在无线电通信系统中建立连接的制作方法

专利名称：在无线电通信系统中建立连接的制作方法
在无线电通信系统中建立连接
本发明涉及一种用于在无线电通信系统中、尤其是在移动无线电 系统中建立连接的方法以及用于实施本发明方法的无线电通信系统的 组件。
不同的无线电通信系统、例如仅仅按照GSM、 IS-95、 UMTS、 CDMA2000、 WLAN、 WiMAX等熟知的标准所称呼的系统的数目不断 增加导致，用户终端设备也支持越来越大数量的所述系统或者标准， 并且因此以最多样化的方式允许用户接入通信网络。此外，无线电通 信系统的运营商逐渐转向为其客户提供不同标准的系统，其中可以在 这些系统之间漫游。
然而所有这些都可能不利地导致，由于对可用系统的大量选择使 通过用户终端设备建立连接的时间间隔延长，其中所述可用系统为此 通常以不同的系统特定的频带工作。如果用户例如想使用高数据速率 的业务，例如称作视频流，那么这种业务可以潜在地由不同的系统提 供。只要在用户侧不事先选择特定的系统，那么在建立连接期间在用 户侧与不同的系统建立联系，或者用户终端设备首先尝试，从例如同 一运营商的不同系统接收信号并且紧接着选择对于所选择的业务适用 的系统。
此外，特别是当在用户终端设备先前没有与系统保持丝毫连接并 因而不能动用经验值的地点处运行该用户终端设备时，例如当用户在 航行后处于国外时，必要时加剧地或接入时间延长地导致，不知道家 乡运营商与哪一个本地运营商签订了所谓的漫游协议用以对于客户而 言实现降低的连接费用。在这种情况下，必要时向用户多次推荐本地 系统或者运营商，针对所述本地系统或运营商，所述用户必须决定， 是否应该进行连接建立。
为了为用户或者用户终端设备明确地形成增长数量的系统，尤其 在文件"Global pilot Mechsnism(全球导频机制)"(T doc SMG2 UMTS 52/97， ETSI STC SMG2 UMTS adhoc, 8,10. April 1997， Lulea， Schweden， S. 1和2 )中建议了，在统一的频率信道上或者在统一的频 谱中引入全球统一导频信道(全球导频信道(Global Pilot Channel))。
在这种全球导频信道上，应该传输关于分别本地可用的无线电接入技
术的信息(无线电接入技术指示符(Radio Access Technology Indicator ))以及对其频谱位置的指引(Verweis )(频谱指引元(Spectral Pointer))，使得用户终端设备可以选择适当的或者被支持的无线电 接入技术并且可以对其进行访问。无线电接入技术在此可以被理解为 例如GSM和UMTS的不同标准的系统，所述系统以不同的频带运行。 按照上述文件，对导频信道的发送应该或者由运营商本身或者由没有 进一步详细说明的主管机关(例如管理当局)进行。
然而，这种统一的导频信道有以下缺点随着不同系统的数目增 加以及其向更大数目的频带的扩展，信令负荷同样持续上升。此外， 为检测和发送不同系统的信息，管理耗费显得比较大。此外，在借助 于导频信道指向例如GSM移动无线电系统的频谱之后，所述用户终端 设备此外必须对不同运营商的网络实施大量测量，以便确定对于所希 望的业务或者对所期望的费率或者合同适用的运营商网络。
因而本发明的任务是，说明用于允许用户终端设备以简单和快速 的方式建立至所希望的无线电通信系统或者网络的连接建立的方法、 系统以及系统组件。所述任务通过独立专利权利要求的特征解决。本 发明的有利扩展方案可以由从属专利权利要求中获得。
根据本发明，用户终端设备基于在国家特定的导频信道中的关于 无线电通信系统的至少一个运营商的信息来选择运营商。紧接着，所 迷用户终端设备基于在所选择的运营商的运营商特定的导频信道中的 关于至少一个无线电通信系统的信息来选择无线电通信系系统，并且 最后访问所选择的无线电通信系统用于建立连接。
有利地，通过根据本发明以层级方式建立导频信道并且相应地划 分在导频信道中分别所传输的信息能够相对于开头所描述的根据现有 技术的方法更简单和更灵活地对导频信道的内容进行管理。因而，例 如在由运营商所支持的系统或者网络改变的情况下，丝毫不必改变国 家特定的导频信道的内容，其中所述国家特定的导频信道必要时由上 一级机构(例如国家管理当局)管理。此外，有利地，在动态资源分 配的意义上，例如为了优化在所述系统或者网络中的负荷分配，相应 运营商在分配给其的导频信道中例如可以动态地改变物理资源到各个 系统或者网络的分配。在此，运营商特定的导频信道的内容例如有利
地通过运营商本身来配置，例如借助于相应所设计的运行和维护功能
(0&M画运4亍和维护(Operation and Maintenance ))。假如多个运营 商使用相同的频谱，那么应该在所述运营商特定的导频信道上优选地 彼此协调的方式实现当前的使用以及其相应的信令化。
同样有利地使用户终端设备能够运行统一的连接建立流程，以便 根据其当前的停留地点实施到所希望的系统或者网络的快速连接建 立。
根据本发明的改进方案，在国家特定的导频信道中传输对至少所 述运营商特定的导频信道的指引作为信息。借助于所述信息，所述用 户终端设备可以直接访问所述运营商特定的导频信道。这同样适用于 另一扩展方案，按照该另一扩展方案，在运营商特定的导频信道中传 输对所述至少一个无线电通信系统的至少一个系统特定的导频信道的 指引作为信息。
依照本发明方法的另一扩展方案，在系统特定的导频信道中传输 同步信道、控制信道和/或导频信道的信息。在此，所述信息取决于无 线电接口的相应配置或者无线电传输标准，并且可以根据系统或者标 准具有不同的内容。
按照另一扩展方案，由至少一个无线电通信系统的至少一个无线 电接入设备发送至少一个运营商特定的导频信道和至少一个系统特定 的导频信道。这有利地导致，参与发送导频信道的设备的数目受限制。 依照另一改进方案，同样由至少一个无线电通信系统的至少一个无线 电接入设备和/或公用的或者私用的无线电广播系统的无线电广播发射 台发送国家特定的导频信道。无线电广播发射台的使用在此的优点是， 通过使用已有的设备可以利用无线电小区覆盖大的地理区域。在此， 所发送的信号的可能由无线电小区的大小所决定的大传输时间不起消 极作用，因为信号传输仅仅是在下行链路、也就是说在用户终端设备 的方向进行。
根据本发明的另一扩展方案，在国家特定的导频信道中附加地传 输关于运营商的信息，其中所述至少一个运营商与所述运营商保持国 家的和/或国际的漫游协议。这使得位于其家乡网络之外的终端用户设 备能够以筒单的方式获得本地可用的运营商的概况并且最后选择运营 商。在此，根据另一改进方案，在国家特定的导频信道的帧序列内的
特定帧中可以传输关于具有漫游协议的运营商的信息。
最后按照本发明的另一扩展方案，通过在运营商特定的导频信道 中传输与用户终端设备的系统特定的配置有关的信息来支持用户终端 设备的可重构性，由此，可以在对所述系统访问之前已经有利地实现 用户终端设备与所选择的系统的无线电接入方法的匹配。
本发明系统以及系统组件分别具有本发明设备，利用所述设备可 以实现# 据本发明的方法，
接下来根据实施例进一步说明本发明。其中

图1示出相应导频信道的覆盖范围的图示， 图2示出导频信道的层级结构以及其内容的图示， 图3示出用户终端设备对系统进行访问的流程图， 图4示出国家特定的导频信道的帧序列，
图5a， 5b示出具有与有漫游协议的运营商有关的信息的帧结构， 图6示出带有用于可重构的终端设备的子字段的运营商特定的帧 的结构，并且
图7示出系统组件的图示。
在图1中示例性地示出根据本发明的导频信道的相应覆盖范围。 在此假定，在一个国家(例如德意志联邦共和国)的国土上国家特定 的导频信道C-CPC(国家级z〉共导频信道(Country level Common Pilot Channel))发射关于在国土内运行的无线电系统的信息。国家特定的 导频信道C-CPC例如由无线电广播发射台发射，以便确保全国的可接 收性。这可以按照蜂窝式系统来实现，也就是说借助于多个发射台， 其中所述发射台对相应的区域进行供应，其中在使用全国相同的频带 的情况下，例如借助于CDMA分离来实现在各个无线电小区之间的分 离。同样可以应用所谓的共用波系统的原理。
根据开始所描述的用于实现全球导频信道的提议，优选地根据全 球统一的结构来组织国家特定的导频信道C-CPC，也就是说，所述导 频信道在全球范围内以统一的频带或者以有限数量的可能频带被发 送，并且使用统一配置的无线电接口 ，也就是说统一的编码、调制等 等。由此可以有利地实现用户终端设备对所述导频信道的快速和可靠 的访问。
在国家领域内，通常多个运营商运营无线电通信系统，所述无线
电通信系统必要时还支持不同的系统标准。作为在全国范围内运营的
第一运营商OP1的供应区域的代表，在图1中示例性地示出了按照 UMTS标准的移动无线电系统的三个无线电小区以及按照WLAN标准 (IEEE 802.il)的本地无线连接网的两个无线电小区。最后在此假定， 在全国范围内运营的运营商的供应区域在最大程度上对应于国家特定 的导频信道C-CPC的所期望的覆盖范围，使得对于上面所提到的借助 于无线电广播发射台发射国家特定的导频信道C-CPC可替代地，还可 以通过运营商本身的系统进行发射。
除了在全国范围内运营的第一运营商OPl，在图1中还示例性地 示出第二运营商OP2，其具有按照所谓WiMAX标准(IEEE 802.16) 的无线连接系统的三个无线电小区。
此外还示例性地示出用户终端设备UE，所述用户终端设备位于第 一运营商OP1以及第二运营商OP2的系统或者网络的供应区域中，并 且因而有可能能够至所述系统中的每一个建立连接。为接下来的解说 假定，所述用户终端设备UE在技术上被构造用以支持示例性所述的三 个标准，其中所述方法对于仅仅支持标准之一的用户终端设备同样可 实施。
在图1的示例性情形下进一步假定，使所述用户终端设备UE第一 次接通或者投入运行。这例如发生在用户购买所述终端设备之后或者 在从另 一个国家旅游后到达机场之后。为了与在用户终端设备的地点 处运营的系统第一次建立联系，所述用户终端设备首先调准到国家特 定的导频信道C-CPC的频带，对其进行接收并且分析在其中所包含的 信息，以及接下来例如基于在SIM卡上所存储的运营商信息或者运营 商漫游协议来选择适当的或者预先规定的运营商。在此，如先前所提 到的那样，所述频带以及国家特定的导频信道C-CPC的接入技术对于 所述用户终端设备UE而言优选地本身是已知的，使得可以实现对所述 国家特定的导频信道C-CPC的有针对性的和快速的访问。
基于在国家特定的导频信道C-CPC中所包含的信息，用户终端设 备UE因而选择适当的或者预先规定的运营商，并且随后借助于在国家 特定的导频信道C-CPC的信息中所包含的对所选择的运营商的运营商 特定的导频信道的指引来调准接收设备。
国家特定的导频信道的先前所描述的蜂窝式结构有利地能够考虑
地域性的或者区域性的特点，并且由此限制在导频信道中待传输的信 息量。因而例如对于运营商在区域性方面受限制并且因而仅仅在国家 特定的导频信道的多个小区中的某一个小区中运营的情况，可以仅仅 在该小区内发送信息和对该运营商的指引，在此期间在国家特定的导 频信道的、该运营商不运营的所有其它小区中不发送关于所述运营商 的任何信息。如果运营商例如仅仅在城市范围内运营无线连接网络， 则相应地适用。在这种情况下，仅仅国家特定的导频信道的、包含相 关城市范围的小区发送信息和对所述运营商的指引就足够了。
另一方面，在运营商特定的导频信道中传输与由所述运营商支持
的系统或者网络有关的信息，使得接下来用户终端设备UE可以选择适 当的系统或者网络并且对其进行访问。优选地又借助于在运营商特定 的导频信道的信息中所包含的对系统特定的导频信道、同步信道或者 控制信道的指引来将使用户终端设备UE指引到所选择的系统或者网 络。接下来，术语"导频信道"被用作这种系统特定的信道的同义词。 此外，优选地，运营商特定的导频信道根据国家特定的导频信道优选 地在统一的频带、例如在国家特定的导频信道的子频带中被传输，以 便能够实现用户终端设备的快速访问，其中可替代地，有限数量的频 带同样又显得是可能的和有意义的。
参考图1的情形，示例性地在图2中示出导频信道的根据本发明 的层级结构以及相应的示例性帧结构。
国家特定的导频信道C-CPC例如由在图2中表示的不同内容的多 个子字段组成，其中就本发明而言，所述子字段也可以以另一顺序来 传输。所述子字段共同地产生帧，正如先前所提到的，所述帧周期性 地例如由无线电广播发射台或者运营商站发射。
帧的开始通过开始字段或者开始序列Start (开始)来表示。所述 字段Start可以包含关于导频信道身份(例如关于与运营商特定的导频 信道不同地而是国家特定的导频信道这一事实)的信息，但还包含同 步序列，其中所述同步序列能够使用户终端设备与导频信道中的传输 同步，以及用于检测相应帧的开始。
优选地，在国家特定的导频信道C-CPC的紧跟开始字段Start的 第二子字段中传输国家标识(国家代码(Country Code))，其中接 收用户终端设备UE可以基于所述国家标识识别自己当前所处领土区
域的国家。所述国家标识CC可以由用户终端设备例如用于利用在SIM 卡或者集成存储器上所存储的、关于该国家的运营商(例如与现有漫 游协议有关)的信息来调准。
紧跟第二子字段、即国家标识CC，在相应子字段中传输关于在国
家特定的导频信道C-CPC的覆盖范围中运营的运营商OPl、 OP2.....
OPn的信息info，其中包括对所述运营商特定的导频信道OPl-CPC、 OP2-CPC、…、OPn-CPC (运营商级公共导频信道(Operator level Common Pilot Channel))的相应指引在内。所述信息使用户终端设备 UE能够在分析和前述的调准之后选择适当的运营商(在图2的例子中 第一运营商OPl )和借助于所述指引对所选择的第一运营商OPl的所 述导频信道OPl-CPC直接访问。
最后，优选地，国家特定的导频信道C-CPC的帧以带有结束序列 End的子字段来结束。然而，在周期性地重复传输所述帧和可借助于 开始字段唯一地识别帧开始的情况下，也可以不传输结束序列End的 子字段。
在运营商的层级层面中，使用导频信道的相应帧结构，然而具有 至少部分不同的子字段内容。优选地，周期性重复地发送运营商特定 的导频信道。在图2中示例性地示出了由用户终端设备UE所选择的第 一运营商OPl的运营商特定的导频信道OPl-CPC的帧结构。
因为运营商特定的导频信道OPl-CPC通常在与国家特定的导频 信道C-CPC不相交的频带内被发送，所以借助于开始分段Start来标 识相应帧的开始又是有意义的。根据国家特定的导频信道C-CPC的所 述字段，所述字段Start又可以包含关于导频信道身份(例如与国家特 定的导频信道C-CPC不同而是运营商特定的导频信道这一事实)的信 息，还包含同步序列，所述同步序列能够使用户终端设备与导频信道 中的传输同步。优选地，运营商特定的导频信道OPl-CPC的帧再次通 过带有结束序列End的子字段结束，其中在周期性地重复传输所述帧 和可借助于开始字段唯一地识别帧开始的情况下，必要时也可以不传 输结束序列End的子字段。
对于为传输运营商特定的导频信道而使用与国家特定的导频信道 的频带不相交的频带可替代地，有利地也可以使用公共频谦，其中， 例如在FDMA分离(频分多址(Frequency Division Multiple Access ))
的意义上借助于对一个或者多个子频带的相应分配和/或借助于其它熟
知的方法、例如TDMA (时分多址(Time Division Multiple Access )) 或者CDMA (码分多址(Code Division Multiple Access ))可以实现 各个导频信道的分离。当使用相同的频带用于在相邻的小区内传输时， 同样可以实现在国家或者运营商层面的导频信道之间的分离。
在紧跟着开始字段Start的子字段中，例如传输运营商标识OPC (运营商代码(Operator Code))，其中用户终端设备UE或者访问 所述导频信道OP1-CPC的其它用户终端设备可以借助于所述运营商 标识来识别第一运营商OPl。
在紧跟着子字段"运营商标识OPC"的子字段中，传输包含对所 述一个或多个系统特定的导频信道或者控制信道RATl-BCH、
RAT2-BCH.....RATn-BCH的相应指引在内的关于在运营商特定的
导频信道OP1-CPC的覆盖范围中可用的系统或者系统技术RATl、
RAT2..... RATn (无线电接入技术)的信息info。所述信息使用户
终端设备UE能够在分析和与例如仅仅支持多个可用系统技术的特有 技术能力匹配之后选择适当的系统。
按照图l的例子，用户终端设备UE在第一运营商OPl的导频信 道OPl-CPC中接收关于在导频信道OPl-CPC的覆盖范围中运行的按 照UMTS和WLAN标准的系统的信息，并且例如为以建立连接为目的 的第一访问来选择UMTS系统。相应地，在图2中假设，所述UMTS 系统通过第一系统4支术RATI的i兌明来表示。因而，因为所述用户终 端设备UE当前停留在所述UMTS系统的无线电小区的覆盖范围内， 所以在分析了对UMTS系统的控制信道RATl-BCH的指引之后，可以 实现对UMTS系统的访问。对此在下一层级层面中、也就是i兌在系统 层面上，在图2中示例性地示出UMTS系统的控制信道RATl-BCH的 帧。
但是，只要用户终端设备UE在图1的所示情况下将选择WLAN 系统，其中所述系统在图2中示例性地通过系统技术RAT2表示，那 么所述用户终端设备UE在分析了对WLAN系统的导频信道 RAT2-PCH的指引之后不能对该导频信道进行访问，因为所述用户终 端设备当前处于WLAN系统的无线电小区的覆盖范围之外。在这种情 况下，用户终端设备UE在确定不能接收WLAN系统的导频信道RAT2-PCH之后，通过再次访问运营商特定的导频信道OPl-CPC来选 择替代系统，例如由第一系统技术RAT1所表征的UMTS系统并且紧 接着访问所述系统。只要这个新选择的系统对于用户终端设备UE也不 可接收和/或所选择的运营商不运营对于用户终端设备UE可用的替代 系统，那么用户终端设备UE可以重新对国家特定的导频信道C-CPC 进行访问并且选择新的运营商。
带有关于由相应运营商运营的系统的信息的、运营商特定的导频 信道OPl-CPC有利地能够实现所述运营商例如可以控制在各个系统 之间的负荷分布。因而，按照图1和2的例子，第一运营商OP1在 WLAN系统全负载或者超栽的情况下可以抑制在导频信道OP1-CPC
能访问，直到^复2许建立其它连接的负荷状况为止。对^b可替代地: 所运行的各个系统的当前负荷情况也可以借助于特定的信息、例如借 助于在关于系统技术的信息info中的状态标志来用信号通知给用户终 端设备。
通过改变在运营商特定的导频信道的子字段中的信息，对物理资 源分配的显示显得也是可能的，例如以便实现在系统之间的负荷平衡。 例如假如在覆盖范围内的两个系统使用公共的频带，那么根据这两个 系统中的哪一个当前使用该频带，将相应的指引用信号通知给在子字 段中的属于该频带的导频信道或者控制信道。
作为对先前所描述的在国家特定的和运营商特定的导频信道中对 相应下一较低层级层面的导频信道或者控制信道的指引的补充，可能 有意义的是，同样容纳对导频信道的下一较高层级层面的指引。因而 在图2的例子中，UMTS系统的控制信道RAT1-BCH可以以相同的方 式包含对第一运营商OP1的导频信道OPl-CPC的指引。保持至UMTS 系统的连接的用户终端设备UE可以通过所述指引直接访问所述运营 商的导频信道OPl-CPC，例如用于准备系统间连接转接或者建立附加 业务。
接下来参考图3的示例性表示的流程图说明用户终端设备对不同 的导频信道或者控制信道的根据本发明的访问。
首先从用户终端设备UE对可用的系统亳无了解的这一情形出发 说明第一示例性流程。该情形例如发生在当旅行到国外后第一次开始
使用或者接通用户终端设备的情况下。
在接通或者开始使用用户终端设备UE (步骤0)之后，所述用户 终端设备为建立到网络或者系统的连接而首先搜索国家特定的导频信 道C-CPC(步骤1).如先前所述的，只要国家特定的导频信道C-CPC 在全球范围内在一个或者多个统一的频带内被发送，则所述用户终端 设备UE将其接收设备调准到所述频带或者为了国家特定的导频信道 C-CPC的信号而对可能的频带进行搜索。为国家特定的导频信道所使 用的一个或多个频带对于用户终端设备UE而言是已知的，例如通过将 与之相关的信息存储在用户的SIM卡上或者用户终端设备的存储器 上。因而，为传输导频信道所使用的传输方法、例如编码、调制等等 对于所述用户终端设备UE是已知的，使得用户终端设备UE可以快速 检测并随后接收国家特定的导频信道C-CPC。在仅仅为接收国家特定 的导频信道所设计的接收设备、例如公用无线电广播系统的RDS接收 器(无线电数据系统(Radio Data System))的情况下，相应地不需 要或者仅仅局限于传输方法而需要这种信息。
在接收和分析了在国家特定的导频信道C-CPC中所传输的信息 (步骤2)之后，用户终端设备UE首先选择适当的运营商(步骤3)。 这根据先前对图1和2所描述的方法来实现。在分析了在国家特定的 导频信道C-CPC中所传输的国家标识CC之后，用户终端设备UE例 如知道它是否停留在家乡运营商的覆盖范围内或者是否为了选择在用 户终端设备的当前停留地点处可用的运营商而必须考虑在家乡运营商 和国外运营商之间的漫游协议。为此，例如进行与在SIM卡上所存储 的与家乡运营商以及其漫游伙伴有关的信息的匹配。只要没有直接的 漫游伙伴是已知的，则用户终端设备UE首先随意选择可用的运营商。 这种情形接下来还将被更详细地描述。
在选择运营商之后，用户终端设备UE将接收设备调准到所述导频 信道、例如所选择的笫一运营商OP1的导频信道OP1-CPC上。这在 考虑国家特定的导频信道C-CPC的运营商特定的子字段的信息中的指 引的情况下来实现。根据用户终端设备UE是否能够接收所选择的运营 商的导频信道OP1-CPC (步骤4),用户终端设备UE在导频信道的 足够可接收性的情况下分析其信息(步骤6 )或者在导频信道没有或者 仅有不充足的可接收性的情况下阻止所选择的运营商(步骤5 )并且重
新选择适当的运营商(步骤3)。
在分析运营商特定的导频信道(按照图1和2的例子即第一运营 商OP1的导频信道OP1-CPC )的信息之后，用户终端设备UE选择适 当的系统或者网络(步骤7)。如先前所描述的，所述选择例如根据用 户终端设备的技术装配或者待建立的业务进行。在选择系统或者网络 (按照图1和2的例子即UMTS系统)之后，用户终端设备UE将接 收设备调准到控制信道RAT1-BCH，以便接收所述控制信道并且分析 其内容。假如用户终端设备UE可以充分地接收控制信道RAT1-BCH 和/或系统不显示超载和从而不显示访问阻止(步骤8),那么用户终 端设备接收和分析所述控制信道(步骤10)，以便接下来按照由系统 的标准所规定的机制来执行对所述系统的访问。与此相反，假如用于 终端设备不能接收所选择的系统的控制信道RAT1-BCH，例如因为所 述用户终端设备当前停留在所述系统的无线电小区之外或者显示出系 统超载，那么所述用户终端设备阻止所选择的系统(步骤9)并且重新 选择适当的系统(步骤7)。
只要在用户终端设备UE对所选择的UMTS系统进行访问之后证 实，这例如不支持所希望的待建立的业务，那么用户终端设备UE又执 行对运营商的可替代系统(按照图1和2的例子即WLAN系统)的重 新选择。然而，假如运营商的可替代系统不可用或者所述用户终端设 备UE也不能对新选择的系统进行访问，因为正如图l示例性说明的， 用户终端设备UE停留在WLAN系统的覆盖范围或者小区之外，那么 所述用户终端设备UE在对国家特定的导频信道C-CPC的再次访问之 后重新选择可替代的运营商。
如果用户终端设备UE已经了解最后所使用的系统，则出现另 一示 例性情形。这种情形例如可以以对最后激活的连接的连接参数进行存 储的形式出现。在这种情况下，用户终端设备UE在接通之后首先尝试 重新接收最后所使用的控制信道或者导频信道。假如这由于用户终端 设备UE自从最后激活的连接以来例如已经改变了其停留地点而不可 能，那么用户终端设备UE尝试对最后所使用的运营商的运营商特定的 导频信道进行访问，以便选择新的系统或者网络。对此，用户终端设 备UE例如可以使用在所述系统的控制信道上所传输的对运营商特定 的导频信道的指引。假如这也不可能，那么用户终端设备UE最后对国
家特定的导频信道C-CPC进行访问并且根据以上的描述接连地选择运
营商和系统。
然而，对于先前的描述可替代地，在每一次新接通用户终端设备
UE时，在不动用最后激活的连接的经验的情况下，可实施根据图3所 说明的方法，其中用户终端设备首先总是访问所述国家特定的导频信 道。因而在这种情形下至少存在两种所描述的途径，即从最下面的层 级层面、也就是系统特定的导频信道，或者从最上面的层级层面、也 就是国家特定的导频信道出发。对所述途径之一的使用在此由系统预 先规定，或者可以自适应地由用户终端设备来选择。
为了降低用户终端设备对在用户终端设备的当前停留地点处不可 用的系统的不成功访问的次数，使用位置信息显得有意义。只要对于 用户终端设备而言自身的位置是已知的，例如基于所集成的GPS接收 器或者其它公知方法，那么可以执行与关于系统的相应地理覆盖范围 的信息的用户终端设备侧匹配。关于所述覆盖范围的信息例如可以被 容纳在运营商特定的导频信道的子字段中的关于相应系统的信息内。 在图2的例子中，第一运营商OP1在其导频信道OP1-CPC中例如i兌 明UMTS系统和WLAN系统的相应地理网络覆盖范围。
对此可替代地或者补充地，关于所述运营商或者其导频信道的相 应地理覆盖范围的信息也可以被容纳在国家特定的导频信道中。因此， 根据图2的例子，在国家特定的导频信道C-CPC中说明第一运营商 OP1和第二运营商OP2的相应地理网络覆盖范围。对当前位置与系统 的覆盖范围的匹配按照图3的流程图补充地在步骤4或者8中实现。
在漫游协议的意义上在各个运营商之间的关系遭受不断的变化。 因为按照现有技术家乡运营商的漫游伙伴列表通常在第一次投入使用 之前被存储在用户的SIM卡中并且后来不再被更新，所以所述列表在 短时间之后可能就已经不再有效。假如用户终端设备按照以上的描述 停留在其家乡运营商的覆盖范围之外，那么优选地在使用国家特定的 导频信道的情况下选择运营商，其中家乡运营商与所述运营商签订了 漫游协议，以便例如必须支付较低的费用或者可以使用特定的业务。 然而，假如在这种情形下所述用户终端设备基于过时的漫游伙伴列表 来选择与之不再存在协议的运营商，那么对于用户而言例如不利地产 生比其所期望的要高的费用。
为了使用户终端设备易于选择与之存在漫游协议的运营商并且确 保信息的现实性，按照本发明的扩展方案建议，在国家特定的导频信道C-CPC的层级层面上传输漫游协议的信息。所述信息反过来由所述用户终端设备用于更新所存储的漫游伙伴列表，而不取决于所述用户 是否位于其家乡网络区域内。
对所述信息的传输可以按照图2例如借助于对在C-CPC帧的运营 商特定的子字段中的信息info的补充来进行。对此可替代地，正如在 图4中示例性所示，在国家特定的导频信道C-CPC的帧序列内的特定 帧R可以被用于传输关于在国家特定的导频信道C-CPC的子字段中所 列举的运营商的漫游协议的信息。例如，在国家特定的导频信道C-CPC 的分别m个帧的序列之后传输具有关于漫游协议的信息的帧R。在 C-CPC帧序列内特定帧R的出现例如可以在C-CPC帧的开始字段 Start内被信令化，使得用户终端设备在了解到后面的特定帧只能以特 定的时间间隔来接收的事实的情况下，对于该时间间隔关掉接收设备 并且因此有利地节省能量。
具有关于运营商特定的漫游协议的信息的这种帧R的示例性结构 在图5a中表示。根据图2的帧结构，帧R以开始字段Start R开始， 用于显示帧的开始以及用于与国家特定的导频信道C-CPC的帧相比来 识别特定帧。在开始字段Start R之后是具有国家标识CC说明的字段。 在国家标识符CC子字段之后的子字段具有例如关于第一运营商OP1 的信息info，其中所述信息大部分可以对应于在正常C-CPC帧中的运 营商信息。在关于第一运营商OP1的信息info子字段之后是具有关于运营商ROPl.....ROPn的相应信息info的子字段，其中第一运营商OPl与所述运营商ROPl.....ROPn签订了漫游协议。相应的信息被传输到第二运营商OP2以及其通过漫游协议所连接的运营商 ROPl、 ...、 ROPn。接收所述信息的用户终端设备UE在依照国家标 识确定了它处于其家乡运营商的覆盖范围之外之后，在帧R的子字段 序列中寻找关于家乡运营商的标识或者信息，并且确定在国家特定的 导频信道C-CPC的覆盖范围内可用的具有漫游协议的一个或者多个运 营商。
可替代地，特定帧R的帧结构也可以按照图5b实现。按照所述示 例性结构，在国家特定的导频信道C-CPC的覆盖范围内可用的运营商OP1..... OPn与之有漫游协议的运营商ROPl、 ROP2可以被列出，
并且在随后的子字段中具有漫游协议的可用运营商OP1..... OPn分
别被分配给所述运营商ROPl、 ROP2。
由于无线电接入技术或者与现有技术的匹配的数量不断增加(例 如以新的调制或者编码方式的频谱扩展等等的形式)，用户终端设备 未来更多地被构造成具有所谓软件定义无线电功能(SDR (Software-Defined-Radio))的终端设备。这能够通过纯粹基于软件 的改变来实现终端设备的在无线电传输中所涉及的装置与分别所要求 的无线电接入技术的单独匹配。
从德国专利文献DE 19734933 Cl例如熟知一种方法，其中为了使 移动站与由移动无线电系统所支持的无线电接入方法相匹配，在由无 线电广播发射台所发送的导频信道上传输关于移动无线电系统的至少 一种无线电接入方法的信息，所述导频信道由移动站接收和分析，并 且所述移动站借助于所述信息选择无线电接入方法并且产生与所述方 法的匹配。为此，借助于信令将所述移动站例如指引到宽带传输信道， 其中在所述传输信道上传输程序模块。紧接着，所述程序模块被所述 移动站用于产生匹配。
在图6中，基于图2的运营商特定的导频信道OPl-CPC的帧结构 说明一种帧结构，借助于该帧结构可以按照本发明方法支持这种可重 构的终端设备。在所述帧的特定子字段DL中，例如包含关于分别接下 来所提及的无线电接入技术的信息，使得所述用户终端设备在访问所 述无线电接入技术之前可以进行其终端设备与所述技术的匹配。所述 信息例如可以以参数说明的形式、但也可以以完整的程序模块来实现。 对于包含所有可用的接入技术的子字段可替代地，可以为每个接入技 术设置单独的字段或者在所述字段中的信息info可以以这种配置信息 补充。
最后，在图7中示例性地示出各个系统组件，所述系统组件能够 实现根据本发明的方法。此外，地理布置以图1的例子为依据。所述 系统或者网络简化地通过相应的无线电接入设备来表示，在示例性的 UMTS系统的情况下是基站NB (节点B)并且在示例性的WLAN系 统的情况下是所谓的接入点AP ( Access Point)。所述基站NB或者接 入点AP除了未示出的公知组件和设备外分别具有发送设备SE，所述200680048158.X
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发送设备SE经由相应天线设备在无线电接口上尤其以全方位的方式 发送运营商特定的导频信道OPl-CPC的信号以及系统特定的控制信 道BCH (广播信道(Broadcast Channel))或导频信道PCH (Pilot Channel)的信号。示例性地假设，国家特定的导频信道C-CPC的信 号由例如公用无线电广播系统的无线电广播发射台RFS发射。然而， 正如先前所解说的，同样可以设想，国家特定的导频信道C-CPC的信 号如运营商特定的导频信道那样由运营商网络的基站或者接入点发 射。
国家特定的导频信道C-CPC的信号以及运营商特定的导频信道 OPl-CPC的信号由用户终端设备UE (用户设备(User Equipment)) 的接收设备EE接收并且在分析设备中被分析。用户终端设备的所述装 备以及由所述分析设备AW控制的发送设备执行对各个导频信道的根 据本发明的访问以及按照先前所描述的本发明方法选择适当的运营商 或者系统。引入用户终端设备UE的其它已知装置在此同样是可设想 的，如例如由无线电广播发射台所发送的国家特定的导频信道C-CPC 的信号用的特定接收器的补充装置。
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权利要求
1. 用于在无线电通信系统中建立连接的方法，其中用户终端设备(UE)-基于在国家特定的导频信道(C-CPC)中所传输的关于无线电通信系统的至少一个运营商(OP1，OP2)的信息(info)来选择运营商(OP1)，-基于在所选择的运营商(OP1)的运营商特定的导频信道(OP1_CPC)中所传输的关于至少一个无线电通信系统的信息(info)来选择无线电通信系统(RAT1，UMTS)，和-执行对所选择的无线电通信系统(RAT1，UMTS)的访问用于建立连接。
2. 按照权利要求1的方法，其中在国家特定的导频信道(C-CPC) 中传输对至少所述运营商特定的导频信道(OPl-CPC)的指引作为信 息(info)。
3. 按照权利要求1或者2的方法，其中在运营商特定的导频信道 (OPl-CPC)中传输对至少一个无线电通信系统(RATI, UMTS)的至少一个系统特定的导频信道(RAT1-BCH)的指引作为信息(info)。
4. 按照权利要求3的方法，其中在系统特定的导频信道 (RAT1-BCH)中传输同步信道、控制信道和/或导频信道的信息。
5. 按照权利要求3或者4的方法，其中所述至少一个运营商特定的 导频信道(OPl-CPC )和所述至少一个系统特定的导频信道(RAT1-BCH)由至少一个无线电通信系统的至少一个无线电接入设 备(NB， AP)发送。
6. 按照前述权利要求之一的方法，其中所述国家特定的导频信道 (C-CPC )由至少一个无线电通信系统的至少一个无线电接入设备 (NB， AP)和/或公用的或者私用的无线电广播系统的无线电广播发射台(RFS)发送。
7. 按照前述权利要求之一的方法，其中在所述国家特定的导频信道 (C-CPC)中传输关于运营商(ROP1, ROPn)的信息(info)，其中所述至少一个运营商(OP1)与所述运营商(ROPl， ROPn)保持国 家的和/或国际的漫游协"i义。
8. 按照权利要求7的方法，其中在国家特定的导频信道C-CPC的帧序列内的特定帧(R)中传输关于具有漫游协议的运营商(ROPl， ROPn)的信息(info)。
9. 按照前述权利要求之一的方法，其中在运营商特定的导频信道 (OP1-CPC)中传输与用户终端设备(UE)的系统特定的配置有关的信息(DL)。
10. 用于运行无线电通信系统的方法，其中由无线电通信系统的至 少一个无线电接入设备(NB, AP)发送具有关于无线电通信系统的至少 一个运营商(OPl， OP2)的信息(info)的至少一个国家特定的导频信 道(C-CPC)的、具有关于至少一个无线电通信系统(RATI, UMTS, WLAN)的信息(info)的至少一个运营商特定的导频信道(OP1-CPC) 的、和至少一个系统特定的导频信道(RAT1-BCH)的信号。
11. 无线电通信系统，具有带有至少一个发送设备(SE)的至少 一个无线电接入设备(NB， AP)，所述至少一个发送设备(SE)用于 发送具有关于无线电通信系统的至少一个运营商(OPl， OP2)的信息(info)的至少一个国家特定的导频信道(C-CPC)的、具有关于至少 一个无线电通信系统(RATI, UMTS, WLAN)的信息(info)的至 少一个运营商特定的导频信道(OP1-CPC)的、和至少一个系统特定 的导频信道(RAT1-BCH)的信号。
12. 用户终端设备(UE)，至少具有-接收设备(EE)，用于接收至少一个国家特定的导频信道 (C-CPC)、运营商特定的导频信道(OP1-CPC)以及系统特定的导 频信道(RAT1-BCH )，-分析设备(AW)，用于分析所接收的至少一个国家特定的导频 信道(C-CPC)的与至少一个运营商(OPl， OP2，…，OPn)有关的 信息(info )和用于选择运营商(OPl )，用于分4斤所选择的运营商(OPl) 的所接收的运营商特定的导频信道(OP1-CPC)的信息(info)和用于 选择无线电通信系统(RATI, UMTS)，和用于分析所选择的无线电 通信系统(RATI, UMTS)的所接收的系统特定的导频信道 (RATl-BCH)的信息和用于决定对所选择的无线电通信系统(RATl， UMTS)进行访问。-发送设备(SE)，用于发送信号用以对所选择的无线电通信系 统(RATI, UMTS)进行访问。
全文摘要
本发明涉及用于在无线通信系统中建立连接的方法，其中用户终端设备(UB)基于在国家特定的导频信道(C_CPC)中的关于无线电通信系统的至少一个运营商(OP1，OP2)的信息(info)来选择运营商(OP1)，基于在所选择的运营商(OP1)的运营商特定的导频信道(OP1_CPC)中的关于至少一个无线电通信系统的信息(info)来选择无线电通信系统(RAT1，UMTS)并且访问所选择的无线电通信系统(RAT1，UMTS)用于建立连接。
文档编号H04W48/18GK101390427SQ200680048158
公开日2009年3月18日 申请日期2006年12月13日 优先权日2005年12月20日
发明者E·B·莫耶尔丁, P·斯拉尼纳, 潘健明, 罗济军 申请人:诺基亚西门子通信有限责任两合公司