DE60204530T2

DE60204530T2 - Verfahren zum Synchronisieren eines Kommunikationsmobilendgerätes

Info

Publication number: DE60204530T2
Application number: DE60204530T
Authority: DE
Inventors: Yoon-Sop Yongin-shi Kang
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2022-11-09
Also published as: KR100414930B1; EP1311077A1; DE60204530D1; KR20030038170A; US20030087656A1; EP1311077B1; US7292871B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Synchronisieren eines drahtlosen Kommunikations-Endgerätes mit einer Nachbarzelle und spezieller auf ein Verfahren zum schnellen Synchronisieren eines GSM (Global System for Mobile communication)-Mobilkommunikations-Endgerätes mit einer Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand.
Es ist in der Technik wohl bekannt, dass ein Zweiband-GSM-Mobilkommunikations-Endgerät oder ein GPRS (General Packet Radio Service)-Endgerät ein GSM-Mobilkommunikations-Endgerät auf der Basis eines GSM-Schemas ist.
Das GSM-Mobilkommunikations-Endgerät kann eine Synchronisation mit einer Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand nur bei einem freien Rahmen von 26 Mehrfach-Rahmen herstellen. Diesbezüglich benötigt das GSM-Mobilkommunikations-Endgerät etwa 2 Sekunden, um eine Synchronisierung mit einem neuen Nachbarn herzustellen, auch in einem Fall, wo keine Fehler auftreten.
1 zeigt einen Vergleich zwischen Zeitschlitz-Anordnungen einer momentan zugeordneten Zelle (Serving Cell) und einer Nachbarzelle, um ein konventionelles Verfahren zur Synchronisation eines GSM-Mobilkommunikations-Endgerätes mit der Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand zu veranschaulichen.
Ein TCH (Traffic CHannel (Verkehrskanal)) wird verwendet, um Sprach- und Datensignale zu übertragen und enthält einen 26-Mehrfachrahmen mit der Länge von 120 ms. Nur 24 der 26 Rahmen werden zum Verkehr verwendet, einer wird für einen SACCH (Slow Associated Control CHannel (Langsamer verbundener Steuerkanal)) verwendet und der verbleibende wird nicht verwandt. Ein Endgerät muss Senden und Empfangen nicht gleichzeitig ausführen, da bei einem TCH eine Aufwärtsstrecke einem Zeitschlitz zugeordnet ist und eine Abwärtsstrecke einem Zeitschlitz zugeordnet ist, wie in 1 gezeigt.
Zum Beispiel startet in dem Fall des zweiten Rahmens TCH 2 die momentan zugeordnete Zelle (Serving Cell) den Empfang Rx bei einem Zeitschlitz 0 und die Übertragung Tx bei einem Zeitschlitz 3. Eine Überwachung wird dann ausgeführt zur Leistungsmessung über einen Zeitraum von drei Zeitschlitzen 5 bis 7.
Bei der Nachbarzelle wird ein FCCH (Frequency-Correction CHannel (Frequenzkorrektur-Kanal))-Burst über einen BCCH (Broadcasting Control CHannel (Übertragungs-Steuerkanal)) übertragen.
Man beachte, dass sich die Nachbarzelle im Zeitablauf von der momentan zugeordneten Zelle (Serving Cell) unterscheidet. Mit anderen Worten fällt, wie in 1 gezeigt, der Zeitschlitz 0 der momentan zugeordneten Zelle (Serving Cell) nicht mit einem Zeitschlitz 0 der Nachbarzelle zusammen. Auch wird ein FCCH-Burst immer bei einem Zeitschlitz 0 einer Frequenz 0 einer verbundenen Zelle übertragen. Das heißt, der FCCH-Burst der Nachbarzelle wird bei dem Zeitschlitz 0 übertragen. Zu dieser Zeit befindet sich der Zeitschlitz der momentan zugeordneten Zelle (Serving Cell) bei Zeitschlitz 1.
Ein Versuch einer Synchronisation des Endgerätes mit der Nachbarzelle nur bei dem freien Rahmen unter der obigen Bedingung ist deshalb nicht effizient, weil sie einen großen Zeitraum benötigt. Eine spätere Synchronisierung des Endgerätes mit der Nachbarzelle kann in einen Fehler bei der Leitungsübergabe oder einen ungünstigen Effekt bezüglich der Sprachqualität zur Folge haben.
EP 0 892 571 A legt ein Verfahren zur Zuordnung von Zeit zu einer mobilen Station bei einem GSM-System offen. Eine mobile Station kann das Netzwerk auffordern freie Zeit für die Synchronisation mit einer Nachbar-Basisstation einzurichten. Die mobile Station kann freie Zeit in Form von Zeitschlitzen anfordern, z. B. durch Anforderung bestimmter Zeitschlitze in bestimmten freien Rahmen. Die mobile Station kann das Netzwerk auffordern freie Zeit zur Überwachung der Synchronisationssignale einer bestimmten Basisstation zuzuordnen. Die mobile Station sendet an das Netzwerk eine Aufforderungs-Nachricht und das Netzwerk sendet eine freie Informations-Nachricht an die mobile Station, die ihr sagt wie viel und wann sie freie Zeit zu ihrer Verfügung hat.
Gsm System von Mobile Communications, Lassay-les-Chateaux, Europe Media, Fr (1993), S. 214–215, S. 333–336 beschreibt, dass ein SCH-Burst immer einem FCCH-Burst folgt. Eine Vorsynchronisierung erfordert es, dass die mobile Station nicht nur den FCCH sondern auch den SCH auf dem Bake-Kanal dekodiert.
Es ist das Ziel der Erfindung ein Verfahren zum Synchronisieren eines GSM-Mobilkommunikations-Endgerätes und ein entsprechendes Mobilkommunikations-Endgerät zu liefern, das in der Lage ist schnell ein GSM-Mobilkommunikations-Endgerät mit einer Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand zu synchronisieren, um zu verhindern, dass eine Leitungsübergabe fehlerhaft ist und die Sprachqualität verschlechtert wird auf Grund einer verzögerten Synchronisierung des Endgerätes mit der Nachbarzelle.
Dieses Ziel wird erreicht durch die Erfindung, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen beansprucht wird.
Bevorzugte Ausführungen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung können das obige und andere Ziele erreicht werden durch Lieferung eines Verfahrens zum Synchronisieren eines GSM (Global System for Mobile communication)-Mobilkommunikations-Endgerätes mit einer Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand, das den Schritt der Herstellung einer Synchronisation des Endgerätes mit der Nachbarzelle für den verbleibenden Zeitabschnitt von einem Rahmen, welcher ein anderer ist, als Zeitabschnitte, die der Übertragung und dem Empfang zugeordnet sind umfasst.
Die obigen und andere Ziele, Eigenschaften und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter verstanden werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird, wobei:
1 ein Vergleich zwischen Zeitschlitz-Anordnungen einer momentan zugeordneten Zelle (Serving Cell) und einer Nachbarzelle ist, um ein konventionelles Verfahren zum Synchronisieren eines GSM-Mobilkommunikations-Endgeräts mit der Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand zu erläutern;
2 ein Vergleich zwischen Zeitschlitz-Anordnungen einer momentan zugeordneten Zelle (Serving Cell) und einer Nachbarzelle ist, um ein Verfahren zum Synchronisieren eines GSM-Mobilkommunikations-Endgeräts mit der Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu erläutern; und
3 ein Flussdiagramm ist, um das Verfahren zum Synchronisieren des GSM-Mobilkommunikations-Endgeräts mit der Nachbarzelle in dem Gesprächsverbindungszustand in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
Nun werden bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben mit Bezug auf die Zeichnungen im Anhang. In den Zeichnungen werden gleiche oder ähnliche Elemente mit den selben Referenzzahlzeichen bezeichnet, auch wenn sie in unterschiedlichen Zeichnungen abgebildet sind. Bei der folgenden Beschreibung, die im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung gemacht wird, ist eine Vielfalt spezieller Elemente wie Aufbauelemente von verschiedenen konkreten Schaltkreisen gezeigt. Die Beschreibung von solchen Elementen wurde nur für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Fachleute werden erkennen, dass die vorliegende Erfindung ohne Verwendung der oben erwähnten speziellen Elemente implementiert werden kann. Bei der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird eine detaillierte Beschreibung von bekannten Funktionen und Anordnungen, die darin eingeschlossen sind übergangen, da sie die Beschreibung mit unnötigem Detail verschleiern würde.
2 ist ein Diagramm, das einen Vergleich zwischen Zeitschlitz-Anordnungen einer momentan zugeordneten Zelle (Serving Cell) und einer Nachbarzelle darstellt, um ein Verfahren zum Synchronisieren eines GSM-Mobilkommunikations-Endgeräts mit der Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
Verglichen mit den Zeitschlitz-Anordnungen, die im Vorgehenden mit Bezug auf 1 dargestellt wurden, wird zusätzlich ein Synchronisationsabschnitt vorgesehen, um eine Synchronisation des GSM-Mobilkommunikations-Endgerätes mit der Nachbarzelle über einen Zeitabschnitt von drei Zeitschlitzen in einem gesonderten Modus des Endgeräts herzustellen. Dieser Synchronisationsabschnitt ist auf eine solche Weise ausgelegt, dass er mit einem Überwachungsabschnitt schaltbar ist.
Weil der Zeitablauf der Übertragung eines FCCH-Bursts unbekannt ist, führt das Mobilkommunikations-Endgerät in dem Gesprächsverbindungszustand eine FCCH-Abtastoperation während eines Zeitraums der Zeitschlitze 5, 6 und 7 aus, um den FCCH-Burst zu erfassen. Zu dieser Zeit beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass der FCCH-Burst erfasst wird 3/8 oder etwa 37%.
Ein Rahmen besteht aus den Zeitschlitzen 0 bis 7. Wie vorher festgestellt, übertragen Nachbarzellen Synchronisationsbefehle auf einer regelmäßigen Basis, welche die obige Wahrscheinlichkeit in Betracht zieht und das Mobilkommunikations-Endgerät führt die FCCH-Abtastoperation bei den drei Zeitschlitzen 5, 6 und 7 nach Empfang des Synchronisationsbefehls aus, der mit einer neuen Nachbarzelle verknüpft ist. Diese Abtastoperation wird während eines Zeitraums von 11 Rahmen ausgeführt, weil ein BCCH, welcher den FCCH-Burst enthält aus einem 51-Mehrfachrahmen zusammengesetzt ist.
Nach einem Erfassen des FCCH-Bursts oder dem Misslingen eines Erfassens des FCCH-Bursts stoppt das Mobilkommunikations-Endgerät die Abtastoperation und schaltet dann die Zeitschlitze 5, 6 und 7 zu der Überwachungsoperation.
Als Folge stellt, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das GSM-Mobilkommunikations-Endgerät eine Synchronisation mit einer Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand her, für den verbleibenden Zeitabschnitt von einem Rahmen, der ein anderer ist als Zeitabschnitte, die dem Empfang Rx und der Übertragung Tx zugeordnet sind, um so einen Zeitabschnitt, der für die Synchronisation mit der Nachbarzelle benötigt wird zu reduzieren. Das GSM-Mobilkommunikations-Endgerät führt ferner eine FCCH-Abtastoperation nur bei einer erwünschten Zeit durch. Deshalb kann das Endgerät unabhängig zwischen der Überwachungsoperation und der FCCH-Abtastoperation umschalten, für den verbleibenden Zeitraum, der ein anderer ist, als die Empfangs- und Übertragungszeiträume.
3 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Synchronisieren des GSM-Mobilkommunikations-Endgeräts mit der Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erläutert.
Als erstes empfängt das GSM-Mobilkommunikations-Endgerät einen Nachbarzellen-Synchronisationsbefehl von einer höheren Ebene bei Schritt 310. Nach Empfang des Nachbarzellen-Synchronisationsbefehls stoppt das Endgerät eine Überwachungsoperation und schaltet zur Synchronisationsoperation, um eine Synchronisation mit der Nachbarzelle während eines Zeitraums von drei Zeitschlitzen bei Schritt 320 herzustellen. Danach initialisiert das Endgerät einen Rahmenzähler F_Zähler zu 0 bei Schritt 330 und führt eine FCCH-Abtastoperation bei Schritt 340 durch. Das Endgerät ermittelt bei Schritt 350 ob ein FCCH-Burst erfasst wurde. Wenn der FCCH-Burst erfasst wurde, empfängt das Endgerät einen SCH-Burst nach 11 Rahmen bei Schritt 360. Darauf folgend stoppt das Endgerät die Synchronisation und führt die Überwachungsoperation bei Schritt 370 aus.
In dem Fall bei dem obigen Schritt 350 bestimmt wird, dass kein FCCH-Burst ermittelt wurde, ermittelt das Endgerät bei Schritt 390, ob der Rahmenzähler F_Zähler größer als 11 ist. Wenn ermittelt wird, dass der Rahmenzähler F_Zähler bei Schritt 390 größer als 11 ist, stoppt das Endgerät die FCCH-Abtastoperationbei Schritt 400 und schreitet dann zu Schritt 370 voran, um die Synchronisation zu stoppen und die Überwachungsoperation auszuführen.
In dem Fall wo bei dem obigen Schritt 390 bestimmt wird, dass der Rahmenzähler F_Zähler nicht größer als 11 ist, erhöht das Endgerät den Rahmenzähler F_Zähler um 1 und kehrt dann zu dem obigen Schritt 340 zurück.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wenn von der Wahrscheinlichkeit für ein GSM-Mobilkommunikations-Endgerät eine Nachbarzelle in einem Gesprächsverbindungszustand zu erfassen angenommen wird, dass sie etwa 37% beträgt, eine Erfassungszeit oder eine Synchronisationszeit auf weniger als 0,5 Sekunden reduziert werden durch Ermittlung eines FCCH-Bursts innerhalb eines Zeitraums von 26 mehr Mehrfach-Rahmen. Diese Reduzierung bezüglich des Zeitabschnitts, der für die Synchronisation mit der Nachbarzelle benötigt wird, kann Übergabefehler reduzieren, was eine bedeutende Reduzierung von Gesprächsverlusten in dem Gesprächsverbindungszustand zur Folge hat. Deshalb kann das Endgerät mehr Möglichkeiten besitzen an bessere Nachbarzellen zu übergeben und damit die gesamte Qualität des Systems verbessern.

Claims

Verfahren zum Synchronisieren eines GSM-Mobilkommunikations-Endgerätes mit einer Nachbarzelle, wobei sich das GSM-Mobilkommunikations-Endgerät in einem Gesprächsverbindungszustand befindet und das Verfahren einen Schritt des Herstellens (320–360) von Synchronisation des Endgerätes mit der Nachbarzelle während Zeitschlitzen in einem TCH-Rahmen außerhalb von Sende- oder Empfangs-Zeitschlitzen umfasst, wobei der Schritt des Herstellens von Synchronisation umfasst, dass: das Endgerät unabhängig einen Überwachungsvorgang beendet (320), in dem die Zeitschlitze außerhalb von Sende- oder Empfangs-Zeitschlitzen verwendet worden sind, um Leistungsmessung auszuführen, und die Zeitschlitze verwendet, um das Endgerät mit der Nachbarzelle zu synchronisieren (330–360, 380, 390).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Zeitschlitze, die verwendet werden, um das Endgerät zu synchronisieren, 3 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Überwachungsvorgang beendet wird, wenn festgestellt wird, dass eine neue Nachbarzelle vorhanden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt des Synchronisierens umfasst: Durchführen (340) eines FCCH-Abtastvorgangs; Feststellen (350), ob ein FCCH-Burst erfasst worden ist; Empfangen (360) eines SCH-Bursts, wenn der FCCH-Burst erfasst worden ist, und Synchronisieren des Endgerätes zu dem SCH-Burst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Herstellens von Synchronisation des Weiteren umfasst: Heraufsetzen (380) eines Zählers um 1 und erneutes Durchführen eines FCCH-Abtastvorgangs, wenn der FCCH-Burst nicht erlasst wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Herstellens von Synchronisation des Weiteren umfasst: Feststellen (390), ob der Zähler einen voreingestellten Grenzwert erreicht hat, und, wenn der voreingestellte Grenzwert erreicht worden ist, Beenden (370) des Synchronisationsvorgangs und erneutes Ingangsetzen des Überwachungsvorgangs, um Leistungsmessung auszuführen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das des Weiteren umfasst: erneutes Ingangsetzen (370) des Überwachungsvorgangs, nachdem Synchronisation hergestellt worden ist.
Mobilkommunikations-Endgerät, das so eingerichtet ist, dass es das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchführt, um in einem Gesprächsverbindungszustand Synchronisation mit einer Nachbarzelle herzustellen.