TWI362891B - Method for a radiotelephone to search for higher priority networks - Google Patents

Description

1362891 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大致關於無線電話通信系統，而更明確而言，有 關用於一無線電話以掃描其他無線電話存取通信系統之方 法。 【先前技術】 當各種不同類型通信系統出現於無線電話時，它的好處 是能提供在這些各種不同通信系統間互操作的可攜式與行 動無線電話台。如一第一步驟，雙模式電話已發展成可在-® 兩個無線電話系統間操作。例如，全球通訊行動通信系統 (GSM)與寬頻分碼多工存取（WCDMA)通信系統能在全球行 動電信系統（UMTS)環境下操作的相同行動終端機設備中 同時工作，其中一行動無線電話需於這兩個無線電存取技 . 術（RAT)、與用於每一者的所有可能工作頻率掃描。特別 是，當尋找它的本方公眾地面行動網路（PLMN)以決定它本 方PLMN (HPLMN)的可用性時，一 UMTS無線電話需於這些 無線電存取技術與頻率掃描。特別是，3GPP規格允許用於 一行動台，以執行除了目前已獲得服務的一者之外的 -* PLMNs的（背景）掃描。 * 目前，每當無線電話留停在被造訪的PLMN (VPLMN)與 其母國時，GSM與UMTS蜂巢式無線電話需要執行一週期性 搜尋所屬本方PLMN與更高優先順序PLMNs。當在母國之外 時，行動台需要執行搜尋更高優先順序PLMNs，而不是搜 尋本方PLMN。此搜尋需要以在用戶識別模組（SIM)或萬用 92975.doc 1362891 SIM卡上指定的一速率週期性執行，而且此速率為六分鐘的 倍數（每六分鐘一次為其最快速率）。因為無線電話必須測量 所支援的所有頻帶之功率，然後與具可查覺能量的每個頻 率同步，並讀取單元的PLMN識別，所以此搜尋會在執行時 消耗電池電力。注意，對於支援GSM與WCDMA無線電存取 技術（RATs)的UMTS無線電話而言，3GPP規格目前需要無 線電話在兩個RATs執行搜尋（即是電話必須能在所有可行 之無線電存取技術中執行HPLMN搜尋）。即使HPLMN網路 具有只有一個RAT的一些單元，此亦是真實的。因此，搜 尋所有可能RATs與所有可能頻率的需求會浪費明顯電池電 力，而且是不必要。 此外，當在一特殊被造訪PLMN (VPLMN)單元留停並搜 尋HPLMN或更高優先順序PLMNs時，每次行動單元執行另 一搜尋時，行動台目前可再重覆在相同的頻率上看見能量 (並同步及讀取PLMN識別）。即使在這些頻率已在不是本方 PLMN或更高優先順序PLMNs的先前搜尋中找到，此會發 生。 — 因此，需要有一方法允許一行動單元能在只有這些無線 電存取技術、與在相同地理區域執行先前掃描期間尚未減 少的頻率（即是判斷為不是HPLMN或更高優先順序PLMNs) 中搜尋本方PLMN與更高優先順序PLMNs。而且好處是可提 供具略為或甚至沒有額外成本的此效率改良。 【發明内容】 本發明揭示一種用於無線電話以搜尋一更高優先順序、 92975.doc 1362891 本方、或等效本方公眾地面行動網路（PLMN)之方法，該方 法包括在被造訪PLMN的一單元上留停（3〇〇)無線電話的一 第一步驟。一下一步驟包括唯一識別（302)該單元。一下一 步驟包括使用高於該被造訪PLMN的一優先順序來搜尋 (3 04)PLMNs* —下一步驟包括儲存（3〇6)不是唯一識別到的 單元的一更高優先順序PLMN的這些已被發現頻率的歷史 紀錄°當在單元上留停時’執行更高優先順序的凡肘^頻 率的任何隨後搜尋.包括除了留停的無線電話的唯一識別單 π歷史紀錄中所列出這些頻率之外的可用頻率掃描（3〇8)。 【實施方式】 本發明提供一種方法，用以允許一行動單元在相同地理 區域中執行先前掃描期間，僅以無線電存取技術來搜尋本 方PLMN與更局優先順序PLMNs，以及搜尋尚未折扣之更高 優先順序網路的頻率（即是判斷不是HPLMn或更高優先順 序PLMNs)。此可節省時間與行動單元電池電力。此外，配 合相當簡4的軟體修改且不需要額外硬體，京尤可在一通信 系統中實施未發明能，因此便限制任何成本耗費。 根據本發明以允許更高優先順序網路掃描可提供數個優 點。這些優點包括（但不限於）下列範例。行動單元可掃描屬 =其他技術㈣的可用更高優先順序服務。當—本方或更 门優先順序網路可使用_，掃描便能減少漫遊收費。行動 單疋可減J/必需掃描的次數以獲得有關本方或更高優先順 序網路的服務，藉此節省電池耗電量。此外，本方或更高 優先順序網路可提供能由行動單元有益使用的更有效服 92975.doc 1362891 務。 圖1與2是根據本發明而顯示行動無線電話操作。大體 上，通信網路具有複數個單元，用以將無線電話服務提供 給在一對應地理區域中的一無線電話。不同網路會在一地 理區域中具有重疊的單元涵蓋範圍。一網路的每個單元可 提供由固定位置基地台所建立的一無線通信涵蓋區域。每 個基地台可運作為配合行動無線電話傳送及接收訊息。由 於無線電話屬於行動裝置，所以當無線電話在單元及/或通 信系統間漫遊時，就需要搜尋本方無線電存取技術通信網_ 路。如GSM等通信系統能在由絕對射頻通道編號（ARFCN) 所識別無線電通道的頻帶上操作。例如，在GSM 900 MHz 頻帶中使用ARFCN 1至124。相對地，GSM 1800 MHz頻帶 使用 ARFCN 512 至 885，且 GSM 1900 MHz 頻帶使用 ARFCN 512至810。若要避免頻率干擾，不同的PLMN業者不能在相 同地理區域中使用相同頻率廣播。 實際上，當行動台（MS)10開機時，它便會嘗試聯繫一公 眾地面行動嫡路（PLMN)，特別是提供服務的最後註冊 PLMN。行動台能選取PLMN的一本地單元（單元#1)基地台 (BS)12，且行動台10與基地台12初始化及註冊本身之間的 通信，於是行動台留停在基地台的網路（例如GSM或 WCDMA) 〇行動台10同步於基地台12的一控制通道13，並 讀取PLMN ID、ARFCN、單元識別符（CELL ID)、與基地收 發器台識別碼（BSIC)。任何或所有此資訊都是用來唯一識 別行動台所留停的特殊單元。無線電話可將此資訊儲存在 92975.doc -9 - 1362891 儲存裝置11，例如，該儲存裝置11可以是一用戶識別模組 (SIM)、萬用SIM (USIM)、或如非揮發性記憶體等記憶體。 典型上，一行動台可在所屬本方PLMN上操作◊然而，假 使行動台在母國漫遊時，則會留停且註冊於一被造訪的 PLMN (VPLMN)與基地台。例如，VPLMN是由如GSM與 WCDMA等一個或多個不同無線電存取技術所組成。較佳 PLMNs清單（可能包括VPLMN)能預先儲存在一用戶識別模 組（SIM)卡。行動台的本方網路供應者會指派這些列出之 PLMNs的優先順序。行動台的最高優先順序網路是所屬本-方公眾地面行動網路（或等效本方PLMN)。然而，由於行動 台正在漫遊，所以行動台會發現本身己留停在一較低優先 順序VPLMN。因此，數個其他更高優先順序網路皆適用於 行動台。必須透過掃描來判定這些更高優先順序網路是否 存在。 當留停在一 VPLMN時，會依據3GPP標準要求行動台週期 性執行搜尋，藉此尋找存取更高優先順序網路，而且最好 是所屬本方1^]\11^。明確而言，在3〇?? 23.122規格5.2,0版 本章節4.4.3.3中描述”如果行動台是在一 VPLMN，行動台應 週期性嘗試獲取所屬HPLMN或更高優先順序PLMN之服 務…”。由於HPLMN是典型最高優先順序，並且如果行動單 元已留停在HPLMN，則不需要搜尋，所以本發明在VPLMN 不是行動單元的HPLMN的情況是有效。 因此，請參考圖1與2，行動台10將搜尋本方PLMN與高於 無線電話目前留停的VPLMN的較高優先順序PLMNs。例 92975.doc -10- 1362891 如’無線電話可監視具有足夠信號強度的任何同位置或附 近單元"、16、18的頻率15、17、19。然後，無線電話可 判斷运些任何單元是否為高於所留停之單元以的更高優先 順序PLMN。 本發月#冑觀點為，接著當無線電話留停在一特殊單 元時，則無線電話會儲存所發現之不屬於一本方或更高優 先順序公眾地面行動網路的頻率歷史紀錄。同樣地，如果 已存在於該特殊留停之單元的錢紀錄時，則無線電話便 會將任何新發現之不屬於更高㈣順序pLMN的頻率增加 到在歷史錄中任何先前發現的頻率。無線電話可將歷史 紀錄儲存在儲存袭置U，例如該儲存裝置u可以是―讀、 USIM、或如非揮發性記憶體等記憶體。歷史紀錄將與唯一 識別的單元㈣，據此，由於無線電話先前已決定該唯一 識別單元㈣—特殊頻率15、17、19僅被—不想要机随 使用，所以無線電話將不再需要搜尋該頻率。最好是，無 線電話可針對屬於VPLMN之複數個單元的每個單元，儲存 所發現之不屬於本方或更高優先順序公眾地面行動網路的 個別頻率歷史紀錄。 其後，除了在無線電話留停的唯一識別之單元的歷史紀 錄中鮮i出的頻率15、17、19之外，無線電話將掃描本方 或更尚優先順序公眾地面行動網路的每一頻率。此將節省 相當的搜尋時間與相關的電池耗電量。 例如，當留停在一 VPLMN網路的一單元（#1)時，行動台 可執行搜尋本方與更高優先順序pLMNs。行動台可儲存一 92975.doc -11 - 1362891 包括下列資訊的記錄：在PLMN搜尋時，用於唯一識別伺服 方單元的資訊（例如單元ID 123456789、ARFCN、BSIC等）； 以及頻率15、17、19的ARFCNs，其中該等頻率會轉變成非 本方或更高優先順序PLMNs的PLMNs(例如ARFCN 20、30 與40)。在圖1的範例中，？1^]^>11.〇.8 111/22、111/3 3與111/44 皆不是本方或更高優先順序PLMNs的所有PLMNs。此時， 無線電話能執行正常通信。然而，當無線電話漫遊且再次 留停在VPLMN網路（當行動台建立及儲存歷史紀錄資訊時 所在的VPLMN網路）的相同單元時，行動台必須執行另一次 搜尋本方與更高優先順序PLMNs頻率。在此情況，行動台 目前能使用儲存的歷史紀錄來避免同步與讀取已發現不屬 於本方或更高優先順序PLMNs的頻率15、17、19上的PLMN I.D.(即是略過搜尋）^例如，單元ID ! 23456789具有不想要 頻率ARFCN 20、30與40的歷史紀錄。因此，在此PLMN搜 尋中，行動台將不會嘗試同步或讀取關於單元#2、#3、或 #4(即是，PLMN I.D.s 111/22，111/33 與 111/44)的 PLMN I.D.，藉此節―省時間與電力。 可能狀況為，在一無線電話將非更高優先順序PLMNs的 頻率歷史紀錄儲存在一特殊單元之後，然後實際改變單元 的組態，所以以前不是一更高優先順序PLMN的相同 ARFCN將變成一更高優先順序plmN。在此情況，在無線 電話中儲存的歷史紀錄是不正確。根據3GPP標準，必須掃 描這些特殊頻率。因此，本發明可提供僅當將無線電話開 機時才會儲存前述的記錄（例如儲存在RAM)，使得每個開 92975.doc -12- 1362891 機時就會再次重設歷史紀錄的記錄。如此，如果由於實際 單元組態變更，而導致無線電話甚至已陷入無法發現一更 高優先順序PLMN的模式中，使用者可將無線電話關機並重 新開機來排除問題。或者，無線電話具有用以抹除歷史紀 錄的週期性逾時週期（例如三小時），且無線電話必須將重新 建置歷史紀錄。 還有一種可能狀況為，使用者可改變在SIM或USIM上的 受使用者控制之PLMN清單，所以之前不是一更高優先順序 PLMN的（當執行與儲存一先前搜尋時）目前是一更高優先-順序PLMN。在此情況，本發明提供如果使用者改變該受使 .用者控制之PLMN清單，則會被重設（即，破壞）先前PLMN 搜尋的所有歷史紀錄之記錄。或者，行動台仍然可儲存已 發現非本方或更高優先順序PLMNs之ARFCNs的PLMN識 別（ID)。如此，如果改變該受使用者控制之較佳PLMN清 單，行動台仍然可使用儲存的資訊以節省目前耗電量。此 為較佳技術。 還有一種可能狀況為，如果無線電話目前留停的VPLMN 網路支援3GPP標準的相等PLMN特徵，則可提供無線電話 一視為相等於VPLMN的PLMNs清單。（會在連接及路由區域 更新時將清單提供給的電話）。然而，如果無線電話當執行 最初PLMN搜尋時使用的等效PLMN清單不同於目前正在 使用的等效PLMN清單（亦即，當執行先前PLMN搜尋時之前 不是一更高優先順序PLMN的一 PLMN現在可能是目前一 更高優先順序PLMN)，則本發明可提供如下述的三個解決 92975.doc -13- 1362891 方案。 第一，如果等效PLMNs現在使用，則無線電話無法儲存 一先前PLMN搜尋的記錄；如果等效PLMNs目前在使用，貝|J 無線電話無法使用任何所儲存之先前PLMN搜尋的歷史紀 錄之記錄。 第二，如果當執行一先前PLMN搜尋時等效PLMNs正在使 用，則無線電話便可將此時為使用中之等效PLMN清單儲存 為該PLMN搜尋之已儲存歷史紀錄資訊的一部分。然後，當 執行未來的PLMN搜尋時，如果目前使用中的等效PLMN清― 單相同於當執行最初搜尋（與儲存的歷史紀錄有關）時使用 的等效PLMN清單，則無線電話只使用該儲存的資訊，藉此 最小化電池消電量。應該注意，極可能等效清單實際上相 同。 第三，無線電話可只儲存與已發現之非本方或更高優先 順序PLMNs的ARFCNs每一者有關的PLMN IDs。如此，當 執行一稍後搜尋時，如果該等PLMN IDs之一是一更高優先 順序PLMN，則無線電話將知道必須同步及讀取關於單元的 PLMN ID，以對它重新驗證。 作為一保證不會失敗的解決方案，無線電話始終能徹底 搜尋本方或更高優先順序PLMNs使用中的所有可用頻率， 並使用任何新發現的非本方或更高優先順序PLMN之頻率 來更新歷史紀錄。同樣地，可要求無線電話針對較佳公眾 地面行動網路清單中的任何改變來抹除歷史紀錄。

優點為，本發明提供藉由略過搜尋非更高優先順序PLMN 92975.doc -14 - 1362891 業者所使用的頻率，大幅減少電池耗電量。此外，無線電 話僅以可屬於更高優先順序PLMNs的頻率來週期性執行搜 尋更尚優先順序PLMNs，並使用已發現非由更高優先順序 PLMN業者使用的這些新頻率來更新儲存的歷史紀錄。 可參考圖3而進一步了解本發明的方法。該方法可提供一 無線電話搜尋無線電存取技術通信網路。每個通信網路包 括複數個單元，以將無線電話服務提供給在一對應地理區 域中的無線電話。每個單元包括傳呼與語音通信，並具有 由固定位置基地台建立的一無線通信涵蓋區域，其中該固 定位置基地台的操作能將訊息傳送給無線電話，並從其接 收訊息。 μ

在一第一步驟300 ’行動無線電話能註冊及留停在益線電 話可使用的-個或多個無線電存取技術中具有服務性的一 本地PLMN(典型是最好可用的網路）。無線電話亦可唯一識 別（步驟3〇2)其留停的單元。無線電話可能留停在其可用的 最向優先順序職_如本方）。然而，對於本發明而言， 無線電話能_停在村用最高優先順序PLMN的-被造訪 凡讀上。此需要無線電話開始搜尋—更高優 ΓΝ，而且最好是所屬本方或等效本方網路。當在VPLMN 時，無線電話可開始正常接收與響應或確認訊息與通卜 然而，行動無線電話目前需 σ 順序脑… ^要週期料描本方或更高優先 ^下:步驟304包括搜尋優先順序高於無線電話留停 以么眾地面行動網路的公眾地面行動網路。 92975.doc -15- 1362891 ^發明的一新觀點是，儲存（步驟306)所發現之非本方或 更间的優先順序公眾地面行動網路的頻率歷史紀錄。同樣 果已有該留停之單元的一歷史紀錄，那麼無線電話 便會將任何新發現之非本方或更高優先順序PLMN的頻率 '曰加到任何先前發現頻率的歷史紀錄。無線電話可將歷史 紀錄儲存在儲存裝置，例如該儲存裝置可以是— SIM、 USIM、或如非揮發性記憶體等記憶體。歷史紀錄將與來自 ' 的唯識別單元有關，據此，由於無線電話先前已 決疋該唯一識別單元内的一特殊頻率僅被一不想要的 PLMN使用，所以無㉟電話將不#需要掃描該頻率。最好 是，無線電話針對屬於VPLMN之複數個單元的每個單元， 储存所發現之不屬於本方或更高優先順序公眾地面行動網 路的個別頻率歷史紀錄。 其後，當無線電話留停在該識別之單元時，除了在無線 電話留停的唯-識別之單元的歷史紀錄中所列出的頻率之 外，無線電話將掃描（步驟3〇8)本方或更高優先順序公眾地 面行動網路的每-頻率。此將節省相當的搜尋時間與相關 的電池耗電量。纟於行動單元不再需要掃描所有可能無線 電存取技術與所有可能頻率而浪費電力，所以此將節省搜 尋時間與相關的電池耗電量。 在一較佳具體實施例中，方法包括進一步下列步驟：週 期性搜尋（步驟310)本方或更高優先順序公眾地面行動網路 所有可用的無線電存取技術及使用中的頻率，但是以一非 常慢的搜尋速率，因而不會使用較多的電池電力；以及使 92975.doc -16- 1362891 用任何新發現的非本方或更高優先順序PLMN之頻率來更 新（步驟312)歷史紀錄。所期望的狀況為，在無線電話已儲 存一歷史紀錄之後，PLMN改變其無線電存取技術或頻率。 此是保證不會失敗的技術，以確保無線電話能根據3Gpp標 準的需求而保持最新的資訊。或者，在無線電話開機或在 某段時間過去之後，每次重新開始該儲存步驟中的歷史紀 錄0 本發明可提供期望行動台可在不同無線電存取技術網路 之中選擇最好可用網路類型的服務供應者的特殊優點。這 些特徵可提供業者使用這些相同行動台的方法，而將對網 路的影響降至最低限度。 此外，應該確認到，透過使用能夠停留在數個不同無線 電技術系統上的多重模式無線電話，本發明的方法亦適用 於知描一種以上無線電存取技術。 雖然本發^在較佳具體實施㈣本文巾描述，但是熟 諳此技者了解到本發明能以許多方式修改，而且假設除*了、 前述特別描逑之外的許多具體實施例。因此，文後申請專 利範圍涵蓋在本發明廣泛範圍中的本發明所有修改/ 【圖式簡單說明】 相信是新本發明特徵是特別在文後申請專利範圍中描 述。連同進-步目的與優點的本發明能透過參考連同附圖 的描述而更了解，在圖中的相同參考數字是以相同參考數 字識別相同元件，而且其_ : 圖1是根據本發明而描述-行動單元與-網路的簡化方 92975.doc •17· 1362891 塊圖； 圖2是根攄本發明而描述在一行動單元與一網路之間的 互作用；及 圖3是根攄本發明而描述一行動單元操作方法的流程圖。 【主要元件符號說明】 11 儲存裝置 10 行動台 12 基地台 13 控制通道 14, 16, 18 〇0 — 早兀 15, 17, 19 頻率 92975.doc 18-

Claims (1)

1362891 第093113001號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(96年5月） 叽年^月ί曰

請專利範圍： 供無線電話搜尋更高優先順序公眾地面行動網路之 方法，該方法包含： 在一被造訪公眾地面行動網路的一單元上註冊及留停 (300)該無線電話； 唯一識別（302)該單元； 當在該唯一識別之單元註冊及留停時，使用高於被造 訪公眾地面行動網路的一優先順序以搜尋（304)公眾地面 行動網路；及 儲存（306)在搜尋步驟期間所發現之非為更高優先順序 公眾地面行動網路的頻率之歷史紀錄，其中該歷史紀錄 是與該唯一識別的單元有關。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含：在除了對 於無線電話註冊及留停的該唯一識別單元之歷史紀錄中 列出的頻率之外的頻率中，掃描更高優先順序公眾地面 行動網路。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該儲存步驟包括儲存 與該等ARFCNs每一者有關的PLMN IDs，且該等PLMN Ids被發現不是在搜尋步驟中的本方或更高優先順序 PLMNs。 4.如申請專利範圍第1項之方法，其中該儲存步驟包括儲存 這些發現頻率的個別歷史紀錄，且該等發現的頻率不是 複數個被造訪公眾地面行動網’路單元每一者的一更高優 先順序公眾地面行動網路。 92975-960504.doc 1362891 5.如申請專利範圍第1項古 是更m 中該儲存步驟包括將不 力到^ 公眾地面㈣網路的任㈣發現頻率掸 6. 加到歷史紀錄的任何先前發現頻率。 曰 如申請專利範圍第丨項之方法，其 Φ V 44r /. 、 Μ在儲存步驟中的歷 史紀錄旎在下列群的至少一 " 話啟動h 者上重新開始：每次無線電 3啟動且在一逾時期間之後。 如申請專利範圍第!項之方法，其進一步包含. 以一慢速率週期性搜尋（310)，如此在益 的所有無線電存取技術與頻率中，不優 公眾地面行動網路消耗許多電池電力；及q優先順序 使用不是-更高優先順序Μ地面行動網路的任 發現頻率更新（312)歷史紀錄。 8. 如申請專利範圍第!項之方法，其進一步包含： 將公眾地面行動網路清單提供給無線電話·及 ▲如果在f诸存的較佳公眾地面行動網路清單中有改 變’便抹除歷史紀錄。 9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該儲存步驟包括將該 歷史紀錄儲存在該無線電電話的一個或多個非揮發性記 憶體，及與該無線電話有關的一用戶識別模組。 10· 一種用於-無線電話以搜尋更高優先順序公眾地面行動 網路之方法，該方法包含下列步驟： 在一被造訪公眾地面行動網路的一單元上註冊及留停 (300)該無線電話； 電話； 將公眾地面行動網路清單提供給該無線 92975-960504.doc -2- 唯一識別（302)該單元； 當在該唯一識別之單元註冊及留停時，使用高於被造 訪公眾地面行動網路的一優先順序以搜尋（3〇4)公眾地面 行動網路；及 對於被造訪公眾地面行動網路的複數個唯一識別單元 之母一者’儲存所發現頻率之個別歷史記錄，這些頻率 不是一更高優先順序公眾地面行動網路的； 除了在該無線電話註冊及留停的唯一識別單元之歷史 紀錄争列出的頻率，週期性地掃描更高優先順序公眾地 面行動網路；及 將不疋更尚優先順序公眾地面行動網路的任何新發現 頻率增加到該歷史紀錄的任何先前發現的頻率中。 U·如申請專利範圍第H)項之方法，其以在儲存步驟中的 歷史紀錄能在下列群的至少—者上重新開始：每次該無 線電話啟動與在一逾時期間之後〇 〆… 12·如申請專利範圍第10項之方法，其進一步包含： 以-慢逮率週期性搜尋⑽），如此於所有無線電存取 技術與由該無線電話支援的頻 妯面彡-& , 町文间優先順序公眾 地面仃動網路不會消耗許多電池電力；及 使用不是更高優先順序公眾地面行動 現頻率而將歷史紀錄更新（312)。 、可新發 步包含當在一儲 變時，將該歷史 13.如申請專利範圍第1〇項之方法，其進— 存的較佳公眾地面行動網路清單_有改 紀錄抹除。 92975-960504.doc -3 - 1362891 14.如申請專利範圍第10項之方法，其中該儲存步驟包括儲 存與該等ARFCNs的每一者有關的PLMN IDs，且該等 PLMN Ids被發現不是在搜尋步驟中的本方或更高優先順 序 PLMNs。 92975-960504.doc 4-