ist. Weißes
Rauschen wird als Signal modelliert, das einen Einzelstrahl-Kanal durchlaufen
hat. Die empfangene Rausch-Leistung wird mittels der Ausgangssignale
aus den angepassten Filtern und dem gesamten empfangenen Signal
abgeschätzt.
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Weitere
Aspekte und Merkmale der vorgeschlagenen Strategien werden für Durchschnittsfachleute auf
dem Gebiet bei Durchsicht der folgenden Beschreibung besonderer
Ausführungsformen
einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Leistungsmessungs-Summation
bzw. Strommessungs-Summation bei einer Benutzerausstattung eines
mobilen Telekommunikationssystems deutlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es
werden nun, nur als Beispiel, Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine Übersicht über ein
Netzwerk und eine Benutzerausstattungsvorrichtung zeigt,
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2 ein
Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform
einer Protokollstapelvorrichtung darstellt, die mit einem RRC-Block
versehen ist,
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3 eine
Leistung in dBm und die entsprechende Leistung in mW zeigt,
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4 ein
Beispiel des Inhalts eines Datenspeichers ist,
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5 ein
Flussdiagramm ist, das eine Implementierung eines Verfahrens für Leistungsmessungs-Berechnungen
darstellt,
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6 eine
Leistung in dBm und das entsprechende umgekehrte Pfadverlust-Verhältnis zeigt,
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7 ein
Flussdiagramm ist, das eine weitere Entwicklung darstellt, und
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8 ein
Blockdiagramm ist, das ein mobiles Gerät darstellt, das als eine UE
wirken und mit den Vorrichtungen und Verfahren von 1 bis 6 zusammenarbeiten
kann.
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In
verschiedenen Figuren werden die gleichen Bezugszahlen ver wendet,
um ähnliche
Elemente zu bezeichnen.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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Es
wird ein Verfahren und deine Vorrichtung zur Leistungsmessungs-Summation
bzw. Strommessungs-Summation in einer Benutzerausstattung eines
mobilen Telekommunikationssystems beschrieben. In der folgenden
Beschreibung werden zu Zwecken der Erläuterung zahlreiche spezielle
Einzelheiten dargelegt, um ein gründliches Verständnis der
vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Es ist jedoch für einen
Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung
ohne diese speziellen Einzelheiten genutzt werden kann. In anderen
Fällen
sind wohlbekannte Strukturen und Einrichtungen in Blockdiagrammform
gezeigt, um ein unnötiges
Verdecken der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
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Die
durch den vorhergehenden Hintergrund bezeichneten Bedürfnisse
und weitere Bedürfnisse
und Aufgaben, die aus der folgenden Beschreibung deutlich werden,
werden in einem Aspekt durch ein Verfahren zum Verarbeiten von Leistungsmessungen
in einer mobilen Kommunikationseinrichtung geleistet. In weiteren Aspekten
umfasst die Erfindung eine Vorrichtung und ein computer-lesbares
Medium, das konfiguriert ist, um die vorhergehenden Schritte auszuführen. Das
Verfahren kann insbesondere in einer mobilen Telekommunikationsvorrichtung
mit oder ohne Sprachfähigkeiten
oder anderen elektronischen Vorrichtungen, wie in der Hand gehaltenen
oder tragbaren Vorrichtungen, implementiert sein.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 einen Überblick über ein
Netzwerk und eine UE-Vorrichtung. Offensichtlich können es
in der Praxis viele UE-Vorrichtungen sein, die mit dem Netzwerk
arbeiten, aber der Einfachheit halber zeigt 1 nur eine
einzige UE-Vorrichtung 800. Zu Zwecken der Verdeutlichung
zeigt 1 auch ein Netzwerk 819, das einige Komponenten
aufweist. Es ist für
einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass in der Praxis
ein Netzwerk viel mehr Komponenten umfassen wird, als die gezeigten.
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1 zeigt
einen Überblick über ein
Funkzugangsnetzwerk 819 (UTRAN), das in einem UMTS-System
verwendet wird. Das Netzwerk 819, wie in 1 gezeigt,
umfasst drei Funknetzwerkuntersysteme (Radio Network Subsystems)
(RNS) 2. Jedes RNS weist eine Funknetzwerksteuerung (Radio
Network Controller) (RNC) 4 auf. Jedes RNS 2 weist
einen oder mehrere Knoten B 6 auf, die in ihrer Funktion
einer Basissendestation eines GSM-Funkzugangsnetzwerkes ähnlich sind.
Die Benutzerausstattung UE 800 kann in einem Funkzugangsnetzwerk
mobil sein. Zwischen der UE und einem oder mehreren der Knoten B
im UTRAN sind Funkverbindungen (durch die geraden gepunkteten Linien
in 1 angegeben) aufgebaut.
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Die
Funknetzwerksteuerung steuert die Verwendung und Zuverlässigkeit
der Funkressourcen in den RNS 2. Jede RNC kann auch mit
einer 3G-Mobilvermittlungsstelle (3G mobile switching centre) 10 (3G
MSC) und einem 3G-Versorgungs-GPRS-Unterstützungsknoten (3G serving GPRS
support node) 12 (3G SGSN) verbunden sein.
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Eine
RNC 4 steuert einen oder mehrere Knoten B. Eine RNC plus
ihre Knoten B bilden zusammen ein RNS 2. Ein Knoten B steuert
eine oder mehrere Zellen. Jede Zelle ist durch eine Frequenz und
einen primären Verschlüsselungscode
(bei FDD primärer
CPICH, bei TDD primärer
CCPCH) eindeutig bestimmt.
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Im
Allgemeinen bezeichnet bei UMTS eine Zelle ein Funknetzwerkobjekt,
das durch eine UE aus einem Zellenidentifikator, der von einem UTRAN-Zugangspunkt
aus über
geographische Bereiche gesendet wird, eindeutig identifiziert werden
kann. Ein UTRAN-Zugangspunkt ist ein konzeptioneller Punkt im UTRAN, der
Funkübertragung
und -empfang ausführt.
Ein UTRAN-Zugangspunkt
gehört
zu einer speziellen Zelle, d. h. es gibt für jede Zelle einen UTRAN-Zugangspunkt.
Er ist der UTRAN- seitige
Endpunkt einer Funkverbindung. Ein einziger physikalischer Knoten
B kann als mehr als eine Zelle arbeiten, da er auf mehreren Frequenzen und/oder
mit mehreren Verschlüsselungscodes
arbeiten kann.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform
eines in einer UE bereitgestellten Protokollstapels darstellt. Eine
Funkressourcensteuerungs (Radio Resource Controller) (RRC)-Block 200 ist
eine Unterschicht der Schicht 3.130 eines UMTS-Protokollstapels 100.
Die RRC 200 gibt es nur in der Steuerungsebene und stellt
einen Informationsübertragungsdienst
zur Nichtzugangsschicht NAS 134 bereit. Die RRC 200 ist
für das
Steuern der Konfiguration der Funkschnittstellenschicht 1 110 und
-schicht 2 120 verantwortlich. Wenn das UTRAN wünscht, die
UE-Konfiguration zu ändern,
wird es eine Nachricht an die UE ausgeben, die einen Befehl enthält, eine
spezielle RRC-Prozedur aufzurufen. Die Schicht der RRC 200 der
UE decodiert diese Nachricht und startet die geeignete RRC-Prozedur. Wenn die
Prozedur (entweder erfolgreich oder nicht) abgeschlossen ist, dann
sendet im Allgemeinen die RRC eine Antwortnachricht (über die
niedrigeren Schichten) an das UTRAN, das das UTRAN über das
Ergebnis informiert. Es sollte bemerkt werden, dass es einige Szenarien
gibt, in denen die RRC keine Antwortnachricht an das UTRAN ausgibt,
und in jenen Fällen
braucht die RRC nicht zu antworten und tut es nicht.
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Der
RRC-Block 200 kann mehrere verschiedene Verhaltensstrategien
für eine
Leistungsmessungs-Summation in einer Benutzerausstattung eines mobilen
Telekommunikationssystems implementieren. Diese werden unten zusammengefasst
und dann nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
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Die
Technik beseitigt die Notwendigkeit für einen mathematischen Prozessor,
um Leistungsmessungen in einer logarithmischen Skala (zum Beispiel
Dezibel dB oder dBm) in eine lineare Skala (zum Beispiel mW) zu
konvertieren, um die Leistungsmessungen oder ein Verhältnis zu
summieren. Die summierte Leistungskomponente wird unter Verwendung
von Daten berechnet, die in der Einrichtung gespeichert sind (zum Beispiel
Nachschlagetabellen), ohne jede Notwendigkeit zur Konvertierung
der verwendeten Skala. Dann stellt die Technik Wege zum Lösen bestimmter
in 25.331 dargelegter Gleichungen bereit, die verwendet werden, wenn
sich die UE in Zelle DCH (reservierter Modus) befindet. In dieser
Situation ist es das UTRAN anstelle der UE, das entscheidet, welche
Zellen einen Teil der aktiven Menge bilden. Die UMTS-Terminologie
dafür heißt sanfte Übergabe.
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Die
vorgeschlagene Technik ist auf jede Formel anwendbar, die die Summation
von Leistungsmessungen erfordert, die in logarithmischer Skala, üblicherweise
Dezibel, sind. Wir betrachten, des Beispiels wegen, die Gleichungen,
die in Abschnitt 14.1.2.1 und 14.1.2.2 des Standards 25.331 gegeben
sind, insbesondere Gleichung 1 (Auslösebedingungen für einen
Pfadverlust), Gleichung 2 (Auslösebedingungen
für alle
weiteren Messgrößen), Gleichung
3 (Verlassen der Auslosebedingung für einen Pfadverlust) und Gleichung
4 (Verlassen der Auslösebedingung
für alle
weiteren Messgrößen). Für einen
Fachmann auf dem Gebiet ist jedoch offensichtlich, dass die Technik
unter weiteren Umständen
anwendbar ist, in welchen eine Summation von Leistungsmessungen
erforderlich ist, insbesondere bei anderen Telekommunikationsumgebungen
als 3G.
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Für Pfadverlust-Messungen
enthalten die Gleichungen die folgende Komponente:
wobei
N
A die Anzahl von Zellen in der aktiven
Menge und M
i das Leistungsverhältnis jeder
Zelle ist. Bei 3G beträgt
der Maximalwert von N
A 6.
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Für andere
Messungen enthalten die Gleichungen die folgende Komponente:
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Die
vorgeschlagene Technik umfasst das Ableiten einer Leistungsmessung
zur Verwendung in einem mobilen Telekommunikationssystem, das ein
Netzwerk aus einer Vielzahl von Zellen und wenigstens ein Benutzerausstattungs-Gerät umfasst,
wobei das Verfahren in der Benutzerausstattung ausgeführt wird.
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Leistung
in Dezibel wird normalerweise wie folgt ausgedrückt: Leistung(dB) = 10log10(M1/M2) (3)wobei M die
Leistungsmessung in Watt ist. Leistung kann jedoch auch bezogen
auf Spannung ausgedrückt werden,
wobei die Leistung zum Quadrat der Spannung proportional ist. Leistung
kann daher durch die Formel dargestellt werden Leistung (dB) = 20log10(V1/V2) (4)
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Die
Zellenleistung in mW kann unter Verwendung zweier ganzer Zahlen,
Wert (v) und Faktor (f), wie folgt dargestellt werden: Leistung(mW) = v·10( f-4 ) (3)so beträgt beispielsweise
0,00501187 mW ungefähr
5012·10–6,
was v = 5012 und f = –2
ergibt.
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Die
Zahl 10 wird in Gleichung (5) oben verwendet, da sie in Gleichung
(3) verwendet wird, dem Ausdruck für Leistung in dB, wenn der
lineare Wert in Watt ist. Von einem Fachmann auf dem Gebiet wird
jedoch eingesehen, dass wenn die Zellenleistung in Spannung gemessen
wurde, die Zahl 10 durch die Zahl 20 aus Gleichung (4) ersetzt werden
kann.
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3 zeigt
Konvertierungsbeispiele –dBm
in mW. Wie in 3 dargestellt, ist zu sehen,
dass sich der Werteteil selbst alle 10 dBm wiederholt und so der
Werteteil durch eine ganze Zahl von 0 bis 9 repräsentiert werden kann, welche
zu einer Nachschlagetabelle indiziert, um den Wert zu extrahieren.
Diese ganze zahl wird als Einheitsparameter bezeichnet. Ein Beispiel
der Daten, die in der Einrichtung gespeichert sind, um die Nachschlagetabelle
bereitzustellen, ist in 4 gezeigt. Die linke Spalte
repräsentiert
den Einheitsparameter, die mittlere Spalte repräsentiert den Wertparameter
und die rechte Spalte repräsentiert
einen Wertebereich, der verwendet wird, um einen Gruppeneinheitswert
zu ermitteln, wie weiter unten beschrieben wird.
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Nun
wird die Technik unter Bezugnahme auf 5 weiter
beschrieben, welche ein Flussdiagramm ist, die die Berechnung der
summierten Leistungskomponente ist.
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Für jede Zelle
in einer Gruppe von Zellen in einer aktiven Liste empfängt die
Benutzerausstattung eine Leistungsmessung, wobei die Leistungsmessung
eine logarithmische Skala, zum Beispiel Dezibel dB oder dBm, aufweist.
Der Vorgang, mit dem die UE diese Leistungsmessungen erlangt, ist
wohlbekannt und wird hier nicht weiter erörtert. Weitere Einzelheiten
sind jedoch in der 3GPP-Spezifikation 25.133, insbesondere in den Abschnitten
8.1.2.2 und 9.1.1, für
CPICH RSCP-Messungen zu finden. Gemäß dem 3G-Standard ist beträgt die maximale
Anzahl von Zellen in der aktiven Liste 6.
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Für jede Zelle
leitet die UE einen Einheitsparameter (502) ab, der von
der Leistungsmessung abhängt. In
einer besonderen Ausführungsform
ist dieser Einheitsparameter mit der Leistungsmessung modulo 10
verbunden, d. h. dem Rest, wenn die Leistungsmessung d (in Dezibel)
durch 10 dividiert wird. Wenn die Leistungsmessung 36 dB beträgt, ist
so der aus 36 modulo 10 abgeleitete Einheitsparameter 6,
wie unten weiter erörtert wird.
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Für jede Zelle
leitet die UE einen Faktorparameter (504) ab, der von der
Leistungsmessung abhängt. In
einer besonderen Ausführungsform
ist der Parameter mit der Zehnerstelle der Leistungsmessung verbunden,
d. h. wenn die Leistungsmessung 36 dB beträgt, beträgt der Faktorparameter 3,
wie unten weiter erörtert wird.
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Für jede Zelle
leitet die UE einen Wertparameter (506) ab, der vom Einheitsparameter
abhängt.
Dies wird mittels Nachschauen von Daten erreicht, die in der Einrichtung
gespeichert sind. Die Einrichtung speichert Daten, die eine direkte
Ausgabe für
den Wertparameter für
einen gegebenen Einheitsparameter bereitstellen, wie unten weiter
erörtert
wird.
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Dies
wird für
jede Zelle ausgeführt,
bis alle Zellen in der aktiven Liste verarbeitet wurden (508).
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Wenn
die Einheits-, Faktor- und Wertparameter für jede Zelle abgeleitet sind,
wird eine Prüfung
durchgeführt,
um zu sehen, ob die Zellen den gleichen Faktor haben (510).
Wenn nicht, werden dann der Wertparameter und der zugehörige Faktorparameter
für jede
Zelle so eingestellt (512), dass der Faktor für jede Zelle der
gleiche ist. Wenn die Zellen nicht alle den gleichen Faktor haben,
dann kann der niedrigste Faktor als Basisfaktor für das Summieren
der Leistung verwendet werden, und für die Zellen, die keinen Faktor
gleich dem Basisfaktor haben, werden Wert und Faktor entsprechend
eingestellt. Beispielsweise wird der Wert mit 10 multipliziert und
vom Faktor eins subtrahiert, bis der Faktor für die Zelle der gleiche wie
der Basisfaktor ist. Wenn die Faktoren für alle Zellen die gleichen
sind, dann wird dieser Schritt (512) nicht ausgeführt.
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Dann
werden die Wertparameter für
die Zellen (falls nötig,
bei Schritt 512 eingestellt) summiert (514), um
einen Gruppen-Wertparameter und einen zugehörigen Gruppen-Faktorparameter zu
erzeugen, und dann werden der Gruppen-Wertparameter und der Gruppen-Faktorparameter
so eingestellt (516), dass bewirkt wird, dass der Gruppen-Wertparameter
in einen gegebenen Bereich fällt,
wie unten weiter beschrieben wird.
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Dann
wird ein Gruppen-Einheitsparameter abgeleitet (518) der
vom eingestellten Gruppen-Wertparameter abhängt; und dann wird eine summierte
Leistungsmessung abgeleitet (520), die vom Gruppen-Einheitsparameter
und dem Gruppen-Faktorparameter abhängt. Diese Ausgabe (522)
kann dann verwendet werden, um beispielsweise in Gleichungen verwendet
zu werden, die die Formeln (1) und (2) oben verwenden.
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Um
die Technik zu veranschaulichen werden nun besondere Implementierungen
der Technik unter Bezugnahme auf die Gleichungen 1, 2, 3 und 4 von
Abschnitt 14.1.2.1, falls Standard 25.331, beschrieben.
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Beispiel 1 – CPICH RSCP-Messungen
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CPICH
RSCP- und CPICH EcN0-Messungen erfordern eine Berechung der Formel
(2) oben, d. h.
wobei
N
A die Anzahl von Zellen in einer aktiven
Liste ist. M
i für CPICH RSCP ist die Leistung
jeder Zelle in mW und M
i für CPICH
EcN0 ist M
i das Leistungsverhältnis jeder
Zelle.
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Diese
Komponente kann berechnet werden wie folgt:
Für jede betroffene
Zelle wird der Einheitsparameter u und der Faktorparameter f aus
der Leistung d in dBm berechnet u
= –d modulo
10 (6) f = –1·Abschneiden
bzw. Kürzen
(–d/10) (7)
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Dies
ist auf Zellen anwendbar, die eine negative Leistung in dBm aufweisen.
Dies ist der Fall für
CPICH RSCP, das so definiert ist, dass es zwischen –115 und –25 liegt
(und L1 passiert –167
zu 0).
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Ein
bearbeitetes Beispiel ist in der Tabelle unten dargestellt für N
A gleich 4:
| | Zelle
1 | Zelle
2 | Zelle
3 | Zelle
4 |
| Leistung
dBm | d1
= –113 | d2
= –94 | d3
= –39 | d4
= –25 |
| Einheit | u1
= 3 | u2
= 4 | u3
= 9 | u4
= 5 |
| Faktor | f1
= –11 | f2
= –9 | f3
= –3 | f4
= –2 |
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Der
Wert für
jede Zelle wird dann unter Verwendung des Einheitsparameters und
einer Nachschlagetabelle mit Werten abgeleitet. Es wurde gefunden,
dass für
eine Leistung in dBm sich die entsprechende Leistung in mW alle
10 dBm wiederholt, aber um einen Faktor von 10 größer, wenn
sich der dBm-Wert erhöht.
Beispielsweise entspricht –40
dBm 0,001 mW, entspricht –30
dBm 0,001 mW usw. Es wird daher eine Nachschlagetabelle für Einheitsparameter
zu Wertparameter bereitgestellt, beispielsweise wie in 4 gezeigt.
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Somit
bestimmt für
jede Zelle der Einheitsparameter den Wert, der aus dem Datenspeicher
auszulesen ist:
| | Zelle
1 | Zelle
2 | Zelle
3 | Zelle
4 |
| Leistung
dBm | d1
= –113 | d2
= –94 | d3
= –39 | d4
= –25 |
| Einheit | u1
= 3 | u2
= 4 | u3
= 9 | u4
= 5 |
| Faktor | f1
= –11 | f2
= –9 | f3
= –3 | f4
= –2 |
| Wert | 5012 | 3981 | 1259 | 3162 |
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Die
Werte müssen
dann addiert werden, aber zuerst müssen die Werte für den niedrigsten
beteiligten Faktor eingestellt werden, in diesem Fall –11 (Zelle
1):
| | Zelle
1 | Zelle
2 | Zelle
3 | Zelle
4 |
| Leistung
dBm | d1
= –113 | d2
= –94 | d3
= –39 | d4
= –25 |
| Einheit | u1
= 3 | u2
= 4 | u3
= 9 | u4
= 5 |
| Faktor | f1
= –11 | f2
= –11 | f3
= –11 | f4
= –11 |
| Wert | 5012 | 398100 | 12590000000
0 | 31620000000
00 |
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Dann
werden die Werte addiert, um einen Gruppen-Wert zu erzeugen: 5012 + 398100 + 125900000000 + 3162000000000
= 3287900403112
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Dann
werden der Gruppen-Wert 3287900403112 und der Gruppen-Faktor –11 so eingestellt,
dass der Wert v in den Bereich 1000 < v < =
10000 (d. h. den Bereich in der Nachschlagetabelle) gebracht wird.
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So
wird der Gruppen-Wert 3287900403112 auf 3288 eingestellt und wird
der Faktor von –11
auf –2 eingestellt.
Dann wird der Wert 3288 in der Nachschlagetabelle nachgeschlagen,
um den Einheitsparameter zu ermitteln. Für das in 4 gezeigte
Beispiel gibt der Wert 3288 (rechte Spalte) einen Einheitsparameter von
4 zurück.
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Dann
wird die folgende Berechnung ausgeführt: Leistung (dBm) = (10·f) – u
= (10·–2) – 4
= –20 – 4
= –24 (7)
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Diese
Zahl kann dann anstelle der Formel (2) in einer Gleichung, beispielsweise
Gleichung 2, verwendet werden, wie in Teil 14.1.2.1 des Standards
25.331 gezeigt.
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Beispiel 2 – CPICH EcN0-Messungen
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CPICH
EcN0 ist in dB statt dBm ausgedrückt
und muss in ein Verhältnis
anstelle mW konvertiert werden, die Verarbeitung ist jedoch die
gleiche wie für
CPICH RSCP-Messungen und so können
die gleichen Funktionen verwendet werden.
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Dies
ist wieder für
Zellen anwendbar, die eine negative Leistung in dB aufweisen. Dies
ist der Fall für CPICH_EcN0,
das so definiert ist, dass es zwischen –24 und 0 liegt (und L1 passiert –40 zu 0).
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Beispiel 3 – Pfadverlust-Messungen
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Pfadverlust-Messungen
erfordern eine Berechnung der Formel (1) oben, d. h.
wobei
N
A die Anzahl von Zellen in der aktiven
Liste und M
i das Leistungsverhältnis jeder
Zelle ist.
-
Die
Teilgleichung für
Pfadverlust-Messungen ist von der für CPICH RSCP- und CPICH EcN0-Messungen
verschieden, so dass die Berechnung anders ist. Es wird das umgekehrte
Pfadverlust-Verhältnis benötigt, da
es das umgekehrte Pfadverlust-Verhältnis ist,
das in der Pfadverlust-Teilgleichung (zum Beispiel Gleichung 1 und
3 von Abschnitt 14.1.2.1 des Standards 25.331) summiert wird.
-
Die
Konversionstabelle von dBm zum umgekehrten Pfadverlust-Verhältnis ist ähnlich zu
CPICH RSCP, obwohl der Bereich von Werten anders ist, da sie alle
immer positiv sind. Es können
derselbe Wert und Faktor verwendet werden, um das umgekehrte Pfadverlust-Verhältnis zu
repräsentieren. 1/Pfadverlust-Verhältnis = v·10( f-4 ) (8)
-
6 zeigt
Konvertierungsbeispiele –dBm
zu Pfadverlust-Verhältnis.
Wie in 6 dargelegt, ist zu sehen, dass der Werteteil
sich selbst alle 10 dBm-Schritte wiederholt, und so kann die Wertkomponente
die gleiche Nachschlagetabelle verwenden, wie sie für CPICH
RSCP- und CPICH EcN0-Messungen verwendet wird.
-
Diese
Teilgleichung (1) kann berechnet werden wie folgt:
Für jede betroffene
Zelle wird der Einheitsparameter u und der Faktorparameter f für das umgekehrte
Verhältnis
aus der Leistung d in dBm wie folgt berechnet Einheit u = –d
modulo 10 (9) Faktor f = –1·Abschneiden(–d/10) (10)
-
Dies
ist auf Zellen anwendbar, die eine positive Pfadverlust-Leistung
in dBm aufweisen. Dies ist der Fall bei 3G, das Pfadverlust so definiert
ist, dass er zwischen 15 und 165 liegt.
-
Ein
bearbeitetes Beispiel ist in der Tabelle unten dargestellt für N
A gleich 4:
| | Zelle
1 | Zelle
2 | Zelle
3 | Zelle
4 |
| Leistung
dBm | d1
= 113 | d2
= 94 | d3
= 39 | d4
= 25 |
| Einheit | u1
= 3 | u2
= 4 | u3
= 9 | u4
= 5 |
| Faktor | f1
= –11 | f2
= –9 | f3
= –3 | f4
= –2 |
-
Es
ist zu bemerken, dass der Faktor auf Grund der Umkehrung des Verhältnisses
in der Formel (1) negativ gemacht wird.
-
Der
Wert für
jede Zelle wird dann unter Verwendung des Einheitsparameters und
der Nachschlagetabelle für
Werte abgeleitet, wie oben unter Bezugnahme auf die CPICH RSCP-Messungen
erörtert.
-
Somit
bestimmt für
jede Zelle der Einheitsparameter den Wert, der aus dem Datenspeicher
auszulesen ist:
| | Zelle
1 | Zelle
2 | Zelle
3 | Zelle
4 |
| Leistung
dBm | d1
= 113 | d2
= 94 | d3
= 39 | d4
= 25 |
| Einheit | u1
= 3 | u2
= 4 | u3
= 9 | u4
= 5 |
| Faktor | f1
= –11 | f2
= –9 | f3
= –3 | f4
= –2 |
| Wert | 5012 | 3981 | 1259 | 3162 |
-
Die
Werte müssen
dann addiert werden, aber zuerst müssen die Werte für den niedrigsten
beteiligten Faktor eingestellt werden, in diesem Fall –11 (Zelle
4):
| | Zelle
1 | Zelle
2 | Zelle
3 | Zelle
4 |
| Leistung
dBm | d1
= 113 | d2
= 94 | d3
= 39 | d4
= 25 |
| Einheit | u1
= 3 | u2
= 4 | u3
= 9 | u4
= 5 |
| Faktor | f1
= –11 | f2
= –11 | f3
= –11 | f4
= –11 |
| Wert | 5012 | 398100 | 12590000000
0 | 31620000000
00 |
-
Dann
werden die Werte addiert, um einen Gruppen-Wert zu erzeugen: 3162000000000 + 125900000000 + 398100 + 5012
= 3287900403112
-
Dann
werden der Gruppen-Wert 3287900403112 und der Gruppen-Fcktor –11 so eingestellt,
dass der Wert v in den Bereich 1000 < v < =
10000 (d. h. den Bereich in der Nachschlagetabelle) gebracht wird.
-
So
wird der Wert 3287900403112 auf 3288 eingestellt und wird der Faktor
von –11
auf –2
eingestellt. Dann wird der Wert 3288 in der in 4 gezeigten
Nachschlagetabelle nachgeschlagen, die einen Einheitsparameter von
4 zurückgibt.
-
Dann
wird die folgende Berechnung ausgeführt: Pfadverlust-Leistung (dBm) = (–10·f) + u
= (-10·–2) + 4
=
20 + 4 (11)
-
Diese
Zahl kann dann anstelle der Formel (1) in einer Gleichung, beispielsweise
Gleichung 1, verwendet werden, wie in Teil 14.2.1.1 des Standards
25.331 gezeigt.
-
Die
Techniken, wie oben beschrieben, insbesondere unter Bezugnahme auf
die Beispiele 1, 2 und 3, berechnen die Leistungssummations-Komponente
für Zellen
und liefern im schlech testen Fall eine Genauigkeit von etwa +/–6 dBm.
Die Genauigkeit hängt
von der Anzahl von Zellen in der aktiven Menge und auch der Anzahl
von verwendeten Punkten in der Nachschlagetabelle ab. Um diese Genauigkeit
zu verbessern, kann eine erweiterte Nachschlagetabelle mit mehr
Einträgen
verwendet werden.
-
In
einer Weiterentwicklung des Standes der Technik können jene
Zellen, die eine Leistungsmessung unter einer Schwelle unterhalb
der stärksten
Zelle aufweisen, ausgeschlossen werden. Beispielweise können bei
den oben erörterten
Techniken einige der Zellen in der aktiven Menge aus der Berechnung
ausgeschlossen werden. Beispielsweise können Zellen mit einer Leistungsmessung,
die unterhalb einer Schwelle liegt, aus der Berechnung ausgeschlossen
werden. Dies verringert die erforderliche Verarbeitung, abhängig von
der gewählten
Schwelle, sollte aber die berechnete Gesamtleistung nicht signifikant
beeinflussen. Weitere Beispiele von Situationen, in welchen Zellen
auf der Basis einer Leistungsmessung relativ zur stärksten Zelle
ausgeschlossen werden können,
sind in den Gleichungen (1) und (2) ohne die Verwendung der Faktor-,
Einheits- und Wertberechnungen wie oben beschrieben.
-
Wenn
die Leistung einer Zelle in der aktiven Menge ausreichend kleiner
als die beste Zelle in der aktiven Menge ist, so dass das Aufnehmen
der Zelle in die Gesamtleistungsberechung das Ergebnis nicht signifikant
beeinflusst, dann kann die Zelle aus der Berechnung ausgeschlossen
werden. Durch Ausschließen
einiger Zellen aus der Berechnung wird der Berechnungsumfang, den
die UE ausführen
muss, um den Teilwert zu berechnen, verringert.
-
Wenn
es beispielsweise 4 Zellen in der aktiven Menge gibt, aber eine
von ihnen sehr schwach ist, dann fügt diese schwache Zelle nicht
signifikant zum Teilwert hinzu. Diese Zelle kann daher ausgeschlossen
und die Berechnung unter Verwendung der 3 starken Zellen ausgeführt werden.
-
Nehmen
wir an, dass eine Ungenauigkeit der Teilberechnung von z dBm toleriert
werden kann. Daher brauchen jegliche Zellen, die die Gesamtleistung
nicht um z dBm erhöhen,
nicht in die Berechnung aufgenommen werden. Es ist möglich, die
Leistung einer Zelle zu berechnen, die die Gesamtleistung um z dBm
erhöht, und
somit kann eine Schwelle relativ zur besten Schwelle berechnet werden,
unterhalb welcher die Zelle aus den zu betrachtenden Zellen entfernt
werden kann.
-
X
sei die Leistung der besten Zelle in dBm.
-
Y
sei die Leistung der zu betrachtenden Zelle in dBm. Gesamtleistung = 10 × Log (Summe von Leistungen
in mW)
X + z = 10 × Log
(10X/10 + 10Y/10)
10X/10+z/10 = 10X/10 +
10Y/10
10X/10 × 10z/10 = 10X/10 + 10Y/10
10z/10 =
1 + 10(Y–X)/10
10z/10 – 1
= 10(Y–X)/10
Log(10z/10 – 1)
= (Y – X)/10
Y – X = 10 × Log(10z/10 – 1)
= Delta dBm
Y = X + 10 × Log(10z/10 – 1) (12)
-
So
gibt es für
eine aktive Menge aus drei Zellen zwei Zellen, die für einen
Ausschluss aus der Summation zu betrachten sind. Für eine tolerierte
Ungenauigkeit von 1 dBm in der Summation ist das ein durchschnittlicher
Beitrag von 0,5 dBm von jeder. Berechnen von Delta dBm (12) für z gleich
0,5 dBm ergibt Delta dBm gleich –9 dBm. Wenn die Schwelle so
festgesetzt wird, dass Zellen, die nicht jeweils mehr als 0,5 dBm zur
Gesamtleistung beitragen, ausgeschlossen werden, dann wird somit
jede Zelle, deren Leistung –9
dBm geringer als die beste Zelle ist, ausgeschlossen.
-
Ein
bearbeitetes Beispiel ist unten gezeigt:
| | Zelle
1 | Zelle
2 | Zelle
3 | Zelle
4 |
| Leistung
dBm | d1
= –113 | d2
= –94 | d3
= –35 | d4
= –25 |
-
Es
wird eine aktive Liste aus drei Zellen, Zellen 2, 3 und 4, betrachtet.
Zelle 4 ist die stärkste
Zelle (X) mit einer Leistung von –25 dBm. Sagen wird, dass 0,5
dBm die Schwelle (z) ist. Einsetzen dieser Fig.en in Gleichung (12): Delta dBm = 10 × Log(10z/10 – 1) = Y – Xergibt
Delta dBm = –9
und daher die Schwelle von Y gleich X + Delta dBm, was in diesem
Fall –25 – 9 = –34 ist.
Jegliche Zellen mit einer Stärke
von –35
dBm oder weniger können
daher aus der Summation ausgeschlossen werden. Im obigen Beispiel
sind dies alle anderen Zellen als Zelle 4.
-
Wir
können
nun eine aktive Liste von vier Zellen betrachten, zum Beispiel Zellen
1, 2, 3 und 4, wie in der Tabelle oben gezeigt. Für eine gesamte
Ungenauigkeit von 1 dBm und vier Zellen in der aktiven Liste, gibt es
drei Zellen für
den Ausschluss aus der Summation zu betrachten. Für eine tolerierte
Ungenauigkeit von 1 dBm in der Summation ist das ein durchschnittlicher
Beitrag von 0,33 dBm von jeder. Berechnen von Delta dBm (12) für z gleich
0,33 dBm ergibt Delta dBm gleich –11 dBm. Jegliche Zellen mit
einer Stärke
von (–24 – 11), d.
h. –36
dBm oder weniger können
daher aus der Summation ausgeschlossen werden. Im obigen Beispiel sind
dies alle anderen Zellen als Zellen 3 und 4.
-
Diese
Idee kann erweitert werden, so dass die Schwelle abhängig von
der Anzahl von Zellen in der aktiven Menge und der gewünschten
Genauigkeit der Berechnung variiert. Es könnte eine Nachschlagetabelle für den Schwellenwert
abhängig
von der Anzahl von Zellen in der aktiven Menge geben.
-
Beispielsweise
kann für
eine gesamte Ungenauigkeit von 1 dBm die folgende Nachschlagetabelle
bereitgestellt werden:
| Anzahl
von Zellen
NA | z
dBm | Delta
dBm |
| 2 | 1 | –5.9 |
| 3 | 0.5 | –9.1 |
| 4 | 0.33 | –11.0 |
| 5 | 0.25 | –12.3 |
| 6 | 0.2 | –13.3 |
-
Wenn
wir berücksichtigen,
dass wir eine Gesamtgenauigkeit von 1 dBm wollen und wenn wir 2
Zellen in der aktiven Menge haben, dann können wir die schwächere Zelle
ausschließen,
wenn sie die Komponente um 1 dBm erhöht und somit innerhalb –6 dBm von
der stärksten
Zelle liegt.
-
Wenn
wir 6 Zellen in der aktiven Menge haben, dann kann jede der 5 schwächeren Zellen,
die die Komponente um 1/5 dBm erhöhen, ausgeschlossen werden
und muss somit innerhalb –13
dBm von der stärksten
Zelle liegen.
-
Kurz,
wenn es N Zellen in der aktiven Liste gibt und eine gesamte Ungenauigkeit
von Z dBm toleriert werden kann, dann können jegliche Zellen, die die
Leistungssummations-Komponente
um Z/(N – 1)
dBm erhöhen
und somit innerhalb 10 × Log(10(Z/N–1))/10 – 1) von
der stärksten
Zelle liegen, in der aktiven Menge ausgeschlossen werden. Dies ist
in 7 dargestellt. Es werden Leistungsmessungen für Zellen
von der UE empfangen (Schritt 701). Die UE identifiziert
dann die stärkste
Zelle (Zelle X) (Schritt 702). Die UE ermittelt dann die
Schwelle ΔdBm,
die relativ zur stärksten
Zelle angewendet werden soll (Schritt 703), für eine tolerierte
Ungenauigkeit von Z. Diese wird aus der Gleichung 10 × Log(10(Z/N–1))/10 – 1) berechnet.
Die UE schließt
dann aus der Summation jene Zellen aus, deren Leistungsmessung wenigstens ΔdBm schwächer als
die stärkste
Zelle X ist (Schritt 704) und fährt fort, die Leistungssummation
zu berechnen (Schritt 705).
-
Wendet
man sich nun 8 zu, ist 8 ein
Blockdiagramm, das eine mobile Vorrichtung darstellt, die als UE
arbeiten und mit den Vorrichtungen und Verfahren von 1 bis 7 zusammenarbeiten
kann und das eine beispielhafte drahtlose Kommunikationsvorrichtung
ist. Die mobile Station 800 ist vorzugsweise eine drahtlose
Zwei-Wege-Kommunikationsvorrichtung mit wenigstens Sprach- und Datenkommunikationsfähigkeiten.
Die mobile Station 800 weist vorzugsweise die Fähigkeit
auf, mit weiteren Computersystemen auf dem Internet zu kommunizieren.
Abhängig
von der genauen bereitgestellten Funktionalität kann die drahtlose Vorrichtung
als Datenübermittlungsvorrichtung,
Zwei-Wege-Pager, drahtlose e-Mail-Vorrichtung, Mobiltelefon mit
Datenübermittlungsfähigkeiten,
drahtlose Internet-Vorrichtung oder Datenkommunikationsvorrichtung
als Beispiele bezeichnet werden.
-
Wenn
eine mobile Station 800 für eine Zwei-Wege-Kommunikation befähigt ist,
integriert sie ein Kommunikationsuntersystem 811, das sowohl
einen Empfänger 812 als
auch einen Sender 814 sowie zugehörige Komponenten, wie eines
oder mehrere, vorzugsweise eingebettete oder interne, Antennenelemente 816 und 818,
lokale Oszillatoren (local oscillators) (LOs) 813 und ein
Verarbeitungsmodul, wie einen Digitalsignalprozessor (digital signal
processor) (DSP) 820, umfasst. Wie für Fachleute auf dem Gebiet
der Kommunikation offensichtlich ist, hängt die jeweilige Ausgestaltung
des Kommunikationsuntersystems 811 vom Kommunikationsnetzwerk
ab, in dem die Vorrichtung arbeiten soll. Beispielsweise kann die
mobile Station 800 ein Kommunikationsuntersystem 811 umfassen,
das dafür
ausgelegt ist, im mobilen Kommunikationssystem MobitexTM, mobilen
Kommunikationssystem DataTACTM, GPRS-Netzwerk,
UMTS-Netzwerk oder EDGE-Netzwerk zu arbeiten.
-
Netzwerkzugangsanforderungen
variieren ebenfalls abhängig
von der Art des Netzwerkes 802. Beispielsweise wird bei
den Netzwerken Mobitex und DataTAC die mobile Station 800 auf dem
Netzwerk unter Verwendung einer eindeutigen Identifikationsnummer
registriert, die zu jeder mobilen Station gehört. Bei UMTS- und GPRS-Netzwerken
ist jedoch der Netzwerkzugriff mit einem Teilnehmer oder Benutzer
der mobilen Station 800 verbunden. Eine mobile GPRS-Station
erfordert daher eine Teilnehmeridentitätsmodul (subscriber identity
module) (SIM)-Karte,
um auf einem GPRS-Netzwerk zu arbeiten. Ohne gültige SIM-Karte ist eine mobile
GPRS-Station nicht voll funktionsfähig. Lokale oder Nicht-Netzwerk-Kommunikationsfunktionen
sowie (gegebenenfalls) gesetzlich erforderliche Funktionen, wie
der Notruf "911", können verfügbar sein,
aber die mobile Station 800 ist nicht in der Lage, irgendwelche
weitere Funktionen auszuführen,
die Kommunikationen über das
Netzwerk 802 einschließen.
Die SIM-Schnittstelle 844 ist normalerweise ähnlich einem
Kartenschlitz, in den eine SIM-Karte eingesetzt und wie eine Diskette
oder PCMCIA-Karte ausgeworfen werden kann. Die SIM-Karte kann etwa
64 k Speicher aufweisen und viele Schlüsselkonfigurationen 851 und
weitere Informationen 853, wie eine Identifikation oder
mit dem Teilnehmer zusammenhängende
Informationen, enthalten.
-
Wenn
erforderliche Netzwerkregistrierungs- oder -aktivierungsprozeduren
abgeschlossen sind, kann die mobile Station 800 über das
Netzwerk 802 Kommunikationssignale senden und empfangen.
Von der Antenne 816 über
das Kommunikationsnetzwerk 802 empfangene Signale werden
dem Empfänger 812 eingegeben,
der solche gewöhnlichen
Empfängerfunktionen,
wie eine Signalverstärkung,
eine Frequenz-Abwärtswandlung,
eine Filterung, eine Kanalauswahl und dergleichen, und in dem in 8 gezeigten
Beispielsystem eine Analog/Digital(A/D)-Wandlung ausführen kann.
Eine A/D-Wandlung eines empfangenen Signals gestattet, dass komplexere
Kommunikationsfunktionen, wie eine Demodulation und ein Decodieren,
im DSP 820 ausgeführt
werden. In ähnlicher
Weise werden zu übertragende
Signale verarbeitet, einschließlich
beispielsweise einer Modulation und einer Codierung durch den DSP 820,
und eine Eingabe in den Sender 814 zu einer Digital/Analog-Wandlung,
einer Frequenz- Aufwärtswandlung,
einer Filterung, einer Verstärkung
und einem Senden über
das Kommunikationsnetzwerk 802 über Antenne 818. Der
DSP 820 verarbeitet nicht nur Kommunikationssignale, sondern
sorgt auch für
die Empfänger-
und Sendersteuerung. Beispielsweise können die auf Kommunikationssignale
im Empfänger 812 und
Sender 814 angewandten Verstärkungen über automatische Verstärkungssteuerungsalgorithmen,
die im DSP 820 implementiert sind, adaptiv gesteuert werden.
-
Die
mobile Station 800 umfasst vorzugsweise einen Mikroprozessor 838,
der den Gesamtbetrieb der Vorrichtung steuert. Kommunikationsfunktionen
einschließlich
wenigstens Daten- und
Sprachkommunikationen, werden über
das Kommunikationsuntersystem 811 ausgeführt. Der
Mikroprozessor 838 interagiert auch mit weiteren Vorrichtungsuntersystemen,
wie einer Anzeige 822, einem Flash-Speicher 824,
einem Direktzugriffsspeicher (random access memory) (RAM) 826,
zusätzlichen
Eingabe/Ausgabe (input/output) (I/O)-Untersystemen 828,
einem seriellem Anschluss 830, einer Tastatur 832,
einem Lautsprecher 834, einem Mikrofon 836, einem
kurzreichweitigen Kommunikationsuntersystem 840 und irgendwelchen
weiteren Vorrichtungsuntersystemen, die allgemein mit 842 bezeichnet
sind.
-
Eines
der in 8 gezeigten Untersysteme führt mit der Kommunikation verbundene
Funktionen aus, während
weitere Untersysteme "residente" oder Funktionen
auf der Vorrichtung bereitstellen können. Insbesondere können einige
Untersysteme, wie beispielsweise die Tastatur 832 und die
Anzeige 822, sowohl für
mit der Kommunikation zusammenhängende
Funktionen, wie Eingeben einer Textnachricht zur Übertragung über ein
Kommunikationsnetzwerk, als auch vorrichtungsresidente Funktionen
verwendet werden, wie einen Rechner oder eine Aufgabenliste, verwendet
werden.
-
Vom
Mikroprozessor 838 verwendete Betriebssystemsoftware ist
vorzugsweise in einem Permanentspeicher gespeichert, wie Flash-Speicher 824,
der stattdessen ein Festwertspeicher (read-only memory) (ROM) oder
ein ähnliches
Speicherelement (nicht gezeigt) sein kann. Fachleute auf dem Gebiet
werden einsehen, dass das Betriebssystem, spezielle Vorrichtungsanwendungen
oder Teile davon vorübergehend
in einen flüchtigen
Speicher, wie RAM 826, geladen werden können. Empfangene Kommunikationssignale
können ebenfalls
in RAM 826 gespeichert werden.
-
Wie
gezeigt, kann der Flash-Speicher 824 in verschiedene Bereiche
für sowohl
Computerprogramme 858 als auch Programmdatenspeicherung 850, 852, 854 und 856 segregiert
werden. Diese verschiedenen Speichertypen deuten an, dass jedes
Programm einen Abschnitt des Flash-Speichers 824 für seine
eigenen Datenspeicherungsanforderungen zuweisen kann. Der Mikroprozessor 838 ermöglicht zusätzlich zu
seinen Betriebssystemfunktionen vorzugsweise die Ausführung von
Softwareanwendungen auf der mobilen Station. Ein vorherbestimmter
Satz von Anwendungen, die grundlegende Operationen steuern, einschließlich wenigstens
Daten- und Sprachkommunikationsanwendungen beispielsweise, werden
normalerweise während
der Herstellung auf der mobilen Station 800 installiert.
Eine bevorzugte Software-Anwendung
kann eine persönliche
Informationsverwaltungs (personal information manager) (PIM)-Anwendung
sein, welche die Fähigkeit
besitzt, Datenelemente, die mit dem Benutzer der mobilen Station
zusammenhängen,
wie e-Mail, Kalenderereignisse, Sprachmails, Termine und Aufgabenelemente,
aber nicht darauf beschränkt,
zu organisieren und zu verwalten. Natürlich wären eine oder mehrere Speicher
auf der mobilen Station verfügbar,
um die Speicherung von PIM-Datenelementen zu ermöglichen. Eine solche PIM-Anwendung
besäße vorzugsweise
die Fähigkeit, Datenelemente über das
drahtlose Netzwerk 802 zu senden und zu empfangen. In einer
bevorzugten Ausführungsform
werden die PIM-Datenelemente über das
drahtlose Netzwerk 802 nahtlos mit den entsprechenden Datenelementen
des Benutzers der mobilen Station integriert, synchronisiert und
aktualisiert, die in einem Host-Computersystem gespeichert oder
mit ihm verbunden sind. Weitere Anwendungen können ebenfalls über das
Netzwerk 802, ein zusätzliches
I/O-Untersystem 828, den seriellen Anschluss 830,
das kurzreichweitige Kommunikationsuntersystem 840 oder
irgendein anderes geeignetes Untersystem 842 auf die mobile
Station 800 geladen werden und vom Benutzer im RAM 826 oder
vorzugsweise einem nicht-flüchtigen
Speicher (nicht gezeigt) zur Ausführung durch den Mikroprozessor 838 installiert
werden. Eine solche Flexibilität
bei der Anwendungsinstallation erhöht die Funktionalität der Vorrichtung
und kann verbesserte Funktionen auf der Vorrichtung, mit der Kommunikation
zusammenhängende
Funktionen oder beides bereitstellen. Beispielsweise können Anwendungen
für eine
sichere Kommunikation ermöglichen,
dass elektronische Handelsfunktionen und weitere solche Finanztransaktionen
unter Verwendung der mobilen Station 800 ausgeführt werden.
-
In
einem Datenkommunikationsmodus wird ein empfangenes Signal, wie
das Herunterladen einer Textnachricht oder einer Web-Seite, vom
Kommunikationsuntersystem 811 verarbeitet und in den Mikroprozessor 838 eingegeben,
der vorzugsweise das empfangene Signal für eine Ausgabe an die Anzeige 822 oder alternativ
eine zusätzliche
I/O-Einrichtung 828 weiter verarbeitet. Ein Benutzer der
mobilen Station 800 kann auch Datenelemente, wie beispielsweise
e-Mail-Nachrichten, unter Verwendung der Tastatur 832,
die vorzugsweise eine vollständige
alphanumerische Tastatur oder eine telefonartige Tastatur ist, in
Verbindung mit der Anzeige 822 oder möglicherweise einer zusätzlichen
I/O-Einrichtung 828 verfassen. Solche verfassten Elemente
können
dann über
das Kommunikationsuntersystem 811 über ein Kommunikationsnetzwerk übertragen werden.
-
Für Sprachkommunikationen
ist der Gesamtbetrieb der mobilen Station 800 ähnlich,
mit der Ausnahme, dass empfangene Signale vorzugsweise an einen
Lautsprecher 834 ausgegeben würden und Signale zur Übertragung
von einem Mikrophon 836 erzeugt würden. Alternative Sprach- oder
Audio-I/O-Untersysteme, wie ein Aufzeichnungsuntersystem für Sprachnachrichten,
können
ebenfalls auf der mobilen Station 800 implementiert sein.
Ob wohl eine Sprach- oder Audiosignalausgabe vorzugsweise hauptsächlich über den
Lautsprecher 834 ausgeführt
wird, kann die Anzeige 822 ebenfalls verwendet werden,
um beispielsweise eine Angabe der Identität einer anrufenden Partei,
die Dauer eines Sprachanrufs oder weitere mit einem Sprachanruf
verbundene Information bereitzustellen.
-
Der
serielle Anschluss 2.108,20 cm 8 wäre normalerweise
in einer mobilen Station vom Typ eines persönlichen digitalen Assistenten
(PDA) implementiert, für
welchen eine Synchronisation mit einem Tischrechner (nicht gezeigt)
des Benutzers wünschenswert
sein kann, ist aber eine optionale Gerätekomponente. Ein solcher Anschluss 830 würde es einem
Benutzer ermöglichen, über eine
externe Vorrichtung oder Softwareanwendung Präferenzen festzusetzen, und
würde die
Fähigkeiten
der mobilen Station 800 erweitern, indem für Informations-
und Software-Downloads auf die mobile Station 800 anders
als über
ein drahtloses Kommunikationssystem gesorgt würde. Der alternative Download-Weg
kann beispielsweise verwendet werden, um über eine direkte und somit
zuverlässige
und vertrauenswürdige
Verbindung einen Verschlüsselungsschlüssel auf
die Vorrichtung zu laden, um dadurch eine sichere Vorrichtungskommunikation
zu ermöglichen.
-
Weitere
Kommunikationsuntersysteme 840, wie ein kurzreichweitiges
Kommunikationsuntersystem, sind eine weitere optionale Komponente,
die für
eine Kommunikation zwischen der mobilen Station 800 und verschiedenen
Systemen oder Einrichtungen sorgen, die nicht notwendigerweise ähnliche
Einrichtungen sein müssen.
Beispielsweise kann das Untersystem 840 eine Infraroteinrichtung
und zugehörige
Schaltungen und Komponenten oder ein BluetoothTM-Kommunikationsmodul
umfassen, um für
eine Kommunikation mit ähnlich befähigten Systemen
und Einrichtungen zu sorgen.
-
Wenn
die mobile Vorrichtung 800 als UE verwendet wird, umfassen
Protokollstapel 846 eine Vorrichtung und ein Verfah ren
zur Leistungsmessungs-Summation in einer mobilen Benutzerausstattung
für ein
Telekommunikationssystem.
-
Erweiterungen und Alternativen
-
In
der vorhergehenden Beschreibung wurde die Erfindung unter Bezugnahme
auf spezielle Ausführungsformen
davon beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene
Modifikationen und Änderungen
daran vorgenommen werden können,
ohne den Umfang der Technik zu verlassen. Die Beschreibung und Zeichnungen
sind folglich in einem erläuternden
statt einem einschränkenden
Sinne aufzufassen.
-
Es
ist auch zu bemerken, dass die Verfahren wie beschrieben Schritte
gezeigt haben, die in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden.
Es ist jedoch für
einen Fachmann auf dem Gebiet klar, dass die Reihenfolge von einigen
der Evaluation hinsichtlich des Ablaufs des Verfahrens unwesentlich
ist. Die Anordnung der Schritte wie hier beschrieben soll nicht
einschränkend
sein.
-
Es
ist zu bemerken, dass dort, wo ein Verfahren beschrieben wurde,
es auch beabsichtigt ist, dass Schutz auch für eine Vorrichtung begehrt
wird, die so angeordnet ist, dass sie das Verfahren ausführt, und
wo Merkmale unabhängig
voneinander beansprucht wurden, diese zusammen mit weiteren beanspruchten
Merkmalen verwendet werden können.
