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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1, mit
dem eine Kommunikationsvorrichtung einen Mobilfunk-Dienstanbieter
in einer Umgebung mit mehreren Dienstanbietern lokalisiert, und
auch eine Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 5, die einen Mobilfunk-Dienstanbieter
in einer Umgebung mit mehrere Dienstanbietern mittels eines gespeicherten
Suchplans lokalisiert.
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Beschreibung der einschlägig verwandten
Technik:
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Aus
der
US 5,504,803 A ist
ein personenbezogenes Kommunikationssystem bekannt, welches es einem
Funk-Handgerät
ermöglicht,
entweder auf ein zellulares Mobiltelefonsystem (CMTS) oder ein privates
Funktelefonsystem (WTS) zuzugreifen, welches das CMTS-Frequenzband
mit verwendet, indem es die CMTS-Kanäle nutzt, die im Servicebereich
des WTS frei sind. Das Funk-Handgerät wählt automatisch zwischen dem
WTS- und dem CMTS-Betriebmodus, indem es eine Liste der WTS-Steuerkanäle behält, auf
die zuvor zugegriffen worden ist, und diese Liste in regelmäßigen Abständen nach
einem WTS durchmustert, das am Ort des Handgeräts verfügbar ist. Wenn in der Liste
kein WTS-Steuerkanal gefunden wird, durchmustert das Handgerät in regelmäßigen Abständen alle
in Frage kommenden WTS-Steuerkanäle,
zum sich an einem verfügbaren
WTS anzumelden. Wenn kein WTS gefunden wird, schaltet das Handgerät in den CMTS-Modus.
Die Durchmusterungsmethode erlaubt es dem Handgerät, sich
schnell auf ein verfügbares
WTS zu synchronisieren, das dem Handgerät einen Dienst bereitstellt,
um die Möglichkeit,
dass das Funk-Handgerät
ankommende Funkrufsignale nicht erfaßt, zu verringern.
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Aus
der
US 5,442,806 A ist
ein Verfahren bekannt zum Auswählen
einer zellularen Trägerfrequenz
für den
Zugriff auf zellulare Airtime-Dienste aufgrund einer Liste von bevorzugten
Systemidentifizierungs-Codes (SIDs). Ein zellulares bzw. Mobiltelefon
wird so programmiert, dass es eine Liste von bevorzugten SIDs in
seinen Speicher aufnimmt, die Trägern
entsprechen, über
die ein Dienst bevorzugt wird. Während
ein SID in einer bevorzugten Liste bleibt, wird die Standard-A/B-System-Auswahlfunktion
von einer Ersatzsystem-Auswahlfunktion ersetzt, die nur drei Trägerauswahlmodi
enthält,
einschließlich
des Home Only-Modus, des SID Only-Modus und eines Roam Saver-Modus.
Mit dem Roam Saver-Trägerauswahlmodus
bevorzugt das Mobiltelefon zunächst Dienste über einen
Heimatträger
und dann über
einen Träger,
der einen SID rundsendet, der zu einem SID in der bevorzugten Liste
paßt,
weist aber niemals Dienste an Notrufziele oder Nicht-Notrufziele
ab, wenn irgendein SID erfasst wird. Statusanzeiger werden unter
anderem dafür
verwendet, zwischen der Nichtverfügbarkeit eines Dienstes, der
Verfügbarkeit eines
Dienstes über
einen Träger,
der einen Heimat-SID rundsendet, oder der Verfügbarkeit eines nicht bevorzugten
SIDs zu unterscheiden. Zusätzlich zu
Mehrfachnummern-Zuordnungsmodulen (NAMs), die eingeschlossen sind,
um die Inanspruchnahme von Diensten von mehreren Träger zu unterstützen, wird
dem Anwender die Option gegeben, manuell zu wählen, welches NAM verwendet
wird, oder es dem zellularen Telefon über eine Auto-NAM-Funktion
zu ermöglichen,
automatisch das NAM eines beliebigen Heimatträgers, der vom Mobiltelefon
erfaßt
wurde, zu wählen
und zu nutzen.
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1 zeigt
einen Teil des Hochfrequenzspektrums. Der Frequenzbereich 10,
der um 800 MHz herum liegt, wird traditionell als zellularer Frequenzbereich
bezeichnet, und der Frequenzbereich 12, der um 1900 MHz
herum liegt, ist ein in jüngerer Zeit
definierter Frequenzbereich, der mit Mobilfunkdiensten bzw. Personal
Communication Services (PCS) assoziiert ist. Jeder, d.h. der zellulare
und der PCS-Bereich, teilt sich in zwei Abschnitte. Im zellularen
Frequenzbereich 10 gibt es den Aufwärtsabschnitt 14, der
für Datenübermittlungen
von einer Mobilfunkvorrichtung zu einer Basisstation, wie einer zellularen
Basisstation, verwendet wird. Der Abschnitt 16 des zellularen
Frequenzbereichs 10 wird für Abwärts-Datenübermittlungen, d.h. Datenübermittlungen
von einer zellularen Basisstation zu einer Mobilfunkvorrichtung,
verwendet. Ebenso wird der Abschnitt 18 des PCS-Frequenzbereichs 12 für Aufwärts-Datenübermittlungen,
d.h. Daten übermittlungen
von einer Mobilfunkvorrichtung zu einer Basisstation, verwendet.
Der Abschnitt 20 des PCS-Frequenzbereichs 12 wird
für Abwärts-Datenübermittlungen,
d.h. Datenübermittlungen
von einer Basisstation zu einer Mobilfunkvorrichtung, verwendet.
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Jeder
dieser Frequenzbereiche teilt sich in Bänder, die normalerweise verschiedenen
Dienstanbietern zugeordnet sind. Beispielsweise weist in den Vereinigten
Staaten die FCC innerhalb ihres Zuständigkeitsbereichs Frequenzen
und Frequenzbänder zu,
wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dagegen können in
anderen Staaten, wie beispielsweise in Großbritannien oder China, Behörden verschiedene
Frequenzzuweisungen für
ihre zellularen und PCS-Bänder
bestimmen. Im Falle des zellularen Frequenzbereichs 10 werden
Frequenzbänder 30 und 32 für die Aufwärts- und Abwärts-Datenübermittlungen
jeweils als Band „a" bezeichnet. In einem
bestimmten geographischen Bereich wird einem Zellulardienstanbieter
das Frequenzband „a" zugeteilt, um mobile
Datenübermittlungen
auszuführen.
Ebenso werden in demselben geographischen Bereich einem anderen
Zellulardienstanbieter die Frequenzbänder 34 (aufwärts) und 36 (abwärts) zugeteilt,
die als Band „b" bezeichnet werden.
Die den Dienstanbietern zugeteilten Frequenzspektren sind getrennt,
damit ihre Datenübermittlungen
sich nicht gegenseitig stören, und
es damit zu ermöglichen,
dass zwei verschiedene Dienstanbieter im gleichen geographischen
Bereich Dienste anbieten. Vor kurzem versteigerte die US-Regierung
das PCS-Frequenzspektrum an Dienstanbieter. Wie beim zellularen
Frequenzbereich teilt sich der PCS-Frequenzbereich in mehrere Bänder auf,
wo verschiedene Dienstanbieter bestimmte Frequenzbänder nutzen
können,
für die
sie innerhalb eines bestimmten geographischen Bereichs die Lizenz
besitzen. Die PCS-Bänder
werden als A, B, C, D, E und F bezeichnet. Das A-Band schließt ein Aufwärtsband 50 und
ein Abwärtsband 52 ein.
Das B-Band schließt
ein Aufwärtsband 54 und
ein Abwärtsband 56 ein.
Das C-Band schließt
ein Aufwärtsband 58 und
ein Abwärtsband 60 ein.
Jedes Aufwärts-
und Abwärtsband
der A-, B- und C-Bänder
ist etwa 30 MHz breit. Das D-Band schließt ein Aufwärtsband 62 und ein
Abwärtsband 64 ein.
Das E-Band schließt
ein Aufwärtsband 66 und
ein Abwärtsband 68 ein.
Ebenso schließt
das F-Band ein Aufwärtsband 70 und
ein Abwärtsband 72 ein.
Die Aufwärts- und Abwärtsbänder der
Bänder
D, E und F sind jeweils etwa 10 MHz breit. Es sei dar auf hingewiesen,
dass es mit den zellularen und PCS-Frequenzbändern möglich ist, immerhin acht verschiedene
Mobilfunk-Dienstanbieter in einem bestimmten Bereich zu haben.
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Jedes
der verschiedenen zellularen und PCS-Bänder besteht sowohl in Aufwärts- als auch in Abwärtsrichtung
aus Steuerkanälen
und Datenübermittlungskanälen. Im
Falle von analogen zellularen Bändern
existieren 21 Steuerkanäle
sowohl für
die „a"- als auch die „b"-Bänder.
Jeder der Steuerkanäle schließt einen
Aufwärts-
und einen Abwärtsabschnitt ein.
Die Steuerkanäle übermitteln
Informationen, wie einen SOC (Systembetreiber-Code), einen SID (Systembezeichner-Code),
Funkrufinformationen, Verbindungsaufbauinformationen und andere
Verwaltungsinformationen, wie Informationen im Zusammenhang mit
der Anmeldung am Mobilfunksystem. Der Teil des Zellularbandspektrums,
der nicht von den Steuerkanälen
belegt ist, wird für
die Datenübermittlungskanäle verwendet.
Datenübermittlungskanäle übertragen Sprach-
oder Datenmitteilungen, wobei jeder Kanal aus einer Aufwärts- und
einer Abwärts-
Datenübermittlungsleitung
besteht. Derzeit gibt es mehrere zellulare Datenübermittlungsstandards. Ein
als EIA/TIA 553 bezeichneter analoger Standard wurde auf dem AMPS
(Advanced Mobile Phone Service)-Standard aufgebaut. Dieser Standard
unterstützt
21 analoge Steuerkanäle
(ACCs) und mehrere hundert analoge Sprach- oder Nutzkanäle (AVCs).
Ein neuerer Standard ist der EIA/TIA IS54B-Standard, der den Dualbandbetrieb
unterstützt.
Dualbandbetrieb bedeutet, dass man einen analogen Steuerkanal und
entweder einen analogen Sprach-/Nutzkanal oder einen digitalen Nutzkanal
(DTC) hat. Der AVC oder der DTC werden für die eigentlichen Datenübermittlungen
verwendet, und der ACC wird verwendet, um Informationen zu übertragen,
die zum Beispiel den Verbindungsaufbau, Dienstbetreiberbezeichnungen
und andere Verwaltungs- oder Systeminformationen betreffen.
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Ein
neuerer Standard, der EIA/TIA IS136-Standard, unterstützt Datenübermittlungen, die
von sowohl analogen als auch von Dualband-Zellularsystemen abgedeckt
werden, und schließt
auch ein komplett digitales Datenübermittlungsschema ein, das
für die
PCS-Frequenzbänder
A – F
und die zellularen Bänder „a" und „b" ent worfen wurde.
Dieser Standard ermöglicht
einen digitalen Nutzkanal (DTC) und einen digitalen Steuerkanal
(DCCH). Im Falle des DTCs werden nicht nur Sprache oder Daten übermittelt,
sondern darüber
hinaus wird ein Digitalkanallokalisierer (DL) in dem DTC übermittelt.
Der DL ermöglicht
es einer mobilen Datenübertragungsvorrichtung,
die sich auf den DTC synchronisiert, die Informationen im DL zu
verwenden, um einen DCCH zu lokalisieren, um Informationen, wie
den SOC, den SID, Funkrufinformationen und andere Systemverwaltungsinformationen
zu erhalten, die über
den digitalen Steuerkanal übertragen
werden.
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Wenn
eine mobile Datenübermittlungsvorrichtung,
wie ein Mobiltelefon, versucht, sich beim Dienstanbieter anzumelden,
synchronisiert es sich auf einen Steuerkanal und liest Informationen
wie den SOC und den SID. Wenn der SOC und/oder der SID einem Dienstanbieter
entsprechen, mit dem der Anwender eine Kommunikationsdienst-Vereinbarung hat,
kann sich das Telefon über
den Aufwärts-Steuerkanal am Mobilfunksystem
des Dienstanbieters anmelden.
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2 zeigt
eine Landkarte der Vereinigten Staaten, die Städte wie Seattle, Chicago und
Washington DC darstellt. Zum Beispiel wurde in Seattle die Lizenz
für das
A-Frequenzband an SOC (Service Operator Code) 001 mit dem SID 43
vergeben, und die Lizenz für
das C-Band wurde an SOC 003 mit dem SID 37 vergeben. Angenommen,
in Chicago wurde die Lizenz für
das C-Frequenzband an SOC 001 mit dem SID 57 vergeben, und die Lizenz
für das B-Band
wurde an SOC 003 mit dem SID 51 vergeben. Angenommen, in Washington
DC wurde die Lizenz für
das „a"-Frequenzband an
SOC 001 mit dem SID 21 vergeben, und die Lizenz für das A-Band
wurde an SOC 003 mit dem SID 17 vergeben. Man beachte, dass der
gleiche SOC an mehreren verschiedenen Standorten zu finden ist,
jedoch auf verschiedenen Frequenzbändern. Man beachte auch, dass der
gleiche SOC in jedem geographischen Bereich jeweils mit anderen
SIDs assoziiert ist und dass im gleichen geographischen Bereich
verschiedene Dienstanbieter verschiedene SIDs haben. Wenn ein bestimmter
Kunde eines Mobilfunkdienstes eine Vereinbarung mit einem Dienstanbieter
hat, der den SOC 001 hat, wird dieser Kunde es bevorzugen, Systeme
mit dem SOC 001 zu nutzen, da dies für den Kunden wahrschein lich
kostengünstiger
ist. Wenn der Kunde sich in Seattle befindet, wird er das A-Band
bevorzugen, und wenn er in Chicago ist, das C-Band, und wenn er
in Washington DC ist, das „a"-Band. Die oben beschriebene
Situation stellt für den
Kunden eines Mobilfunkdienstes ein Problem dar. Wenn der Kunde sich
von einem Landesteil in einen anderen begibt, sucht das Telefon,
nachdem es eingeschaltet wurde, den „Heimat"-Dienstanbieter oder
den Dienstanbieter, mit dem der Kunde zuvor eine Vereinbarung eingegangen
ist. Wenn der Kunde sich beispielsweise von Seattle nach Chicago
begibt und er in Chicago das Telefon einschaltet, durchsucht das
Telefon die verschiedenen Bänder
des Spektrums, um den Netzbetreiber mit dem Code 001 zu identifizieren,
um den gewünschten
Dienstanbieter zu finden.
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Es
kann sein, dass das Telefon, um einen bestimmten Dienstanbieter
zu finden, sowohl das „a"- und das „b"-Zellularband als
auch die acht PCS-Bänder
durchsuchen muß.
Es sei daran erinnert, dass es bis zu 21 unterschiedliche ACCs in
jedem „a"- und „b"-Zellularbänder gibt.
Es kann notwendig sein, 42 ACCs zu überprüfen, um einen ACC zu finden,
von dem ein SOC oder SID erhalten werden kann. Außerdem ist
die Suche nach einem bestimmten SOC oder SID in den PCS-Bändern A
bis F besonders zeitaufwendig. Die digitalen Steuerkanäle (DCCHs),
die den SOC und den SID enthalten, sind keinen bestimmten Frequenzen
innerhalb eines bestimmten PCS-Bands zugeordnet. Infolgedessen kann
es für
das Mobilfunkgerät
auf der Suche nach einem DCCH oder einem aktiven DTC, der einen
Digitalkanallokalisierer (DL) aufweist, der das Mobilfunkgerät zum DCCH
leitet, notwendig sein, das Spektrum jedes PCS-Bandes zu durchsuchen.
Wie oben erläutert,
ist das Suchen nach einem bestimmten Dienstanbieter mühsam und
kann einen Zeitraum in der Größenordnung von
einigen Minuten erfordern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und
eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen ein Kommunikationsgerät einen Funkdienst anbieter
in einer Umgebung mit mehreren Dienstanbietern leicht und in wesentlich
kürzerer
Zeit lokalisieren kann.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch das Verfahren
nach Anspruch 1 erreicht.
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Verbesserte
Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung,
die einen Funkdienstanbieter in einer Umgebung mit mehreren Dienstanbietern
unter Verwendung eines gespeicherten Suchplans lokalisiert, ergibt
sich aus Anspruch 5.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren bereit zum Lokalisieren eines
bestimmten oder gewünschten
Kommunikationsdienstanbieters in einer Umgebung mit einer Vielzahl
von Dienstanbietern. Nach dem Einschalten überprüft ein Mobilfunkgerät, wie ein
Mobiltelefon, den zuletzt verwendeten Steuerkanal, um zu bestimmen,
ob auf dem Kanal ein optimaler Dienstanbieter verfügbar ist.
Wenn kein optimaler Dienstanbieter verfügbar ist oder wenn dieser Kanal
nicht verfügbar ist,
führt das
Mobilfunkgerät
eine Suche durch das Frequenzspektrum in vorgegebener Reihenfolge durch,
bis ein optimaler oder akzeptabler Dienstanbieter lokalisiert wird.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird das Frequenzspektrum in einer vorgegebenen Reihenfolge
durchsucht, die sich aufgrund von Informationen, die von einem Mobilfunkgeräte-Händler oder
einem Mobilfunkgeräte-Nutzer
eingegeben werden, ändert.
In einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung wird die vorgegebene Reihenfolge für das Durchsuchen des Spektrums
nach Dienstanbietern durch Herunterladen über das Mobilfunknetz bzw.
Over The Air programmiert. In noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beruht die vorgegebene Such-Reihenfolge
auf dem bisherigen Betriebsverlauf des Mobilfunkgeräts.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 zeigt
das für
Funk-Datenübermittlungen
verwendete Frequenzspektrum;
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2 zeigt
Dienstbereiche innerhalb der Vereinigten Staaten;
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3 ist
ein Blockdiagramm eines Mobilfunkgeräts;
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4 ist
ein Ablaufschema, das ein Spektrum-Suchroutine erläutert.
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5 ist
ein Ablaufschema, das eine globale Spektrum-Suchroutine erläutert.
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6 ist
ein Ablaufschema, das eine periodische Suchroutine erläutert;
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7 ist
ein Ablaufschema, das eine Empfangssignalstärken-Suchroutine erläutert;
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8 erläutert einen
Suchplan; und
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9 erläutert eine
Prioritätenliste
von Dienstanbietern.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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3 zeigt
ein Blockdiagramm eines Mobilfunkgeräts wie eines Mobiltelefons
oder Personal Communications-Geräts.
Ein Mobilfunkgerät 10 schließt eine
Sender/Empfängereinrichtung 12 ein, die
Signale über
eine Antenne 14 sendet und empfängt. Das Mobilfunkgerät 10 wird
vom Steuersystem 14 gesteuert, das einen Mikroprozessor
oder einen Mikrocomputer einschließen kann. Das Steuersystem 14 verwendet
einen Speicher 16 zum Speichern von Programmen, die ausgeführt werden,
und zum Speichern von Informationen, die vom Anwender, vom Händler, vom
Kommunikationsdienstanbieter oder vom Hersteller eingegeben werden.
Informationen wie die Vorlieben des Anwenders, die Telefonnummer
des Anwenders, eine Liste von bevorzugten Dienstanbietern und Frequenzsuchpläne werden
im Speicher 16 hinterlegt. Der Speicher 16 kann
Speichergeräte
einschließen
wie einen Arbeitsspeicher (RAM), einen Festspeicher (ROM) und/oder
einen programmierbare Festspeicher (PROM). Der Anwender kommuniziert
mit dem Steuersystem 14 über einen Tastenblock 18.
Das Steuersystem 14 übermittelt
dem Anwender Informationen über
eine Anzeige 20. Die Anzeige 20 kann verwendet
werden, um Informationen, wie Statusinformationen, und Elemente, wie
Telefonnummern, anzuzeigen, die über
den Tastenblock 18 eingegeben werden. Akustische Informationen,
die vom Mobilfunkgerät 10 gesendet
werden sollen, werden von einem Mikrophon 22 empfangen, und
akustische Mitteilungen, die vom Mobilfunkgerät 10 empfangen werden,
werden dem Anwender über einen
Lautsprecher 24 wiedergegeben.
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Nach
dem anfänglichen
Einschalten lokalisiert ein Mobilfunkgerät einen Dienstanbieter und meldet
sich beim Dienstanbieter an. Wie in 1 gezeigt,
sind Dienstanbieter auf einer Vielzahl von Frequenzbändern über das
Funkspektrum verteilt. Um einen Dienstanbieter zu finden, durchsucht
die Kommunikationsvorrichtung das Spektrum, um Dienstanbieter zu
finden. Die Kommunikationsvorrichtung prüft empfangene Dienstanbietercodes
z.B., SOCs (Service Operator Codes) oder SIDs (Service Identification
Codes), um zu bestimmen, ob der Dienstanbieter ein optimaler, bevorzugter
oder nicht zulässiger
Dienstanbieter ist.
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4 erläutert einen
Prozess oder ein Programm, der bzw. das vom Steuersystem 14 ausgeführt wird,
um einen gewünschten
Dienstanbieter zu finden. Nach dem Einschalten wird Schritt 30 durchgeführt, um
ein Nicht-Optimal-Flag durch Löschen des
Flags zu initialisieren. In Schritt 32 wird bestimmt, ob
der letzte Dienstanbieter, das heißt, der Dienstanbieter, der
vor dem Abschalten genutzt wurde, ein optimaler Dienstanbieter war.
Dies wird durch Überprüfen des
SOCs oder des SIDs vom letzten Dienstanbieter und Bestimmen, ob
der SOC oder der SID dieses Dienstanbieters dem SOC oder SID eines
optimalen Dienstanbieters entspricht, bestimmt. Der SOC oder SID
vom letzten Dienstanbieter und eine Liste von optimalen und bevorzugten
Dienstanbietern sind im Speicher 16 hinterlegt. Wenn in
Schritt 32 bestimmt wird, dass der vorherige Dienstanbieter nicht
optimal war, wird eine globale Spektrumssuche ausgeführt. Wenn
der letzte Dienstanbieter optimal war, wird Schritt 34 ausgeführt, wo
das System 14 versucht, sich auf das Steuersignal vom Dienstanbieter
zu synchronisieren. Wenn das Synchronisieren nicht klappt, was ein
Zeichen dafür
sein kann, dass dieser Steuerkanal nicht mehr verfügbar oder
nicht erreichbar ist, wird die globale Spektrumssuche ausge führt. Wenn
das Synchronisieren erfolgreich ist, wird Schritt 36 ausgeführt. In
Schritt 36 wird bestimmt, ob der Steuerkanal den SOC oder
den SID eines optimalen Dienstanbieters enthält. Wiederum wird dies durch
Vergleichen des SOCs oder des SIDs vom Steuersignal mit einer Liste
der SOCs oder SIDs von optimalen Dienstanbietern bestimmt. Wenn
der SOC oder der SID nicht zu einem optimalen Dienstanbieter gehört, wird
die globale Spektrumssuche 33 ausgeführt, und die Identität des Frequenzbands,
in dem der nicht-optimale SOC oder SID lokalisiert wurde, wird an
die globale Suchroutine 33 weitergegeben, um zu vermeiden,
dass dieser Teil des Spektrums unnötigerweise erneut durchsucht
wird. Wenn in Schritt 36 bestimmt wird, dass ein optimaler Dienstanbieter
lokalisiert wurde, meldet sich in Schritt 38 die Kommunikationsvorrichtung 10 beim Dienstanbieter
an. Schritt 40 ist der Ruhezustand, wo das Steuersystem 14 lediglich
den Steuerkanal des Dienstanbieters in Bezug auf Kommunikationssystem-Verwaltungsinformationen
und in Bezug auf Funkrufinformationen überwacht, die eingehende Mitteilungen
anzeigen können.
Im Ruhezustand 40 ist ein Zeitnehmer aktiviert, der es
ermöglicht,
eine Suche mit kleinem Tastverhältnis
durchzuführen,
falls das Telefon derzeit an einem nicht-optimalen Dienstanbietersystem
angemeldet ist. Diese Situation kann sich ergeben, wenn die globale
Spektrumssuche 33 einen bevorzugten, aber nicht optimalen Dienstanbieter
liefert. In regelmäßigen Abständen, etwa
alle 5 Minuten, wird Schritt 42 durchgeführt, um zu
bestimmen, ob das Nicht-Optimal-Flag
gesetzt wurde, wenn das Nicht-Optimal-Flag nicht gesetzt wurde,
kehrt das Steuersystem 14 zum Ruheschritt 40 zurück. Wenn
Nicht-Optimal gesetzt wurde, führt Schritt 42 dazu,
dass eine periodische Suchroutine 44 durchgeführt wird,
wobei eine Suche durchgeführt wird,
um zu versuchen, einen optimalen Dienstanbieter zu lokalisieren.
Wenn die periodische Suchroutine 44 einen optimalen Dienstanbieter
ergibt, wird das Nicht-Optimal-Dienstanbieter-Flag gelöscht, und
das Mobilfunkgerät
meldet sich bei den optimalen Dienstanbietern an, während eine
periodische Suchroutine 44 durchgeführt wird. Das Mobilfunkgerät geht dann
durch Ausführen
von Schritt 40 in den Ruhezustand über. Wenn in der Routine 44 kein
optimaler Dienstanbieter lokalisiert wird, kehrt das Steuersystem 14 durch
Ausführen
von Schritt 40 in den Ruhezustand zurück.
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5 zeigt
das Ablaufschema einer globalen Spektrum-Suchroutine 33,
das vom Steuersystem 14 ausgeführt wird. In Schritt 60 wird
bestimmt, ob der vom Mobilfunkgerät zuletzt verwendete Steuerkanal
ein Steuerkanal war, der einem Personal Communications Service zugeordnet
ist, d.h. ein Steuerkanal in den Bändern A bis F. Wenn der letzte Steuerkanal
kein PCS-Steuerkanal war, wird Schritt 62 ausgeführt. In
Schritt 62 wird bestimmt, ob das Mobilfunkgerät sich auf
den zuletzt verwendeten ACC (Analog Control Channel, analoger Steuerkanal)
synchronisieren, diesen empfangen oder entschlüsseln kann. Wenn das Mobilfunkgerät sich erfolgreich
auf den letzten ACC synchronisieren kann, wird Schritt 64 ausgeführt. Wenn
das Mobilfunkgerät sich
nicht erfolgreich auf den letzten ACC synchronisieren kann, wird
Schritt 66 ausgeführt.
In Schritt 66 wird ein RSS (Received Signal Strength Scan,
Abtasten der Empfangssignalstärke)
ausgeführt.
Dieser Schritt beinhaltet, dass das Mobilfunkgerät auf jeden der 21 ACCs eingestellt
wird, der dem zellularen Band des zuletzt verwendeten ACCs zugeordnet sind,
und versucht, sich auf das stärkste
Empfangssignal zu synchronisieren. In Schritt 68 wird bestimmt,
ob die Synchronisation erfolgreich war. Wenn in Schritt 68 kein
Synchronisieren erreicht wurde, wird ein vorgegebener Suchplan ausgeführt, um
einen Dienstanbieter zu finden; wenn in Schritt 72 eine Synchronisation
erreicht wird, wird Schritt 64 ausgeführt, wo der SOC oder der SID,
der vom Steuerkanal erhalten wurde, mit einer Liste von optimalen
SOCs oder SIDs verglichen wird. Wenn in Schritt 70 der empfangene
SOC oder SID einem optimalen Dienstanbieter zugeordnet ist, wird
Schritt 72 ausgeführt,
wo das Mobilfunkgerät
die Nicht-Optimal-Flags löscht,
sich beim Kommunikationsdienstanbieter anmeldet und dann durch Ausführen von
Schritt 40 von 4 in den Ruhezustand übergeht.
Wenn in Schritt 70 bestimmt wird, dass kein SOC oder SID
eines optimalen Dienstanbieters empfangen wurde, wird Schritt 74 durchgeführt, wo
die Identität
des gerade durchsuchten Frequenzbands im Speicher 16 hinterlegt
wird. Schritt 78 wird nach Schritt 74 durchgeführt, nach 68,
falls keine Synchronisation zustande gekommen ist, oder nach Schritt 60,
falls das letzte Steuersignal von einem PCS-Frequenzband gekommen
ist. In Schritt 78 wird unter Verwendung eines Master-Suchplans
ein Suchplan heruntergeladen. Beim Herunterladen des Suchplans in
Schritt 80 werden Frequenzbänder, die bereits durchsucht
wurden, aus dem heruntergeladenen Plan herausgenommen, um zu vermeiden,
dass Bänder
durchsucht werden, die bereits durchsucht worden sind. Zum Beispiel werden
Bänder,
die in der im Zusammenhang mit 4 erörterten
Suchroutine und der im Zusammenhang mit Schritt 74 erörterten
Zellularbandsuche durchsucht wurden, aus dem Suchplan herausgenommen.
Nachdem der modifizierte Suchplan geladen wurde, wird ein Suchzeiger
initialisiert, der auf das erste Band des modifizierten Suchplans
zeigt. Das erste identifizierte Band auf dem modifizierten Plan
wird mit Bezug auf die Empfangssignalstärke (RSS) in der RSS-Routine
von Schritt 79 durchsucht. Im Falle der Bänder „a" und „b" wird der ACC mit
dem stärksten
Signal ausgewählt.
Im Falle der PCS-Bänder,
d.h. der Bänder
A bis F, werden 2,5 MHz-Abschnitte jedes Bands in 30 Kilohertz-Schritten
durchsucht. Das Mobilfunkgerät
stellt sich auf das stärkste Signal
innerhalb des untersuchten 2,5 MHz-Bands ein, das einen unteren
Schwellenwert überschreitet, z.B. –110 dBm.
In Schritt 80 wird bestimmt, ob das Signal gültig ist,
d.h. ob es einem der oben genannten Standards entspricht. Wenn es
nicht gültig
ist, wird der Suchzeiger in Stufe 96 einen Schritt vorgerückt, und
wenn das Signal gültig
ist, wird Schritt 82 ausgeführt. In Schritt 82 wird
bestimmt, ob das Signal ein ACC ist. Wenn das Signal ein ACC ist,
wird der SOC oder der SID in Schritt 90 entschlüsselt. Wenn
das Signal kein ACC ist, wird in Schritt 84 bestimmt, ob
das empfangene Signal ein digitaler Nutzkanal (DTC) oder ein digitaler
Steuerkanal (DCCH) ist. Wenn das Signal ein DCCH ist, wird der SOC
oder der SID in Schritt 90 extrahiert. Wenn bestimmt wird,
dass das empfangene Signal ein DTC ist, wird Schritt 86 ausgeführt, wo
der DL (Digitalkanallokalisierer) extrahiert wird, um den Ort der
mit dem empfangenen DTC assoziierten DCCHs zu identifizieren. In
Schritt 88 stellt sich das Mobilfunkgerät auf das stärkste DCCH
der vom DL identifizierten digitalen Steuerkanäle ein. In Stufe 90 wird
der SOC oder SID des empfangenen DCCH extrahiert, und in Schritt 91 wird
bestimmt, ob der SOC oder SID einem optimalen Dienstanbieter zugeordnet
ist. Falls der SOC oder SID einem optimalen Dienstanbieter zugeordnet
ist, wird in Schritt 92 das Nicht-Optimal-Flag gelöscht, und
in Schritt 96 meldet sich das Mobilfunkgerät beim Dienstanbieter an.
Nach Schritt 96 geht die Kommunikationsvorrichtung in den
Ruhezustand von Schritt 40 von 4 über. Wenn
in Schritt 92 bestimmt wird, dass der SOC oder der SID
nicht zu einem optimalen Dienstanbieter gehört, wird Schritt 94 ausgeführt, wo der
SOC oder der SID im Speicher 16 hinterlegt werden, wobei
angezeigt wird, ob der SOC oder der SID wenigstens ein bevorzugter
und kein unerwünschter oder
nicht zulässiger
Dienstanbieter mit dem Spektrumsort des SOC- oder SID-Steuerkanals
war. In Schritt 96 wird der Suchzeiger, der das zu durchsuchende
Band identifiziert, vorgerückt,
um das nächste
Band im Plan zu identifizieren, das durchsucht wird. In Schritt 98 wird
bestimmt, ob der Zeiger das Ende des Suchplans erreicht hat. Wenn
das Ende des Suchplans noch nicht erreicht wurde, wird Schritt 82 ausgeführt, um
eine andere Empfangssignalstärken-Suchroutine
wie oben dargestellt auszuführen, und
wenn das letzte Frequenzband durchsucht worden ist, wird Schritt 100 ausgeführt. In
Schritt 100 meldet sich das Mobilfunkgerät bei dem
besten gespeicherten SOC oder SID an, d.h. einem SOC oder SID, der
mit einem zumindest bevorzugten Dienstanbieter assoziiert ist. Der
beste Dienstanbieter kann durch Vergleichen der gespeicherten SOCs
oder SIDs mit einer Liste von bevorzugten SOCs oder SIDs identifiziert
werden. Die Liste der bevorzugten SOCs oder SIDs kann den oder die
optimalen SOC(s) oder SID(s) und eine Prioritätenliste von bevorzugten SOCs
oder SIDs enthalten, wobei die höhere
Priorität
bei der Anmeldung bevorzugt wird. Die Auflistung enthält auch
unerwünschte
oder nicht zugelassene SOC(s) oder SID(s), die nur in Notfällen verwendet
werden (z.B. für
911-Anrufe), oder wenn der Anwender einen Beschränkungsfreigabe-Befehl eingibt.
Nach dem Anmelden beim Dienstanbieter in Schritt 100 wird
Schritt 102 ausgeführt,
um das Nicht-Optimal-Flag zu setzen, und dann wird Schritt 40 von 4 ausgeführt, wo
das Mobilfunkgerät
in den Ruhezustand übergeht.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Suchoperation von 4 und 5 auf
eine vereinfachte An ausgeführt
werden kann. Was 4 betrifft, so kann das Steuersystem 14 den
Schritt 33 nach dem Schritt 30 ausführen, wobei
jeweils die Schritte 32, 34, 36 und 38 übersprungen
werden. Was 5 betrifft, so kann das Steuersystem 14 die
globale Spektrumssuche mit Schritt 78 beginnen, während die Schritte 60 – 74 immer übersprungen
werden.
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Es
sei auch darauf hingewiesen, dass, wie in der Technik bekannt ist,
jedes Frequenzband aus Frequenzen innerhalb jedes Bands besteht.
Da bekanntermaßen
ein Frequenzband aus einem Satz von Frequenzen besteht, könnte ein
Suchplan daher einen Plan von zu durchsuchenden Frequenzen oder von
zu durchsuchenden Frequenzbändern
aufweisen. Bei dem Suchplan kann es sich um eine Liste von Frequenzbändern oder
eine Liste von Frequenzen handeln. Die Frequenzen werden unter Verwendung
der Suchoperation von 4 – 7 untersucht.
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6 zeigt
ein Ablaufdiagramm für
die vom Steuersystem 14 ausgeführte periodische Suchroutine.
In Schritt 120 wird bestimmt, ob das Periodische Suche-Flag
gesetzt worden ist. Wenn das Periodische Suche-Flag nicht gesetzt
worden ist, wird Schritt 122 ausgeführt, wo das Periodische Suche-Flag
gesetzt wird und der Suchplan durch Laden des Master-Suchplans in
den von der periodischen Suchroutine verwendeten Suchplan initialisiert
wird; jedoch wird das derzeit empfangene Frequenzband nicht in den
für die
periodische Suchroutine verwendeten Suchplan einbezogen. Schritt 122 setzt
auch einen Suchzeiger auf das erste Band im Suchplan. In Schritt 124 wird
eine Empfangssignalstärken-Suchroutine
(RSS) ausgeführt.
Wie in Schritt 79 der globalen Spektrum-Suchroutine von 5,
ist Schritt 124 eine RSS-Routine für alle PCS- und zellularen
Bänder,
die im Suchplan enthalten sind. Im Fall einer Zellularbandsuche
werden die 21 ACCs mittels einer Empfangssignalstärken-Suche
durchsucht, d.h. der Sender/Empfänger
stellt sich auf den stärksten
ACC ab. Im Fall einer PCS-Frequenzbandsuche
wird, wie oben besprochen, jedes Band in Segmente von etwa 2,5 MHz
aufgeteilt, wobei eine Suche in jedem Segment in 30 Kilohertz-Schritten
durchgeführt
wird. Das stärkste
Signal innerhalb des 2,5 MHz-Segments, das über einem Minimalschwellenwert,
wie –110 dBm,
liegt, wird ausgewählt.
In Schritt 126 wird das ausgewählte Signal untersucht, um
zu bestimmen, ob es gültig
ist, da es einem der zuvor angeführten Standards
entspricht. Wenn das Signal ungültig
ist, wird Schritt 144 ausgeführt, und wenn das Signal gültig ist,
wird Schritt 129 ausgeführt.
In Schritt 82 wird bestimmt, ob das Signal ein ACC ist.
Wenn das Signal ein ACC ist, wird Schritt 130 ausgeführt, wenn
der SOC oder der SID extrahiert wird, und wenn das Signal kein ACC
ist, wird Schritt 132 ausgeführt. In Schritt 132 wird
bestimmt, ob ein DTC-Signal empfangen wurde. Wenn das Signal kein
DTC-Signal ist (und daher ein DCCH-Signal ist), wird Schritt 130 ausgeführt, um
den SOC oder den SID aus dem DCCH-Signal zu extrahieren. Wenn in
Schritt 132 bestimmt wird, dass ein DTC empfangen wurde,
wird Schritt 134 ausgeführt,
um den DL zu extrahieren, damit eine Einstellung auf einen DCCH
vorgenommen werden kann. In Schritt 136 wird eine Empfangssignalstärken-Suche für die DCCHs
ausgeführt,
wobei das stärkste
Signal ausgewählt
wird, und dann wird Schritt 130 ausgeführt, um ein SOC oder SID aus
dem Signal zu extrahieren. In Schritt 138 wird bestimmt,
ob der SOC oder der SID ein optimaler SOC oder SID ist. Falls der
SOC oder der SID optimal ist, wird in Schritt 140 das Nicht-Optimal-Flag
gelöscht, und
in Schritt 142 meldet sich das Mobilfunkgerät beim Dienstanbieter
an, der mit dem optimalen SOC oder SID assoziiert ist. Dann wird
Schritt 40 von 4 ausgeführt, um in den Ruhezustand überzugehen.
Wenn in Schritt 138 bestimmt wird, dass der SOC oder der
SID kein optimaler Dienstanbieter war, wird Schritt 144 ausgeführt. In
Schritt 144 wird der Suchzeiger zum nächsten zu durchsuchenden Band vorgerückt. In
Schritt 146 wird bestimmt, ob der gesamte Suchplan abgearbeitet
wurde. Wenn der Plan nicht vollständig abgearbeitet wurde, wird
Schritt 40 ausgeführt,
damit das Mobilfunkgerät
wieder in den Ruhezustand übergehen
kann. Wenn in Schritt 146 bestimmt wird, dass der Suchplan
vollständig
abgearbeitet worden ist, wird in Schritt 148 das Periodische
Suche-Flag gelöscht,
und dann wird Schritt 40 ausgeführt, so dass das Mobilfunkgerät in den
Ruhezustand übergehen
kann.
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7 zeigt
ein Ablaufschema der RSS-Routine oder der Empfangssignalstärken-Suchroutine, die
zum Beispiel in Schritt 79 von 5 und 124 von 6 ausgeführt wird.
In Schritt 170 wird bestimmt, ob das durchsuchte Band eines
der „a"- oder „b"-Zellularbänder ist. Wenn ein zellulares
Band durchsucht wird, wird Schritt 172 ausgeführt, wo
die 21 ACCs durchsucht werden, um zu bestimmen, welcher der stärkste ist,
der Sender/Empfänger
sich unter der Steuerung des Steuersystems 14 auf den stärksten ACC
einstellt und darin die RSS-Routine beendet wird. Wenn in Schritt 170 bestimmt
wird, dass kein zellulares Band durchsucht wird, wird in Schritt 178 der
Sender/Empfänger 12 auf
den Anfang des ersten 2,5 MHz-Bands in dem durchsuchten PCS-Band eingestellt.
In Schritt 178 wird auch einen Suchnotizblock-Speicherort
im Speicher 16 gelöscht.
Der Suchnotizblock wird verwendet, um die Amplitude oder die Stärke und
den Ort eines empfangenen Signals aufzuzeichnen. In Schritt 180 wird
bestimmt, ob das empfangene Signal über einem Schwellenwert liegt.
Wenn das Signal über
dem Schwellenwert liegt, wird Schritt 182 ausgeführt, wenn
das Signal nicht über
dem Schwellenwert liegt, wird Schritt 184 ausgeführt. In
Schritt 182 wird bestimmt, ob die Empfangssignalstärke über dem
im Suchnotizblock gespeicherten Signalstärkenwert liegt. Wenn das empfangene
Signal nicht darüber
liegt, wird Schritt 184 ausgeführt. Wenn die Empfangssignalstärke größer ist,
wird Schritt 186 ausgeführt,
und die gegenwärtige Signalstärke ist
im Suchnotizblock mit dem Ort des empfangenen Signals im Spektrum
aufgezeichnet. In Schritt 184 wird der Sender/Empfänger 12 auf
die Frequenz eingestellt, die 30 Kilohertz über der Frequenz liegt, auf
die er eingestellt wurde. In Schritt 188 wird bestimmt,
ob die neue Frequenz über
das 2,5 MHz-Band hinausreicht, das gegenwärtig durchsucht wird. Wenn
die neue Frequenz nicht über
das 2,5 MHz-Band
hinausreicht, wird Schritt 180 ausgeführt, um die Empfangssignalstärke noch
einmal mit der Signalstärke
oder dem Amplitudenwert zu vergleichen, die im Suchnotizblock gespeichert
sind. Wenn in Schritt 188 bestimmt wird, dass der 30 Kilohertz-Zuwachs über das
geprüfte
2,5 MHz-Band hinausreicht, wird Schritt 190 ausgeführt. In
Schritt 190 wird der Sender/Empfänger auf den im Suchnotizblock
angegebenen Signalort eingestellt. Wenn das Signal ein gültiges Signal
ist und entschlüsselt
werden kann, wird die RSS-Routine beendet. Wenn das Signal nicht
gültig
ist oder nicht entschlüsselt
werden kann (z.B. wenn das Signal nicht den oben genannten Standards
entspricht), wird Schritt 192 ausgeführt. In Schritt 192 wird
der Sender/Empfänger
auf den Anfang des nächsten
2,5 MHz-Bands innerhalb des durchsuchten PCS-Bands eingestellt.
In Schritt 194 wird bestimmt, ob das neue 2,5 MHz-Band über das gegenwärtig durchsuchte
PCS-Band hinausreicht. Wenn der neue Zuwachs über das durchsuchte PCS-Band hinaus reicht,
wird die periodische Suchroutine beendet. Wenn die 2,5 MHz-Zunahme nicht dazu
führt,
dass es über
das durchsuchte PCS-Band hinausreicht, wird Schritt 196 ausgeführt. In
Schritt 196 wird der Suchnotizblock, der Signalstärkenmessungen
und Signalortinformationen enthält,
gelöscht, um
für das
Durchsuchen eines ein anderes Band bereit zu sein. Nach Schritt 196 wird
Schritt 180 ausgeführt,
wie oben beschrieben.
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8 erläutert einen
Master-Suchplan. Der Masterplan wird verwendet, um die bei den oben
genannten Suchroutinen verwendeten Suchpläne zu initialisieren. Der Master-Suchplan
ist in einem Speicher, wie dem Speicher 16, hinterlegt.
Der Master-Suchplan
kann anfangs vom Hersteller, vom Zwischenhändler oder vom Anwender des
Mobilfunkgeräts
programmiert werden. Er sollte beachtet werden, dass der erste Ort
im Suchplan unprogrammiert bleibt. Wenn er frei gelassen wird, wird
der freie Platz beim Initialisieren der Suchpläne für die Suchroutinen ignoriert.
Es ist wünschenswert,
dass der erste Ort mit dem Band programmiert wird, in dem sich der Heimatdienst
des Anwenders befindet. Wenn der Anwender zum Beispiel eine Dienstvereinbarung
mit einem Dienstanbieter hat, der die Lizenz für einen Betrieb im PCS-Band
B innerhalb des SIDs oder des geographischen Bereichs, in dem sich
der Anwender am häufigsten
aushält,
besitzt, wird Band B in den ersten Platz des Master-Suchplans programmiert. Wenn
zum Beispiel Band B im ersten Platz programmiert wird, wird der
Platz, in dem Band B ursprünglich enthalten
war, frei. Dadurch wird vermieden, dass dasselbe Band zweimal durchsucht
wird. Es sei darauf hingewiesen, dass der Anwender den Master-Suchplan über den
Tastenblock 18 variieren kann. Außerdem kann der Master-Suchplan
mittels Signalen, die über
den Mobilfunkkanal empfangen werden, umprogrammiert werden. Zum
Beispiel kann das Mobilfunkgerät
darauf beschränkt
werden, neue Programmierungen für
den Master-Suchplan nur von einem Dienstanbieter zu akzeptieren,
der den Heimat-SID oder einen optimalen SOC sendet. Es ist auch
möglich,
Over The Air-Programmierungen zu akzeptieren, wenn der Dienstanbieter
einen zuvor festgelegten Code sendet. Es ist wünschenswert, Over The Air-Programmierungen
durch die Verwendung von Codes, Heimat-SIDs und/oder optimale SOCs
zu beschränken,
um unabsichtliche oder unerwünschte Änderungen
des Master-Suchplans zu vermeiden. Over The Air-Programmierungen
können beispielsweise
unter Verwendung von logischen Nebenkanälen eines digitalen Steuerkanals
implementiert werden. Die logischen Nebenkanäle haben die Fähigkeit,
Datenadressen an ein bestimmtes Mobilfunkgerät zu übertragen und Daten, wie Bestätigungsdaten,
vom Mobilfunkgerät
zu empfangen.
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Wenn
die Suchpläne
mit Hilfe des Master-Suchplans initialisiert werden, ist es auch
möglich,
dem ersten Ort im Master-Suchplan andere Frequenzbänder vorzuschalten,
beispielsweise aufgrund der Nutzungshistorie des Mobilfunkgeräts. Zum Beispiel
kann es sich bei dem ersten durchsuchten Ort um den Ort handeln,
wo das Telefon zuletzt abgeschaltet (heruntergefahren) wurde, oder
den Ort, an dem das Telefon zuletzt angeschaltet (hochgefahren)
wurde.
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9 zeigt
eine Tabelle, die im Speicher 16 hinterlegt ist und die
den SOC und die SIDs des optimalen Dienstanbieters definiert, sowie
die SOCs und SIDs von bevorzugten Dienstanbietern. Der SOC oder
SID mit der kleinsten Zahl hat die höchste Priorität und wird
gegenüber
Dienstanbietern mit höheren Zahlen
und einer daher geringeren Priorität bevorzugt. Zum Beispiel würde ein
SOC oder SID mit der Prioritätsstufe 2 gegenüber einem
SOC oder SID mit dem Prioritätsgrad 5 bevorzugt
werden. Die Tabelle kann auch SOCs oder SIDs einschließen, die
unerwünscht
oder verboten sind. Im Falle von SOCs oder SIDs, die nicht zugelassen
sind, ist es wünschenswert,
Verbindung mit den verbotenen SOCs oder SIDs zu erlauben, wenn ein
Notfallanruf, wie ein 911-Anruf, versucht wird oder wenn der Anwender
einen Beschränkungsfreigabe-Befehl
eingibt. Die Tabelle in 9 kann vom Hersteller, vom Zwischenhändler beim
Kauf des Telefons oder vom Anwender programmiert werden. Es ist
auch möglich,
die Tabelle von 9 Over The Air zu programmieren,
wobei Beschränkungen
angewendet werden, die denen beim Over The Air-Programmieren des
Master-Suchplans ähneln.