СПОСОБ ПОИСКА ЯЧЕЕК В РЕЖИМЕ ПРЕРЫВИСТОГО ПРИЕМА В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2005 года по МПК H04B1/40 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к способу поиска ячеек (сот) в системе мобильной связи и, в частности, к способу поиска ячеек в режиме прерывистого приема для снижения потребляемой мощности в мобильном терминале.

Уровень техники

Мобильность и портативность, в общем, являются главными характеристиками мобильного терминала. Для обеспечения мобильности и портативности в качестве источника энергии для мобильного терминала используют батарею. Время ожидания является периодом времени, в течение которого компоненты находятся в режиме низкой потребляемой мощности. Были проведены исследования для увеличения времени ожидания в мобильном терминале. Наибольшая часть потребляемой мощности в мобильном терминале обусловлена током неактивного режима, цифровыми компонентами и радиочастотными (РЧ) компонентами в мобильном терминале. Для увеличения времени ожидания потребляемая мощность в каждом элементе должна быть сведена к минимуму. Ток неактивного режима относится к потребляемой мощности в период приема при отсутствии сообщений. Потребляемую мощность, обусловленную током неактивного режима, обычно наблюдают в РЧ генераторе, ЖК дисплее (жидкокристаллическом дисплее), микропроцессоре и источниках электропитания. РЧ генератор имеет самую высокую потребляемую мощность, обусловленную током неактивного режима. Поэтому потребляемая мощность в РЧ генераторе должна быть снижена. Чтобы сделать это, необходимо снизить время, требуемое для включения РЧ модуля.

Мобильный терминал универсальной мобильной телекоммуникационной системы (УМТС, UMTS) периодически включает РЧ модуль для проверки, подвергался ли он персональному вызову. Более конкретно, мобильный терминал УМТС периодически включает приемник для контроля канала индикации персонального вызова (КИПВ, PICH), обнаруживает индикатор персонального вызова (ИПВ, PI) от КИПВ и демодулирует канал персонального вызова (КПВ, PCH), если ИПВ=1 или ИПВ="стертое" состояние. В то же самое время мобильный терминал ищет ячейки для определения, имеется ли Узел В, имеющий более высокий уровень сигнала, чем Узел В текущего активного набора. Поиск ячеек обычно проводят в три этапа, то есть проводят синхронизацию временных интервалов, группирование кадров и поиск ячеек.

Согласно спецификации УМТС используют скользящий КИПВ для поиска ячеек. Это является способом буферизации данных при изменении времени включения приемника и поиске ячеек на основе буферизованных данных.

Однако способ поиска ячеек, использующий скользящий КИПВ, невыполним в действительности, так как требуется длительное время для сбора кадров информации, необходимой для поиска ячеек, и так как перемещение мобильного терминала может изменить окружающую среду для радиосвязи в течение этого временного периода.

Сущность изобретения

Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка способа поиска ячеек в режиме офлайн, который увеличивает время ожидания мобильного терминала в режиме прерывистого приема в системе мобильной связи, которая передает список соседей.

Другой задачей настоящего изобретения является разработка способа поиска ячеек в режиме прерывистого приема лишь в случае, когда уровень приема Узла В активного набора будет равным или меньше, чем пороговое значение, для того чтобы увеличить время ожидания мобильного терминала в системе мобильной связи.

Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка способа проведения поиска ячеек лишь на соседних ячейках, имеющих уровни сигнала, превышающие пороговое значение в режиме прерывистого приема, для того чтобы увеличить время ожидания мобильного терминала в системе мобильной связи.

Для решения вышеупомянутых и других задач предложен способ поиска ячеек в режиме прерывистого приема в мобильном терминале, который принимает список соседей от Узла В. Мобильный терминал выполняет синхронизацию временных интервалов посредством подачи питания в приемник, буферизует данные, принятые от соседних Узлов В, включенных в список соседей, выключает РЧ модуль и выполняет поиск ячеек в режиме офлайн при использовании буферизованных данных.

Краткое описание чертежей

Вышеупомянутые и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидными из нижеприведенного подробного описания со ссылкой на сопроводительные чертежи, в которых:

фиг.1 - блок-схема приемника для выполнения поиска ячеек в режиме офлайн согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая способ поиска ячеек в режиме прерывистого приема в системе мобильной связи согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг.3 - подробная блок-схема, иллюстрирующая поиск ячеек в режиме офлайн, показанный на фиг.2,

фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая способ поиска ячеек в режиме прерывистого приема в системе мобильной связи согласно другому варианту осуществления изобретения,

фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая способ поиска ячеек в режиме прерывистого приема в системе мобильной связи согласно третьему варианту осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. В нижеприведенном описании хорошо известные функции или структуры не описаны подробно, так как в противном случае они бы перегружали описание изобретения избыточной его детализацией.

Три варианта осуществления предназначены для снижения потребления мощности во время поиска ячеек в режиме прерывистого приема в системе мобильной связи и таким образом направлены на увеличение времени ожидания мобильного терминала. Один из них представляет собой трехэтапный поиск ячеек в режиме офлайн на последнем этапе известного процесса поиска ячеек. Другой вариант представляет собой периодический поиск всех соседних ячеек, выбор соседних ячеек, в которые имеется вероятность передачи обслуживания и периодический контроль выбранных соседних ячеек. Другой вариант не предполагает выполнения поиска ячеек, когда энергия Узла В текущего активного набора равна или превышает энергию порогового значения. Варианты осуществления могут быть реализованы отдельно друг от друга или в сочетании.

Первый вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на фиг.1 и 2. На фиг.1 показана блок-схема приемника для выполнения поиска ячеек в системе мобильной связи, а на фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая поиск ячеек согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.1, дециматор 101 принимает I (синфазный) сигнал Rx_I и Q (квадратурный) сигнал Rx_Q и выдает на выходах I_On своевременные данные включения I, Q_On своевременные данные включения Q, I_Late данные позднего включения I и Q_Late данные позднего включения Q. Память 103 принимает данные от дециматора 101 и работает согласно разрешающему сигналу STEP3_OFFLINE_EN 113 в режиме офлайн, принятому от более высокого уровня. Если разрешающий сигнал STEP3_OFFLINE_EN 113 в режиме офлайн установлен для разрешения, память 103 принимает сигнал указания буферизации KEEP_DATA_SIZE 111, указывающий количество данных, которые должны быть буферизованы из более высокого уровня, и буферизует столько данных, принятых от дециматора 101, сколько указано. Размер буферизованных данных вычисляется путем сложения длительности одного временного интервала (2560) с периодом накопления Nc и умножения результата сложения на 2 выборки, приходящиеся на один чип. После этого память 103 принимает сигнал считывания данных STEP3_MEM_RD_INDEX 112 из более высокого уровня и считывает данные в положении, которое указано сигналом считывания данных. Мультиплексор (MUX) 105 выбирает данные, принятые из дециматора 101, или данные, принятые из памяти 103 согласно разрешающему сигналу STEP3_OFFLINE_EN 113 в режиме офлайн. Если разрешающий сигнал STEP3_OFFLINE_EN 113 в режиме офлайн установлен для запрещения, MUX 105 выбирает данные, принятые от дециматора 101, и если разрешающий сигнал STEP3_OFFLINE_EN 113 в режиме офлайн установлен для разрешения, то он выбирает данные, принятые из памяти 103. Выходной сигнал MUX 105 подается на вход блока 107 коррелятора. Контроллер 115 подает сигнал KEEP_DATA_SIZE 111 индикации буферизации в память, сигнал считывания данных STEP3_MEM_RD_INDEX 112, определенный показателем 1-й величины корреляции в память, разрешающий сигнал STEP3_OFFLINE_EN 113 в режиме офлайн в мультиплексор (MUX) 105 и память 103. Контроллер 115 также определяет включение/выключение поиска ячеек и подает сигнал выключения поиска ячеек CELL_SEARCH_ON/OFF 114 в коррелятор 107. Блок 107 коррелятора включает в себя множество корреляторов, 16 корреляторов, как показано на фиг.1. В этом случае поиск ячеек может быть выполнен одновременно на 16-ти корреляторах, по меньшей мере, в одном Узле В. Каждый коррелятор измеряет корреляцию между сгенерированным внутри кодом скремблирования и входными данными на базе чипов. Когда разрешающий сигнал в режиме офлайн устанавливается для разрешения, это предполагает, что третий этап поиска ячеек выполняется в режиме офлайн. Буферизацию данных можно будет выполнить на первом этапе поиска ячеек.

Мобильный терминал переходит в активное состояние из неактивного режима работы при различных обстоятельствах, например, когда РЧ модуль периодически включают для контроля ИПВ или когда генерируются другие прерывания. Если осуществляется персональный вызов, мобильный терминал получает сообщение персонального вызова и выполняет поиск ячеек одновременно в некоторых случаях.

Как показано на фиг.2, после того как мобильный терминал перейдет в активное состояние из неактивного режима, он подает питание в РЧ модуль на этапе 201. Здесь следует заметить, что нижеприведенное описание ограничено ссылкой лишь на поиск ячеек. Мобильный терминал определяет, должен ли быть выполнен поиск ячеек на этапе 203. Поиск ячеек периодически выполняют при использовании внутреннего таймера (не показан). Если не должен быть выполнен поиск ячеек, питание РЧ модуля выключается на этапе 216 и процесс завершают. Если должен быть выполнен поиск ячеек, мобильный терминал выполняет первый этап поиска ячеек, то есть синхронизацию временных интервалов на этапе 205. На первом этапе поиска ячеек получают N пиковых значений, превышающих заданное значение при проведении операции корреляции. На этапе 207 мобильный терминал определяет, был ли принят список соседей от обслуживающего Узла В. После приема списка соседей мобильный терминал подает сигнал указания буферизации в память 103, как показано на фиг.1, и память 103 буферизует данные, полученные от N Узла В в списке соседей на этапе 209. Мобильный терминал выключает РЧ модуль на этапе 211 и выполняет поиск ячеек в режиме офлайн на этапе 213. С другой стороны, если список соседей не принят на этапе 207, мобильный терминал выполняет поиск ячеек в режиме онлайн на этапе 215.

На фиг.3 показана блок-схема, иллюстрирующая трехэтапный поиск ячеек в режиме офлайн и в режиме прерывистого приема согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Поиск ячеек в режиме офлайн выполняют лишь в случае, если принят список соседей.

Этапы 301-307 относятся к инициализации для поиска ячеек. Мобильный терминал устанавливает переменную К, указывающую число пиков, равное или большее порогового значения, достигнутого на первом этапе поиска ячеек, в положение 0 на этапе 301 и обозначает положение в памяти 103 для корреляции К-ого пика на этапе 302. Показатель К-ого пика записывается в регистр112 фиг.1. На этапе 303 фаза кода скремблирования устанавливается на первоначальную величину 0. Мобильный терминал инициализирует генераторы кода скремблирования (не показаны) для корреляторов и подает маску с нулевым смещением на этапе 305. Маска с нулевым смещением согласует время генерирования кодов скремблирования с границей 0-ого временного интервала. На этапе 307 переменная i, указывающая величину накопления данных, устанавливается на первоначальную величину 0 и инициализируется накопитель. Затем мобильный терминал осуществляет комплексное сжатие первого пика среди N пиков, полученных на первом этапе поиска ячеек по фиг.2 по принципу "от чипа к чипу", коррелирует первый пик на этапе 309 и накапливает результат корреляции на этапе 311. На этапе 313 переменную i сравнивают с заданным периодом Nc накопления для определения того, был ли первый пик скоррелирован для периода Nc накопления. Если корреляция не завершена для периода накопления, переменная i получает приращение на 1 на этапе 312 и процедура возвращается к этапу 309. То есть этапы 309 и 311 повторяются до тех пор, пока не будет завершена корреляция для периода Nc накопления. После завершения корреляции для периода Nc накопления мобильный терминал вычисляет энергию накопленных данных на этапе 315 и обнаруживает самые высокие значения корреляции при сравнении последовательно полученных значений корреляции соседних ячеек на этапе 317. Число самых высоких значений корреляции не ограничено, но оно равно 3 в данном случае. На этапе 319 мобильный терминал проверяет, остались ли еще соседние ячейки, которые должны быть подвергнуты поиску в списке соседей. Если остаются соседние ячейки, этапы 305-317 повторяются для оставшихся соседних ячеек. Если будет определено, что энергия всех соседних ячеек была подсчитана на этапе 319, мобильный терминал проверяет, равна ли фаза кода скремблирования 38400 чипам на этапе 220 для того, чтобы определить, были ли проведены вышеупомянутые этапы для кадра. Если кадр еще не обработан, мобильный терминал увеличивает фазу кода на один временной интервал, то есть на 2560 чипов на этапе 221, и затем повторяет этапы 305-319. Когда будет вычислена энергия кадра для всех соседних ячеек, мобильный терминал считывает энергию и показатели фазы трех кодов скремблирования, соответствующих трем самым высоким энергетическим уровням на этапе 222. Показатели кодов скремблирования приведены в списке соседей. На этапе 224 мобильный терминал проводит трехэтапный поиск ячеек для всех пиков, полученных на первом этапе поиска ячеек фиг.2.

Фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая способ поиска ячеек в режиме прерывистого приема в системе мобильной связи согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.4, мобильный терминал измеряет уровни сигнала соседних ячеек на этапе 401 и проводит поиск соседних ячеек, в которые могла произойти передача обслуживания на этапе 403. Соседние ячейки, в которые могла иметь место передача обслуживания, могут быть определены проверкой того, были ли уровни сигнала большими, чем пороговое значение. Если были обнаружены такие соседние ячейки, мобильный терминал определяет, истек ли заданный временной период на этапе 407. Если это имело место, мобильный терминал возвращается к этапу 401, а в противном случае мобильный терминал определяет, истек ли второй заданный временной период на этапе 409. Если истек второй заданный временной период, мобильный терминал возвращается к этапу 405. Первый временной период длиннее второго временного периода. То есть, если поиск ячеек повторяется для соседних ячеек, в которые могла произойти передача обслуживания в течение первого временного периода и затем второй временной период истек, то определяется, что соседние ячейки, вероятно, имеющие передачу обслуживания, изменились при измерении уровней сигнала всех соседних ячеек.

Фиг.5 иллюстрирует блок-схему, показывающую способ поиска ячеек согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.5, мобильный терминал получает распределение интервалов времени, отличное от распределения интервалов времени активного набора на этапе 501 после того, как он переходит в активное состояние из неактивного режима работы. На этапе 503 мобильный терминал определяет, был ли принят сигнал персонального вызова. После принятия сигнала персонального вызова мобильный терминал обрабатывает сигнал персонального вызова на этапе 519. Если сигнал персонального вызова не был принят, мобильный терминал измеряет энергию активного набора на этапе 505 и сравнивает эту энергию с пороговым значением на этапе 507. Если энергия превышает пороговое значение, мобильный терминал определяет число ячеек i, которые не подверглись поиску на этапе 509. Если эта энергия равна или меньше порогового значения, мобильный терминал проводит поиск ячеек на этапе 515. После этапа 509 мобильный терминал сравнивает переменную i с числом ячеек, которые не предполагают искать, то есть число ячеек N, на котором завершают поиск. Если i меньше числа N, на котором завершают поиск, то мобильный терминал переходит в режим неактивного состояния без поиска ячеек на этапе 513. Если i равно или больше числа N, на котором завершают поиск, мобильный терминал выполняет поиск ячеек на этапе 515 и затем переходит в режим неактивного состояния на этапе 517.

В соответствии с настоящим изобретением, описанным выше, трехэтапный поиск ячеек выполняют в режиме офлайн лишь по тем ячейкам, в которые может произойти передача обслуживания, и поиск ячеек не проводится, когда энергия активного набора является достаточно высокой. Поэтому экономится потребление энергии в РЧ модуле и увеличивается время ожидания мобильного терминала.

В то время, как изобретение было показано и описано со ссылкой на определенные предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники будет ясно, что различные изменения в форме и деталях изобретения могут быть сделаны без отступления от его сущности и объема патентных притязаний, определяемых прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к системам мобильной связи. Технический результат состоит в разработке способа поиска в режиме прерывистого приема. Для этого измеряют уровни сигналов от соседних ячеек и сравнивают их с первым пороговым значением. Затем проводят поиск ячеек только по соседним ячейкам, имеющим уровни сигналов выше первого порогового значения. Во втором варианте осуществления изобретения поиск ячеек не проводят, если уровень сигналов активного набора выше второго порогового значения в режиме прерывистого приема. В третьем варианте осуществления изобретения проводят поиск ячеек в режиме офлайн и в режиме прерывистого приема на последнем этапе трех обычных этапов поиска ячеек. 8 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для управления поиском ячеек, содержащее дециматор для приема сигналов от множества узлов В и вывода данных, память для буферизации данных, выведенных из дециматора, в соответствии с информацией о размере данных буферизации, принятой от контроллера, мультиплексор для выбора данных, выведенных из дециматора, или данных, выданных из памяти, для проведения поиска ячеек в режиме онлайн/офлайн, коррелятор для измерения корреляции скремблирующего кода и данных из мультиплексора для проведения поиска ячеек и контроллер для вывода информации о заданном размере данных буферизации в память, для вывода адресной информации для считывания данных из памяти, для вывода сигнала для мультиплексора и вывода сигнала для коррелятора.2. Способ поиска ячеек в мобильной станции, которая принимает список соседей, заключающийся в том, что определяют поиск ячеек в режиме офлайн, осуществляют буферизацию данных, принятых от дециматора, принимающего сигналы от множества узлов В, в память, выключают радиочастотный (РЧ) модуль, считывают данные, определенные адресом памяти, из показателя, имеющего пиковую величину корреляции, и проводят поиск ячеек в режиме офлайн при использовании считанных данных.3. Способ поиска ячеек по п.2, отличающийся тем, что при определении поиска ячеек в режиме офлайн одновременно с помощью мультиплексора выбирают поиск ячеек в режиме офлайн и с помощью памяти обеспечивают возможность его проведения.4. Способ поиска ячеек в мобильной станции, которая принимает список соседних ячеек, заключающийся в том, что определяют, по меньшей мере, одну подвергающуюся поиску ячейку, если уровень сигнала соседней ячейки в списке соседних ячеек превышает пороговое значение, причем пороговое значение указывает на вероятность передачи обслуживания, проводят поиск определенной подвергающейся поиску ячейки в течение первого заданного периода времени и обновляют подвергающуюся поиску ячейку после истечения второго заданного периода времени, причем первый заданный период времени больше второго заданного периода времени.5. Способ поиска ячеек в мобильной станции, заключающийся в том, что определяют число ячеек для поиска, если уровень сигнала ячейки из активного набора превышает пороговое значение, причем пороговое значение указывает на заданную зону обслуживания ячеек, проводят поиск ячеек, если упомянутое число больше или равно заданному числу ячеек N, на котором завершают поиск, и осуществляют переход в режим ожидания, если упомянутое число меньше заданного числа ячеек N, на котором завершают поиск.6. Способ поиска ячеек в мобильном терминале, который работает в режиме прерывистого приема и принимает список соседей от Узла В, заключающийся в том, что включают радиочастотный (РЧ) модуль, осуществляют буферизацию данных, принятых, по меньшей мере, от одного соседнего Узла В, включенного в список соседей, проводят поиск ячеек в режиме офлайн после выключения РЧ модуля.7. Способ поиска ячеек в мобильном терминале, который принимает список соседей от Узла В, заключающийся в том, что измеряют уровень сигнала, принятого, по меньшей мере, от одного соседнего Узла В в списке соседей, определяют соседние ячейки, если уровень сигнала по меньшей мере одного соседнего Узла В превышает пороговое значение, причем пороговое значение указывает на вероятность передачи обслуживания, и проводят поиск ячеек по определенным соседним ячейкам.8. Способ поиска ячеек по п.7, отличающийся тем, что поиск ячеек по определенным соседним ячейкам проводят в течение первого заданного временного периода.9. Способ поиска ячеек по п.8, отличающийся тем, что поиск ячеек по определенным соседним ячейкам проводят в течение второго заданного временного периода.10. Способ поиска ячеек по п.9, отличающийся тем, что первый заданный временной период длиннее второго заданного временного периода.11. Способ поиска ячеек в мобильном терминале, который принимает список соседей от Узла В, заключающийся в том, что измеряют энергетические уровни активного набора Узла В в списке соседей, когда мобильный терминал переходит в активный режим из неактивного состояния, сравнивают энергетические уровни с пороговым значением, пропускают поиск ячеек конкретного Узла В, если энергетический уровень конкретного Узла В превышает пороговое значение, и проводят поиск ячеек Узла В, если энергетический уровень Узла В ниже порогового значения, и осуществляют переход в режим неактивного состояния.12. Способ поиска ячеек по п.11, отличающийся тем, что дополнительно проводят поиск ячеек, если число случаев пропуска поиска ячеек и перехода в режим неактивного состояния равно или больше заданного значения.13. Способ поиска ячеек по п.11, отличающийся тем, что дополнительно проводят поиск ячеек, если упомянутая энергия равна или меньше порогового значения.14. Способ поиска ячеек в мобильном терминале, который принимает список соседей от Узла В, заключающийся в том, что измеряют энергию, по меньшей мере, одной соседней ячейки в списке соседних ячеек, определяют соседнюю ячейку, если измеренная энергия, по меньшей мере, одной соседней ячейки превышает пороговое значение, причем пороговое значение указывает на вероятность передачи обслуживания, и проводят поиск ячеек в режиме офлайн по определенной, по меньшей мере, одной соседней ячейке.