Title:
TELEKOMMUNIKATIONSEINRICHTUNGEN UND VERFAHREN
Document Type and Number:
Kind Code:
T5

Abstract:

Endgerät, umfassend eine Empfängerschaltung, die dazu eingerichtet ist, Parameterdaten von einer Basisstation in einem zellularen Drahtlostelekommunikationsnetzwerk zu empfangen, eine Speichereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Kennung zu speichern, welche das Endgerät eindeutig identifiziert, und eine Steuerungsschaltung, die dazu eingerichtet ist, das Endgerät zu steuern, wenn es in einem Ruhemodus betrieben wird, eine Zellneuwahl unter Verwendung wenigstens eines Zell-Neuwahlparameters durchzuführen, der von den empfangenen Parameterdaten und der gespeicherten, eindeutigen Kennung abgeleitet wird.





Inventors:
Martin, Brian Alexander (Hampshire, Basingstoke, GB)
Application Number:
DE112016000272T
Publication Date:
10/12/2017
Filing Date:
08/10/2016
Assignee:
Sony Corporation (Tokyo, JP)
International Classes:
H04W36/08
Attorney, Agent or Firm:
MFG Patentanwälte Meyer-Wildhagen Meggle-Freund Gerhard PartG mbB, 80799, München, DE
Claims:
1. Endgerät, umfassend eine Empfängerschaltung, die dazu eingerichtet ist, Parameterdaten von einer Basisstation in einem zellularen Drahtlostelekommunikationsnetzwerk zu empfangen, eine Speichereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Kennung zu speichern, welche das Endgerät eindeutig identifiziert, und eine Steuerungsschaltung, die dazu eingerichtet ist, das Endgerät zu steuern, wenn es in einem Ruhemodus betrieben wird, eine Zellneuwahl unter Verwendung wenigstens eines Zell-Neuwahlparameters durchzuführen, der von den empfangenen Parameterdaten und der gespeicherten, eindeutigen Kennung abgeleitet wird.

2. Endgerät nach Anspruch 1, wobei die Kennung eine UE-Kennung ist.

3. Endgerät nach Anspruch 2, wobei die UE-Kennung eine Internationale Mobilfunk-Teilnehmerkennung ist.

4. Endgerät nach Anspruch 1, wobei der Zell-Neuwahlparameter einer von mehreren Zellneuwahloffsets oder mehreren absoluten Prioritäten für die Frequenz oder Zelle ist.

5. Endgerät nach Anspruch 4, wobei die Parameterdaten mehrere Zellneuwahloffsets oder mehrere absolute Prioritäten für die Frequenz oder Zelle enthalten.

6. Endgerät nach Anspruch 4, wobei die Steuerungsschaltung dazu eingerichtet ist, eine Priorität oder einen Offset basierend auf der eindeutigen Kennung zu berechnen.

7. Endgerät nach Anspruch 4, wobei die Parameterdaten weiter aufweisen: entweder i) einen Parameter, der einen Anteil der Endgeräte steuert, die einen spezifischen Offsetwert oder Priorität anwenden oder ii) einen Parameter, der die angewendete Offsetgröße oder relative Priorität steuert.

8. Endgerät nach Anspruch 4, wobei der Offsetwert einen Differenzwert von einem Vorgabeanteil bereitstellt.

9. Endgerät nach Anspruch 6, wobei der Offsetwert einen Differenzwert von einem Vorgabeanteil bereitstellt.

10. Endgerät nach Anspruch 7, wobei die Parameterdaten weiter einen Offset aufweisen, der auf die gespeicherte eindeutige Kennung anzuwenden ist.

11. Kommunikationssystem, umfassend eine Basisstation in Kommunikation mit einem Endgerät nach Anspruch 1.

12. Verfahren zum Betreiben eines Endgeräts in einem zellularen Drahtloskommunikationssystem, wobei das Verfahren Empfangen von Parameterdaten von einer Basisstation in dem zellularen Drahtlostelekommunikationsnetzwerk umfasst, Speichern einer Kennung, die das Endgerät eindeutig identifiziert und Steuern des Endgeräts, wenn es in einem Ruhemodus betrieben wird, eine Zellneuwahl unter Verwendung wenigstens eines Zell-Neuwahlparameters durchzuführen, der von den empfangenen Parameterdaten und der gespeicherten, eindeutigen Kennung abgeleitet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Kennung eine UE-Kennung ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die UE-Kennung eine Internationale Mobilfunk-Teilnehmerkennung ist.

15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Zell-Neuwahlparameter einer von mehreren Zellneuwahloffsets oder mehreren absoluten Prioritäten für die Frequenz oder Zelle ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Parameterdaten mehrere Zellneuwahloffsets oder mehrere absolute Prioritäten für die Frequenz oder Zelle enthalten.

17. Verfahren nach Anspruch 15, umfassend Berechnen einer Priorität oder eines Offsets, basierend auf der eindeutigen Kennung.

18. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Parameterdaten weiter aufweisen: entweder i) einen Parameter, der einen Anteil der Endgeräte steuert, die einen spezifischen Offsetwert oder Priorität anwenden oder ii) einen Parameter, der die angewendete Offsetgröße oder relative Priorität steuert.

19. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Offsetwert einen Differenzwert von einem Vorgabeanteil bereitstellt.

20. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Offsetwert einen Differenzwert von einem Vorgabeanteil bereitstellt.

21. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Parameterdaten weiter einen Offset aufweisen, der auf die gespeicherte, eindeutige Kennung anzuwenden ist.

22. Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Instruktion welche, wenn sie in einen Computer geladen sind, den Computer dazu einrichten, ein Verfahren nach Anspruch 12 auszuführen.

Description:

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Telekommunikationseinrichtungen/Telekommunikationsgeräte und Verfahren zum Kommunizieren von Daten in einem Telekommunikationssystem.

HINTERGRUND DER OFFENBARUNG

Die hierin bereitgestellte „Hintergrund“-Beschreibung dient dem Zweck, allgemein den Kontext der Offenbarung zu präsentieren. Die Arbeit der vorliegend genannten Erfinder, soweit sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die sich nicht auf andere Art und Weise als Stand der Technik zum Zeitpunkt der Anmeldung qualifizieren, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zugestanden.

Das Verwenden mehrerer Träger ist eine der gebräuchlisten Lösungen, um dem stetig steigenden Kapazitätsbedarf in zellularen Netzwerken zu begegnen, insbesondere an Traffic-Hotspots. Dies wird auch in dem Arbeitspunkt für Rel. 13, „multicarrier load distribution“ („Mehrträger-Lastausgleich“) in 3GPP TSG RAN Meeting #67 (RP-150611) angemerkt. Dies benötigt für einen effizienten Betrieb und optimale Ressourcenverwendung eine ausgeglichene/verteilte Last unter mehreren LTE-Trägern. Die Lastenverteilung/der Lastausgleich über mehrere Träger sollte eine Vielzahl von Einsatzszenarien betrachten, die aufgrund unterschiedlicher Kapazitäten und der unterschiedlichen Anzahlen der in einem gegebenen Gebiet verfügbaren Träger auftreten, insbesondere wenn ein nicht-zusammenhängendes Spektrum mit Mehr-Trägern (Englisch: multi-carriers) unterschiedlicher Bandbreite von unterschiedlichen Bändern involviert ist, was in einer unterschiedliche Anzahl von Trägern mit unterschiedlichen Kapazitäten in unterschiedlichen Gebieten resultiert.

Für den Ruhemodus (Englisch: idle mode) wird beobachtet, dass es eine starke Korrelation zwischen der Dichte von Endgeräten/Endeinrichtungen (Englisch: terminal device) im Ruhemodus und der Verkehrslast aktiver Endgeräte in einer Zelle innerhalb einer LTE- oder anderen zellularen Netzwerkzelle gibt. Folglich ist die Steuerung der Verteilung der Endgeräte im Ruhemodus ein wesentliches Element für den Verkehrslastausgleich (Englisch: traffic load balancing). Allerdings ist es schwierig, einen Ruhemodus-Lastausgleich mit den derzeit spezifizierten Mechanismen durchzuführen, wie beispielsweise dem Einstellen der Neuwahl (Englisch: reselection) Messschwelle, Broadcast oder zugeordneten (Englisch: dedicated) Prioritäten. Darüber hinaus hat die Schwäche in den derzeitigen Ruhemodus-Lastausgleichsmechanismen teilweisen zu einem Verlassen auf Neuausrichten (Englisch: redirection) oder Handover (HO) nach dem Rufaufbau für den Lastausgleich geführt. Dies hat zu viel mehr aktiven Neuausrichtungen/HOs geführt, was die Signalisierungslast und die HO-Fehlerraten vergrößert hat. Zusätzlich wird, selbst wenn der Lastausgleich durch HO und Neuausrichtung erreicht wird, diese Situation nur für eine kurze Zeitdauer andauern, da das Endgerät eventuell Ruhemodus-Zellneuwahl (Englisch: cell reselection) Regeln folgen wird. Die Situation ist noch schlechter in heterogenen Netzwerksszenarien, wo die Last in den unterschiedlichen kleinen Zellen bei denselben Frequenzschichten unterschiedlich sein kann, was zu Ping-Pongs und ungleichmäßiger Ruhemodus-Endgerät-Verteilung führen kann.

Andererseits sollte für den verbundenen Modus (Englisch: connected mode) ein ideal lastenausgeglichenes Netzwerk versuchen, die Überlastwahrscheinlichkeit des aktiven Verkehrs zu minimieren, während ein Nutzerdurchsatz maximiert wird. Allerdings können derzeitige Referenzsignalempfangsqualität (RSRQ, Englisch: Reference Signal Reserve Quality) basierte Messungen, wie der HO und Neuwahl-Metrik keine gute Repräsentation des erreichbaren Durchsatzes sein. Andere Messungen, wie beispielsweise Signal-zu-Informationen-Rauschverhältnis (SINR, Englisch: Signal to Information Noise Ratio), können geeigneter für lastausgeglichen aktiven Verkehr sein, um einen optimalen Durchsatz für den Nutzer zu erreichen, während gleichzeitig unnötige HO oder Neuausrichtungen vermieden werden.

Daher sollte der Lastausgleich vorzugsweise bereits beim RRC-Verbindungsaufbau erreicht werden, um den Bedarf für lastausgelösten HO oder lastausgelöste Neuausrichtung (Englisch: redirection) während des Verbindungsmodus zu minimieren. Es ist ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, dieses Problem zu adressieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG

Gemäß der Offenbarung wird ein Endgerät/eine Endeinrichtung (Englisch: terminal device) bereitgestellt, umfassend eine Empfängerschaltung, die dazu eingerichtet ist, Parameterdaten von einer Basisstation in einem zellularen Drahtlos-Telekommunikationsnetzwerk zu empfangen, eine Speichereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Kennung zu speichern, die das Endgerät eindeutig identifiziert, und eine Steuerungsschaltung, die dazu eingerichtet ist, das Endgerät zu steuern, wenn es in einem Ruhemodus betrieben wird, eine Zellneuwahl durchzuführen, unter Verwendung wenigstens eines Zell-Neuwahlparameters, der von den empfangenen Parameterdaten und der gespeicherten, eindeutigen Kennung abgeleitet wird.

Verschiedene weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Offenbarung sind in den beigefügten Ansprüchen definiert und weisen eine Telekommunikationseinrichtung, ein Verfahren zum Kommunizieren von Daten und eine Schaltung für eine Telekommunikationseinrichtung auf.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eine vollständigere Beurteilung der Offenbarung und viele der zugehörigen Vorteile von ihr, können unmittelbar erhalten werden, sowie dieselbige besser unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung verstanden wird, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei ähnliche Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile durchgehend bei den unterschiedlichen Ansichten bezeichnen, und wobei:

1 ein schematisches Diagramm bereitstellt, das ein Beispiel eines Telekommunikationssystems veranschaulicht;

2 ein schematisches Diagramm bereitstellt, das einen LTE-Funkrahmen (Englisch: LTE radio frame) veranschaulicht;

3 ein schematisches Diagramm bereitgestellt, das ein Beispiel eines LTE-Downlink-Funksubrahmens veranschaulicht;

4 schematisch ein Beispiel eines Drahtlos-Telekommunikationssystems repräsentiert; und

5 ein Flussdiagramm des Prozesses zeigt, der durch das Endgerät durchgeführt wird.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

1 stellt ein schematisches Diagramm bereit, das eine Basisfunktionalität eines Mobiltelekommunikationsnetzwerks/Systems 100 veranschaulicht, das gemäß den LTE-Prinzipien betrieben wird und welches so ausgelegt sein kann, Ausführungsbeispiele der Offenbarung, wie sie weiter unten beschrieben ist, zu implementieren. Verschiedene Elemente von 1 und ihre entsprechenden Betriebsmodi sind wohlbekannt und in den relevanten Standards definiert, die von dem 3GPP (RTM) Körper verwaltet werden und auch in vielen Büchern über den Gegenstand beschrieben sind, zum Beispiel Holma H. und Toskala A. [1]. Es wird begrüßt werden, dass Betriebsaspekte des Telekommunikationsnetzwerkes, welche nicht weiter unten spezifisch beschrieben sind, gemäß beliebiger bekannter Techniken implementiert werden können, zum Beispiel gemäß den relevanten Standards.

Das Netzwerk 100 weist mehrere Basisstationen 101 auf, die mit einem Kernnetzwerk 102 verbunden sind. Jede Basisstation weist einen Abdeckungsbereich 103 (das heißt eine Zelle) auf, innerhalb welcher Daten an und von Endgeräten 104 kommuniziert werden können. Daten werden von Basisstationen 101 an die Endgeräte 104 innerhalb ihrer entsprechenden Abdeckungsbereiche 103 über einen Funk-Downlink oder Funk-Abwärtsstrecke übertragen. Die Daten werden von den Endgeräten 104 an die Basisstation 101 über einen Funk-Uplink oder eine Funk-Aufwärtsstrecke übertragen. Die Uplink- und Downlink-Kommunikationen werden unter Verwendung von Funkressourcen bewerkstelligt, die für die Verwendung durch den Betreiber des Netzwerks 100 lizenziert sind. Das Kernnetzwerk 102 leitet Daten an und von den Endgeräten 104 über die entsprechenden Basisstationen 101 und stellt Funktionen bereit, wie beispielsweise Authentifizierung, Mobilitätsmanagement, Berechnung (Englisch: charging) usw. Endgeräte können auch als Mobilstationen, Nutzergerät (UE, Englisch: user equipment), Nutzerendgerät (Englisch: user terminal), Endgerät (Englisch: terminal), Mobilfunk/Mobilgerät (Englisch: mobile radio) usw. bezeichnet werden. Basisstationen können auch als Transceiver-Stationen, nodeBs/e-nodeBs usw. bezeichnet werden.

Mobiltelekommunikationssysteme, wie beispielsweise solche, die gemäß der durch die 3GPP definierte Long Term Evolution(LTE)-Architektur eingerichtet sind, verwenden eine orthogonale Frequenzmodulation (OFDM, Englisch: orthogonal frequency division modulation) basierte Schnittstelle für den Funk-Downlink (Abwärtsstrecke) (sogenanntes OFDMA) und ein Einzel-Trägerfrequenz-Mehr-Zugangsschema (SC-FDMA, Englisch: Single Carrier Frequency Division Multiple Access Scheme) auf dem Funk-Uplink (Aufwärtsstrecke). 2 zeigt ein schematisches Diagramm, das einen LTE-Downlink-Funkrahmen 201 veranschaulicht, der auf OFDM basiert. Der LTE-Downlink-Funkrahmen wird von einer LTE-Basisstation übertragen (bekannt als ein erweiterter Knoten B, Englisch: enhanced Node B) und dauert 10 ms. Der Downlink-Funkrahmen umfasst zehn Subrahmen (Englisch: subframes), wobei jeder Subrahmen 1 ms dauert. Ein primäres Synchronisationssignal (PSS, Englisch: primary synchronization signal) und ein sekundäres Synchronisationssignal (SSS, Englisch: secondary synchronization signal) werden in dem ersten und sechsten Subrahmen des LTE-Rahmens übertragen. Ein physikalischer Broadcast Channel (PBCH, Englisch: physical broadcast channel) wird in dem ersten Subrahmen des LTE-Rahmens übertragen.

3 ist ein schematisches Diagramm eines Rasters, welches die Struktur eines Beispiels eines herkömmlichen Downlink-LTE-Subrahmens veranschaulicht. Der Subrahmen umfasst eine vorbestimmte Anzahl von Symbolen, die über eine Periode von 1 ms übertragen werden. Jedes Symbol umfasst eine vorgegebene Anzahl orthogonaler Subträger, die über die Bandbreite des Downlink-Funkträgers (Englisch: radio carrier) verteilt sind.

Der Beispiel-Subrahmen, der in 3 gezeigt ist, umfasst 14 Symbole und 1200 Subträger (Englisch: subcarriers), die über eine 20MHz Bandbreite verteilt sind, die für die Verwendung durch den Betreiber des Netzwerks lizenziert ist, und dieses Beispiel ist der erste Subrahmen in einem Rahmen (folglich enthält er den PBCH). Die kleinste Zuweisung einer physikalischen Ressource für die Übertragung in LTE ist ein Ressourcenblock (Englisch: ressource block), der zwölf Subträger umfasst, die über einen Subrahmen übertragen werden. Zur Klarheit ist in 3 nicht jedes individuelle Ressourcenelement gezeigt, sondern stattdessen entspricht jede individuelle Box in dem Subrahmen-Raster zwölf Subträgern, die in einem Symbol übertragen werden.

3 zeigt in Schraffur Ressourcenzuweisungen für vier LTE-Endgeräte (Englisch: terminals) 340, 341, 342, 343. Zum Beispiel erstreckt sich die Ressourcenzuweisung 342 für ein erstes LTE-Endgerät (UE1) über fünf Blöcke von zwölf Subträgern (das heißt 60 Subträger), die Ressourcenzuweisung 343 für ein zweites LTE-Endgerät (UE2) erstreckt sich über sechs Blöcke von zwölf Subträgern (das heißt 72 Subträger) usw.

Steuerkanaldaten können in einer Steuerregion 300 (die durch eine gepunktete Schattierung in 3 angegeben ist) des Subrahmens übertragen werden, der die ersten „n“-Symbole des Subrahmens umfasst, wobei „n“ zwischen einem und drei Symbolen für jede Kanalbandbreite von 3MHz oder größer variieren kann und wobei „n“ zwischen zwei und vier Symbolen für eine Kanalbandbreite von 1,4MHz variieren kann. Um ein konkretes Beispiel bereitzustellen, betrifft die folgende Beschreibung Hauptträger (Englisch: host carriers) mit einer Kanalbandbreite von 3MHz oder größer, sodass der maximale Wert von „n“ 3 sein wird (wie in dem Beispiel von 3). Die Daten, die in der Steuerregion 300 übertragen werden, weisen Daten auf, die auf dem physikalischen Downlink-Steuerkanal (PDCCH, Englisch: physical downlink control channel) übertragen werden, dem physikalischen Steuerformat-Indikator-Channel (PCFICH, Englisch: control format indicator channel) und dem physikalischen HARQ-Indikatorkanal (PHICH, Englisch: physical HARQ indicator channel). Diese Kanäle tragen Steuerinformationen der physikalischen Schicht. Steuerkanaldaten können auch oder alternativ in einer zweiten Region des Subrahmens übertragen werden, der eine Anzahl von Subträgern für eine Zeit umfasst, die im Wesentlichen äquivalent zu der Dauer des Subrahmens ist, oder im Wesentlichen äquivalent zu der Dauer des Subrahmens, die nach den „n“-Symbolen verbleibt. Die Steuerdaten, die in dieser zweiten Region übertragen werden, werden auf dem erweiterten physikalischen Downlink-Steuerkanal (EPDCCH, enhanced physical downlink control channel) übertragen. Dieser Kanal überträgt Steuerinformationen der physikalischen Schicht, was zusätzlich zu derjenigen sein kann, die auf anderen Steuerkanälen der physikalischen Schicht übertragen werden.

PDCCH und EPDCCH enthalten Steuerdaten, die angeben, welche Subträger des Subrahmens spezifischen Endgeräten zugewiesen wurden (oder allen Endgeräten oder einem Subsatz von Endgeräten). Dies kann auch als physikalische Schicht-Steuersignalisierung/Daten bezeichnet werden. Daher geben die PDCCH und/oder EPDCCH Daten, die in der Steuerregion 300 des Subrahmens, der in 3 gezeigt ist, übertragen werden, an, dass die UE1 dem Ressourcenblock zugewiesen wurde, der durch das Bezugszeichen 342 identifiziert ist, die UE2 dem Block von Ressourcen zugewiesen wurde, der durch das Bezugszeichen 343 identifiziert ist usw.

Der PCFICH enthält Steuerdaten, welche die Größe der Steuerregion angeben (das heißt zwischen einem und drei Symbolen für Kanalbandbreiten von 3MHz oder größer und zwischen zwei und vier Symbolen für Kanalbandbreiten von 1,4MHz).

Der PHICH enthält HARQ (Hybrid Automatic Request, Hybrid-Automatische-Anfrage) Daten, die angeben, ob vorher übertragene Uplink-Daten erfolgreich durch das Netzwerk empfangen wurden oder nicht.

Symbole in einem zentralen Band 310 des Zeit-Frequenz-Ressourcen-Rasters werden für die Übertragung von Information verwendet, einschließlich des primären Synchronisationssignals (PSS, Englisch: primary synchronisation signal), des sekundären Synchronisationssignals (SSS, Englisch: secondary synchronisation signal) und des physikalischen Broadcast-Kanals (PBCH, Englisch: physical broadcast channel). Dieses zentrale Band 310 ist typischerweise 72 Subträger weit (entsprechend einer Übertragungsbandbreite von 1,08MHz). Das PSS und SSS sind Synchronisationssignale, die, sobald sie detektiert werden, es einem LTE-Endgerät ermöglichen, eine Rahmensynchronisation zu erreichen und die physikalische-Schicht-Zellidentität des erweiterten Knoten B zu bestimmen, der das Downlink-Signal überträgt. Der PBCH trägt Informationen über die Zelle, umfassend einen Haupt- oder Master-Informationsblock (MIB, Englisch: master information block), der Parameter aufweist, welche LTE-Endgeräte verwenden, um geeignet auf die Zelle zuzugreifen. Daten, die auf dem physikalischen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (PDSCH, Englisch: physical downlink shared channel) übertragen werden, der auch als ein Downlink-Datenkanal bezeichnet werden kann, können in anderen Ressourcenelementen des Subrahmens übertragen werden. Im Allgemeinen transportiert der PDSCH eine Kombination von Nutzer-Ebenen-Daten (Englisch: user-plane data) und nicht-physikalische Schicht Steuer-Ebene-Daten (Englisch: non-physical layer control-plane data) (wie beispielsweise Funkressourcensteuerung (RRC, Englisch: Radio Resource Control) und Nicht-Zugangs-Stratum (NAS, Englisch: Non Access Stratum) Signalisierung). Die Nutzer-Ebene-Daten und nicht-physikalische Schicht Steuer-Ebene-Daten, die auf dem PDSCH transportiert werden, können auch als höhere-Schicht-Daten bezeichnet werden (das heißt Daten, die mit einer Schicht verknüpft sind, die höher ist, als die physikalische Schicht).

3 zeigt auch eine Region des PDSCH, die Systeminformation enthält und sich über eine Bandbreite von R344 erstreckt. Ein herkömmlicher LTE-Subrahmen wird auch Referenzsignale aufweisen, welche nicht in 3 aus Klarheitsgründen gezeigt sind.

Die Anzahl von Subträgern in einem LTE-Kanal kann in Abhängigkeit der Konfiguration des Übertragungsnetzwerkes variieren. Typischerweise gehte diese Variation von 72 Subträgern, die innerhalb einer 1,4MHz Kanalbandbreite enthalten sind, bis zu 1200 Subträger, die innerhalb einer 20MHz Kanalbandbreite enthalten sind (wie schematisch in 3 gezeigt ist). Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, werden Daten, die auf dem PDCCH, PCFICH oder PHICH übertragen werden, typischerweise auf den Subträgern über die gesamte Bandbreite des Subrahmens verteilt, um Frequenzdiversität bereitzustellen.

Die Kommunikationen zwischen den Basisstationen 101 und den Endgeräten 104 werden herkömmlicherweise unter Verwendung von Funkressourcen bewerkstelligt, die für die exklusive Verwendung durch den Betreiber des Netzwerks 100 lizenziert sind. Diese lizenzierten Funkressourcen sind nur ein Teil des gesamten Funkspektrums. Andere Geräte innerhalb der Umgebung des Netzwerks 100 können unter Verwendung anderer Funkressourcen drahtlos kommunizieren. Zum Beispiel kann ein Netzwerk eines anderen Betreibers innerhalb derselben geographischen Region betrieben werden unter Verwendung von unterschiedlichen Funkressourcen, die für die Verwendung des anderen Betreibers lizenziert wurden. Andere Geräte können betrieben werden unter Verwendung anderer Funkressourcen in einem nicht-lizenzierten Funkspektrumsband, zum Beispiel unter Verwendung von Wi-Fi oder Bluetooth-Technologien.

4 zeigt schematisch ein Telekommunikationssystem 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung. Das Telekommunikationssystem 400 in diesem Beispiel basiert breit auf einer LTE-Typ-Architektur. Als solches sind viele Aspekte des Betriebs des Telekommunikationssystems 400 Standard und wohlverstanden und hier im Interesse der Kürze nicht im Detail beschrieben. Betriebsaspekte des Telekommunikationssystems 400, welche hierin nicht spezifisch beschrieben sind, können gemäß irgendwelcher bekannten Techniken implementiert sein, zum Beispiel gemäß den etablierten LTE-Standards und bekannten Variationen davon.

Das Telekommunikationssystem 400 umfasst einen Kernnetzwerkteil (evolved packet core, evolvierter Paketkern) 402, das mit einem Funknetzteil gekoppelt ist. Der Funknetzteil umfasst eine Basisstation (evolved nodeB) 404, ein erstes Endgerät 406 und ein zweites Endgerät 408. Es wird selbstverständlich begrüßt werden, dass in der Praxis das Funknetzteil eine Vielzahl von Basisstationen umfassen kann, die eine große Anzahl von Endgeräten über verschiedene Kommunikationszellen bedienen. Allerdings sind in 4 zur Vereinfachung nur eine einzelne Basisstation und zwei Endgeräte gezeigt.

Obwohl sie nicht Teil des Kommunikationssystems 400 selbst sind, sind in 4 auch einige andere Geräte gezeigt, welche betreibbar sind, miteinander drahtlos zu kommunizieren und welche innerhalb der Funkumgebung des Kommunikationssystems 400 betrieben werden. Insbesondere ist dort ein Paar von Drahtlos-Zugangseinrichtungen 416, die miteinander über einen Funklink 418 kommunizieren, der gemäß einem Wi-Fi-Standard betrieben wird, und ein Paar Bluetooth-Geräte 420, die miteinander über einen Funklink 422 kommunizieren, der gemäß einem Bluetooth-Standard betrieben wird. Diese anderen Geräte oder Einrichtungen repräsentieren eine potentielle Quelle von Funkinterferenzen für das Telekommunikationssystem 400. Es wird begrüßt werden, dass in der Praxis es typischerweise viel mehr derartiger Geräte geben wird, die in der Funkumgebung des Drahtlos-Telekommunikationssystem 400 betrieben werden und zur Vereinfachungen sind in 4 nur zwei Paare von Geräten 416, 418 gezeigt.

Wie bei einem herkömmlichen Mobilfunknetzwerk sind die Endgeräte 406, 408 eingerichtet, drahtlos Daten zu und von der Basisstation (transceiver station) 404 zu kommunizieren. Die Basisstation ist wiederum kommunikativ mit einem bedienenden Gateway, S-GW, (nicht gezeigt) in dem Kernnetzwerkteil verbunden, welcher dazu eingerichtet ist, ein Weiterleiten (Englisch: routing) und verwalten von Mobilkommunikationsdiensten an die Endgeräte in dem Telekommunikationssystem 400 über die Basisstation 404 durchzuführen. Um die Mobilitätsverwaltung und Konnektivität aufrechtzuerhalten, weist der Kernnetzwerkteil 402 eine Mobilitätsmanagement-Entität (nicht gezeigt) auf, welche die erweiterter Paketdienst, EPC, Verbindungen mit den Endgeräten 406, 408 verwaltet, die in dem Kommunikationssystem betrieben werden, basierend auf Teilnehmerinformationen, die in einem Heimat-Teilnehmerserver, HSS (Englisch: home subscriber server) gespeichert sind. Andere Netzwerkkomponenten in dem Kernnetzwerk (die auch zur Vereinfachung nicht gezeigt sind) weisen eine Richtlinienabrechnung (Englisch: policy charging) und Ressourcenfunktion, PCRF, auf und ein Paketdatennetzwerk-Gateway, PDN-GW (Englisch: packet data network gateway), welches eine Verbindung vom Kernnetzwerkteil 402 an ein externes Paketdatennetzwerk, zum Beispiel das Internet, bereitstellt. Wie oben bemerkt wurde, kann der Betrieb der verschiedenen Elemente des Kommunikationssystems 400, wie in 4 gezeigt ist, im Wesentlichen herkömmlich sein, bis auf die Stellen, wo er modifiziert ist, um die Funktionalität gemäß der Ausführungsbeispiele der Offenbarung, die hierin diskutiert werden, bereitzustellen.

Die Endgeräte 406, 408 umfassen jeweils eine Transceiver-Einheit 406a, 408a zur Übertragung und für den Empfang von Drahtlossignalen und eine Steuereinheit/Steuerungseinheit 406b, 408b, die dazu eingerichtet ist, den Betrieb der entsprechenden Geräte 406 gemäß der Ausführungsbeispiele der Offenbarung zu steuern. Innerhalb der Transceiver-Einheiten 406a, 408a können eine Transmitterschaltung und/oder Empfängerschaltung vorgesehen sein. Die entsprechenden Steuereinheiten 406b, 408b können jeweils eine Prozessoreinheit umfassen, welche geeignet eingerichtet/programmiert ist, um die gewünschte Funktionalität bereitzustellen, die hierin beschrieben ist, unter Verwendung herkömmlicher Programmier-/Konfigurationstechniken für Ausrüstungen in Drahtlos-Telekommunikationssystemen. Für jedes der Endgeräte 406, 408 sind ihre entsprechenden Transceiver-Einheiten 406a, 408a und Steuereinheiten 406b, 408b schematisch in 4 als separate Elemente für die Vereinfachung der Repräsentation gezeigt. Allerdings wird begrüßt werden, dass für jedes Endgerät die Funktionalität dieser Einheiten auf unterschiedliche verschiedene Arten bereitgestellt werden kann, zum Beispiel unter Verwendung eines einzelnen geeigneten programmierten Vielzweckcomputers oder geeignet konfigurierte anwendungsspezifische integrierte Schaltungen/Schaltkreise oder unter Verwendung von mehreren diskreten Schaltkreisen/Prozesselementen zum Bereitstellen unterschiedlicher Elemente der gewünschten Funktionalität. Es wird begrüßt werden, dass die Endgeräte 406, 408 im Allgemeinen verschiedene andere Elemente umfassen, die mit ihrer jeweiligen Betriebsfunktionalität gemäß etablierter Drahtlos-Kommunikationstechniken verknüpft sind (zum Beispiel eine Stromquelle, möglicherweise eine Nutzerschnittstelle usw.).

Darüber hinaus ist innerhalb jedes Endgeräts 406, 408 eine Speichereinrichtung vorgesehen. Die Speichereinrichtung speichert eine eindeutige Kennung (Englisch: unique identifier). Die eindeutige Kennung ist eindeutig für jedes Endgerät und wird bereitgestellt, um jedes Endgerät eindeutig zu identifizieren und folglich jedes voneinander zu unterscheiden. Die eindeutige Kennung ist bei Ausführungsbeispielen der Offenbarung eine UE-Kennung (im Folgenden „UE-ID“). Natürlich wird jeder Art von eindeutiger Kennung ins Auge gefasst. Zum Beispiel kann die eindeutige Kennung dazu verwendet werden, einfach zu definieren, in welcher Gruppe von Endgeräten jedes beliebige Endgerät bereitgestellt werden kann. Mit anderen Worten ist die eindeutige Kennung nicht notwendigerweise eine globale eindeutige Kennung, aber sie kann jeder Art von Kennung sein, die das Gruppieren von Endgeräten ermöglicht.

Wie es ein Gemeinplatz in dem Gebiet der Drahtloskommunikation geworden ist, können Endgeräte Wi-Fi und Bluetooth-Funktionalität zusätzlich zur zellularen-/Mobiltelekommunikationsfunktionalität unterstützen. Folglich können die Transceiver-Einheiten 406a, 408a der entsprechenden Endgeräte funktionale Module umfassen, die gemäß unterschiedlicher Drahtloskommunikationsbetriebsstandards betreibbar sind. Zum Beispiel können die Transceiver-Einheiten der Endgeräte jeweils ein LTE-Transceivermodul zum Unterstützen von Drahtloskommunikation gemäß einem LTE-basierten Betriebsstandard umfassen, ein WLAN-Transceivermodul zum Unterstützen von Drahtloskommunikation gemäß einem WLAN-Betriebsstandard (zum Beispiel einem WiFi-Standard) und ein Bluetooth-Transceivermodul zum Unterstützen von Drahtloskommunikation gemäß einem Bluetooth-Betriebsstandard. Die zugrunde liegende Funktionalität der unterschiedlichen Transceivermodule kann gemäß herkömmlicher Techniken bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann ein Endgerät separate Hardware-Elemente haben, um die Funktionalität jedes Transceivermoduls bereitzustellen oder alternativ ein Endgerät kann wenigstens einige Hardware-Elemente umfassen, die konfigurierbar sind, um bestimmte oder alle Funktionalitäten von mehreren Transceivermodulen bereitzustellen. Folglich wird von den Transceiver-Einheiten 406a, 408a der Endgeräte 406, 408, die in 4 repräsentiert sind, angenommen, dass sie die Funktionalität eines LTE-Transceivermoduls, eines Wi-Fi-Transceivermoduls und eines Bluetooth-Transceivermoduls gemäß herkömmlicher Drahtloskommunikationstechniken bereitstellen.

Die Basisstation 404 umfasst eine Transceiver-Einheit 404a zur Übertragung und zum Empfang von Drahtlossignalen und eine Steuer-Einheit 404b, die dazu eingerichtet ist, die Basisstation 404 zu steuern. Die Steuer-Einheit 404b kann eine Prozessoreinheit umfassen, welche geeignet konfiguriert/programmiert ist, um die gewünschte Funktionalität bereitzustellen, die hierin beschrieben ist, unter Verwendung herkömmlicher Programmier-/Konfigurationstechniken für Ausrüstung in Drahtloskommunikationssystemen. Die Transceiver-Einheit 404a und die Steuer-Einheit 404b sind schematisch in 4 als separate Elemente zur Vereinfachung der Repräsentation gezeigt. Allerdings wird begrüßt werden, dass die Funktionalität dieser Einheiten auf viele verschiedene unterschiedliche Arten bereitgestellt werden kann, zum Beispiel unter Verwendung eines einzelnen geeignet programmierten Vielzweckcomputers, oder geeignet konfigurierte anwenderspezifische integrierte Schaltungen/Schaltkreise oder unter Verwendung einer Mehrzahl von diskreten Schaltkreisen/Prozesselementen zum Bereitstellen unterschiedlicher Elemente der gewünschten Funktionalität. Es wird begrüßt werden, dass die Basisstation 404 im Allgemeinen verschiedene andere Elemente umfasst, die mit ihren Betriebsfunktionalitäten verknüpft sind. Zum Beispiel wird die Basisstation 404 allgemein eine Scheduling-Entität umfassen, die verantwortlich für Scheduling-Kommunikation ist. Die Funktionalität der Scheduling-Entität kann zum Beispiel durch die Steuerungs-Einheit 404b subsummiert werden.

Folglich ist die Basisstation 404 dazu eingerichtet, Daten mit der ersten und dem zweiten Endgerät 406, 408 über entsprechenden ersten und zweiten Funkkommunikationslink 410, 412 zu kommunizieren.

Es wird vom Fachmann begrüßt werden, dass die Endgeräte 406, 408 in zwei Modi betrieben werden. Der erste Modus ist der Funkressourcensteuer (RRC, Englisch: radio resource control)-Ruhemodus (im Folgenden „Ruhemodus“, Englisch: „idle mode“) und der RRC-Verbindungsmodus (im Folgenden „Verbindungsmodus“, Englisch: „connected mode“). Der Ruhemodus liegt vor, wenn der Funk nicht aktiv ist, aber eine Identität an das Endgerät bereitgestellt und durch das Netzwerk verfolgt wird. Der Verbindungsmodus liegt vor, wenn es einem aktiven Funkbetrieb mit der Basisstation und dem Netzwerk gibt.

In dem Ruhemodus finden eine Zell-Neuwahl (Englisch: cell-reselection) und zugehörige Messungen statt. Zusätzlich werden andere Schritte, wie beispielsweise i) Netzwerkwahl (Englisch: network selection) durchgeführt und ii) Systeminformation-Broadcast-Blocks (SIB-Blöcke, Englisch: system information broadcast blocks) werden überwacht. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Zell-Neuwahl in dem Ruhemodus.

Zell-Neuwahl (Englisch: cell-reselection)

Ein Endgerät führt eine Zell-Neuwahl (Englisch: cell-reselection) durch, wenn die Funkträgerstärke der bedienenden Zelle schlecht ist oder eine geeignete Nachbarzelle mit hoher Stärke verfügbar ist. Um es dem Endgerät zu ermöglichen, zu wissen, auf welchen Frequenzen oder Zellen gemessen werden muss und um die Parameter bereitzustellen, welche verwendet werden, um zu evaluieren, welche Frequenz oder Zelle (neu) zu wählen ist, stellt die Basisstation jedem Endgerät eine Liste von Frequenzen und Zellen bereit und deren zugehörige Zell-Neuwahl-Prioritäten, Schwellen und Offsets, die bei der Zell-Neuwahl-Evaluation zu verwenden sind. Diese Liste von Zellen kann in irgendeinem der SIB 4, 5, 6, 7 und RRC Connection Release spezifiziert sein, wie es von dem Fachmann begrüßt werden wird.

Mit anderen Wörtern misst nach einer anfänglichen Wahl einer Zelle und eine gemäß einem definierten Satz von Kriterien das Endgerät die RSRP der gewählten Zelle und der Nachbar-Zellen, und wenn die Zell-Neuwahlkriterien getroffen werden, wird eine Zell-Neuwahl durchgeführt. Die Zell-Neuwahl-Prioritäten und zugehörigen Schwellen und Offsets werden durch das Netzwerk gewählt. Dieser bekannte Mechanismus der Zell-Neuwahl hat einen Nachteil.

Der aktuelle Mechanismus erlaubt nicht den Lastausgleich über mehrere Träger, wenn die Endgeräte im Ruhemodus betrieben werden.

Vorliegend wurden zwei unterschiedliche Mechanismen diskutiert, um dieses Lastausgleichproblem zu adressieren. Der erste Mechanismus ist ein kontinuierlicher Randomisierungsmechanismus und der zweite Mechanismus ist ein „Ein-Schuss“(Englisch: „one-shot“)-Mechanismus.

Kontinuierlicher Randomisierungsmechanismus (Englisch: Continuous-Randmoisation-Mechanism)

In diesem Mechanismus werden dem bekannten Zell-Neuwahlmechanismus und den Regeln so weit wie möglich gefolgt. Allerdings wird zusätzlich ein Randomisierungs-Element an jedem Endgerät angewendet. Im Allgemeinen wird ein Endgerät eine Zufallszahl generieren, welche dann mit einem oder mehreren vorkonfigurierten Parametern verglichen wird, um zu entscheiden, ob Neuwahl zu einer Kandidatenzelle auftreten wird oder nicht. Die Neuverteilung (Englisch: redistribution) von Endgeräten (oder der Lastenausgleich) wird realisiert, indem statistisch verteilte Zufallswerte vorgesehen sind. Die vorkonfigurierten Parameter müssen daher periodisch gebroadcastet werden oder in der Systeminformation bereitgestellt werden.

Dieser Mechanismus hat eine Anzahl von Nachteilen. Erstens hat, da das Randomisierungsschema innerhalb jedes Endgeräts den Lastausgleich bestimmt, das Netzwerk wenig Kontrolle über den Lastausgleich. Dies ist insbesondere nicht wünschenswert, da das Verhalten der Endgeräte in Situationen wie diesen unvorhersehbar sein kann. Ein zweiter Nachteil ist, dass manche Hersteller rechtliche Probleme in der Vergangenheit mit Schemata hatten, die das Auslosen einer Zufallszahl involvieren, und daher besorgt über das Annehmen solch eines Schemas sind. Dies wird die Effektivität eines derartigen Lastausgleichsschemas verringern, wenn es wenig angenommen wird.

„Ein-Schuss“-Mechanismus

Bei diesem Mechanismus wird das Netzwerk die Endgeräte neu verteilen, wenn das Netzwerk eine bevorstehende Überlastungs-(Englisch: congestion)-Situation deckt. Ein Endgerät (oder eine Gruppe von Endgeräten) kann für den Zweck des Lastausgleiches angepaged/angefunkt werden. Die Paging-Nachricht (Funkruf-Nachricht) kann einen Trigger oder Auslöser enthalten, um vorher (das heißt im RRC Connection Release) erworbene zugeordnete Prioritäten zu aktivieren. Wenn der Trigger empfangen wird, startet/n das/die Endgerät/e einen geeigneten Timer und wendet/ die zugeordneten Prioritäten an. Die Paging-Nachricht kann auch eine De-Priorisierungsanfrage enthalten, um das Endgerät(e) zu instruieren, dass dem/der aktuell priorisierten Träger/Zelle temporär die niedrigste Priorität zugeordnet werden soll. Dies wird für eine Zeitdauer sein, die durch einen Timer gesetzt wird. Alternativ kann die Paging-Nachricht eine Priorisierungsanfrage enthalten, einen bestimmten Träger/Zelle temporär die höchste Priorität zuzuordnen. Schließlich kann die Paging-Nachricht einen vollständigen neuen Satz von Prioritäten umfassen. Diese Prioritäten sind ähnlich zu den zugeordneten Prioritäten (Englisch: dedicated priorities) und zielen auf einen Subsatz von Endgeräten ab, wenn das Netzwerk entdeckt, dass vorher gesendete Prioritäten nicht ausreichen, die derzeitige Lastsituation abzuschwächen. Es werden neue Parameter in der Paging-Nachricht benötigt, um die oben genannten Aktionen auszuführen (zum Beispiel neue Priorität oder beabsichtigtes Neuwahl-Zielfrequenz/Zelle).

Dieser Mechanismus hat auch Nachteile. Zuerst ist von dem Obigen offensichtlich, dass dieser Mechanismus komplex ist und eine hohe Paging-Last benötigt. Da jedes individuelle Endgerät individuell angepaged werden muss und zugeordnete Prioritäten bereitgestellt werden müssen, erzeugt dies eine zusätzliche Last. Zusätzlich implementieren die meisten Betreiber nicht und wollen nicht zugeordnete Prioritäten implementieren, zum Beispiel Zell-Neuwahlprioritäten, die in der RRC Connection Release (RRC-Verbindungslösung) bereitgestellt werden oder durch andere Art von zugeordneter Signalisierung (Englisch: dedicated signalling).

Es ist ein Ziel der Offenbarung, das Lastausgleichsproblem im Ruhemodus zu adressieren, ohne die Nachteile der zwei oben genannten Mechanismen.

Vorliegende Offenbarung

Ein Endgerät gemäß den Ausführungsbeispielen der Offenbarung hat eine eindeutige Kennung. Die eindeutige Kennung ist unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die eindeutige Kennung wird innerhalb des Endgeräts gespeichert und identifiziert eindeutig das Endgerät gegenüber anderen Endgeräten.

Es wird ins Auge gefasst, dass jede früher bereitgestellte UE-Kennung (UE-ID) als die eindeutige Kennung verwendet werden kann, obwohl die Offenbarung nicht in dieser Hinsicht beschränkt ist. Zum Beispiel kann die International Mobile Equipment Identity (IMEI) oder die Internationale Mobile Subscriber Identity (IMSI) (auch internationale Mobilfunk-Teilnehmerkennung genannt) oder eine temporäre Funknetzwerk-Kennung (RNTI, Englisch: radio network temporary identifier) als die eindeutige Kennung verwendet werden.

Das Netzwerk broadcastet (oder stellt auf andere Art und Weise an die Endgeräte bereit) Parameter, welche mit der UE-ID verwendet werden, um den Lastausgleich bereitzustellen. Die Parameter können an die Endgeräte innerhalb einer Zelle gebroadcastet werden oder können über eine zugeordnete Signalisierung (Englisch: dedicated signalling) bereitgestellt werden, wie beispielsweise das RRC Connection Release, oder können im Vorhinein an das Endgerät bereitgestellt werden. Die Parameter werden später erklärt.

Die Parameter, die den Endgeräten bereitgestellt werden, weisen wenigstens einen der folgenden zwei Parameter auf.

Der erste ist mehrere Zell-Neuwahl-Offsets. Der Zell-Neuwahl-Offset (Englisch: cell reselection offset), der durch das Endgerät verwendet wird, wird basierend auf der UE-ID gewählt. Der zweite Parameter ist die mehrere absoluten Prioritäten für die Frequenz oder Zelle. Die Priorität, die durch das Endgerät verwendet wird, wird wiederum basierend auf der UE-ID gewählt.

Zusätzlich zu den obigen zwei Parametern wird das Netzwerk einen Parameter bereitstellen, der den Anteil oder den Prozentanteil der Endgeräte steuert, die einen spezifischen Offset oder Priorität anwenden oder einen Parameter, der die Offset-Größe oder die relative Priorität, die angewendet wird, steuert (in Abhängigkeit davon, welcher der obigen Parameter bereitgestellt wird). In diesem Fall sollte angemerkt werden, dass das Netzwerk entweder den Parameter bereitstellen kann, der den Anteil (Prozentanteil) steuert, oder den Parameter, der die Offset-Menge oder Offset-Größe steuert, oder alternativ kann das Netzwerk beide Parameter bereitstellen.

Um das Obige zu veranschaulichen, wird angenommen, dass ein Beispiel eines Netzwerks mehrere Prioritätsebenen für eine bestimmte Zelle (Priorität A = 1, Priorität B = 2) bereitstellt und 40% der Endgeräte sollen Priorität A verwenden und 60% sollen Priorität B verwenden.

Um zu bestimmen, ob das Endgerät Priorität A oder Priorität B verwenden soll, überprüft das Endgerät seine UE-ID und wenn zum Beispiel die letzte Stelle oder letzte Ziffer in der UE-ID 0,1,2,3 ist, dann weiß das Endgerät, dass es Priorität A verwenden muss, und wenn die letzte Stelle oder Ziffer in der UE-ID 4, 5, 6, 7, 8, 9 ist, dann weiß das Endgerät, dass es Priorität B verwenden muss. Da die Wahrscheinlichkeit, dass ein Endgerät eine bestimmte letzte Ziffer in seiner UE-ID hat, statistisch gleich ist, wird die Last ausgeglichen. Dies ermöglicht dem Netzwerk mit Bestimmtheit zu wissen, dass die Last ausgeglichen wird ohne das komplexe Paging des Ein-Schuss-Mechanismus. Natürlich, obwohl die finale Ziffer oben erwähnt wird, kann jedes bestimmte Merkmal der UE-ID verwendet werden, um die Wahl des Parameters zu bestimmen. Ein detailliertes Beispiel wird später bereitgestellt.

Es wird nun eine detailliertere Beschreibung der Parameter bereitgestellt.

Mehrere Zell-Neuwahl-Offsets

Derzeit kann das Netzwerk einen zellspezifischen und/oder frequenzspezifischen Offset broadcasten, welchen das Endgerät auf die Zell-Neuwahl-Evaluierung gemäß den Regeln anwendet, die in 3GPP TS 36.304 dargelegt sind. Das Netzwerk broadcastet auch einen Hysteresewert, der angewendet werden soll.

Qoffsets,n

Dies spezifiziert den Offset zwischen zwei Zellen.

Qoffsetfrequency

Frequenzspezifischer Offset für E-UTRAN-Frequenzen mit gleicher Priorität.

Qhyst

Dies spezifiziert den Hysteresewert für Rangkriterien (Englisch: ranking criteria).

Für Intra-Frequenzen und Frequenzen gleicher Priorität führt das Endgerät ein Ranking gemäß den folgenden Kriterien durch, unter Verwendung der oben genannten Parameter, zusammen mit RSRP-Messungen der aktuellen und Nachbarzellen.

Das Zell-Ranking-Kriterium Rs für die bedienende Zelle und Rn für Nachbarzellen ist definiert Rs = Qmeas,s + QHyst – QoffsettempRn = Qmeas,n – Qoffset – Qoffsettempdurch:
wobei:

QmeasRSRP Messgröße, verwendet bei Zell-Neuwahlen. Qoffset Für Intra-Frequenz: Gleich Qoffsets,n, wenn Qoffsets,n gültig ist, ansonsten gleich Null.
Für Inter-Frequenz: Gleich Qoffsets,n plus Qoffsetfrequency, wenn Qoffsets,n gültig ist, ansonsten gleich Qoffsetfrequency.
QoffsettempOffset, der temporär auf eine Zelle angewendet wird

Bei einem Ausführungsbeispiel dieser Offenbarung broadcastet das Netzwerk zwei oder mehr Werte für entweder den Offset oder die Hysterese und das Endgerät wendet einen dieser Werte in Abhängigkeit einer Funktion von UE-ID an.

Mehrere absolute Prioritäten

Derzeit signalisiert das Netzwerk eine absolute Priorität, die auf eine spezifische Frequenz angewendet werden soll, wenn eine Zell-Neuwahl-Evaluierung durchgeführt wird. Zusätzlich kann es für das Netzwerk möglich sein, eine zellspezifische absolute Priorität bereitzustellen, um Endgeräte unter den Zellen auf derselben Frequenz zu verteilen. Zum Beispiel können kleine Zellen verwendet werden, um eine Kapazität zu vergrößern. Zusätzlich werden bei Ausführungsbeispielen Zell-Neuwahl-Schwellen für jede der Frequenzen und/oder Zellen bereitgestellt.

cellReselectionPriority (Zell-Neuwahl-Priorität)

Dies spezifiziert die absolute Priorität für E-UTRAN Frequenz oder UTRAN Frequenz oder Gruppe von GERAN Frequenzen oder Bandklasse von CDMA2000 HRPD oder Bandklasse von CDMA2000 1xRTT.

ThreshX,HighP

Dies spezifiziert die Srxlev Schwelle (in dB), die durch das Endgerät verwendet wird, wenn in Richtung einer höheren Priorität RAT/Frequenz als die aktuell bedienende Frequenz neu gewählt wird. Jede Frequenz von E-UTRAN und UTRAN, jede Gruppe von GERAN Frequenzen, jede Bandklasse von CDMA2000 HRPD und CDMA2000 1xRTT kann eine spezifische Schwelle haben.

ThreshX,HighQ

Dies spezifiziert die Squal-Schwelle (in dB), die durch das Endgerät verwendet wird, wenn eine Neuwahl in Richtung einer höheren Priorität RAT/ Frequenz als die aktuelle bedienende Frequenz durchgeführt wird. Jede Frequenz von E-UTRAN und UTRAN FDD kann eine spezifische Schwelle haben.

ThreshX,LowP

Diese spezifiziert die Srxlev-Schwelle (in dB), die durch das Endgerät verwendet wird, wenn eine Neuwahl in Richtung einer niedrigen Priorität RAT/ Frequenz als die aktuelle bedienende Frequenz durchgeführt wird. Jede Frequenz von E-UTRAN und UTRAN, jede Gruppe von GERAN-Frequenzen, jede Bandklasse von CDMA2000 HRPD und CDMA2000 1xRTT kann eine spezifische Schwelle haben.

ThreshX,LowQ

Dies spezifiziert die Squal-Schwelle (in dB), die durch das Endgerät verwendet wird, wenn eine Neuwahl in Richtung einer niedrigeren Priorität RAT/ Frequenz als die aktuelle bedienende Frequenz durchgeführt wird. Jede Frequenz von E-UTRAN und UTRAN FDD kann eine spezifische Schwelle haben.

ThreshServing,LowP

Dies spezifiziert die Srxlev-Schwelle (in dB), die durch das Endgerät verwendet wird, auf der bedienenden Zelle, wenn eine Neuwahl in Richtung einer niedrigeren Priorität RAT/ Frequenz durchgeführt wird.

ThreshServing,LowQ

Diese spezifiziert die Squal-Schwelle (in dB), die durch das Endgerät verwendet wird, auf der bedienenden Zelle, wenn eine Neuwahl in Richtung einer niedrigeren Priorität RAT/ Frequenz durchgeführt wird.

Wie oben angemerkt, sind die Neuwahl-Regeln in 3GPP TS 36.304, Abschnitt 5.2.4.5 für unterschiedliche Prioritäts-Schichten (wobei Schicht Frequenz oder RAT bedeutet) definiert. Allerdings sind im Kontext der vorliegenden Offenbarung die zwei am wichtigsten Regeln

1) Höhere Priorität

Eine Zelle einer höheren Priorität UTRAN TDD, GERAN oder CDMA2000 RAT/ Frequenz erfüllt Srxlev > Thresh X,HighP während eines Zeitintervalls TreselectionRAT.

2) Niedrigere Priorität

Zell-Neuwahl zu einer Zelle mit einer niedrigeren Priorität E-UTRAN Frequenz oder inter-RAT-Frequenz als die bedienende Frequenz soll durchgeführt werden, wenn:

  • – Die bedienende Zelle erfüllt Srxlev < ThreshServing,LowP und eine Zelle mit einer niedrigeren Priorität RAT/ Frequenz erfüllt Srxlev > ThreshX,LowP während eines Zeitintervalls TreselectionRAT;

Bei einem Ausführungsbeispiel dieser Offenbarung broadcastet das Netzwerk zwei oder mehr Werte für diese cellReselectionPriority (Zell-Neuwahl-Priorität). Optional zu diesem Ausführungsbeispiel können mehrere Schwellen gebroadcastet werden und das Endgerät wendet einen dieser Werte in Abhängigkeit der UE-ID an.

Parameter, der den Anteil (Prozentanteil) von UEs steuert, die einen spezifischen Offset oder Priorität anwenden

Um diesen Parameter zu erklären, müssen im Folgenden einige Beispiele verwendet werden, die zeigen, wie die Funktion der UE-ID sein kann.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung kann die UE-ID die Kennung sein, die von dem Endgerät verwendet wird, um Paging-Ereignisse und Paging-Rahmen zu berechnen. Dies geschieht gemäß 3GPP TS 36.304 (der relevante Abschnitt ist im Annex A bereitgestellt).

Die Absicht der Berechnung der in Annex A gezeigten Paging-Ereignisse ist es, Endgeräte gleichmäßig über die verfügbaren Ressourcen zu verteilen. Mit anderen Worten ist für jedes beliebige spezifische Endgerät die Funktion nicht zufällig, wenn alle Endgeräte in der Zelle betrachtet werden, ist dies randomisiert und gleichmäßig verteilt.

Eine Möglichkeit für diese Offenbarung ist es, immer Endgeräte gleichmäßig unter den erlaubten/signalisierten Offsets oder Prioritäten zu verteilen. Allerdings erfüllt dies nicht die Anforderung, dass das Netzwerk in der Lage sein sollte, zu steuern, welcher Anteil (Prozentsatz) (oder Bruchteil) der Endgeräte auf welche Frequenz verteilt ist. Daher wäre es nützlich, den Anteil oder Prozentsatz der Endgeräte zu steuern. Es könnte auch nützlich sein, explizit zu spezifizieren, welche UE-IDs welche Priorität anwenden soll.

Eine detailliertere Beschreibung, wie oben kurz beschrieben, wird jetzt bereitgestellt.

In dem folgenden Beispiel broadcastet das Netzwerk den Anteil (oder den Prozentsatz) (zum Beispiel einen ganzzahligen Wert, der von 0 (0%) bis 10 (100%) geht. Dieser Wert wird im Folgenden Wert N genannt.

Zum Beispiel broadcastet das Netzwerk den Wert N = 4 (40%).

Das Endgerät berechnet UE-ID mod 10 – was in einem Wert von 0–9 resultiert.

Wenn der Wert < 4 ist, dann wählt das Endgerät die erste Priorität. Wenn der Wert >= 4 ist, dann wählt das Endgerät die zweite Priorität. Diese Funktion kann geschrieben werden als
Wenn UE-ID mod 10 < N
Wähle erste Priorität
Ansonsten
Wähle zweite Priorität

Dies ermöglicht dem Netzwerk, den Anteil (oder Prozentsatz) der Endgeräte zu steuern, welche die erste signalisierte Priorität wählen (was relativ niedrig sein kann) und den Anteil (oder Prozentsatz) der Endgeräte, welche die zweite signalisierte Priorität wählen (was relativ hoch sein kann) und folglich wird die Aufgabe erreicht, einen Bruchteil der Endgeräte unter den Frequenzen oder Zellen zu verteilen. Entweder die erste oder die zweite Priorität kann auch ein alter signalisierter Wert sein. Wie begrüßt werden wird, ist der alte signalisierte Wert ein Wert, der aktuell in der Systeminformation an alle Endgeräte gesendet wird. Dieser Wert kann bei Ausführungsbeispielen mit einer zusätzlichen Priorität als ein alternativer Wert gesendet werden, der von der UE-ID abhängt. Die Abwesenheit des Wertes N kann eine gleichmäßige Verteilung angeben (50/50 geteilt zwischen den zwei signalisierten Prioritäten – also N = 5). Mit anderen Worten wird das Endgerät eine Verteilung annehmen, solange es nicht durch das Netzwerk anders vorgegeben wird. In diesem Fall wird das Netzwerk das Endgerät über die Veränderung informieren. Das heißt der Wert N, der durch das Netzwerk bereitgestellt wird, kann zu dem alten signalisierten Wert hinzugefügt oder von ihm abgezogen werden (zum Beispiel, wenn N = 2 und der alte Wert = 3 ist, dann ist der zusätzliche Prioritätswert = 5). Diese Grundannahme hat den Vorteil, dass, sollte der Grundwert die gewöhnliche Wahl des Netzwerks sein, die Signalisierung dann verringert wird, da das Netzwerk nur an das Endgerät(e) signalisieren wird, falls die Grundannahme nicht korrekt ist.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist es, einen festen Offset oder Prioritätswert zu verwenden (oder eine Grundannahme/Grundwert, wenn nicht signalisiert wird) – zum Beispiel, wenn die zweite Priorität nicht signalisiert wird, dann wendet das Endgerät die höchste (oder niedrigste) mögliche Priorität an, wenn der UE-ID-Funktion genügt wird.

Dieselbe Idee kann auf eine Liste von mehr als zwei Prioritäten angewendet werden. Das Netzwerk wird dann nur den Anteil (oder Prozentanteil) der Endgeräte signalisieren, um jeweils die Prioritäten anzuwenden.

Ein zusätzlicher Steuerparameter kann einen Offset auf die UE-ID anwenden. Dies wird dem Netzwerk ermöglichen, zu variieren, welche der UE-IDs welche Priorität anwenden. Zum Beispiel kann der Offset-Wert eine Zahl in dem Bereich 0 bis 9, genannt „X“, sein.
Wenn (UE-ID + X) mod 10 < N
Wähle erste Priorität
Ansonsten
Wähle zweite Priorität

Das Netzwerk kann den Parameter X periodisch aktualisieren, um es unterschiedlichen Sätzen von Endgeräten zu ermöglichen, mit der Basisstation auf unterschiedlichen Frequenzen zu kommunizieren.

Eine andere Alternative ist es, eine Liste bereitzustellen, welche präzise spezifiziert, welche UE-ID welche Priorität anwendet. Zum Beispiel kann zusammen mit der ersten signalisierten Priorität das Netzwerk eine Liste von Nummern in dem Bereich von 0–9 bereitstellen.

Zum Beispiel wird Priorität 1 zusammen mit Werten 1, 4, 5, 7 signalisiert. Dann sollen alle Endgeräte mit UE-ID mod 10 = 1, 4, 5, oder 7 diese Priorität anwenden und die andere UE-ID soll eine andere Priorität anwenden (welches der alte Grund-Wert sein kann).

Parameter, der die Offset-Größe oder relative Priorität steuert

Dieser Parameter kann als Alternative zur Signalisierung expliziter Prioritäten oder Offsets verwendet werden und verwendet die UE-ID, um den Anteil (Prozentanteil) oder Bruchteil zu spezifizieren.

Statt einen der signalisierten Werte zu wählen, berechnet das Endgerät eine Priorität oder Offset, basierend auf der UE-ID.

Zum Beispiel kann aktuell der Zell-Neuwahl-Priorität ein Wert von 0–7 gegeben werden. Daher kann eine Funktion, um die Prioritäten gleichmäßig zu verteilen, wie folgt verwendet werden: UE-ID mod 8 = Zell-Neuwahl-Priorität.

Auf ähnliche Art und Weise kann der angewendete Offset basierend auf der UE-ID berechnet werden. UE-ID mod 4·signalledOffset = Offset

5 zeigt ein Flussdiagramm 500, welches die Schritte zeigt, die von dem Endgerät ausgeführt werden. Der Prozess startet bei Schritt 505. Das Endgerät empfängt Parameterdaten von der Basisstation im Schritt 510. Obwohl sich 5 auf den Empfang der Parameterdaten während des Ruhemodus bezieht (zum Beispiel im System Information-Broadcast und/oder Paging), wie oben angemerkt, ist die Offenbarung nicht in dieser Hinsicht beschränkt und die Parameterdaten können während des RRC-Connection-Release bereitgestellt werden oder zu irgendeinem anderen geeigneten Zeitpunkt. Das Endgerät verwendet dann seine eindeutige Kennung (zum Beispiel die UE-ID) und die Parameterdaten, um die Zell-Neuwahl in Schritt 515 zu bestimmen. Das Endgerät führt dann eine Zell-Neuwahl in Schritt 520 durch. Der Prozess endet bei Schritt 525.

Die vorliegende Offenbarung, auch wenn sie in Bezug auf (und insbesondere geeignet ist für) 3GPP und optional LTE-Mobilsystem diskutiert ist, ist sie nicht auf diese zwei Beispiele beschränkt. Auf ähnliche Art und Weise, obwohl die Beschreibung Ausdrücke verwendet, welche manchmal auf aktuellen Namen oder Merkmalen von 3GPP oder anderen Standards basiert, sind die Lehren der vorliegenden Offenbarung nicht auf diese existierenden Prozeduren oder Standards beschränkt und sind beabsichtigt, auf jede geeignete Anordnung angewendet zu werden.

Die folgenden Klauseln definieren weitere Beispiel-Aspekte und Merkmale der vorliegenden Technik:

Referenzen

  • [1] LTE for UMTS: OFDMA and SC-FDMA Based Radio Access, Harris Holma und Antti Toskala, Wiley 2009, ISBN 978-0-470-99401-6;

Klauseln:

    • 1. Endgerät, umfassend eine Empfängerschaltung, die dazu eingerichtet ist, Parameterdaten von einer Basisstation in einem zellularen Drahtlostelekommunikationsnetzwerk zu empfangen, eine Speichereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Kennung zu speichern, welche das Endgerät eindeutig identifiziert, und eine Steuerungsschaltung, die dazu eingerichtet ist, das Endgerät zu steuern, wenn es in einem Ruhemodus betrieben wird, eine Zellneuwahl unter Verwendung wenigstens eines Zell-Neuwahlparameters durchzuführen, der von den empfangenen Parameterdaten und der gespeicherten, eindeutigen Kennung abgeleitet wird.
    • 2. Endgerät nach Klausel 1, wobei die Kennung eine UE-Kennung ist.
    • 3. Endgerät nach Klausel 2, wobei die UE-Kennung eine Internationale Mobilfunk-Teilnehmerkennung ist.
    • 4. Endgerät nach Klausel 1, 2 oder 3, wobei der Zell-Neuwahlparameter einer von mehreren Zellneuwahloffsets oder mehreren absoluten Prioritäten für die Frequenz oder Zelle ist.
    • 5. Endgerät nach Klausel 4, wobei die Parameterdaten mehrere Zellneuwahloffsets oder mehrere absolute Prioritäten für die Frequenz oder Zelle enthalten.
    • 6. Endgerät nach Klausel 4, wobei die Steuerungsschaltung dazu eingerichtet ist, eine Priorität oder einen Offset basierend auf der eindeutigen Kennung zu berechnen.
    • 7. Endgerät nach Klausel 4, wobei die Parameterdaten weiter aufweisen: entweder i) einen Parameter, der einen Anteil der Endgeräte steuert, die einen spezifischen Offsetwert oder Priorität anwenden oder ii) einen Parameter, der die angewendete Offsetgröße oder relative Priorität steuert.
    • 8. Endgerät nach Klausel 4, wobei der Offsetwert einen Differenzwert von einem Vorgabeanteil bereitstellt.
    • 9. Endgerät nach Klausel 6, wobei der Offsetwert einen Differenzwert von einem Vorgabeanteil bereitstellt.
    • 10. Endgerät nach Klausel 7, wobei die Parameterdaten weiter einen Offset aufweisen, der auf die gespeicherte eindeutige Kennung anzuwenden ist.
    • 11. Kommunikationssystem, umfassend eine Basisstation in Kommunikation mit einem Endgerät nach einer der Klauseln 1 bis 10.
    • 12. Verfahren zum Betreiben eines Endgeräts in einem zellularen Drahtloskommunikationssystem, wobei das Verfahren Empfangen von Parameterdaten von einer Basisstation in dem zellularen Drahtlostelekommunikationsnetzwerk umfasst, Speichern einer Kennung, die das Endgerät eindeutig identifiziert und Steuern des Endgeräts, wenn es in einem Ruhemodus betrieben wird, eine Zellneuwahl unter Verwendung wenigstens eines Zell-Neuwahlparameters durchzuführen, der von den empfangenen Parameterdaten und der gespeicherten, eindeutigen Kennung abgeleitet wird.
    • 13. Verfahren nach Klausel 12, wobei die Kennung eine UE-Kennung ist.
    • 14. Verfahren nach Klausel 13, wobei die UE-Kennung eine Internationale Mobilfunk-Teilnehmerkennung ist.
    • 15. Verfahren nach Klausel 12, 13, oder 14, wobei der Zell-Neuwahlparameter einer von mehreren Zellneuwahloffsets oder mehreren absoluten Prioritäten für die Frequenz oder Zelle ist.
    • 16. Verfahren nach Klausel 15, wobei die Parameterdaten mehrere Zellneuwahloffsets oder mehrere absolute Prioritäten für die Frequenz oder Zelle enthalten.
    • 17. Verfahren nach Klausel 15, umfassend Berechnen einer Priorität oder eines Offsets, basierend auf der eindeutigen Kennung.
    • 18. Verfahren nach Klausel 15, wobei die Parameterdaten weiter aufweisen: entweder i) einen Parameter, der einen Anteil der Endgeräte steuert, die einen spezifischen Offsetwert oder Priorität anwenden oder ii) einen Parameter, der die angewendete Offsetgröße oder relative Priorität steuert.
    • 19. Verfahren nach Klausel 15, wobei der Offsetwert einen Differenzwert von einem Vorgabeanteil bereitstellt.
    • 20. Verfahren nach Klausel 17, wobei der Offsetwert einen Differenzwert von einem Vorgabeanteil bereitstellt.
    • 21. Verfahren nach Klausel 18, wobei die Parameterdaten weiter einen Offset aufweisen, der auf die gespeicherte, eindeutige Kennung anzuwenden ist.
    • 22. Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Instruktion welche, wenn sie in einen Computer geladen sind, den Computer dazu einrichten, ein Verfahren nach einer der Klauseln 12 bis 21 auszuführen.

Annex A 7.1 Diskontinuierlicher Empfang für Paging (englisch: Discontinuous Reception for paging)

Die UE kann diskontinuierlichen Empfang (DRX, englisch: Discontinuous Reception) im Ruhemodus verwenden, um den Stromverbrauch zu reduzieren. Ein Paging-Event (englisch: One Paging Occasion) (PO) ist ein Subrahmen (englisch: subframe), wobei dort P-RNTI auf PDCCH übertragen werden können, was die Paging-Nachricht adressiert. Ein Paging-Rahmen (PF, englisch: Paging Frame) ist ein Funkrahmen, der ein oder mehrere Paging-Ereignisse (Paging Occasion(s)) enthalten kann. Wenn DRX verwendet wird, muss die UE nur einen PO pro DRX Zyklus überwachen.

PF und PO werden durch die folgende Formel unter Verwendung von den DRX Parametern, die in der Systeminformation bereitgestellt werden, bestimmt:
PF ist durch die folgende Gleichung gegeben: SFN mod T = (T div N)·(UE_ID mod N)

Index i_s, der auf PO von dem Subrahmen-Muster zeigt, das in 7.2 definiert ist, wird durch die folgende Berechnung abgeleitet: i_s = floor(UE_ID/N) mod Ns

Systeminformation DRX Parameter, die in der UE gespeichert sind, sollen lokal in der UE aktualisiert werden, wann immer die DRX Parameterwerte in SI geändert werden. Wenn die UE keine IMSI hat, zum Beispiel, wenn ein Notruf ohne USIM durchgeführt wird, soll die UE als Grund-Identität UE_ID = 0 in dem PF verwenden und obige i_s Formeln.

Die folgenden Parameter werden für die Berechnung von dem PF und i_s verwendet:

  • – T: DRX Zyklus der UE. T wird durch den kürzesten der UE spezifischen DRX Werte bestimmt, wenn er durch obere Schichten zugewiesen wird, und einem Grund-DRX-Wert, der in der Systeminformation gebroadcastet wird. Wenn kein UE DRX spezifisch durch obere Schichten konfiguriert wird, wird der Grundwert angewendet.
  • – nB: 4T, 2T, T, T/2, T/4, T/8, T/16, T/32.
  • – N: min(T, nB)
  • – Ns: max(1, nB/T)
  • – UE_ID: IMSI mod 1024.

IMSI ist eine gegebene Folge von Zahlen/Stellen (englisch: digits) vom Typ Integer (0..9), IMSI soll in der obigen Formel als dezimale Integerzahl interpretiert werden, wobei die erste Stelle in der Sequenz das „digit“ höchsten Ranges repräsentiert.

Zum Beispiel: IMSI = 12 (digit1 = 1, digit2 = 2)

In den Berechnungen soll dies als das dezimale Integer "12", nicht "1 × 16 + 2 = 18" interpretiert werden.