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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft digitale drahtlose Kommunikationssysteme und
insbesondere Verfahren zum Detektieren von Vorwärts- und Rückverbindungsungleichgewichten
in digitalen drahtlosen Kommunikationssystemen.
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2. Beschreibung von relevantem
Hintergrund
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Drahtlose
Kommunikationssysteme ermöglichen
Zwei-Wege-Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Teilnehmer-Mobilfunkstationen
oder „drahtlosen
Einheiten" und einer
festen Netzwerkinfrastruktur. Typischerweise kommunizieren die drahtlosen
Einheiten mit der festen Netzwerkinfrastruktur über eine Vielzahl von festen
Basisstationen. Exemplarische Systeme umfassen solche wie mobile
zellulare Telefonsysteme wie Zeitmultiplex-Vielfachzugriff (TDMA
= time division multiple access) und Codemultiplex-Vielfachzugriff
(CDMA = code division multiple access) Systeme, und Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff (FDMA
= frequency division multiple access) Systeme. Das Ziel dieser digitalen
drahtlosen Kommunikationssysteme ist es, Kommunikationskanäle bei Bedarf
zwischen den drahtlosen Einheiten und den Basisstationen vorzusehen,
um die Benutzer der drahtlosen Einheiten mit der festen Netzwerkinfrastruktur
(normalerweise ein drahtgebundenes System) zu verbinden.
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Drahtlose
Einheiten kommunizieren typischerweise mit Basisstationen unter
Verwendung eines Duplexingschemas, welches den Austausch von Information
in beiden Richtungen der Verbindung ermöglicht. Übertragungen von einer Basisstation
zu einer drahtlosen Einheit werden normalerweise als „downlink" Übertragungen bezeichnet. Übertragungen
von einer drahtlosen Einheit zu einer Basisstation werden normalerweise
als „uplink" Übertragungen bezeichnet. In
CDMA und FDMA Kommunikationssystemen wird der Downlink normalerweise
als „Vorwärts"-Verbindung bezeichnet,
und der Uplink wird normalerweise als die „Rück"-Verbindung bezeichnet. Ein gut bekanntes
Problem in zellularen Kommunikationssystemen ist die Performanceverringerung,
welche durch Signalstärken-Ungleichgewichte
in den Vorwärts-
und Rückverbindungen
verursacht wird. Um dieses Problem zu lindern versuchen Designer
von zellularen Kommunikationssystemen sicher zu stellen, dass Signalpfadverluste,
welche von den Rückverbindungen
toleriert werden, gleich sind oder ungefähr gleich sind zu denjenigen,
welche von den Vorwärtsverbindungen
toleriert werden. Ein wichtiges Designziel ist, die Vorwärts- und
Rückverbindungen
auszugleichen. Leider treten aufgrund von sich dynamisch verändernden
Netzwerkbedingungen wie Systemauslastung, Antennenmusterfehlanpassungen,
Unterschieden in Antennengewinnen, und anderen Kanalvariationen,
immer noch Ungleichgewichte auf. In zellularen Kommunikationssystemen
wie CDMA und FDMA verursachen Vorwärts- und Rückverbindungsungleichgewichte oft
verringerte Systemperformance.
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Deshalb
ist der Ausgleich der Vorwärts-
und Rückverbindungen
ein sehr wichtiges Designziel in drahtlosen digitalen Kommunikationssystemen.
Solange die Verbindungen nicht ausgeglichen sind, wird die Systemperformance
verringert. Zum Beispiel versuchen unter schlechten Rückverbindungsbedingungen
(das heißt
die Rückverbindung
ist schwächer
als die Vorwärtsverbindung)
drahtlose Einheiten, auf ihre zugeordneten Basisstationen zuzugreifen,
und zwar durch Erzeugen von mehreren Zugriffsproben bzw. – versuchen,
bis alle Zugriffsproben aufgebraucht sind. Diese mehreren Zugriffsversuche
führen
zu erhöhter
Kanalinterferenz auf der Rückverbindung.
Unter schwachen Vorwärtsverbindungen
(das heißt
die Vorwärtsverbindung
ist schwächer
als die Rückverbindung)
sind drahtlose Einheiten nicht dazu in der Lage, Bestätigungsnachrichten auf
ihren zugeordneten Vorwärtsverbindungen
zu empfangen. Konsequenterweise werden die drahtlosen Einheiten
nicht Dienst deklarieren, Anrufe auslösen, und nicht auf Anordnungen
von Basisstationen antworten.
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Leider
sind Verbindungsungleichgewichte von den drahtlosen Einheiten gemäß dem Stand
der Technik nicht wahrnehmbar. Konsequenterweise zeigen die drahtlosen
Einheiten gemäß dem Stand
der Technik unerwünschtes
Verhalten in der Anwesenheit von Verbindungsungleichgewichten. Zum
Beispiel können
in einer schwachen Rückverbindungsbedingung
die drahtlosen Einheiten gemäß dem Stand
der Technik in einen digitalen Betriebsmodus verriegelt werden,
wenn das digitale System tatsächlich
nicht zum Dienst fähig
ist. Dies tritt auf, wenn die drahtlose Einheit ein starkes Signal
auf dem Vorwärtsverbindungspagingkanal
empfängt,
jedoch die Rückverbindung
schwach ist. Obwohl die drahtlose Einheit nicht dazu in der Lage
ist, Anrufe auf der Rückverbindung
zu registrieren oder auszulösen,
glaubt sie, dass digitaler Service verfügbar ist, und zwar aufgrund
des starken Pagingkanalsignals. Deshalb ist, obwohl ein alternatives
analoges-System verfügbar
sein könnte,
die Mobilstation in einen nutzlosen digitalen Betriebsmodus verriegelt.
Die Performance verringert sich auch, wenn die Rückverbindung stärker ist
als die Vorwärtsverbindung.
Unter diesen Bedingungen kann die drahtlose Einheit mit der Basisstation
kommunizieren, jedoch aufgrund der relativ schwachen Vorwärtsverbindung
kann die drahtlose Einheit die Steuerungsinformation, welche durch
die Basisstation gesendet wurde, nicht dechiffrieren bzw. entziffern.
In jedem Szenario werden Anrufe unvorteilhafterweise verloren und
Systemanruflieferraten werden verringert. Ein besseres Verständnis der
Performanceprobleme, welche durch Verbindungsungleichgewichte verursacht
werden, kann durch kurzes Bewerten von einfachen Anrufflussbeispielen
in einem CDMA Kommunikationssystem erhalten werden.
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CDMA Anrufflussbeispiele
und CDMA Handshakeprotokolle
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Tabellen
1 und 2 zeigen einfache Anrufflussbeispiele gemäß der Telecommunications Industry
Association (TIA) Spezifikation, welche den Betrieb von CDMA drahtlosen
Einheiten und Basisstationsausrüstung regelt.
Die TIA Spezifikation ist benannt „Wireless unit-Base Station
Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular
System", TIA/EIA/IS-95-A, wurde im Mai 1995
durch die Telecommunications Industry Association publiziert, und
wird hierin nachfolgend als die IS-95 Spezifikation bezeichnet.
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Gemäß der IS-95
Spezifikation folgen die Tabellen 1 und 2 den folgenden Konventionen:
- • Alle
Nachrichten werden ohne Fehler empfangen
- • Der
Empfang von Nachrichten ist nicht gezeigt (außer in den Übergabebeispielen).
- • Bestätigungen
sind nicht gezeigt.
- • Optionale
Authentifikationsprozeduren sind nicht gezeigt.
- • Optionale
private Langcodeübergänge sind
nicht gezeigt.
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Tabelle
1 einfaches Anrufflussbeispiel-Ursprung
bei drahtloser Einheit
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Tabelle
2. Einfaches Anrufflussbeispiel-Abschluss
bei drahtloser Einheit
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Tabelle
1 zeigt ein einfaches Anrufflussbeispiel, wobei eine drahtlose Einheit
einen Anruf auslöst. Nachrichten
werden von der drahtlosen Einheit zu der Basisstation unter Verwendung
des Zugriffskanals übertragen.
Nachrichten werden von der Basisstation zu der drahtlosen Einheit
unter Verwendung des Pagingkanals übertragen. Wie in Tabelle 1
gezeigt ist detektiert die drahtlose Einheit zunächst einen Benutzer ausgelösten Anruf,
und sendet dann eine „Ursprungs-"Nachricht über den
CDMA Zugriffskanal. Der Zugriffskanal ist ein geschlitzter Zufallszugriffskanal.
Die drahtlose Einheit überträgt auf dem
Zugriffskanal unter Verwendung einer Zufallszugriffsprozedur. Viele
Parameter der Zufallszugriffsprozedur werden durch die Basisstation
in einer Zugriffsparameternachricht geliefert. Der gesamte Vorgang
des Übertragens
von einer Nachricht und des Empfangens (oder des Fehlschlags zu
empfan gen) einer Bestätigung
für diese
Nachricht wird als ein „Zugriffsversuch" bezeichnet. Jede Übertragung
in dem Zugriffsversuch wird als eine „Zugriffsprobe" bezeichnet. Innerhalb
eines Zugriffsversuchs sind Zugriffsproben in Zugriffsprobensequenzen
gruppiert. Jede Zugriffsprobensequenz enthält eine feste Anzahl von Zugriffsproben.
Die erste Zugriffsprobe von jeder Zugriffsprobensequenz wird mit
einem spezifischen Leistungspegel relativ zu dem nominalen Open
Loop Leistungspegel gesendet. Jede nachfolgende Zugriffsprobe wird
mit einem Leistungspegel gesendet, welcher einen spezifischen Betrag höher ist
als die vorhergehende Zugriffsprobe.
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Während normalen
CDMA Betriebs, wenn eine drahtlose Einheit einen Telefonanrufbenutzer
auslöst, sendet
die drahtlose Einheit eine Zugriffsprobe zu der Basisstation. Wenn
die Basisstation die Zugriffsprobe korrekt empfängt, sollte die drahtlose Einheit
eine Bestätigung
von der Basisstation zurück
empfangen. Sobald die drahtlose Einheit die Bestätigung empfangen hat, wird
die drahtlose Einheit durch die Basisstation angewiesen, zu warten
und das Senden von weiteren Zugriffsproben zu der Basisstation zu
stoppen. Dies ist notwendig, weil zu viele Zugriffsproben unerwünschte Interferenz
auf dem Kommunikationskanal erzeugen würden. Die drahtlose Einheit
wartet deshalb, bis ihr ein Kommunikationskanal durch die Basisstation
zugewiesen wird. Wie in Tabelle 1 gezeigt ist informiert die Basisstation
die drahtlose Einheit über
die Kanalzuweisung durch Sendung einer Kanalzuweisungsnachricht über den
Pagingkanal.
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Sobald
die drahtlose Einheit ihre Kanalzuweisung von der Basisstation empfängt, verändert sie
ihre Empfangs- und Sendefrequenzen auf dem zugewiesenen Kanal. Die
drahtlose Einheit versucht dann, Kommunikation auf dem zugewiesenen
Kanal durch Etablieren oder „Aufbauen" des Verkehrskanals
einzuleiten. Wenn die Verkehrskanalinitialisierung erfolgreich ist,
akquiriert dann die drahtlose Einheit den Verkehrskanal. Die drahtlose
Einheit beginnt dann mit dem Senden einer Verkehrskanalpräambel. Wie
in Tabelle 1 gezeigt ist akquiriert die Basisstation den Rückverkehrskanal
und sendet eine Basisstationsbestätigungsanordnung bzw. -anweisung
zu der drahtlosen Einheit, wenn der Rückverkehrskanal korrekt akquiriert
wurde. Bei diesem Punkt beginnen die drahtlose Einheit und die Basisstation
Verhandlungsdienst. Die Kommunikationsverbindung kann bei jedem
Punkt während
des Verhandlungsvorgangs scheitern. Wenn jedoch der Verhandlungsvorgang
erfolgreich ist, beginnt Kommunikation und eine Telefonunterhaltung
beginnt.
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Tabelle
2 zeigt ein einfaches Anrufflussbeispiel, wobei eine drahtlose Einheit
einen Anruf abschließt. Wie
in Tabelle 2 gezeigt ist sendet während normalen Betriebs, wenn
ein Anruf durch die Basisstation ausgelöst wird, die Basisstation eine
Page- oder geschlitzte Pagenachricht zu der drahtlosen Einheit über den
Pagingkanal. Die drahtlose Einheit sendet dann eine Pageantwortnachricht
zu der Basisstation über
den Zugriffskanal. Die Basisstation etabliert dann einen Verkehrskanal
und beginnt das Senden von nullwertigen Verkehrskanaldaten zu der
drahtlosen Einheit. Die Basisstation sendet dann eine Kanalzuweisungsnachricht
zu der drahtlosen Einheit über
dem Pagingkanal. Wie oben stehend mit Bezug auf Tabelle 1 beschrieben,
verändert, sobald
die drahtlose Einheit ihre Kanalzuweisung von der Basisstation empfangen
hat, sie ihre Empfangs- und Sendefrequenzen auf den zugewiesen Kanal.
Die drahtlose Einheit versucht dann, Kommunikation auf dem zugewiesenen
Kanal durch Aufbauen des Verkehrskanals zu initiieren. Wie vorstehend
akquiriert, wenn die Verkehrskanalinitialisierung erfolgreich ist,
die drahtlose Einheit den Verkehrskanal und verarbeitet Primärverkehr.
Kurz danach, wenn die Kommunikationsverhandlung erfolgreich ist,
beginnt Kommunikation über
das Vorwärts-
und Rückkanalpaar.
Mit den Anrufflussbeispielen im Gedächtnis ist es nun möglich, die
Probleme, welche durch Verbindungsungleichgewichte in einem zellularen
Kommunikationssystem verursacht werden, vollständiger zu beschreiben.
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Anruflieferfehler
aufgrund von Verbindungsungleichgewichten
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Unter
einigen Netzwerkzuständen
wird die Vorwärtsverbindung
absichtlich stärker
gemacht als die Rückverbindung,
was zu einem erweiterten CDMA Vorwärtsverbindungsabdeckgebiet
führt.
In Gebieten mit benachbarten ana logen Zellen ist es einer zweimodigen
drahtlosen Einheit möglich,
ein gültiges
Signal auf dem CDMA Pagingkanal zu empfangen, während sie in dem analogen Abdeckgebiet
ist. Wie oben stehend beschrieben verursacht dies, dass sich die
drahtlose Einheit in einen digitalen (in diesem Fall CDMA) Betriebsmodus
verriegelt. Jedoch wird unvorteilhafterweise die drahtlose Einheit
nicht dazu in der Lage sein, einen Anruf innerhalb der CDMA Zelle
zu registrieren oder auszulösen,
weil sie jenseits ihres Rückverbindungsabdeckgebiets
ist. Anders ausgedrückt
werden unter diesen Netzwerkzuständen
drahtlose Einheiten verwirrt beim Verlassen auf gültige CDMA
Abdeckung, wenn es tatsächlich
keine gibt. Unvorteilhafterweise ist sich die drahtlose Einheit
des Verbindungsungleichgewichtsproblems nicht bewusst. Anstatt sich
in einen digitalen Betriebsmodus zu verriegeln, sollte die zweimodige
drahtlose Einheit bevorzugterweise in einem analogen Betriebsmodus
bleiben.
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Im
Gegensatz dazu existieren Netzwerkzustände, in welchem die Rückverbindung
stärker
ist als die Vorwärtsverbindung.
Zum Beispiel wird in persönlichen
Kommunikationssystemen (PCS = personal communication system) die
Rückverbindung
aufgrund der schwachen Codiercharakteristika der Verbindung bevorzugt, und
auch aufgrund von inhärenten
Beschränkungen
des Hochleistungsverstärkers
(HPA = high power amplifier). Die Codiercharakteristika der 13 kw/s
Verbindung kann verursachen, dass die Vorwärtsverbindung schwächer ist
als die Rückverbindung.
Die Codierung für
die 13 kw/s PCS Systeme ist nicht so robust oder effizient wie die
Codierung für
die 8 kw/s Systeme. Zusätzlich
hat der HPA einen eingeschränkten
Betrag von Leistung und kann deshalb verursachen, dass die Vorwärtsverbindung
schwächer
ist als die Rückverbindung unter
bestimmen Umständen.
Konsequenterweise scheitern Anrufe entweder während des Anrufaufbaus aufgrund
der Faidingcharakteristika des Pagingkanals oder während Vorwärtsverkehrskanalinitialisierung.
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Andere
Faktoren tragen zu Verbindungsungleichgewichtszuständen bei.
Verbindungsungleichgewichte können
durch Variationen in Basisstationsantennengewinnen und Antennenmusterfehlanpassungen
verursacht werden.
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Zusätzlich kann
größerer Pfadverlust
in der Vorwärtsverbindung
relativ zu der Rückverbindung
verursachen, dass die Vorwärtsverbindung
schwächer
ist als die Rückverbindung.
Zusätzlich
kann Co-Kanal-Interferenz von benachbarten Basisstationen zu schwächeren Vorwärtsverbindungen
führen.
Gemäß der IS-95 Spezifikation
sendet jede CDMA Basisstation kontinuierlich ein nicht moduliertes
Direkt-Sequenzspreizspektrumsignal, welches als der „Pilotkanal" bezeichnet wird.
Der Pilotkanal wird zu allen Zeiten durch die Basisstation auf jedem
aktiven Vorwärts-CDMA-Kanal
gesendet. Zusätzlich
zum Ermöglichen
von anderen Funktionen von drahtlosen Einheiten, erlauben die Pilotkanäle den drahtlosen
Einheiten, Signalstärke
für gleiche
Zwischenbasisstationen durchzuführen.
Leider können
die Pilotkanäle
von benachbarten Basisstationen miteinander interferieren, was zu
schwachen Vorwärtskanalstärken führt. Die
interferierenden Pilotkanäle
können oder
können
nicht auf der Nachbarliste einer drahtlosen Einheit sein.
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Auch
können
schwache Vorwärtsverbindungszustände durch
Interferenzquellen verursacht werden, welche extern zu dem CDMA
System sind. Schlussendlich können
schwache Vorwärtsverbindungen
aufgrund von ungeeigneter Verkehrskanalleistungszuordnung bei der
Initialisierung auftreten. Schwache Vorwärtskanalzustände sind
durch schlechte Pagingkanalperformance charakterisiert, welche verursachen
kann, dass die Pagingkanäle
verloren werden, während
die drahtlose Einheit in dem Systemzugriffszustand (system access state)
ist. Schwache Vorwärtskanalzustände können auch
zu Verkehrskanalinitialisierungsfehlschlägen, Fehlschlägen in dem
Empfangen von Kanalzuweisungsnachrichten, und Fehlschlägen in dem
Empfangen von Basisstationsbestätigungsanordnungen
führen.
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Ob
eine drahtlose Einheit versucht, einen Anruf aufzubauen oder abzuschließen, kann
der Anruf aufgrund von Verbindungsungleichgewichten ver loren werden.
In beiden Fällen
werden Anruflieferraten darunter leiden. Zusätzlich wird die Systemperformance
nachteilig beeinflusst, wenn aktive Anrufe, welche im Gange sind,
(das heißt
drahtlose Einheiten, welche aktive Verkehrskanäle haben, welche Anrufe tragen,
welche im Gange sind) aufgrund von Verbindungsungleichgewichtszuständen fallen
gelassen werden. Deshalb gibt es einen Bedarf für ein Verfahren und eine Vorrichtung,
welche Verbindungsungleichgewichte detektiert und die drahtlose
Einheit anweist, Anrufe gemäß der Detektion
zu verarbeiten.
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WO-A-98/20640
beschreibt die Minderung eines Verweisungszustands in einem Spreizspektrumkommunikationssystem
durch Bestimmen, wann eine entfernte Einheit wahrscheinlich einen
verwaisten Zustand erlangt, und Einstellen der Betriebparameter
der entfernten Einheit, um zusätzliche
Basisstationen dazu zu zwingen, zu dem aktiven Satz der entfernten
Einheit hinzugefügt
zu werden. Insbesondere, wenn es bestimmt wird, dass eine entfernte
Einheit wahrscheinlich einen verwaisten Zustand erlangen wird, werden
T_ADD und T_COMP derart eingestellt, dass die entfernte Einheit
dazu gezwungen wird, zusätzliche
Basisstation en zu ihrem Satz hinzuzufügen. Das Erhöhen der
Anzahl von Basisstationen, mit welcher eine entfernte Einheit kommuniziert,
verringert erheblich die Wahrscheinlichkeit, dass die entfernte
Einheit einen verwaisten Zustand erlangen wird.
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WO-A-95/34179
beschreibt ein Verfahren zum Reagieren auf Störung einer Uplink-Frequenz
in einem mobilen Kommunikationssystem, welches ein mobiles Kommunikationsnetzwerk
enthält,
welches mindestens eine Basisstation und ein mobile Dienstvermittlungsstelle,
wie auch mindestens eine Mobilstation enthält, welche mit der Basisstation
auf einem Uplink kommuniziert, das heißt Empfang, Frequenz und auf
einem Downlink, das heißt
Sendung, Frequenz der Basisstation. Um vorteilhafterweise auf eine
Störung
eines Uplinks zu reagieren, detektiert das mobile Kommunikationsnetzwerk
die Störung
auf der Uplink Frequenz, das mobile Kommunikationsnetzwerk informiert
die Mobilstation über
die Störung
unter Verwendung der Downlink – Frequenz
und versetzt die Mobilstation in den Hörmodus, in welchem die Mobilstation
auf der Downlink Frequenz bleibt, und Information von der Basisstation
empfängt.
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EP-A-0
475 698 beschreibt ein Verfahren und eine Verrichtung zum Verringern
von Konkurrenz und überflüssiger Kanalzuordnung
zwischen einer Vielzahl von mobilen Einheiten, welche mehrere Anfragen
machen. Beim Empfang einer Zugriffsanforderung und nach der Bestimmung,
dass Kommunikationsressourcen verfügbar sind, bestimmt das System
einen Zugriffsanfragenzähler
für jede
empfangene Zugriffsanfrage. Deshalb ist das System verantwortlich
für das
Verändern
von Systemressourcen als eine Funktion des Zugriffsanfragenzählers, um
die Wahrscheinlichkeit von Konkurrenz zu verringern. Zusätzlich ist
das System derart ausgebildet, dass eine Systemverarbeitungsverzögerung für jede empfangene
Zugriffsanfrage bestimmt wird, und danach ein Bereich von Niederversuchsintervallen
der mobilen Einheit als eine Funktion der Verarbeitungsverzögerung bestimmt
wird, wobei die Wahrscheinlichkeit, dass mehr als ein Kanal zu einer
Einheit zugewiesen wird, welche mehrere Anfragen macht, verringert
wird.
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Es
gibt einen Bedarf für
ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche Verbindungsungleichgewichte
in einem zellularen Kommunikationssystem detektieren und Anrufe
dementsprechend verarbeiten kann. Der Bedarf existiert für ein Mittel
zum Detektieren, ob Anrufe, welche im Gange sind, aufgrund von Verbindungsungleichgewichtszuständen fallen
gelassen werden, und wenn dem so ist, um geeignete korrigierende
Handlung durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung liefert ein solches Verfahren und eine
Vorrichtung. Die vorliegende Erfindung detektiert Verbindungsungleichgewichte
in einem zellularen Kommunikationssystem, bestimmt die relativen
Stärken
der Vorwärts- und Rückverbindungen,
und verarbeitet Anrufe (ausgehende, abgeschlossene und fallen gelassene
Anrufe) gemäß der Bestimmung.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist ein neues Verfahren und eine Vorrichtung
zum Detektieren von Vorwärts- und
Rückverbindungsungleichgewichten
in einem digitalen zellularen Kommunikationssystem und zum dementsprechenden
Verarbeiten von Anrufen. Die vorliegende Erfindung verbessert Anruflieferra ten
in einem digitalen zellularen Kommunikationssystem durch Detektieren
von Vorwärts-
und Rückverbindungsungleichgewichten,
Bestimmung, welche Verbindung schwächer ist, und Verarbeiten von
Anrufen gemäß der Bestimmung.
Die vorliegende Erfindung verbessert Systemperformance durch Bestimmen,
ob Anrufe, welche im Gange sind, aufgrund von Verbindungsungleichgewichtszüständen fallen
gelassen werden. Wenn dem so ist, unternimmt die vorliegende Erfindung
korrigierende Handlung während
nachfolgenden Systemzugriffen.
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Somit
gibt es gemäß ersten
und zweiten Aspekten der Erfindung Verfahren zum Detektieren von
Verbindungsungleichgewichten jeweils gemäß Ansprüchen 1 und 3. Gemäß einem
dritten Aspekt wird ein Computerprogramm gemäß Anspruch 9 vorgesehen. Gemäß jedem
der vierten und fünften
Aspekte der Erfindung wird eine Vorrichtung jeweils gemäß den Ansprüchen 10
und 14 vorgesehen.
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In
einem schwachen Rückverbindungszustand
empfängt
die drahtlose Einheit starke empfangene Signalstärkenindikation (RSSI = received
signal strength indication) auf der Vorwärtsverbindung, aber ist nicht dazu
in der Lage, unter Verwendung des Zugriffskanals zu kommunizieren.
Jedes Mal, wenn die drahtlose Einheit versucht, auf das digitale
System zuzugreifen, verbraucht sie alle ihre zugewiesenen Zugriffsproben
und scheitert dadurch im Zugriffsprozess. Im Gegensatz dazu sind
schwache Vorwärtsverbindungszustände durch schlechte
Pagingkanalperformance charakterisiert, was zu Verlust des Pagingkanals
führt.
Die drahtlose Einheit ist nicht dazu in der Lage, Anrufe zu initiieren
oder zu empfangen, weil sie keine Steuerungsinformation über den
Pagingkanal empfangen kann.
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Das
vorliegende erfindungsgemäße Verfahren
bestimmt, ob ein Fehler bzw. Versagen (failure) in entweder der
Vorwärts-
oder Rückverbindung
aufgetreten ist. Wenn ein Fehler in einer der Verbindungen auftritt, bestimmt
das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren,
ob der Fehler aufgrund eines Verbindungsungleichgewichtszustandes
ist. Wenn Verbindungsungleichgewichte detektiert werden, verwendet
die vorliegende Erfindung die Verbindungsfehlerursache, um zu bestimmen,
welche Verbindung schwächer
ist. Basierend auf dieser Bestimmung unternimmt die vorliegende
Erfindung korrigierende Handlung, um Anrufe aufzubauen oder erneut
aufzubauen. Insbesondere detektiert in einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung das Verfahren Rückverbindungszustände durch
Bestimmung, ob eine drahtlose Einheit versucht hat, auf eine ausgewählte Basisstation
eine vorbestimmte Anzahl von Malen oft zuzugreifen (das heißt ob eine
maximale Anzahl von Zugriffsproben durch die Mobilstation gesendet
wurde). Wenn dem so ist, schaltet das Verfahren der vorliegenden
Erfindung den Betrieb auf ein zweites digitales System (oder ein
analoges System, wenn der zweite digitale Systemversuch fehlschlägt). In
einem Ausführungsbeispiel
detektiert das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren schwache Vorwärtsverbindungszustände durch
Detektieren von Fehlern bzw. Versagen in entweder dem Pagingkanal
oder dem Verkehrskanal.
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Wenn
der Pagingkanal verloren wird bestimmt das Verfahren, ob ein Verkehrskanalinizialisierungs- (TCI
= traffic channel initialization) time out aufgetreten ist. Wenn
dem nicht so ist kehrt die Mobilstation zu normalem Betrieb zurück und kein
Verbindungsungleichgewicht wird gefunden. Wenn jedoch ein TCI Time
out bzw. Zeitablauf aufgetreten ist, bestimmt die drahtlose Einheit,
was verursacht hat, dass der Pagingkanal verloren wurde. Das vorliegende
Verfahren testet die Pilotstärke,
um zu bestimmen, ob der Pagingkanal aufgrund dessen verloren worden,
dass die drahtlose Einheit zu weit von der Basisstation entfernt
ist, oder aufgrund von signifikanter Interferenz auf dem Pagingkanal.
Das Verfahren testet, um zu bestimmen, ob ein anderer starker Pilotkanal
existiert. Wenn dem so ist, weist das Verfahren die drahtlose Einheit
an, eine Leerlaufübergabe durchzuführen und
Kommunikation mit dem starken Pilotkanal zu etablieren. Wenn nicht,
verursacht das Verfahren, dass die drahtlose Einheit ein „neues
System Verlassen" („New System
exit") durchführt.
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Die
Details der bevorzugten und alternativen Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung sind in den beigefügten
Ansprüchen
und der unten stehenden Beschreibung gegeben. Sobald die Details
der Erfindung bekannt sind, werden dem Fachmann mehrere zusätzliche
Innovationen und Veränderungen
offensichtlich werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Flussdiagramm, welches das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren
zum Bestimmen, ob ein Rückverbindungsfehler
aufgrund einer schwachen Rückverbindung
ist, zeigt.
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2 ist
ein Flussdiagramm, welches das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren
zum Bestimmen, ob ein Vorwärtsverbindungsfehler
aufgrund einer schwachen Vorwärtsverbindung,
welche zum Verlust des Pagingkanals führt, ist, zeigt.
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3 ist
ein Flussdiagramm, welches das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren
zum Bestimmen, ob ein Vorwärtsverbindungsfehler
aufgrund einer schwachen Vorwärtsverbindung
ist, welche zu einem PCI Time out führt.
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4 ist
ein vereinfachtes Blockdiagramm einer typischen drahtlosen Einheit.
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Gleiche
Bezugszeichen und Bezeichnungen in den verschiedenen Zeichnungen
bezeichnen gleiche Elemente.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Durchgängig in
dieser Beschreibung sollen das bevorzugte Ausführungsbeispiel und Beispiele,
welche gezeigt sind, als exemplarisch betrachtet werden, anstatt
als Einschränkungen
der vorliegenden Erfindung.
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Wie
oben stehend beschrieben ist eine wichtige Funktion, welche durch
die vorliegende Erfindung durchgeführt wird, dass Sieben durch
die vielen mögli chen
Ursachen von Anruflieferfehlern in einem digitalen zellularen Kommunikationssystem
und Bestimmung, ob Verbindungsungleichgewichte für die Fehler verantwortlich
sind. Sobald die Bestimmung gemacht ist, helfen das Verfahren und
die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung der drahtlosen Einheit
im korrekten Verarbeiten von Anrufen, wodurch Anruflieferraten verbessert werden.
Tabelle 3 zeigt einige Fehlerzustände oder „Symptome" und die möglichen Ursachen, welche mit
Anruflieferfehlern in einem digitalen zellularen Kommunikationssystem
verbunden sind.
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Tabelle
3 – wahrscheinliche
Ursachen von Anruflieferfehlern in einem CDMA System
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Gemäß Tabelle
3 sind mehrere mögliche
Ursachen der Symptome, welche als „maximale Zugriffsproben (MAP
= maximum access probes)" bezeichnet
werden. Dieses Symptom tritt auf, wenn eine drahtlose Einheit versucht,
auf eine Basisstation eine maximale Anzahl von Malen oft zuzugreifen.
Im Wesentlichen tritt das MAP Symptom auf, wenn die drahtlose Einheit
ihre maximale Anzahl von Probes, welche zu einer Basisstation gesendet
werden, aufgebraucht hat. Wie oben stehend beschrieben versuchen
drahtlose Einheiten, auf eine Basisstation durch Senden von Zugriffsversuchen
zuzugreifen, und insbesondere von Zugriffsproben, zu einer Basisstation
unter Verwendung des Zugriffskanals. Jede Zugriffsprobe enthält eine
Zugriffskanalpräambel
und eine Zugriffskanalnachrichtenkapsel. Gemäß der IS-95 Spezifikation sendet
die drahtlose Einheit auf einem Zugriffskanal unter Verwendung einer
zufälligen
Zugriffsprozedur.
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Die
Basisstationen steuern die maximale Anzahl von Zugriffsproben (MAP),
welche durch jede drahtlose Einheit zu jeder ausgewählten Basisstation
gesendet werden können.
Die Basisstation sendet den MAP Parameter (zusätzlich zu anderen wichtigen
Systemparametern) in einer „Zugriffsparameternachricht" über dem Pagingkanal. Gemäß der IS-95
Spezifikation wird der gesamte Vorgang des Sendens einer Nachricht
und Empfangens (oder Scheiterns zu empfangen) einer Bestätigung für diese
Nachricht als ein „Zugriffsversuch" bezeichnet.
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Innerhalb
jedes Zugriffsversuchs werden Zugriffsproben in Zugriffsprobensequenzen
gruppiert. Jede Zugriffsprobensequenz enthält eine spezifizierte Anzahl
von Zugriffsproben, wobei alle auf den gleichen Zugriffskanal gesendet
werden. Die erste Zugriffsprobe von jeder Zugriffsprobensequenz
wird bei einem spezifizierten Leistungspegel relativ zu dem nominalen
Open-Loop Leistungspegel gesendet. Jede nachfolgende Zugriffsprobe
innerhalb einer Sequenz wird bei einem Leistungspegel gesendet,
welche einen spezifischen Betrag höher ist als die vorhergehende
Zugriffsprobe. Der Zugriffskanal, welcher für jede Sequenz verwendet wird,
wird auf einer pseudozufälligen
Basis unter all den Zugriffskanälen
ausgewählt,
welche mit dem derzeitigen Pagingkanal der drahtlosen Einheit verbunden
sind.
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Es
gibt eine maximale Anzahl (typischerweise 15) von Zugriffsprobensequenzen
(entweder als „MAX_RSP_SEQ" bezeichnet [für Antworten]
oder „MAX_REQ_SEQ" [für Anfragen],
verbunden mit jedem Zugriffsversuch). Deshalb wird in einem Ausführungsbeispiel
der MAP Parameter durch Multiplizieren der Anzahl von Zugriffsproben
pro Zugriffsprobensequenz mit der maximalen Anzahl von Zugriffsprobensequenzen,
welche pro Zugriffsversuch erlaubt ist, bestimmt. Zum Beispiel wir
gemäß IS-95
die Anzahl von Zugriffsproben pro Sequenz durch die Variable bestimmt,
welche als „NUM_STEP" bezeichnet wird.
Die Anzahl von Zugriffsprobensequenzen, welche pro Zugriffsversuch
erlaubt wird, wird als „MAX_RSP_SEQ" (für Antworten)
oder „MAX_REQ_SEQ" (für Anfragen)
bezeichnet. Deshalb definiert, zum Beispiel, in diesem einen Ausführungsbeispiel,
das Produkt von NUM_STEP und MAX_REQ_SEQ den MAP Parameter.
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Jedoch
ist das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung
nicht auf die Verwendung in einem IS-95 kompatiblen zellularen Kommunikationssystem
eingeschränkt.
Andere System können unterschiedliche
Zugriffstechniken verwenden, und unterschiedliche MAP Parameter
können
mit dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung
verwendet werden. Unabhängig
davon, welches Verfahren verwendet wird, um den MAP Parameter zu
der drahtlosen Einheit zu kommunizieren, wird die drahtlose Einheit
den MAP Parameter in einem Register speichern. Danach wird die drahtlose
Einheit die Anzahl von Zugriffsversuchen, welche sie durchführt, überwachen,
und sie wird ein MAP Symptom erzeugen, wann immer die maximale Anzahl
von Zugriffsproben versucht wurde.
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Wie
in Tabelle 3 gezeigt ist, gibt es mindestens drei mögliche Ursachen
für das
MAP Symptom. Die drahtlose Einheit kann zu viele Zugriffsproben
ver suchen aufgrund dessen, dass die Rückverbindung schwach ist. In
diesem Szenario kann die Basisstation nicht dazu in der Lage sein,
die Proben zu empfangen, und zwar aufgrund einer schwachen Rückverbindung.
Alternativ kann ein MAP Symptom durch Rückverbindungsinterferenz verursacht
sein. Die Rückverbindungsinterferenz
kann durch externe Quellen, oder durch nicht legitimen drahtlose
Einheiten verursacht sein.
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In
jedem Fall kann die Rückverbindungsinterferenz
die Basisstation vom Empfangen von Nachrichten auf dem Zugriffskanal
abhalten. Die Rückverbindungsinterferenz
wird auch die Basisstation vom Empfangen von Nachrichten auf dem
Rückverkehrskanal
abhalten, unter der Annahme, dass die drahtlose Einheit eventuell
erfolgreich im Erlangen von Zugriff auf den Kanal ist.
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Es
gibt mindestens zwei Gründe
dafür,
dass eine drahtlose Einheit damit scheitern wird, eine Basisstationsbestätigungsanordnung über dem
Pagingkanal zu empfangen. Wenn die Pilotkanalleistung weniger als
ein bestimmter Schwellenwert, Th1, ist, und die drahtlose Einheit
damit gescheitert ist, eine Pagingkanalbasisstationsbestätigungsanordnung
zu empfangen, geschieht dies wahrscheinlich aufgrund einer schwachen Vorwärtsverbindung.
In einem Ausführungsbeispiel
ist Th1 –100
dBm in zellularen Systemen, und ist –103 dBm in PCS Systemen. Im
Gegensatz dazu, wenn die Pilotkanalleistung größer als Th1 ist (das heißt größer als –100 dBm
in zellularen Systemen, oder größer als –103 dBm
in PCS Systemen) und die drahtlose Einheit damit gescheitert ist,
eine Pagingkanalbasisstationsbestätigungsanordnung zu empfangen,
wird sie wahrscheinlich aufgrund von Schwund oder Interferenz auf
der Vorwärtsverbindung
sein. Zusätzlich
können
sowohl Vorwärts-
wie auch Rückverbindungskanalschwundcharakteristika
verursachen, dass die drahtlose Einheit mit dem Empfangen einer
Kanalzuweisungsnachricht über
dem Pagingkanal scheitert. Schließlich, wie in Tabelle 3 gezeigt
ist, können
unzureichende Verkehrskanalgewinne, Vorwärtskanalverbindungsschwundprobleme, und
Interferenz von konkurrierenden Pilotkanälen die drahtlose Einheit davon
abhalten, dazu in der Lage zu sein, den Vorwärtsverkehrskanal zu initialisieren.
-
Detektieren
und Verarbeiten von Anrufen in einer Umgebung mit schwacher Rückverbindung
-
Systemzustände existieren,
in welchem eine drahtlose Einheit anzeigen wird, dass sie eine relativ
starke empfangene Signalstärkeindikation
(RSSI) hat, obwohl der Benutzer nicht dazu in der Lage sein wird,
einen Anruf unter Verwendung des digitalen Systems zu initiieren.
Für Zwecke
der vorliegenden Erfindung wird RSSI als die empfangene Pilotkanalleistung
definiert, welche bei der drahtlosen Einheit gemessen wird. Digitale
zellulare Systeme werden in Gebieten eingesetzt, welche Vorwärts- und
Rückverbindungspfadverlustungleichgewichte
bis zu 20 dB haben. Unter diesen Zuständen wird die drahtlose Einheit
nicht dazu in der Lage sein, Telefonanrufe auszulösen oder
zu empfangen. Jedes Mal, wenn die drahtlose Einheit versucht, auf
das digitale System unter diesen Zuständen zuzugreifen, wird sie
alle ihre zugewiesenen Zugriffsproben aufbrauchen, und sie wird
dadurch im Zugriffsprozess scheitern. Einige der Ursachen von schwachen
Rückverbindungen
beinhalten übermäßigen Pfadverlust,
externe Interferenz auf der Rückverbindung,
und ungeeignete Systemkonfigurationen (das heißt das System weist einen nicht
ausreichenden oder nicht geeigneten Zugriffsparameter zu der Mobilstation
zu). Andere Ursachen beinhalten übermäßige Multipfadprobleme
(das heißt
die Basisstation hat Schwierigkeiten im Akquirieren der Rückverbindung),
und übermäßige Lastzustände.
-
Die
vorliegende Erfindung bewertet die vielen möglichen Ursachen für Anruflieferung-
und Fallengelassener-Anruf-Fehlfunktion, um zu bestimmen, ob die
Fehlfunktion aufgrund eines Verbindungsungleichgewichts ist. Wenn
die Anruflieferung- oder Fallengelassener-Anruf-Fehlfunktion aufgrund
eines Verbindungsungleichgewichtes ist, hilft die vorliegende Erfindung
der drahtlosen Einheit im Ergreifen von korrigierender Handlung,
um den Anruf zu verarbeiten. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung
wird aufgerufen, wann immer eine Anruflieferung- oder Fallengelassener-Anruf-Fehlfunktion
auftritt. Das erfindungsgemäße Verfahren,
welches in 1 gezeigt ist, wird aufgeru fen,
wann immer eine Anruflieferung- oder Fallengelassener-Anruf-Fehlfunktion aufgrund
von Problemen in der Rückverbindung
auftritt. Das erfindungsgemäße Verfahren,
welches in 2 (und auch 3)
gezeigt ist, wird aufgerufen, wann immer eine Anruflieferung- oder
Fallengelassener-Anruf-Fehlfunktion aufgrund von Problemen in der
Vorwärtsverbindung
auftritt.
-
Wie
in 1 gezeigt ist verwendet ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung einen „maximale Zugriffsprobe" (oder „MAP") Zustand oder Symptom
um schwache Rückverbindungszustände zu detektieren.
In diesem Ausführungsbeispiel,
wenn eine drahtlose Einheit einen MAP Zustand während Anrufauslösungsversuchen,
Pageantwortversuchen, oder Registrierversuchen detektiert, deklariert
sie einen Rückverbindungsfehlfunktionszustand
und versucht, einen alternativen digitalen Kanal zu verwenden.
-
Ohne
Bezugnahme nun auf 1 tritt die vorliegende Erfindung
in Schritt 102 jedes Mal ein, wenn die Anruflieferung fehlschlägt (oder
ein Anruf, welcher im Gange ist, fallengelassen wird), aufgrund
von Fehlfunktion der Rückverbindung.
Wenn das in 1 gezeigte Verfahren aufgerufen
wird, hat die drahtlose Einheit detektiert, dass eine Rückverbindungsfehlfunktion
aufgetreten ist, jedoch weiß sie
nicht, ob der Fehler aufgrund eines Verbindungsungleichgewichts
oder einer anderen Ursache ist. Das erfindungsgemäße Verfahren,
welches in 2 gezeigt ist, bestimmt, ob
der Anruflieferfehler aufgrund eines „maximale Zugriffsprobe" Zustands, welcher
durch eine schwache Rückverbindung
verursacht wurde, ist. Beim Entscheidungsschritt 104 bestimmt
das Verfahren der vorliegenden Erfindung, ob ein „maximaler
Zugriffsprobe" Zustand
existiert. Wie oben stehend mit Bezug auf Tabelle 3 beschrieben
wurde, speichert die drahtlose Einheit einen MAP Parameter in einem
Register, nachdem sie ihn von der Basisstation empfangen hat (oder
nachdem die drahtlose Einheit den MAP Wert basierend auf der Zugriffsprobeninformation,
welche durch die Basisstation gesendet wurde, berechnet hat). Die
drahtlose Einheit vergleicht die Anzahl von Zugriffversuchen, wel che
sie durchführt, und
erzeugt einen MAP Zustand, wann immer die maximale Anzahl von Zugriffsproben
versucht wurde.
-
Gemäß dem vorliegenden
erfindungsgemäßen Verfahren,
wenn die drahtlose Einheit einen maximale Zugriffsprobe-Zustand
detektiert, wenn sie Aufbau-Page- oder Zugriffsversuche initiiert,
deklariert sie eine Fehlfunktion der Rückverbindung und fährt zu einem
alternativen oder „sekundären" digitalen System
fort. Wie zum Beispiel in 1 gezeigt
ist, wenn das Ergebnis des MAP Entscheidungsschritts 104 positiv
ist (das heißt der „Ja" Pfad), fährt das
Verfahren mit Schritt 106 fort. Bei Schritt 106 versucht
die drahtlose Einheit, auf ein „sekundäres" digitales System zuzugreifen, welches
mit dem primären
System verbunden ist. Beim Entscheidungsschritt 108 von 1 bestimmt
die drahtlose Einheit, ob sie das sekundäre digitale System erfolgreich akquiriert
hat. Wenn dem so ist, fährt
das Verfahren mit Schritt 110 fort, um Kommunikation auf
dem sekundären
System aufzubauen. Wenn nicht; fährt
das Verfahren mit Schritt 112 fort und etabliert Kommunikation
auf einem analogen System.
-
Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung wird etwas unterschiedlich
betrieben, wenn es in einem PCS System verwendet wird. Stattdessen
wird jede PCS drahtlose Einheit mit einer Kanal- oder „Scan-" Liste betrieben,
die eine Liste von Kanälen
enthält,
welche für
die drahtlose Einheit verfügbar
sind zu jedem gegebenen Zeitpunkt. Insbesondere speichert nach der
Aktivierung jede PCS drahtlose Einheit eine bevorzugtes Roaming-
oder „Scan"-Liste, welche Information
enthält,
welche der drahtlosen Einheit bei der Systemauswahl und Systemakquise
hilft. Die Scanliste ist insbesondere für die drahtlose Einheit während des
Roamings nützlich.
Unterschiedliche Mittel können
verwendet werden, um die Mobilstation mit der bevorzugten Scanliste
zu beliefern. Zum Beispiel kann die Scanliste unter Verwendung der
Tastatur der mobilen Einheit eingegeben werden. Alternativ kann
die Liste unter Verwendung einer Dienstprogrammierstation oder Over-the-air
Service Provisioning (OTASP) Mitteln eingegeben werden. Wie auch
immer sie erhalten wurde, sobald die Scanliste empfangen wurde,
wird sie durch die draht lose Einheit gespeichert, wenn die Leistung
der drahtlosen Einheit abgeschaltet ist. Die Scanliste beinhaltet
bevorzugterweise einen Satz von Kanälen (Systemen) und eine Scanreihenfolge,
welche die Reihenfolge spezifiziert, in welcher die drahtlose Einheit
die Kanäle
scannt, wenn sie nach Dienst sucht.
-
Modifizierte
CDMA Systeme werden mehr als nur primäre und sekundäre digitale
Systeme haben und werden deshalb Scanlisten analog zu den PCS Scanlisten
verwenden. Das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren wird ähnlich in
sowohl PCS wie auch modifizierte CDMA Systemen verwendet werden.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren
in PCS oder modifizierten CDMA Systemen verwendet wird, bei Schritt 106,
anstatt des Zugreifens auf ein sekundäres System, versucht die drahtlose
Einheit, auf den ersten Kanal auf ihrer Scanliste zuzugreifen. Wenn
dieser Zugriffsversuch scheitert, soll die drahtlose Einheit versuchen,
auf jeden Kanal in der Scanliste zuzugreifen, bis sie erfolgreich
einen Kanal akquiriert oder sie die Scanliste aufbraucht. Beim Entscheidungsschritt 108 bestimmt
die drahtlose Einheit, ob sie erfolgreich einen Kanal auf der Scanliste akquiriert
hat. Wenn dem so ist fährt
das Verfahren zu Schritt 110 fort. Wenn nicht, fährt das
Verfahren zu Schritt 112 fort. Bei Schritt 112 weist
die vorliegende Erfindung die Mobilstation an, die Zugriffsversuche
auf das digitale System abzubrechen und Zugriffsversuche auf das
analoge System, welches dem Abdeckgebiet der Mobilstation zugeordnet
ist, zu initiieren. Analoger Betrieb beginnt deshalb bei Schritt 112.
-
Wenn
das sekundäre
System (oder einer der Kanäle
in der Kanalliste einer PCS drahtlosen Einheit) erfolgreich akquiriert
wurde, beendet das Verfahren den Entscheidungsschritt 108 und
versucht die Übertragung
auf dem sekundären
System (oder auf dem nächsten
PCS Kanal) erneut, bei Schritt 110. Das Verfahren der vorliegenden
Erfindung beendet deshalb bei Schritt 110 in dieser Situation.
-
Zurückkehrend
auf den Entscheidungsschritt 104, wenn der MAP Zustand
nicht getroffen wird, fährt das
Verfahren der vorliegenden Erfindung zu Schritt 114. Wie
in 1 gezeigt ist, wenn die maximale Anzahl von Zugriffsproben
nicht gesendet wurde, scheitert die Rückverbindung aus einem anderen
Grund als ein schwacher Rückverbindungszustand
(das heißt
aus einem Grund anders als ein Verbindungsungleichgewicht). In diesem
Fall wird die drahtlose Einheit einen oder mehrere Zugriffsversuche
auf dem primären
System versuchen. Jedoch muß,
gemäß der IS-95
Spezifikation, um einen zusätzlichen
Kommunikationsversuch zu initiieren, die drahtlose Einheit den besten
Pagingkanal demodulieren. Aus diesem Grund tritt, wie in 1 gezeigt
ist, die drahtlose Einheit in einen „Leerlauf" Zustand 114 ein, bevor sie
die Sendung auf dem primären System
bei Schritt 116 erneut versucht. Zu sowohl dem Kommunikationskanal
wie auf der Basisstation, erscheint der „erneute Versuch" auf dem primären System
bei Schritt 116, wie wenn er durch den Benutzer über das
Interface der drahtlosen Einheit initiiert worden wäre. Jedoch
ist der erneute Versuch bei Schritt 116 zu dem Benutzer
transparent.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung überprüft das Verfahren,
um zu erkennen, ob der erneute Versuch erfolgreich war, bei dem
Entscheidungsschritt 118. Wenn der erneute Versuch auf
dem primären
System erfolgreich war, beendet das Verfahren den Entscheidungsschritt 118 und
verbleibt in dem primären
System bei Schritt 120. Wenn jedoch der erneute Versuch
auf dem primären
System nicht erfolgreich war, versucht das Verfahren, auf das sekundäre System
zuzugreifen (oder alternative Kanäle von der Scanliste in PCS
Systemen) bei Schritt 106. Das Verfahren fährt von
Schritt 106 wie oben stehend beschrieben fort.
-
Zusammenfassend,
wenn ein Anruflieferversuch aufgrund einer Rückverbindungsfehlfunktion scheitert,
deklariert die vorliegende Erfindung die Fehlfunktion der Rückverbindung
und schaltet den Betrieb auf ein alternatives digitales System.
Das alternative digitale System enthält das sekundäre System
in CDMA Systemen und alternative Kanäle auf der Scanliste der Mobilstation
in PCS Systemen. Wenn die Mobilstation damit scheitert, den alternativen
Digitalkanal zu akquirieren, schaltet sie den Betrieb auf das analoge
System. Das vorliegende Verfahren verwendet den maximalen Zugriffsprobenzustand,
um zu detektieren, ob Ungleichgewicht auf der Verbindung existiert
und insbesondere, ob die Rückverbindung
schwächer
ist als die Vorwärtsverbindung.
-
Es
soll erwähnt
werden, dass falls und wenn Dienstprovider „Zeitgeber basierte Registrierung" implementieren,
die drahtlose Einheit dazu in der Lage sein wird, schwächere Rückverbindungszustände wesentlich früher zu detektieren,
und dadurch die Möglichkeit
von Verbleiben auf dem digitalen System mehr als notwendig ist zu
minimieren. Ein Zeitgeber basiertes Registriersystem würde erfordern
dass die drahtlose Einheit bei festgelegten vorherbestimmten Intervallen
sich registriert. Verglichen zum Beispiel mit „Anschalt-Up" Registrierungsverfahren,
in welchen die drahtlose Einheit sich während des Anschaltens registriert.
Gemäß dieses Verfahrens
schaltet die drahtlose Einheit während
des Anschaltens von der Verwendung eines unterschiedlichen PCS Frequenzblocks,
einer unterschiedlichen Bandklasse, oder eines alternativen Betriebsmodus.
-
Detektieren
und Verarbeiten von Anrufen in einer Umgebung mit schwacher Vorwärtsverbindung
-
Schwache
Vorwärtsverbindungen
verursachen schlechte Pagingkanalperformance, was zu Verlust auf
dem Pagingkanal führt,
wenn die Mobilstation in einen Systemzugriffszustand eintritt. Daraus
folgend wird die drahtlose Einheit damit Scheitern, eine Kanalzuweisungsnachricht
zu empfangen, damit Scheitern, eine Basisstationsbestätigungsanordnung
zu empfangen und damit Scheitern, den Verkehrskanal zu initiieren.
Wie oben stehend mit Bezug auf Tabelle 3 beschrieben wurde, beinhalten
einige der Ursachen von schwachem Vorwärtsverbindungszustand übermäßigen Pfadverlust,
Interferenz von anderen Zellen (von Basisstationen, welche auf der
Nachbarliste sind und von Basisstationen, welche nicht auf der Nachbarliste
sind), exter nen Interferenzquellen, und nicht geeigneter Verkehrskanalleistungszuweisung
bei Initialisierung. Dieses Verfahren, welches in den 2 und 3 gezeigt
ist, detektiert, ob eine Vorwärtsverbindungsfehlfunktion
aufgrund einer schwachen Vorwärtsverbindung
ist, und verarbeitet Anrufe dementsprechend. In einem Ausführungsbeispiel
verwendet das Verfahren ein „Verlasse
Codes" Zustand als
einen Detektionsmechanismus.
-
Der „Verlasse
Codes" Zustand tritt
jedes Mal auf, wenn die drahtlose Einheit das System verlässt, mit welchem
sie versucht zu kommunizieren. Zum Beispiel in einem IS-95 basierten
System tritt der „Verlasse
Codes" Zustand auf,
wenn die drahtlose Einheit eine „System Verlassen" Funktion durchführt. Gemäß IS-95, wenn
die drahtlose Einheit einen Pagingkanal verliert, aus irgendeinem
Grund, fährt
die drahtlose Einheit mit einem Systeminitialisierungszustand fort.
Dieser Vorgang wird gemein hin als ein „Systemverlassen" bezeichnet. Die
Ursachen für
das Durchführen
einer System-Verlassen-Funktion
variieren und hängen
von dem Zustand der drahtlosen Einheit ab, wenn sie den Pagingkanal
verliert. Wenn zum Beispiel die drahtlose Einheit „im Leerlauf" ist, und keine guten
Pagingkanalnachrichten für
eine erste vordefinierte Zeitperiode empfängt (zum Beispiel drei Sekunden),
wird die drahtlose Einheit das System mit einem „Verlasse Codes" Zustand oder „Systemverlust
in Leerlaufzustand" verlassen.
Die drahtlose Einheit wird mit einem Systeminitialisierungszustand
fortfahren. Alternativ, wenn die drahtlose Einheit in einem Systemzugriffszustand
ist, und keine guten Pagingkanalnachrichten für eine zweite vorbestimmte
Zeitperiode (zum Beispiel eine Sekunde) empfängt, wird die drahtlose Einheit
das System mit einem „Verlasse
Codes" Zustand von „Verlust
von Pagingkanal in Systemzugriffszustand" verlassen. Die drahtlose Einheit wird
wiederum zu einem Systeminitialisierungszustand fortfahren.
-
Unter
Bezugnahme nun auf 2 tritt die vorliegende Erfindung
in Schritt 130 ein, wann immer eine Anruflieferung scheitert,
und zwar aufgrund einer Fehlfunktion in der Vorwärtsverbindung. Wenn das in 2 gezeigte
Verfahren aufgerufen wird, hat die drahtlose Einheit bestimmt, dass
ein Vor wärtsverbindungsfehlzustand
aufgetreten ist, jedoch muß sie
noch bestimmen, ob die Fehlfunktion aufgrund eines Verbindungsungleichgewichts
oder irgendeinem anderen Grund ist. Wie in 2 gezeigt
ist tritt das Verfahren der vorliegenden Erfindung in den Entscheidungsschritt 132 ein,
um zu bestimmen, ob die Anruflieferungsfehlfunktion aufgrund eines
verlorenen Pagingkanals ist. Wenn die Anruflieferungsfehlfunktion
nicht aufgrund eines verlorenen Pagingkanals ist (das heißt der „Nein" Verlasspfad von
Schritt 132), verlässt
das Verfahren den Entscheidungsschritt 132 und fährt mit
Schritt 134 fort. Der Schritt 134 und seine nachfolgenden
Schritte sind detaillierter hierin nachfolgend mit Bezug auf 3 beschrieben.
Wenn der Anruflieferungsfehlzustand aufgrund eines verlorenen Pagingkanals
ist (das heißt
der „Ja" Verlasspfad von
Schritt 132) verlässt
das Verfahren den Entscheidungsschritt 132 und fährt mit
dem Entscheidungsschritt 136 fort.
-
Die
Vorwärtsverbindung
kann gescheitert sein aufgrund einer schwachen Pagingkanalleistung
oder schwacher Pilotkanalleistung. Die Pagingkanalleistung kann
schwach sein aufgrund einer nicht korrekten Verstärkungseinstellung
bei der Basisstation. Wenn dem so ist, kann die drahtlose Einheit
sehr wenig tun, um Kommunikation mit der betroffenen Basisstation
aufzubauen. Deshalb mist das Verfahren der vorliegenden Erfindung
das empfangene Pilotsignal-zu-Rauschverhältnis bei Schritt 136,
wenn sie bestimmt (beim Entscheidungsschritt 132) dass
die drahtlose Einheit den Pagingkanal verloren hat. Insbesondere
testet bei Schritt 136 die drahtlose Einheit das Verhältnis der
empfangenen Pilotenergie zu der gesamten empfangenen Energie. Dieses
Verhältnis
wird in der IS-95 Spezifikation als die „Pilotstärke" bezeichnet. Wie in der IS-95 Spezifikation definiert
ist, ist die Pilotstärke
das Verhältnis
(in dB) zwischen der Pilotenergie, welche über die Pseudorausch (PN =
pseudo noise) Chipperiode (Ec) akkumuliert
wurde, zu der gesamten leistungsspektralen Dichte in der empfangenen
Bandbreite (I0).
-
In
einem Ausführungsbeispiel
bestimmt das Verfahren, ob die Pilotstärke geringer ist als ein vorbestimmter
Schwellenwert (Th2). Wie in 2 gezeigt
ist, bestimmt das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren bei Ent scheidungsschritt 136,
ob die Pilotstärke
geringer ist als Th2. In einem Ausführungsbeispiel ist Th2 gleich –13 dB.
Dies ist ein typischer Wert, welcher empirisch bestimmt wurde und
zwar basierend auf Feldexperimenten. Andere Schwellenwerte können abhängig von
bestimmten Systemumgebungen verwendet werden. Wenn die Pilotstärke nicht
geringer als Th2 ist (das heißt
die Pilotstärke
ist ausreichend hoch) fährt
das Verfahren mit Schritt 148 fort, führt eine Leerlaufübergabe
durch, und versucht Kommunikation erneut mit einer benachbarten
Basisstation, wie unten stehend detaillierter beschrieben. Wenn
jedoch die Pilotstärke
geringer als Th2 ist, ist sie nicht ausreichend und das Verfahren
fährt mit
dem Entscheidungsschritt 138 fort.
-
Wenn
die empfangene Leistung des Pilotkanals nicht ausreichend ist (das
heißt
Ec/Eo ist geringer
als Th2), dann fährt
das Verfahren mit dem Entscheidungsschritt 138 fort, um
zu bestimmen, ob ein anderer starker Pilotkanal verfügbar ist
für die
drahtlose Einheit. Wenn ein anderer starker Pilotkanal verfügbar ist,
fährt das
Verfahren zu dem Entscheidungsschritt 146 fort. Wenn jedoch
ein anderer starker Pilotkanal nicht verfügbar ist, fährt das Verfahren mit Schritt 140 fort,
um zu bestimmen, warum. Es gibt nur 2 Möglichkeiten: (1) Entweder die
drahtlose Einheit ist zu weit entfernt von der Basistation; oder
(2) signifikante Interferenz existiert auf dem Pilotkanal (das heißt andere
drahtlose Einheiten können
um den Pilotkanal in Wettbewerb sein). Bei dem Entscheidungsschritt 140 vergleicht
das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren
den RSSI der Mobilstation mit einem vorbestimmten Schwellenwert.
Wenn der RSSI der Mobilstation geringer ist als der Schwellenwert, ist
die Pilotenergie niedrig, weil die drahtlose Einheit zu weit weg
ist von der Basisstation. In diesem Fall versucht die Mobilstation,
auf ein sekundäres
System zuzugreifen. Wenn jedoch der RSSI der Mobilstation größer ist
als der Schwellenwert, ist das Pilot-Signal-zu-Rausch-Verhältnis niedrig,
und zwar aufgrund von Pilotkanalinterferenz. In diesem Fall tritt
die Mobilstation in einen Leerlaufzustand ein.
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Insbesondere,
und noch mal Bezug nehmend auf 2, bestimmt
das Verfahren beim Entscheidungsschritt 138, ob der RSSI
für die
Mobilstation unter einem vorbestimmten Schwellenwert Th1 ist. Basierend
auf typischen Linkvorgabeparametern ist der Wert von Rh1 bevorzugterweise –100 dBm
für digitale
zellulare Systeme und –103
dBm für
PCS Systeme. Jedoch variiert dieser Wert und ist abhängig von
dem Abdeckverbindungsbudget bzw. der – vorgabe. Die Verbindungsvorgabe
hängt von
mehreren Systemparametern wie einer Schwellenwertsignalleistung
des Niederrauschverstärkers
(LNA = low noise amplifier) und der Rauschfigur des Empfängers ab.
Wenn der RSSI geringer ist als Th1 (das heißt die Mobilstation ist zu
weit entfernt von der Basisstation) fährt das Verfahren mit Schritt 142 fort.
Bei Schritt 142 versucht die drahtlose Einheit den Zugriff
auf ein sekundäres
digitales System (wenn sie innerhalb eines CDMA Systems betrieben wird).
Wie oben stehend mit Bezug auf 1 beschrieben
wurde, werden PCS und einige System außerhalb der Vereinigten Staaten
versuchen, auf jeden Kanal in der Scanliste der Mobilstation zuzugreifen,
bis die Liste aufgebraucht ist. Wenn die drahtlose Einheit kein
System akquiriert, wird sie eine andere Kommunikation unter Verwendung
eines analogen Systems initiieren, wenn eines verfügbar ist.
Wenn deshalb der Zugriff scheitert in Schritt 142, schaltet
die drahtlose Einheit auf einen analogen Betriebsmodus. Wenn der
RSSI der Mobilstation größer ist
als Th1 bei dem Entscheidungsschritt 140 (das heißt die Pilotkanalenergie
ist niedrig aufgrund von Interferenz) fährt das vorliegende Verfahren
mit Schritt 144 fort, wobei die drahtlose Einheit in einen
Leerlaufzustand eintritt.
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Wie
oben stehend beschrieben bestimmt das Verfahren, ob ein starker
Pilot verfügbar
ist, bei dem Entscheidungsschritt 138. Wenn ein anderer
starker Pilot verfügbar
ist, bestimmt die Mobilstation, ob der Pilotkanal zu einer Basisstation
gehört,
welche auf der „Nachbarliste" der Mobilstation
gefunden wurde. Jede Basisstation sendet bevorzugterweise zu jeder
drahtlosen Einheit eine Liste von benachbarten Basisstationen, welche
als „Nachbarliste" bezeichnet wird.
Ein Beispiel eines Systems, welches Nachbarlisten verwendet, ist
das CDMA zellulare Kommunikationssystem, welches gemäß der IS-95 Spezifikation
ausgebildet ist. In PCS Systemen wird die Nachbarliste durch Nachbarlistennachrichten
und erweiterte Nachbarlistennachrichten geliefert.
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Drahtlosen
Einheiten ist es nur erlaubt, Leerlaufübergaben zu „benachbarten" Basisstationen durchzuführen, das
heißt
zu Basisstationen, welche auf der Nachbarliste der Mobilstation
sind. Wenn die Basisstation auf der Nachbarliste der Mobilstation
ist, initiiert die drahtlose Einheit eine „Leerlaufübergabe" und versucht den Zugriff auf den neuen
Pilotkanal. Wenn nicht führt
die Mobilstation ein „neues
System Verlassen" aus
und tritt in einen Leerlaufzustand ein. Insbesondere, und Bezug
nehmend auf 2, bestimmt das Verfahren, ob
der starke Pilot ein Nachbar ist, bei dem Entscheidungsschritt 146.
Wenn der Pilot ein Nachbar ist, fährt das Verfahren zu Schritt 148 fort,
wobei die drahtlose Einheit eine „Leerlaufübergabe" durchführt und die Übertragung
auf dem neuen Pilotkanal erneut versucht. Es gibt zwei Typen von Übergaben
in einem CDMA System. Wenn eine drahtlose Einheit bereits unter
Verwendung eines Verkehrskanals kommuniziert, kann sie eine „weiche" Übergabe bzw. soft handoff durchführen, um
zwischen zwei unterschiedlichen Basisstationen zu schalten. Weiche Übergaben
treten auf, wenn eine drahtlose Einheit in Kommunikation mit einer
ersten und zweiten Zelle gleichzeitig ist, und die drahtlose Einheit
schaltet Kommunikation zu einer zweiten Zelle, wenn sie sich außerhalb
des Abdeckbereichs einer ersten Zelle bewegt. Im Gegensatz dazu
treten Leerlaufübergaben
auf, wenn die drahtlose Einheit derzeit nicht in dem Verkehrskanal
ist. Leerlaufübergaben
treten auf, wenn zwischen zwei Pilotkanälen wie in Schritt 148 geschalten
wird. Wenn der Pilot kein Nachbar ist, fährt das Verfahren mit Schritt 150 fort
und führt
ein „neues
System Verlassen" aus.
Bei diesem Punkt tritt die drahtlose Einheit in einen Leerlaufzustand
ein, und versucht die Übertragung
nicht erneut auf dem digitalen System.
-
Unter
Bezugnahme nun auf 3 fährt das Verfahren mit Schritt 134 fort,
wenn eine Vorwärtsverbindungsfehlfunktion
angetroffen wurde und der Pagingkanal nicht verloren wurde. Wenn
es keinen Verlust des Pagingkanals gibt, überprüft das vorliegende Verfahren
das Auftreten eines Verkehrskana linitialisierungs- (TCI = traffic
channel initialization) Zeitablaufs in dem Entscheidungsschritt 160.
Gemäß der IS-95
Spezifikation tritt ein TCI Zeitablauf auf, wann immer die drahtlose
Einheit nicht dazu in der Lage ist, den Verkehrskanal innerhalb
eines gegebenen Zeitintervalls zu initialisieren. Wenn eine TCI
Zeit aufgetreten ist, testet das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren
das Auftreten von Verbindungungleichgewicht wie oben stehend mit
Bezug auf 2 beschrieben (das heißt durch
Testen der Pilotstärke
und des RSSI). Wenn jedoch die TCI nicht abgelaufen ist, gibt es
kein Ungleichgewicht in den Vorwärts-
und Rückverbindungen.
Die Vorwärtsverbindung
ist gescheitert, jedoch war die Fehlfunktion nicht aufgrund eines
Verbindungsungleichgewichtsproblems. Deshalb, wenn ein PCI Zeitablauf
nicht aufgetreten ist, führt
das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren
die drahtlose Einheit auf „einen
normalen" Betrieb
zurück,
und zwar bei Schritt 162.
-
Insbesondere,
und noch mal Bezug nehmend auf 3, bestimmt
das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren,
ob ein TCI Zeitablaufzustand existiert in dem Entscheidungsschritt 160.
Wenn kein TCI Zeitablauf aufgetreten ist, fährt das Verfahren mit Schritt 162 fort,
wobei die drahtlose Einheit den normalen Betrieb wieder aufnimmt.
Wenn jedoch ein TCI Zeitablauf aufgetreten ist, fährt das
Verfahren mit dem Entscheidungsschritt 164 fort, wobei
die Pilotstärke
getestet wird. Die verbleibenden Schritte, welche in 3 gezeigt
sind, werden identisch zu denjenigen ausgeführt, welche oben mit Bezug
auf 2 beschrieben wurden. Insbesondere führt Schritt 164 gleich
die gleiche Funktion aus wie Schritt 136. Ähnlich führen die
Schritte 166, 168, 170, 172, 174 und 176 von 3 die
gleichen Funktionen wie die Schritte 138, 140, 142, 146, 148 und 150 von 2 aus.
Die einzige Ausnahme ist, dass anstatt des Eintretens in einen Leerlaufzustand
(das heißt
Schritt 144 von 2) wenn der RSSI größer ist
als Th1 bei dem Entscheidungsschritt 168, die drahtlose
Einheit in normalen Betrieb bei Schritt 162 zurückkehrt.
Anders als diese Ausnahme funktionieren die verbleibenden Schritte
von 3 wie oben stehend mit Bezug auf 2 beschrieben.
-
Somit
wird zusammenfassend das Verfahren, welches in den 2 und 3 gezeigt
ist, aufgerufen, wann immer eine drahtlose Einheit auf eine Vorwärtsverbindungsfehlfunktion
stößt. Wie
in 2 gezeigt ist, bestimmt das Verfahren zunächst, ob
die drahtlose Einheit den Pagingkanal verloren hat. Wenn nicht fährt das Verfahren
mit Schritt 160 (3) fort,
um zu bestimmen, ob ein TCI Zeitablauf aufgetreten ist. Wenn kein
PCI Zeitablauf aufgetreten ist (und der Pagingkanal nicht verloren
wurde) ist die Vorwärtsverbindungsfehlfunktion nicht
aufgrund eines Verbindungsungleichgewichts. Konsequenterweise fährt das
Verfahren mit Schritt 162 fort, wobei die drahtlose Einheit
den normalen Betrieb wieder aufnimmt. Wenn jedoch der Pagingkanal
verloren wurde (wie in dem Entscheidungsschritt 132 bestimmt)
oder wenn der TCI Zeitablauf (wie in dem Entscheidungsschritt 160 bestimmt)
aufgetreten ist, fährt
das Verfahren fort, um die Ursachen für den Fehlerzustand zu bestimmen,
wie hierin oben stehend detaillierter beschrieben wurde.
-
Wie
in den 1 bis 3 gezeigt ist, schaltet das
Verfahren der vorliegenden Erfindung den Betrieb auf einen anderen
verfügbaren
Kanal (entweder über
ein sekundäres
System wie in 1 gezeigt oder über eine
Leerlaufübergabe,
wie in den 2 und 3 gezeigt
ist), wenn es bestimmt, dass ein Verbindungsungleichgewichtszustand
existiert. Obwohl es logisch erscheinen kann, den Betrieb auf ein
sekundäres
System oder einen unterschiedlichen Kanal umzuschalten, soll es
erwähnt
werden, dass die IS-95
Spezifikation normalerweise drahtlose Einheiten davon abhält, auf
andere Kanäle
umzuschalten, wenn ein Problem auf einem Kanal detektiert wird.
Stattdessen ordnet die IS-95 Spezifikation an, dass die drahtlose
Einheit in einen Systeminitialisierungszustand eintritt, wobei die
drahtlose Einheit den besten verfügbaren CDMA Kanal auswählt. Es
ist deshalb sehr unüblich
für eine
drahtlose Einheit, welche mit der IS-95 Spezifikation konform ist,
dass sie den Betrieb auf andere Kanäle umschaltet, wenn sie Probleme
auf einem ersten Kanal erfährt.
Gemäß der IS-95
Spezifikation ist es drahtlosen Einheiten normalerweise nur erlaubt,
auf einen anderen Kanal umzuschalten, wenn sie durch das System
angewiesen wurde, dies zu tun. Jedoch sieht IS-95 keinen Mechanismus
zum Verarbeiten von Anruflieferfehlern vor, welche durch Ungleichgewichte
in den Vorwärts-
und Rückverbindungen
verursacht wurden. Das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren erlaubt drahtlosen
Einheiten, sowohl Verbindungsungleichgewichtszustände zu detektieren
wie auch auf andere Kanäle
umzuschalten, wenn ein Ungleichgewichtszustand existiert. Kanalumschalten
wird bevorzugterweise in einer Art und Weise durchgeführt, welche
nicht mit IS-95 in Konflikt steht. Deshalb sieht die vorliegende
Erfindung einen Mechanismus zum Verarbeiten von Anruflieferfehlern
vor, welche durch Verbindungsungleichgewichte verursacht wurden,
welche mit der IS-95 Spezifikation konform sind.
-
Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung wird bevorzugterweise auf einen
Mikroprozessor oder einer anderen datenverarbeitenden Einrichtung
in einer drahtlosen Einheit ausgeführt. Alternativ kann das Verfahren unter
Verwendung einer geeigneten oder wünschenswerten Sequenziereinrichtung
wie eine Zustandsmaschine, derzeitiger Zustand – nächster Zustand diskreter Logik,
oder Feld programmierbarer Gate Array Einrichtung implementiert
sein.
-
Zusammenfassend
beinhaltet die Erfindung ein Mittel zum Bestimmen, ob ein Vorwärts- oder
Rückverbindungsungleichgewicht
existiert, und ein Mittel zum Verarbeiten von Anrufen basierend
auf der Bestimmung. Die vorliegende Erfindung verringert vorteilhafterweise
Interferenz, verbessert Systemkapazität und verbessert Anruflieferraten
in einem digitalen zellularen Kommunikationssystem. Durch Verringern
der Menge von Zugriffsversuchen, welche durch die drahtlose Einheit
durchgeführt
werden, welche Verbindungsungleichgewichte hat, verringert die vorliegende
Erfindung Interferenz mit anderen Benutzern, welche bereits auf
dem System kommunizieren. Folgerichtig verbessert die vorliegende
Erfindung Anrufkapazität.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere nützlich in breitbandigen drahtlosen
digitalen Kommunikationssystemen wie CDMA zellularen Systemen, jedoch
findet sie auch in CDMA PCS und anderen digitalen zellularen Kommunikationssystemen
Anwendung. Die Handshake-Protokolle, welche oben stehend be schrieben
wurden, sind identisch in sowohl den CDMA wie auch den PCS Systemen,
und sind in der gut bekannten IS-95 Spezifikation vollständiger beschrieben.
Der einzige signifikante Unterschied zwischen den CDMA zellularen
und CDMA PCS Systemen sind die Frequenzbänder, welche zur Kommunikation
benutzt werden.
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4 ist
ein vereinfachtes Blockdiagramm einer typischen drahtlosen Einheit 400.
Die drahtlose Einheit 400 beinhaltet ein digitales Modem 402,
einen Speicher 404, Peripheriegeräte 406, einen Codec 408,
ein HF (RF = radio frequency) und IF (intermediate frequency) Subsystem 410,
einen analogen Basisbandprozessor 412, einen Lautsprecher 414,
und ein Mikrofon 416. Das digitale Modem 402 steuert
das HF & IF Subsystem 410,
den analogen Basisbandprozessor 412, den Speicher 404,
und die Peripheriegeräte
(welche solche Einrichtungen wie Tastaturen, Tastenfelder, Flüssigkristalldiodendisplays,
Rufstromgeber, das Mikrofon 416 und den Lautsprecher 414 beinhalten.
Das digitale Modem enthält
außerdem
vollständige
Digitalmodulations- und Demodulationssysteme für beide CDMA und AMPS, Zellularstandards.
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Die
Software der drahtlosen Einheit 400 steuert das Meiste
der Funktionalität
und aktiviert die Merkmale der drahtlosen Einheit. Der Verbindungsungleichgewichtsalgorythmus
ist einer der vielen Routinen, welche in dem Speicher 404 gespeichert
sind. Die Software wird durch den eingebauten Mikroprozessor innerhalb des
digitalen Modems 402 ausgeführt.
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Eine
Anzahl von Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung wurde beschrieben. Trotzdem wird es verstanden
werden, dass verschiedene Modifikationen ohne Abweichung von dem
Umfang der Erfindung gemacht werden können. Zum Beispiel kann die
vorliegende Erfindung eine Vielzahl von Systemparametern verwenden
(falls und wenn sie verfügbar
werden) wie Verbindungsungleichgewichtsdetektionsmechanismen. Wie
oben stehend in einem Ausführungsbeispiel
beschrieben, verwendet die vorliegende Erfindung den „maximaler
Zugriffsproben" Parameter,
um ein schwaches Rück verbindunysungleichgewicht
zu detektieren. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet die
vorliegende Erfindung den „Verlasse
Codes" Parameter
(Verlust von Pagingkanal oder TCI Zeitablauf), um ein schwaches
Vorwärtsverbindungsungleichgewicht
zu detektieren. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht derart
eingeschränkt.
Jeglicher anderer Systemparamter oder Mittel, welcher zuverlässig Verbindungsungleichgewichte
detektiert, kann mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Auch können
Kommunikationsträger
optional das vorliegende erfindungsgemäße Verbindungsungleichgewichtsdetektionsverfahren
und die -vorrichtung verwenden, um die ungünstigen Auswirkungen, welche
mit Verbindungsungleichgewichten verbunden sind, zu behandeln. Einige
Träger können sehr
robuste Systeme haben, welche Back-Up Systeme haben, welche im Fall
von Verbindungsfehlfunktionen verfügbar sind. Andere können dies
nicht haben. Die vorliegende Erfindung ist deshalb eine Lösung, welche
optional durch Kommunikationsträger
verwendet werden kann.
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Dementsprechend
soll es verstanden werden, dass die Erfindung nicht durch die spezifischen
gezeigten Ausführungsbeispiele
eingeschränkt
ist, sondern nur durch den Umfang der angefügten Ansprüche.
