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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Kommunikationssysteme
und insbesondere auf Verfahren zum Einbuchen von Mobilstationen
in Kommunikationssystemen.
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Hintergrund der Erfindung
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Kommunikationssysteme,
die mit TIA/EIA/IS-95-A, dem von der Electronic Industries Association (EIA),
2001 Eye Street, N. W., Washington, D. C. 20006, USA veröffentlichten
Mobilstation-Basisstation Kompatibilitätsstandard für Dual-Mode-Breitband-Spread-Spectrum
zellulare Systeme, März
1995, besser bekannt einfach als IS-95, kompatibel sind, sind wohl
bekannt. Vor kurzem ist eine Funktion in IS-95-B, der nächsten Revision
des Standards, aufgenommen worden, die es einer Mobilstation ermöglicht,
ein Handoff des Paging- und Zugangskanals durchzuführen, falls
sie es nicht schafft, eine Rückmeldung
für auf
einem Zugangskanal gesendete Zugangsanfragen zu empfangen. Zum Beispiel
könnte
die Mobilstation damit beginnen, Zugangsanfragen für eine Nachricht
auf einem Zugangskanal zu senden und dann an einen anderen Paging/Zugangskanal
weiterzureichen, um ein Senden von Zugangsanfragen der Nachricht
fortzusetzen. Die Mobilstation würde
dann nach Empfang einer Rückmeldung
auf dem anderen Pagingkanal den Zugangsversuch beenden. In IS-95-B
wird diese Funktion als "Zugangsanfragehandoff" bezeichnet.
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Ein
Problem beim Hinzufügen
dieser Art von Handoff zu IS-95-A ist, dass es, wenn IS-95-A-Zugangskanalnachrichten
verwendet werden, um ein Einbuchen durchzuführen, für die Mobilstation und Basisstation nicht
möglich
ist, synchronisierte Einbuchvariable aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel
könnte
eine Mobilstation damit beginnen, eine Einbuchnachricht an eine
Basisstation A in einem Einbuchbereich A zu senden, es nicht schaffen,
eine Rückmeldung
zu der Nachricht von der Basisstation A zu empfangen, ein Paging/Zugangskanalhandoff
zu einer Basisstation B in einem Einbuchbereich B durchführen, damit
fortfahren, die Nachricht an die Basisstation B zu senden, und eine
Rückmeldung
von der Basisstation B empfangen. (Man sollte beachten, dass die
Basisstation B die Zugangsanfrage nicht einmal empfangen haben mag;
die Schicht 2 (L2)-Rückmeldung
in der Basisstation B könnte
sich "huckepack" auf einer anderen
Schicht 3 (L3)-Nachricht befinden, die über beide Basisstationen A
und B unter Verwendung der "Zugangshandoff"-Funktion, die in
IS-95B aufgenommen worden ist, gesendet wird.)
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Gemäß IS-95-A
ist der Einbuchbereich (ebenso wie andere Einbuchvariable, wie z.
B. diejenigen für distanzbasiertes
Einbuchen), in den die Mobilstation sich einbuchen wollte, der Infrastruktur
von der Basisstation, die die Zugangskanalnachricht empfangen hat,
implizit. Da die Mobilstation nicht ermitteln kann, welche Basisstationen
die Einbuchnachricht empfangen haben, und weil die Infrastruktur
nicht weiß,
wo sich die Mobilstation einbuchen wollte, ist es für sowohl
die Mobilstation als auch die Infrastruktur unklar, wie die Einbuchvariablen
aktualisiert werden sollten. Dasselbe Problem besteht, wenn ein
implizites Einbuchen in Verbindung mit einem "Zugangsanfragehandoff" unter Verwendung
der Einrichtungsnachricht oder der Funkrufantwortnachricht durchgeführt wird.
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Die
US 5621784 (Tiedemann Jr.)
offenbart ein Verfahren, wobei eine Mobilstation zwei Einbuchungen mit
zwei Basisstationen ausführt,
während
die
US 5267261 (Tiedmann
Jr.) die Signalisierung während
eines Softhandovers einer Mobilstation zwischen zwei Basisstationen
erörtert.
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Somit
besteht ein Bedarf für
ein Verfahren und Vorrichtung, die die Unzulänglichkeiten des bekannten Stands
der Technik überwindet.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 stellt
ein Kommunikationssystem gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar;
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2 stellt
ein Ablaufdiagramm zur Mobilstationsverarbeitung eines Mobilstationseinbuchens
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar; und
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3 stellt
ein Ablaufdiagramm zur Infrastrukturverarbeitung eines Mobilstationseinbuchens
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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Ausführliche Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform
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Um
die Unzulänglichkeiten
des bekannten Stands der Technik zu überwinden, verarbeiten sowohl
die Mobilstation als auch die Infrastruktur alle Zugangsanfragen
eines Zugangsversuchs "logischerweise" als ob sie an eine
erste Basisstation gesendet würden.
Das wird erreicht, indem man die Mobilstation sowohl die Einbuchparameter,
die von einer ersten Basisstation empfangen werden, an welche eine
Zugangsanfrage gesendet wird, als auch eine Eigenschaft einer ersten
Basisstation, wie z. B. den PN-Offset der ersten Basisstation, speichern
lässt.
Wenn die Mobilstation ermittelt, dass sie ein Zugangsanfragehandoff
durchführen
sollte, sendet sie eine Zugangsanfrage an eine andere Basisstation,
wobei in der Zugangsanfrage die Eigenschaft, wie z. B. der PN-Offset,
der ersten Basisstation identifiziert wird. Das ermöglicht es
der Infrastruktur, die Basisstation zu identifizieren, in die die
Mobilstation sich einbuchen will. Wenn die Mobilstation eine Rückmeldung
des Zugangsversuchs empfängt,
dann aktualisiert sie ihre Einbuchvariablen mit Bezug auf die von
der ersten Basisstation empfangenen Parameter.
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Bezieht
man sich nun auf
1, wird ein CDMA-Kommunikationssystem
100,
welches ein Einbuchen von Mobilstationen in Verbindung mit Zugangskanalhandoffs
gemäß der Erfindung
auf vorteilhafte Weise verwenden kann, dargestellt. Bezieht man
sich auf
1, werden der Einfachheit halber
Akronyme verwendet. Das Folgende ist eine Liste der in
1 verwendeten
Akronyme:
| BTS | Funkbasisstation |
| BSC | Funkbasissteuerung |
| FEP | Front-End-Prozessor |
| VLR | Besucherverzeichnis |
| HLR | Standortverzeichnis |
| ISDN | Dienste
integrierendes digitales Fernmeldenetz |
| MS | Mobilstation |
| MSC | Mobilfunkvermittlungsstelle |
| MM | Mobilitätsmanager |
| OMCR | Betriebs-
und Wartungszentrum – Funk |
| OMCS | Betriebs-
und Wartungszentrum – Vermittlung |
| PSTN | Öffentliches
Fernsprechnetz |
| XCDR | Codeumsetzer |
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Eine
erste Basisstation 101 wird in einem ersten Versorgungsbereich 104 angeordnet
und kommuniziert mit einer Mobilstation 105. Die Kommunikation
findet über
einen digitalen Funkkanal 112 statt, der Dateninformationen
umfasst, die mit einem CDMA-Kommunikationssystem wie in TIA/EIA-95-B definiert, gemeinhin als
IS-95-B bezeichnet, auch bekannt als TIA/EIA/SP-3693, kompatibel
sind. Wie oben angegeben, ist die Mobilstation 105 mit
IS-95-B kompatibel.
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Auch
in 1 umfasst werden Basisstationen 102 und 103,
die innerhalb entsprechender Versorgungsbereiche 107 beziehungsweise 108 angeordnet
werden. Jede Basisstation 101–103 wird mit einer
Funkbasissteuerung (BSC) 114 verbunden, welche einen FEP 111,
einen XCDR 110 und einen MM 109 umfasst. Jede
Funkbasisstation 101–103 verfügt über einen
damit verknüpften
Pseudo-Zufallsrausch (PN)-Offset, um die Basisstation eindeutig
zu identifizieren, wie in der Technik bekannt ist. Wie in 1 dargestellt,
stellen die ge strichelten Linien innerhalb der BSC 114 Steuerungsinformationspfade
dar, während
die vollen Linien innerhalb der BSC 114 Sprachinformationspfade
darstellen. Wie aus 1 offensichtlich wird, leitet
der XCDR 110 die Sprachinformation an und von den Basisstationen 101–103 und
verfügt über Steuerungsinformationspfade mit
dem MM 109 und dem FEP 111. Die Sprachinformation
wird an eine MSC 115 geleitet, die Vermittlungsfunktionen
zum Zugang zu einem PSTN 120 oder ISDN 122 zur
Verfügung
stellt. Ein HLR 116 und VLR 117 stellen Standort
und Abrechnungsdienste für
das ganze System zur Verfügung,
wie in der Technik wohl bekannt ist, während ein OMCS 124 und
OMCR 112 Diagnose- und Wartungsdienste für das ganze
System zur Verfügung
stellen, wie in der Technik ebenfalls wohl bekannt ist.
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Wie
oben angegeben, können
Probleme auftreten, wenn die Mobilstation 105 versucht,
auf das Kommunikationssystem 100 zuzugreifen. Die Mobilstation 105 kann
während
eines Einbuchens, eines Einrichtens oder nach einer Funkrufantwort
versuchen, auf das Kommunikationssystem 100 zuzugreifen.
Falls zum Beispiel die Mobilstation 105 versucht, Zugangsanfragen
eines Einbuchens an die erste Basisstation 101 zu senden
(üblicherweise,
weil die erste Basisstation 101 die beste Dienstgüte zur Verfügung stellt)
und keine Rückmeldung
von der ersten Basisstation 101 empfangen wird, dann sendet
die Mobilstation 105 eine oder mehrere Zugangsanfragen
eines Einbuchens an eine zweite Basisstation 102. Falls
eine Rückmeldung
von der zweiten Basisstation 102 empfangen wird, stellt
das die Situation dar, wo die Mobilstation 105 im Versorgungsbereich 104 (entsprechend
der ersten Basisstation 101) eingebucht werden sollte,
aber jetzt im Versorgungsbereich 107 eingebucht wird, da
sich ein Zugang mit der zweiten Basisstation 102 ereignet
hat.
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Angenommen,
dass die Basisstation 101 eine Zugangsanfrage von der Mobilstation
empfangen hat und dass die Basisstation 102 eine Zugangsanfrage
von der Mobilstation 105 nicht empfangen hat, denkt die Infrastruktur,
dass die Mobilstation 105 im Versorgungsbereich 104 eingebucht
wird. Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff Infrastruktur
auf zellulare Einrichtungen, die verwendet werden, um Anrufe, Messaging, Sprache,
Daten und Steuerungsinformation zu verarbeiten, und umfasst üblicherweise
zum Beispiel Basisstationen, Funkbasissteuerungen, Mobilfunkvermittlungsstellen
und Codeumsetzer, und ist üblicherweise
mit einem PSTN verbunden. Da die Mobilstation 105 glaubt,
dass sie im Versorgungsbereich 107 eingebucht wird, und
die Infrastruktur glaubt, dass die Mobilstation 105 im
Versorgungsbereich 104 eingebucht wird, wird eine Situation
geschaffen, wo die Mobilstation 105 Funkrufe verpassen
könnte
(und somit einen Telefonanruf verpassen könnte), weil die Infrastruktur
Funkrufe nicht direkt an die Mobilstation 105 über die
Basisstation senden kann, die die Mobilstation 105 im Ruhezustand
empfängt.
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Die
Mobilstation 105 umfasst vorzugsweise einen Empfänger, einen
Sender, einen Prozessor und Speicher. Der Empfänger empfängt Einbuchparameter von der
ersten Basisstation 101 und Rückmeldungen von der zweiten
Basisstation 102. Der Sender sendet Zugangsanfragen an
die erste Basisstation 101 und zweite Basisstation 102.
Der Prozessor aktualisiert Einbuchvariable mit Bezug auf die Mobilstation 105,
die zumindest zum Teil auf den Einbuchparametern beruhen. Der Speicher
speichert eine der ersten Basisstation 101 zugeordnete
Eigenschaft, wie z. B. den Pseudo-Zufallsrausch (PN)-Offset, und die Einbuchvariablen.
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2 stellt
ein Ablaufdiagramm dar, das den Ablauf beschreibt, dem sich die
Mobilstation 105 gemäß der vorliegenden
Erfindung unterzieht. Der Ablauf beginnt bei 200 und läuft zu Schritt 202,
wo Einbuchparameter in der Mobilstation 105 empfangen werden.
In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfassen die Einbuchparameter die Breite,
Länge und
Einbuchdistanz, die der ersten Basisstation 101 zugeordnet
werden, ebenso wie eine der ersten Basisstation 101 zugeordnete
Einbuchbereichszahl. Danach werden die in der Mobilstation 105 empfangenen
Einbuchparameter (von der ersten Basisstation 101) in der Mobilstation 105 gespeichert.
Eine erste Zugangsanfrage wird dann in Schritt 206 an die
erste Basisstation 101 gesendet, während die Mobilstation 105 die
Eigenschaft, wie z. B. den Pseudo-Zufallsrausch (PN)-Offset, die
der ersten Basisstation 101 zugeordnet wird, in Schritt 208 speichert.
Falls in Schritt 210 eine Rückmeldung empfangen wird, läuft der
Ablauf durch zu den Schritten 218, 220 und 222.
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Die
Mobilstation 105 beendet den Zugangsversuch in Schritt 218,
falls eine Rückmeldung
empfangen worden ist. Das wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass
das Senden der Zugangsanfragen eingestellt wird. Die Mobilstation 105 aktualisiert
dann in Schritt 220 die Einbuchvariablen in der Mobilstation 105.
Die Einbuchvariablen werden mit Bezug auf die von der ersten Basisstation 101 gespeicherten
Parameter aktualisiert. Der Ablauf endet dann in Schritt 222.
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Falls
jedoch in Schritt 210 eine Rückmeldung nicht empfangen wird,
läuft der
Ablauf zu Schritt 212, wo eine Überprüfung durchgeführt wird,
um zu ermitteln, ob ein Zu gangsanfragehandoff erforderlich ist.
Falls das Ergebnis dieser Überprüfung negativ
ausfällt,
läuft der
Ablauf zu Schritt 210, wo sich der Ablauf fortsetzt. Falls das
Ergebnis dieser Überprüfung positiv
ausfällt,
läuft der
Ablauf zu Schritt 214, wo die Mobilstation 105 die Eigenschaft,
wie z. B. den PN-Offset, die der ersten Basisstation 101 zugeordnet
wird, abruft. Danach sendet die Mobilstation 105 in Schritt 216 eine
zweite Zugangsanfrage, die den PN-Offset der ersten Basisstation 101 an
eine zweite Basisstation 102 identifiziert. Das kann dadurch
erreicht werden, dass die der ersten Basisstation 101 zugeordnete
Eigenschaft innerhalb der zweiten Zugangsanfrage an die zweite Basisstation 102 gesendet
wird. Beispiele von solchen der ersten Basisstation 101 zugeordneten
Eigenschaften umfassen den PN-Offset der ersten Basisstation 101,
die Frequenz, auf der die erste Basisstation 101 sendet,
die Modulation der ersten Basisstation 101, den Codekanal
oder den der ersten Basisstation 101 zugeordneten Zeitschlitz. Der
Ablauf läuft
dann zu Schritt 210, um weiter auf eine Rückmeldung
von entweder der ersten Basisstation 101 oder der zweiten
Basisstation 102 zu warten.
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3 stellt
hauptsächlich
ein Ablaufdiagramm dar, das den Ablauf beschreibt, den die Netz-
oder Infrastrukturseite des Kommunikationssystems 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung durchführt.
Der Ablauf beginnt bei Schritt 300 und läuft zu Schritt 302,
wo die zweite Basisstation 102 die zweite Zugangsanfrage empfängt, die
eine Eigenschaft der ersten Basisstation 101, vorzugsweise
den PN-Offset der
ersten Basisstation 101, identifiziert. Danach, in Schritt 304,
korreliert die Infrastruktur Einbuchparameter in Bezug auf die erste
Basisstation 101 unter Verwen dung der der ersten Basisstation 101 zugeordneten
Eigenschaft. Die Infrastruktur korreliert Einbuchparameter vorzugsweise
durch Abrufen der Breite der ersten Basisstation, der Länge der
ersten Basisstation, der der ersten Basisstation zugeordneten Einbuchdistanz
und einer der ersten Basisstation zugeordneten Einbuchbereichszahl.
Schließlich
wird die Einbuchinformation für
die Mobilstation 105 innerhalb der Infrastruktur unter
Verwendung der Einbuchparameter in Bezug auf die erste Basisstation 101 in Schritt 306 aktualisiert.
Die Infrastruktur kann die Einbuchinformation auch verwenden, um
eine Mehrzahl von Basisstationen zu ermitteln, um eine an die Mobilstation
gerichtete Paging-Nachricht
zu senden. Der Ablauf endet dann in Schritt 308.
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Durch
das Implementieren des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
wird Einbuchinformation innerhalb der Infrastruktureinrichtungen
basierend auf der Basisstation (in diesem Falle der ersten Basisstation 101),
auf die die Mobilstation 105 zugreifen wollte und nicht
basierend darauf, auf welche Basisstation die Mobilstation 105 tatsächlich zugegriffen
hat, sorgfältig
aktualisiert. Dieses Zugangsverfahren führt zu höherer Systemzuverlässigkeit,
weniger verpassten Anrufen und effizienterem Einbuchen von Mobilstationen.
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Zwar
wurde diese Erfindung im Hinblick auf bestimmte Beispiele davon
beschrieben, doch soll sie nicht auf die obige Beschreibung beschränkt sein,
sondern vielmehr nur auf den Umfang, der in den Ansprüchen, die
folgen, dargelegt wird.