DE69628868T2

DE69628868T2 - Einrichtung zur Zellselektionsgenehmigung im Wartezustand in einem mobilen Funkübertragungsendgerät eines zellularen Netzwerkes

Info

Publication number: DE69628868T2
Application number: DE69628868T
Authority: DE
Inventors: Francis Pinault; Christophe C/O Alcatel Mobile Phones Jouin
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2016-03-27
Also published as: CA2172924A1; DK0735790T3; ATE244491T1; US5878341A; AU710092B2; EP0735790A1; FR2732538A1; JP3071390B2; AU4827796A; JPH08280054A; DE69628868D1; EP0735790B1; FR2732538B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Mobilfunkkommunikation.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Mobilfunk-Endgerät für ein zellulares Netz wie insbesondere das GSM-Netz und genauer gesagt eine Vorrichtung zum Genehmigen der Auswahl einer Zelle im Wartezustand in einem solchen Endgerät.
Um im Wartezustand Anrufe entgegen zu nehmen, muss ein solches Endgerät eine bestimmte Zahl von Funktionen erfüllen, wie insbesondere das Abhören so genannter „Paging"-Nachrichten, die in jeder Zelle auf einer für diese Zelle charakteristischen Bakenfrequenz verbreitet werden.
Um diese Nachrichten abzuhören, wählt das Endgerät ständig eine Anschlusszelle, normalerweise die beste, d. h. diejenige, für die die Übertragungsqualität am höchsten ist.
Eine für diese Übertragungsqualität repräsentative Größe wird also definiert, die insbesondere den vom Endgerät in einer Zelle auf der Bakenfrequenz dieser Zelle empfangenen Signalpegel berücksichtigt, wobei diese Bakenfrequenz zu diesem Zweck in dieser Zelle ständig ausgestrahlt wird.
Für den Beispielfall des GSM-Systems findet man eine detailliertere Beschreibung dieser Größe, als „C1" bezeichnet, insbesondere auf den Seiten 453 bis 455 des Buchs von Michel Mouly und Marie-Bernadette Pautet: „The GSM System For Mobile Communications" (Europe Media Duplication – 1992).
Kurz gesagt, berechnet zum Durchführen dieser Zellenauswahl im GSM-Sytem das Endgerät diese Größe C1 für jede der diversen umgebenden Zellen, verwirft diejenigen Zellen, für die ein Wert von C₁ unter einem gegebenen Schwellwert, hier als Zellenauswahlschwellwert bezeichnet, erhalten wird, der festgelegt ist, um dem Benutzer eine bestimmte Dienstqualität zu garantieren, sobald eine dieses Endgerät betreffende Kommunikation in der so ausgewählten Zelle etabliert ist, und behält nur diejenige der so erhaltenen Zellen zurück, für die der Wert C₁ am größten ist. Dies ist insbesondere in dem Dokument WO-A-94 26055 beschrieben.
Wenn aufgrund von unzureichenden Empfangspegeln kein Wert von C₁ oberhalb dieser Zellenauswahlschwelle gefunden werden kann, kann keine Zelle ausgewählt werden, und das Endgerät kann also nicht auf das Netz zugreifen, um Kommunikationen zu etablieren.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist insbesondere, die Anzahl von Situationen zu verringern, wo ein Endgerät in dieser Weise nicht auf das Netz zugreifen kann, weil keine Zelle ausgewählt werden kann, oder mit anderen Worten, die Abdeckungszone dieses Netzes in gewisser Weise zu vergrößern.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine Vorrichtung zum Genehmigen der Auswahl einer Zelle im Wartezustand in einem Mobilfunk-Endgerät für ein zellulares Netz, wobei diese Vorrichtung Mittel zum Berechnen einer für die Übertragungsqualität bezüglich dieser Zelle repräsentativen Größe, Mittel zum Festlegen, ob diese Größe einen ausreichenden Wert in Bezug auf einen festgelegten Referenzwert, als Zellenauswahlschwelle bezeichnet, hat, und, wenn ja, zum Genehmigen der Etablierung einer dieses Endgerät betreffenden Kommunikation, wobei diese Vorrichtung im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ferner Mittel umfasst, um in dem Fall, wo diese Größe in Bezug auf diese Zellenauswahlschwelle keinen ausreichenden Wert hat, festzulegen, ob diese Größe einen ausreichenden Wert in Bezug auf eine andere festgelegte Referenzgröße, als Zellenabwahlschwelle be zeichnet, hat, die niedriger als die Zellenauswahlschwelle ist, und wenn ja, bezüglich dieser Zelle einen Teil oder die Gesamtheit der auf die Etablierung einer dieses Endgerät betreffenden Kommunikation bezogenen Funktionen zu genehmigen.
Einem anderen Merkmal der Erfindung zufolge umfasst diese Vorrichtung ferner Mittel zum Vergleichen untereinander derjenigen der diversen so erhaltenen Größen, die einen ausreichenden Wert in Bezug auf die Zellenabwahlschwelle haben, um die beste dieser Zellen festzulegen, in Bezug auf die ein Teil oder die Gesamtheit der auf die Etablierung einer Kommunikation bezogenen Funktionen genehmigt wird.
Einem Merkmal der Erfindung zufolge ist der Teil der die Etablierung einer Kommunikation betreffenden Funktionen derjenige, der die Erzeugung eines Ruf-Eingangssignals im Falle eines dieses Endgerät betreffenden eingehenden Rufs ermöglicht.
Einem anderen Merkmal der Erfindung zufolge ist der Teil der die Etablierung einer Kommunikation betreffenden Funktionen derjenige, der das Abhören von gemeinsamen Kanälen, insbesondere von Kurznachrichten, ermöglicht, die auf einer so genannten Bakenfrequenz verbreitet werden, die für die Zelle charakteristisch ist.
Einem anderen Merkmal der Erfindung zufolge umfasst die Vorrichtung ferner Mittel, die in dem Fall, dass ein Teil oder die Gesamtheit der die Etablierung einer dieses Endgerät betreffenden Kommunikation betreffenden Funktionen genehmigt wird, es ermöglichen, die Erzeugung eines Signals zu steuern, das dazu dient, den Benutzer vor der Gefahr einer nicht optimalen Dienstqualität zu warnen.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere anwendbar auf den Fall von Endgeräten, die in der Lage sind, in dem Moment, wo sie den Wartezustand verlassen, um in einen so genannten Kommunikationszustand überzugehen, oder in einem anderen Moment von einem so genannten beeinträchtigten Funktionsmodus, bei dem die Empfangspegel zu gering sind, um die Auswahl einer Zelle auf der Grundlage der Zellenauswahlschwelle zu genehmigen, in einen so genannten nicht beeinträchtigen Funktionsmodus überzugehen, in welchem diese Empfangspegel ausreichend sind, um diese Auswahl zuzulassen. Als Beispiel eines beeinträchtigten Modus sei der Fall eines tragbaren Endgeräts genannt, das im Wartezustand in der Hosentasche eines Benutzers mit eingezogener Antenne aufbewahrt wird, und als Beispiel eines nicht beeinträchtigten Modus der Fall, wo dieses Endgerät mit ausgefahrener Antenne in der Hand gehalten ist.
So kann man bei diesem Anwendungsbeispiel mit der vorliegenden Erfindung beispielsweise und im Gegensatz zu dem, was beim oben angesprochenen Stand der Technik der Fall ist, die Erzeugung eines Ruf-Eingangssignals im Fall eines dieses Endgerät betreffenden eingehenden Rufs zulassen, während sich das Endgerät im beeinträchtigten Modus befindet. Der durch dieses Ruf-Eingangssignal aufmerksam gemachte Benutzer kann dann das Endgerät aus seiner Tasche ziehen, die Antenne ausfahren und, wenn dann der nicht beeinträchtigte Modus wiedergefunden wird, kann die Kommunikation in normaler Weise stattfinden.
Einem anderen Beispiel zufolge könnte der beeinträchtigte Modus dem Fall entsprechen, wo im Laufe seiner Bewegungen das Endgerät zeitweilig auf ungünstige Funkausbreitungsbedingungen stößt.
Andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügte Figur, die ein Übersichtsschema eines Ausführungsbeispiels einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung sowie Elemente eines Mobilfunk-Endgeräts zeigt, die zu deren Funktionieren notwendig sind.
Dieses Schema umfasst in bekannter Weise zwischen einer Antenne 1 und einem Duplexer 2 einerseits und Mensch-Maschine-Schnittstellenmitteln 3 dieses Endgeräts andererseits:

– einen so genannten Aufwärtskanal mit:
– Mitteln 4 zum Erfassen der Aktivierung bestimmter Organe der Mensch-Maschine-Schnittstellenmittel wie etwa insbesondere der Tastatur dieses Endgeräts und zum Erzeugen von entsprechenden Nachrichten,
– Mittel 5 zum Erzeugen, anhand dieser Nachrichten, von gemeinsamen oder individuellen Aufwärts-Signalisierungskanälen,
– Sendemitteln 6,
– einen so genannten Abwärtskanal mit:
– Empfangsmitteln 7,
– Mitteln 8 zum Abhören von gemeinsamen oder individuellen Abwärts-Signalisierungskanälen,
– Mitteln 9 zum Erzeugen von entsprechenden für die Aktivierung bestimmter Organe der Mensch-Maschine-Schnittstellenmittel wie etwa einer Klingel, einem Bildschirm, etc. erforderlicher Signale.

In dem Schema sind außerdem Mittel 10 zum Auswählen einer Zelle im Wartezustand gezeigt.
Die Mittel 10 zum Auswählen einer Zelle im Wartezustand umfassen in bekannter Weise:

– Mittel 11 zum Messen des Pegels von von den Empfangsmitteln 7 kommenden Signalen für eine gegebene Abstimmfrequenz der Empfangsmittel, die der Bakenfrequenz einer der diversen umgebenden Zellen entspricht, wobei diese Bakenfrequenz durch ein Steuersignal T₁ bezeichnet ist, das an dem entsprechenden Steuereingang der Empfangsmittel 7 angelegt ist und von einem Sequenzer 12 kommt, der die Sequenzierung der Zellenauswahloperationen im Wartezustand durchführt,
– Mittel 13 zum Berechnen einer mit C₁ bezeichneten, für die Übertragungsqualität bezogen auf die Zelle, für die ein Pegel so durch die Mittel 11 gemessen wird, repräsentativen Größe,
– Mittel 14 zum Erfassen, ob die so berechnete Größe über einer so genannten Zellenauswahlschwelle liegt,
– Mittel 15 zum Speichern der so erfassten Werte C₁ oberhalb der Zellenauswahlschwelle,
– Mittel 16 zum Erfassen des größten Werts unter den so gespeicherten Werten.

Die Zellenauswahlschwelle ist festgelegt, um eine bestimmte Dienstqualität Q₁ dem Benutzer zu garantieren, wenn eine Kommunikation, die dieses Endgerät betrifft, in der so durch die Mittel 16 ausgewählten Zelle etabliert ist.
Die Mittel 16 liefern ein erstes Steuersignal S₁, das es erlaubt, die Abstimmung der lokalen Frequenz der Empfangsmittel 7 auf die Bakenfrequenz der von den Mitteln 16 ausgewählten Zelle zu steuern. Die Mittel 16 liefern auch ein zweites Steuersignal S₂, das es erlaubt, das Abhören gemeinsamer Kanäle, insbesondere für das „Paging", die auf der Bakenfrequenz der von den Mitteln 16 ausgewählten Zelle verbreitet werden, zu steuern.
Erfindungsgemäß umfassen die Mittel 10 zum Auswählen der Zelle im Wartezustand ferner:

– Mittel 19 zum Erfassen, ob die von den Mitteln 13 er fasste Größe C₁ größer als eine so genannte Zellenabwahlschwelle ist, die unter der Zellenauswahlschwelle liegt,
– Mittel 20 zum Speichern der so erfassten Werte oberhalb der Zellenabwahlschwelle,
– Mittel 21 zum Erfassen des größten Wertes unter den so gespeicherten Werten.

Die Zellenabwahlschwelle ist festgelegt, um eine bestimmte Dienstqualität Q₂ zu garantieren, die hier niedriger als die Dienstqualität Q₁ ist.
Die Mittel 21 liefern ein erstes Steuersignal S'₁, das es erlaubt, die Abstimmung der lokalen Frequenz der Empfangsmittel 7 auf die Bakenfrequenz der von den Mitteln 12 ausgewählten Zelle zu steuern.
Die Mittel 21 liefern ferner ein zweites Steuersignal S'₂, das verwendet wird, um das Abhören gemeinsamer Kanäle, insbesondere zum „Paging", die auf der Bakenfrequenz der von den Mitteln 21 ausgewählten Zelle verbreitet werden, durch die Mittel 8 zu steuern.
Die Signale S₁, S₂, S'₁ und S'₂ werden an eine Schaltung 22 angelegt, die Signale S''₁ und S''₂ liefert, die jeweils den Signalen S₁ und S₂ gleich sind, wenn diese Signale anzeigen, dass eine Zelle auf der Grundlage der Zellenauswahlschwelle ausgewählt werden kann, oder den Signalen S'₁ und S'₂ gleich sind, wenn diese Signale anzeigen, dass keine Zelle auf der Grundlage der Zellenauswahlschwelle ausgewählt werden kann.
In dem Fall, wo keine Zelle ausgewählt werden kann, weder auf Grundlage der Zellenauswahlschwelle noch auf Grundlage der Zellenabwahlschwelle, erlauben es die Signale S''₁ und S''₂ ferner, die Empfangsmittel 7 und die Mittel 8 zum Abhören der gemeinsamen Kanäle, insbesondere zum „Paging", nicht zu steuern.
Der Zellenauswahlprozess wie oben beschrieben wird (gegebenenfalls parallel zum Abhören der auf der Bakenfrequenz der ausgewählten Zelle verbreiteten „Paging"-Kanäle) mit Hilfe von vom Sequenzer 12 gelieferten Befehlen kontinuierlich erneuert. Die Mittel 8 sowie die Mittel 11, 13, 14, 15, 16, 19, 20 und 21 sind hierfür wie die Mittel 7 durch Steuersignale T₂ bis T₁₀ vom Sequenzer 12 gesteuert.
Die Auswahl zwischen den an die Empfangsmittel 7 angelegten Signalen T₁ und S''₁ ist gewährleistet durch eine Schaltung 23, und die Auswahl zwischen den Signalen T₂ und S''₂, die an die Mittel 8 zum Abhören der gemeinsamen Kanäle angelegt werden, ist gewährleistet durch eine Schaltung 24.
Eines der aus der Schaltung 22 hervorgehenden Signale, z. B. das Signal S''₂, wird außerdem bei diesem Ausführungsbeispiel an einen Steuereingang der Mittel 4 zum Erfassen der Aktivierung von Mensch-Maschine-Schnittstellenmitteln und zum Erzeugen von entsprechenden Nachrichten angelegt. Dieser Befehl ist hier ein Befehl zum Blockieren der Erzeugung von üblicherweise von diesen Mitteln bei Erfassung einer Rufannahme durch den Benutzer erzeugten Nachricht. Die Erzeugung einer solchen Nachricht wird hier in dem Fall zugelassen, wo eine Zelle auf der Grundlage der Zellenauswahlschwelle ausgewählt werden kann, und gesperrt in dem Fall, wo keine Zelle auf der Grundlage der Zellenauswahlschwelle ausgewählt werden kann und eine Zelle auf der Grundlage der Zellenabwahlschwelle ausgewählt werden kann.
Dieses Ausführungsbeispiel entspricht insbesondere dem oben erwähnten Anwendungsbeispiel, d. h. dem Fall, wo, durch ein Rufeingangssignal aufmerksam gemacht, der Benutzer das Endgerät aus einem beeinträchtigten Betriebsmodus in einen nicht beeinträchtigen Betriebsmodus übergehen lässt, indem er es z. B. aus seiner Tasche zieht und seine Antenne ausfährt.
Da der Auswahlprozess kontinuierlich erneuert wird, kann eine Zelle dann auf der Grundlage der Zellenauswahlschwelle gefunden werden, und die Kommunikation kann dann in normaler Weise, d. h. mit der Dienstqualität Q₁, stattfinden.
Das oben beschriebene Beispiel entspricht also insbesondere dem Fall, wo der Teil der auf die Etablierung einer Kommunikation bezogenen Funktionen derjenige ist, der die Erzeugung eines Rufeingangssignals ermöglicht.
Andere Beispiele wären möglich, z. B. könnte der Teil der die Etablierung einer Kommunikation betreffenden Funktionen aus dem Abhören von gemeinsamen Kanälen, insbesondere für Kurznachrichten, bestehen, die auf der Bakenfrequenz der betreffenden Zelle verbreitet werden.
Außerdem hindert nichts daran, bei den verschiedenen möglichen Anwendungsbeispielen die Gesamtheit der Funktionen zuzulassen, auch wenn Gefahr besteht, dass die Dienstqualität dann nicht optimal ist.
Man könnte dann die Erzeugung eines Signals steuern, das dazu dient, den Benutzer auf eine Gefahr einer nicht optimalen Dienstqualität aufmerksam zu machen, z. B. in Form des Anzeigens einer Nachricht auf dem Bildschirm des Endgeräts.
Bei dem dargestellten Beispiel könnte ein solcher Befehl erhalten werden durch Anwenden eines der aus der Schaltung 22 hervorgegangenen Signale, z. B. des Signals S''₂, auf die Mit tel 9 zum Steuern der Aktivierung der Mensch-Maschine-Schnittstellenmittel.

Claims

Vorrichtung zum Genehmigen der Auswahl einer Zelle im Wartezustand in einem Mobilfunk-Endgerät für ein zellulares Netz, wobei die Vorrichtung Mittel (13) zum Berechnen einer für die Übertragungsqualität bezüglich dieser Zelle repräsentativen Größe, Mittel (l4) zum Festlegen, ob diese Größe einen ausreichenden Wert in Bezug auf einen festgelegten Referenzwert, als Zellenauswahlschwelle bezeichnet, hat, und, wenn ja, zum Genehmigen der Etablierung einer dieses Endgerät betreffenden Komunikation bezüglich dieser Zelle, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Mittel (19, 22) umfasst, um in dein Fall, wo die Größe in Bezug auf diese Zellenauswahlschwelle keinen ausreichenden Wert hat, festzulegen, ob diese Größe einen ausreichenden Wert in Bezug auf eine andere festgelegte Referenzgröße, als Zellenabwahlschwelle bezeichnet, hat, die niedriger als die Zellenauswahlschwelle ist, und, wenn ja, bezüglich dieser Zelle einen Teil oder die Gesamtheit der auf die Etablierung einer dieses Endgerät betreffenden Kominunikation bezogenen Funktionen zu genehmigen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Mittel (20, 21) zum Vergleichen untereinander derjenigen der diversen so erhaltenen Größen umfasst, die einen ausreichenden Wert in Bezug auf die Zellenabwahlschwelle haben um die beste dieser Zellen festzulegen, in Bezug auf die ein Teil oder die Gesamtheit der die Etablierung einer dieses Endgerät betreffenden Kommunikation bezogenen Funktionen genehmigt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. dass der Teil der die Etablierung einer Kommunikation betreffenden Funktionen derjenige ist, der die Erzeugung eines Ruf-Eingangs-Signals im Falle eines dieses Endgerät betreffenden Ruf-Eingangs-Signals ermöglicht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der die Etablierung einer Kommunikation betreffenden Funktionen derjenige ist, der das Abhören von gemeinsamen Kanälen, insbesondere von Kurznachrichten, ermöglicht, die auf einer sogenannten Bakenfrequenz verbreitet werden, die für die Zelle charakteristisch ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Mittel (19, 22) umfasst, die in dem Fall, dass ein Teil oder die Gesamtheit der die Etablierung einer dieses Endgerät betreffenden Kommunikation betreffenden Funktionen genehmigt wird, es ermöglichen, die Erzeugung eines Signals zu steuern, das dazu dient, den Benutzer vor der Gefahr einer nicht optimalen Dienstqualität zu warnen.