TW201018269A - Method of executing a handover between a broadband base station and a base station and communication system of the same - Google Patents

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201018269 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在寬帶基地台與基地台間執行換手作業 之方法及通訊系統。 【先前技術】 傳統無線網路環境可將行動電子裴置連接至網路服務 提供者。無線網路環境常用以建構行動通訊系統，使其能 提供無線網路服務給行動用戶裝置。行動通㈣統通常包 括至少-基地台及至少-用戶裝置，—般而言，這些用戶 裝置分別用以與其他用戶裝置建立執連結，並向其傳送 及接收資訊。 傅統上 埋區域中之基地台數量，取決於行動 用戶裝置之數量以及該地理區域天。行㈣戶裝置 通常=接収喊最社基地台請•賴務。一般來 說戶裝置改變其地理位置時，其會向最近、 最強、且最能符合其需求之祕台建iL㈣連结。 傳统㈣多種型式。舉例而言，基地台可為傳輸 寬帶網路訊號之《'然而二==訊號及 會對-行㈣戶裝置提供—種形態之^^，基地台皆 -傳統之議題’在於 署連… 有足夠的訊號強度以維持通訊二置及〜 計成能夠在維持通訊連結的同時，能心了 _戶I置毁 史自在地活動於1 201018269 理位置中。然而-只你-_x_ K唯符令人 _ 面仍遭受相多的挑戰。地形限制、蔽： 礙皆會影響基地台與行動用戶穿署門+ Μ及人因障 :，數一法之-，包括増 地台數量。一般而言，解決方法 (腦rrllnet丽ks)的方式達成。巨細胞網路為數== 理服務區，其互相交疊，並提供區域内行_戶==

不斷的網路服務。在既定地理區域中増加基 胞 網路，即表示在-地理區域中的—行動用戶 少基地台時’減與基地台簡相同錢遠的輯/較 相對於巨細胞，毫微微細胞網路（femtocell network)為-小型地理服務區，其提供給行動用戶裝置之訊 =度可再提升。本文介紹兩種傳統之毫微微細胞網路。 八中一種係公開型（open access)毫微微細胞網路，而另一 種係封閉型（closed access)毫微微細胞網路。封閉型毫微 微細胞網路僅允許先前已註冊於該毫微微細胞網路之行動 用:裝置存取該服務訊號。而當之前未註冊的行動用戶裝 置，圖存取封閉型毫微微細胞網路所發送之服務訊號時， 該毫微微細胞網路為了辨識該行動用戶裝置是否已註冊， 或為了拒絕其使用服務，都會浪費可觀的訊號處理能力。 開放型毫微微細胞網路則允許使用者在未經註冊的情況下 存取該服務訊號。 毫微微細胞網路為小型低功率基地台所提供。這些小 型低功率基地台相對廉價、易安褒、並提供解決傳統問題 之方法。這些特性使得低功率基地台更加理想，能夠透過 5 201018269 增加既定區域中基地台之數量而提升其在無線網路環境之 整體連線能力。 然而，此解決方法仍會導致新的問題。當既定區域中 之基地台數量增加時，隨著行動用戶裝置之移動，最接近 行動用戶裝置的基地台會因而切換地更加快速。為了補償 此效應，行動用戶裝置必須更頻繁地重新自最近的基地台 上取得服務，以維持其能取得的最強訊號。行動用戶裝置 自無線網路中其他基地台上重新取得服務的動作，一般而 言，稱之為交遞或換手（handover or handoff)。 當行動用戶裝置從相較於正在接收訊號的基地台有更 強訊號的基地台上接收一服務訊號時，其換手作業隨即展 開。換句話說，基地台會配合該行動用戶裝置而將其通訊 連結交遞至能提供更強訊號的基地台。這些傳統換手作業 之缺點包括顯著的處理成本、通訊延遲、以及通訊中斷。 當基地台之數量增加時，各基地台執行換手作業之次數亦 隨之增加。 當各基地台執行換手作業之次數增加時，該換手作業 的處理成本將加重系統負苛，並逐漸導致通訊網路之停 擺。因此，當運作於通訊網路的基地台（例如毫微微細胞網 路)越來越多時，能增進其間換手作業效率之方法則更為人 們所需。 【發明内容】 揭露一通訊系統實施例，包括：一通訊網路，包括一 201018269 電腦處理器，用以運作一網路管理系統及一毫微微細胞網 路管理系統；一寬帶基地台，用以提供〆第一服務訊號， 並建立一對映表，該對映表包括一行動用戶裝置之至少一 唯一識別碼；一基地台，用以提供一第二服務訊號，並自 該寬帶基地台接收該對映表；其中該電腦處理器用以由該 寬帶基地台所接收之一行動用戶裝置服務訊號的一連結品 質、該對映表之内容、以及該行動用戶裝置之該唯一識別 碼，決定該寬帶基地台是否提供該第一服務訊號至該行動 用戶裝置，或決定該基地台是否提供該第二服務訊號至該 行動用戶裝置。 亦揭露一在通訊系統之一寬帶基地台與一基地台間執 行一換手作業之方法實施例，包括：透過一寬帶基地台提 供一第一服務訊號；透過一基地台提供一第二服務訊號； 建立一對映表在該寬帶基地台中，此對映表包括該一行動 用戶裝置之一唯一識別碼；傳送該對映表自該寬帶基地台 至該基地台；判斷該寬帶基地台所接收之一行動用戶裝置 服務訊號之一連結品質，並依據該連結品質而決定是否將 "亥第一服務§fl號或該第二服務訊號提供至該行動用戶裝 置，以及提供該第一服務訊號及該第二服務訊號至該行動 用戶裝置。 揭露一電腦可讀取儲存媒體’包括複數個電腦指令， 當該等電腦指令被一電腦處理器執行時，會使該處理器運 作一種使通訊系統之一寬帶基地台與一基地台間執行一換 手作業的方法，該方法包括：透過一寬帶基地台提供一第 —服務訊號；透過一基地台提供一第二服務訊號；建立一 201018269 對映表在該寬帶基地台中，此對映表包括該一行動用戶裝 置之一唯一識別碼；傳送該對映表自該寬帶基地台至該基 地台，判斷該寬帶基地台所接收之一行動用戶裝置服務訊 號之一連結品質，並依據該連結品質而決定是否將該第一 服務訊號或該第二服務訊號提供至該行動用戶裝置；以及 提供該第一服務訊號及該第二服務訊號至該行動用戶裝 置。 【實施方式】 下文為介紹之各實施例用以說明本發明之原理，但非❹ 用以限制本發明。本發明之範圍當以後附之權利要求項 〇 、*、 第1圖為依照一貫施例之無線通訊系統100示意圖。 無線通訊系統100透過操作者網路1〇2及其各別管理系 統.巨細胞網路管理系統1〇4及毫微微細胞網路管理系統 106等方式，達成促進各種電子裝置間通訊之目的。巨細 胞網路官理彡統1〇4及亳微微細胞網路管理彡統1Q6為分❹ 離之系統’ ^而其皆可由單一電腦的單一處理器實施。巨 細胞網路管理系統104對基地台108進行操作而建立一巨 細胞網路。基地台108表示複數個基地台，但為使圖面清 楚圖中僅以一個基地台表示之。基地台108運作並提供 巨、、、田胞網路112、巨細胞網路118及巨細胞網路124等網路 服務。該網路服務可透過射頻訊號實施。 操作者網路102進—步連接至網際網路11〇，該網際 8 201018269 網路no用以提供分別以寬帶基地台116、寬帶基地台 122、寬帶基地台128及寬帶基地台^ 132運作之毫微微細 胞網路二寬帶基地纟116、寬帶基地台122、寬帶基地台 128及見帶基地台η 132分別建立毫微微細胞網路114、毫 微微、屈胞網路120、毫微微細胞網路及毫微微細胞網 路η 130。即如圖所示，但經由寬帶基地台η 、網際網 路110至操作者網路102的路徑而提供的毫微微細胞網路 數目則不以圖中數目為限。該毫微微細胞網路η 13〇表示 • 巨細胞網路管理系統1〇4所運作的毫微微細胞網路數目， 而其數目乃視行動台使用者134及提供服務者的需求而 疋。對寬帶基地台116、寬帶基地台、寬帶基地台128 及寬帶基地台η 132的網路服務則由一寬帶訊號實施。之 後，寬帶基地台116、寬帶基地台122、寬帶基地台128及 寬帶基地台η 132又另以一射頻訊號與行動台使用者134 建立通訊連結。 行動用戶裝置可為行動電子裝置。這些行動裝置可包 ❿ 括行動電話、GPS(Global positi〇ning System)電話或收音 機、筆記型電腦、PDA(personal digital assistants)、具網路 功此之手持電子裝置、及其他具有上述行動電子裝置型式 且能於無線通訊系統100進行行動通訊之裝置。 如無線通訊系統100所示，巨細胞網路112、巨細胞 網路118、及巨細胞網路124涵蓋的服務區彼此相鄰又重 疊。在這組態下’行動台使用者134可自由移動於巨細胞 網路之間而免於網路服務中斷的發生。此外，巨細胞網路 112重疊並涵蓋毫微微細胞網路114及毫微微細胞網路 9 201018269

120。巨細胞網路ii8 H ，·田胞網路124同樣分別重疊並涵 ==::〇_、毫微微細胞網路126及毫微微細 r m ^ 所不。此組態確保充分的網路服務覆蓋 二=:4 ’其可使得進入毫微微細胞網路m之行 134維持通訊連結不中斷。依照-實施例，： $ 上之巨細能網路可疊加並於 網路。 ％ 毫微微細胞網路114、毫微微細胞網路、毫微微細 胞網路126及毫微微細胞網路n 13〇可實施於小型地理 區。舉凡如住家、辦公室、圖書館、商店、餐廳、戲院或® 其他而要使用行動電話服務卻妨礙該服務訊號的結構，皆 可適用毫微微細胞網路。結構，通常指會導致射頻訊號衰 減的木材、鋼鐵、混凝土及其他建築材料。由於射頻訊號 無法有效地穿透現今所使用的一般建築材料，因此該射頻 訊號會衰減到一程度，使得位處該結構中之行動用戶襞置 無法·接收足夠的訊说以維持通訊連結。 使用寬帶基地台提供網路服務，則網路服務得以於結 ❹ 構中保持連通’是以這些小型地理區皆適合使用毫微微細 胞網路。雖然第1圖中亳微微細胞網路114、毫微微細胞 網路120、毫微微細胞網路126及毫微微細胞網路η 130續' 示於小型地理區内，但毫微微細胞網路可適用的環境不以 此為限。為簡化說明，一寬帶基地台及其所建立之一毫微 微細胞網路’可分別對照巨細胞網路112中的寬帶基地台 U6及毫微微細胞網路114，而毫微微細胞網路120、毫微 微細胞網路126、毫微微細胞網路η 130、寬帶基地台122、 10 .201018269 見帶基地台128、寬帶基地台n 132、巨細胞網路ι18及巨 細胞網路124等亦以此類推。 舉例而言，當網際網路11〇提供網路服務時，該網路 服務係採用寬帶訊號進行通訊。寬帶基地台接收該寬 帶訊號並將該訊號轉換成一射頻訊號。若寬帶基地台116 配置於一結構中，因為行動台使用者134可透過位於毫微 微細胞網路114的寬帶基地台116(非透過巨細胞網路112 提供的射頻訊號)取得網路服務，則行動台使用者134取得 之服務訊號強度高。在該結構之内，巨細胞網路112所提 供之射頻訊號會因穿過該結構的建築材質而衰滅。 在沒有毫微微細胞網路114的情況下，巨細胞網路112 提供的射頻訊號會在穿透該結構的建築材質時衰減，使得 行動台使用者134喪失網路服務連結。然而，一旦建立了 毫微微細胞網路114’則寬帶基地台116在結構内提供給行 動台使用者134之射頻服務訊號就會具有足夠的強度。在 ^情況下，由於寬帶基地台116在結構内發射訊號之故， 寬帶基地台116所提供之射頻訊號不會因為穿透結構 等建築材料而衰減。，纽號強度可足崎 ; 網路服務的連通。 之二I,照一實施例關於第1圖無線通訊系統刚 之4刀不Μ。執子祕透過處理、傳 地台202之資料而促進各種電子裝置間之通訊。$ 二 統200透過通訊連結2()4，其用以與至少= 通:用然而’通訊子系統中亦可與，-個以上之仃動用戶裝置進行通訊。 201018269 基地台202為提供該巨細胞網路的基地台，或是提供 毫微微細胞網路之一寬帶基地台。雖然此處僅以一個基^ 台基地台202作說明，但通訊子系統2〇〇中基地台之數量 可依據網路中所需巨細胞網路或亳微微細胞網路之數量= 定。母一巨細胞網路或每一毫微微細胞網路皆需要—個美 地台。當基地台202作為毫微微細胞網路之基地台，則美 地台202為從網路接收寬帶訊號的一個寬帶基地台。雖然 巨細胞網路210及毫微微細胞網路206繪示於第2圖中， 但應可了解該基地台202僅能提供巨細胞網路或毫微微細 ❹ 胞網路兩者之一。巨細胞網路210及毫微微細胞網路2〇6 在圖中僅為了說明基地台基地台202可能為一巨細胞網路 或一毫微微細胞網路。 通訊連結204建立於基地台202與行動用戶裝置208 之間，採用之網路型態包括：廣域網路（Wide_area network，WAN)、區域網路（local-area network，LAN)、 第二代網路(2G)、第三代網路(3G)、第4代網路(4G)、全 球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave ❿ Access，WiMAX)網路、分碼多重進接（Code-Division Multiple Access，CDMA)網路、寬帶分碼多重進接 (Wideband CDMA，WCDMA)網路、長期演進(Long Term Evolution，LTE)網路、各種型式衛星或蜂巢網路、或各種 適用於基地台202及行動用戶裝置208間的通訊協定。 一般而言，通訊連結204係為無線網路型式’依照電 子電機工程師學會（Institute of Electrical and Electronics

Engineers，IEEE)802.11、802.11a、802.11b、802.lie、 12 201018269 802.llg、802.llh、802.11i、802.11n、8Q216、8〇2 16d、 8021'8〇2’16m #規範之協議運作，但不限於此。在通 訊子系、统200 t，基地台202與行動用戶裝置施間的網 路連網路 ' 電話線、行動電話頻道 : (cellular channel)或其他傳輸媒體達成。 • 通訊子系統200之基地台202及行動用戶裝置2〇8各 包括一個或一個以上之應用程式及—個或一個以上之硬體 元件。舉例而言’應用程式包括軟體模組、指令序列、例 • 行程序、資料結構、顯示界面、或其他執行運作之結構型 態。此外，硬體元件可包括中央處理器（(：讀&1 Ργ·_

Units ’ CPUs)、匯流排、揮發性或非揮發性記憶裝置、儲 存單元、資料處理器、控制裝置、發射器、接收器、天線、 收發器、輸入裝置、輸出裝置、網路界面裝置、或其他為 熟悉本技藝者所顯見之元件型態。 在一實施例中’行動用戶裝置208可透過通訊連結204 傳送或接收資料’並利用該資料進行各種運作處理。舉例 • 而言，通訊連結204透過處理資料而取得行動用戶裝置行 動用戶裝置208之系統組態。 如第2圖所示，基地台202可包括一個或一個以上之 接收器212用以接收資料、一發送器214用以發送資料、 以及一天線216用以進行資料傳輸。基地台202亦可包括 頻率合成器218用以控制發送器214所發送訊號之頻率、 一類比至數位轉換器（analog-to-digital converter，ADC) 220 用以下轉（down-converting)訊號、一數位至類比轉換器 (digital-to-analog converter ，DAC) 222 用以上轉 13 201018269 (up-converting)訊號、一處理器224及一記憶裝置226。記 憶裝置226可包括任何型態非揮發或揮發記憶體，有半導 體 §己憶裝置的 EPROM、RAM、ROM、DRAM、EEPROM、 及快閃記憶裝置；或磁碟型式的内部硬碟或外接硬碟；或 磁性光碟的CD-ROM光碟；或其他電腦可讀取儲存媒體。 除此之外，基地台202可包括其他元件。行動用戶裝置 亦可包括相似於基地台202之元件。 雖然通訊子系統200在上述實施例中具有某種特定元 件並以特定方式配置，但熟悉本技藝者仍可加人或移除某 些兀件並採用異於前述的方式配置該通訊子系'统綱。通 訊子系統200也可分散由其他子系統協同運作。例而言， 通訊子系統2GG可由複數個主機電腦、基地台、用戶:、 計算裝置、進接點、妹動用戶電衫置如工作台、^己 型電腦、全球定位裝置、行動電話 ^ 持電子裝置等實施之。 及其他手 業’η圖為依照另-實施例之換手作 嘴微细理區中存在毫微微細胞網路304、毫 微微細胞網路n地。在無線 ^ 1置训正從基地台搬上接收 肩路服務。但行動用戶裝置31〇 304之服敌π 士 ,, 在進入毫微微細胞網路 304之服務區中，如圖中箭號所示。因為： 自基地台302之服務區移動至毫 裝置310 之新服藤ρ宅微微細胞網路304所提供 之新服務區’所以行動用戶裝置 ：致供 當行動用戶裝置310係自 ❿要進仃換手作業。 一毫微微細胞之服務區時，1所^網路之服務區離開而至 其所需之換手作業稱之為「換 14 201018269 入作業」（hand in)。

現在參照第4圖，其為一毫微微細胞網路在無線網路 環境中執行一換入作業400之方法流程圖。換入作業4〇〇 起始於步驟410，其中一毫微微細胞網路被建立於無線網 路環境之中’有如第1圖之無線通訊系統1〇〇。除了無線 通訊系統1〇〇以外，其他像是由寬帶基地台116提供之毫 微微細胞網路114、基地台108、及行動台使用者134等與 換入作業400有關的元件，皆會於下文參照之。這些元件 僅供說明之用，許多毫微微細胞網路皆可處於許多巨細胞 網路中，並可與其他毫微微細胞網路及巨細胞網路同時實 施。舉例而§，毫微微細胞網路114、毫微微細胞網路12〇、 亳微微細胞網路126及毫微微細胞網路η 13〇可同時運作 於單一巨細胞網路，而各網路可對網路系統中之每個行動 用戶裝置執行換入作業400。 步驟410巾，當寬帶基地台安褒完成時，毫微微細胞 網路亦一併建立。此寬帶基地台通常為隨插即用（plug and

Play)裝置。寬帶基地台可實施成寬㈣由器、毫微微細胞 基地台、或家庭基站(Home e-node-B)。在步驟410中，卷 寬帶基地台安裝之後，其會自動量_近巨細胞網路之^ ^強度。鄰近岐細胞網路，㈣是發送訊號的強度足势 也台所接收之巨細胞網路。-毫微微細胞網2 此；^早一或衫鄰近細胞網路。然而，為了方便說明， 此處僅以單一巨細胞網路為例。 在步轉410的另一面，宫恶| 胞铜始〜 帶基地台會透過與鄰近巨％ 胞網路父流細胞貝訊而辨識出各個鄰近的巨細胞網路^ 15 201018269 胞資訊可包括鄰近細胞間之連結品f、佔用頻率伽q_cy occupancy usage)、同步化參數及其他資訊。資訊可透過第 1圖巨細胞網路管理线1G4的寬帶連結進行交流，或直 接與提供該巨細胞網路的基地台間以無線方式進行分享。 在步驛420中，該寬帶基地台會記錄其註冊使用者之 識別符。已註冊之使用者持有如第丨_中之行動台使用者 134。註冊作業可採用已知註冊方法達成。舉例而言，行動

用戶裝置可制-MAC位址、電話號碼、站台m、臨時 行動用戶識別碼（Temporary Mobile Subscdber Hentity， TMSI)、或其他唯—朗碼μ註冊於該系統。該系統可 進-步提供該行動用戶裳置—密鑰或—組絲作為一唯一 識別碼。此處科賴有可供註的唯-識別碼，只 要行動用戶裝置可被系統視為獨一無二的，則行動用戶裝 置即可註冊於該系統。 如步驟430所示，當寬帶基地台辨識各個可能已註丑 的使用者後，會通知該使用者的鄰近巨細胞網路其已經言 冊、通知方式包括將已註冊❹者之唯—朗碼通知提$ 鄰近巨細胞網路之基地台。在步驟44() +，該寬帶基地¥ 建立^映表該對映表將已註冊之使用者對映至該， 帶基地台’而在步驟450巾’該寬帶基地㈣該對映表』 鄰近巨細胞網路共享。寬帶基地台透過操作者巨細胞辦 將該對映表與其鄰近巨細胞網路分享，或直接以盔 將=對映表與提供網路通訊的基地台分享。被任^寬㈤ 地台視為一鄰近基地台的各個巨細胞網路基地台， 各個鄰近寬帶基地台上存取該對映表。 16 201018269 在步驟455中，行動用戶敦置進入該巨 細胞網路基地台會徵詢該行動用戶裝置其唯一，凋路。巨 收該行動用戶裝置之唯一識別瑪後;該^細。接 繼續步驟455，並將該唯-識別碼與對映 :地台 -識別碼（在步驟45G中由該寬帶基地 子之唯

對。如果兩者不相符合，則表示該行動用戶）進行比 該特定寬帶基地台。在這情况下’不會執行換^冊: 終止職行動用戶裝置之換人作業方法（步驟45=業’= 若兩者相符（步驟455之’，是，，），則 _ 否）。 為已註冊。當行動用戶裝置被辨識成功J驟:二置曰被:見 則寬帶基地台會自該巨細胞網路基地么 疋）’ 驟460)，告知該已註冊的裝置可請求換 、=訊息（步 之後’且在執行步驟之換人作業前，行動用戶^ 60 隨時離開該巨細胞網路並移至另一巨細胞網路。然二， 簡化說明’由於使用者離開該巨細胞網路之情形可在接收 該通知（步驟460)之後、執行換入作業（步驟48〇)前的任何 時點發生，圖中並未將該情形予以繪示。 現在參照步驟470’寬頻基地台會透過寬帶連結或直 接透過無線連結而從該巨細胞網路基地台上接收配置資 訊。配置資訊包括描述行動用戶裝置傳輸通道之時間及頻 率等資訊。 現在參照步驟475，當行動用戶襞置首次進入該巨細 胞網路之服務區時，其很可能會落入無法被該寬帶基地台 辨識之區域。因此’當Ί亍動用戶裝置首次進入該巨細胞網 路時，透過巨細胞網路而提供給該行動用戶裝置的訊號強 17 201018269 度總是較毫微微細胞網路（步驟475之巨細胞）所提供之訊 號強度更高° 在該行動用戶裝置首次被該巨細胞網路辨識之後，寬 帶基地台、巨細胞網路及寬帶基地台毫微微細胞網路會在 步驟460被通知’且該巨細胞網路基地台及該寬帶基地台 毫微微細胞網路會監控其通訊範圍内行動用戶裝置之相關 訊號強度。寬帶基地台毫微微細胞網路可透過接收該配置 資訊（步驟470)而接受傳輸通道配置。於是其監控自該行動 用戶裝置傳來之資料傳輸，並判斷該行動用戶裝置之訊號 強度。只要由該寬帶基地台毫微微細胞網路所接收之該行 動用戶裝置資料在預設連結品質臨界值之下，且該行動用 戶裝置仍處於該巨細胞網路時，則本方法將停留在步驟 475(步驟475之巨細胞）。 雖圖未示，亦可進行一等待步驟。等待周期可由系統 操作者依據該特定系統之需求而自行設定。當此步驟並非 必要且可避免，且連續掃描可被執行時，則等待步驟是有 好處的，理由如上所述。當行動用戶裝置離開該巨細胞網 路時，則本方法隨即終止。當該寬帶基地台毫微微細胞網 路所接收的行動用戶裝置資料超出預設連結品質臨界值時 (步驟475之毫微微細胞網路），則方法換入作業4〇〇進入 步驟480。 當該寬帶基地台從該行動用戶裝置上接收之服務訊號 滿足預設之連結品質時，則寬帶基地台會將一服務訊號提 供給該斤動用戶裝置，如步驟480所示。步驟480即表示 換入作業之執行。方法換入作業400確保該寬帶基地台毫 201018269 微微細胞網路中具有良好之訊號強度。當該行動用戶裝置 被辨識成已註冊之行動用戶裝置時，其會被該寬帶基地台 毫微微細胞網路所覆蓋，行動用戶裝置唯一識別碼之共享 對映表，可大幅減少巨細胞網路基地台與寬帶基地台毫微 微細胞網路間的同步化時間。 ' 當該換入作業完成後，本方法換入作業400隨即終 止。若使用者曾使用毫微微細胞網路之服務且離開該毫微 微細胞網路，則必須執行另一種型式之換手作業，其將於 镰 下文敘述。 現在參照第5圖，第5圖為依照另一實施例之換手作 業示意圖。第5圖中之換手作業稱為「換出作業」。網線網 路環境500之—巨細胞網路基地台502運作於既定地理 區。在此地理區中存有毫微微細胞網路504、毫微微細胞 網路506及亳微微細胞網路508。在網線網路環境500中， 订動用戶裝置51〇正從毫微微細胞網路5〇4上接收網腺 務。徊旱，π崎服

疋仃動用戶裝置510正進入巨細胞網路基地台5〇2 所提供之巨細胞網路服務區中，如圖中箭號所示。 動用戶裝番 衣置5l〇從毫微微細胞網路5〇4之服務區離開而進 ^巨細胞網路基地台502所提供之新的巨細胞網路服務 因此行動用戶裝置51〇需要進行換手作業。當 戶裝置51〇 田叮勒用 細胞纟 <一毫微微細胞網路之服務區離開並進入一巨 π ^「路之服務區時，需要一換手作業，而此換手作業又 輛為換出作業」。 ， 執行6圖，其為一毫微微細胞網路在無線網路環境 才奐出作業換出作業6〇〇之方法流程圖。換出作業6〇〇 201018269 開始於步驟610，此時，如第1圖所示之無線通訊系統100 的無線網路環境中已建立一毫微微細胞網路。除了無線通 訊系統100以外，其他像是由寬帶基地台116提供之毫微 微細胞網路114、基地台108、及行動台使用者134等關於 方法換出作業600的元件皆會於下文參照之。這些元件僅 供說明之用，多個毫微微細胞網路皆可位於多個巨細胞網 路中，並可與其他毫微微細胞網路及巨細胞網路一併實 施。舉例而言，毫微微細胞網路114、毫微微細胞網路120、 毫微微細胞網路126及毫微微細胞網路η 130可同時運作 於單一巨細胞網路，而各網路可對網路系統中之每個行動 用戶裝置執行換出作業600。 步驟610中，當寬帶基地台安裝完成時，毫微微細胞 網路亦一併建立。寬帶基地台通常為隨插即用裝置。在步 驟610中，當寬帶基地台安裝之後，其會自動量測鄰近巨 細胞網路之訊號強度。鄰近的巨細胞網路，指的是發送訊 號的強度足夠被該寬帶基地台所接收之巨細胞網路。一毫 微微細胞網路可具有單一或許多鄰近細胞網路。然而，為 了方便說明，此處僅以單一巨細胞網路為例。 在步驟610的另一方面，寬帶基地台會透過與鄰近巨 細胞網路交流細胞資訊，進而辨識出各個鄰近巨細胞網 路。細胞資訊包括鄰近細胞間之連結品質、佔用頻率、同 步化參數及其他資訊。資訊可透過第1圖巨細胞網路管理 系統104的寬帶連結進行交流，或直接與提供該巨細胞網 路的基地台間以無線方式進行分享。 在步驟620中，該寬帶基地台會記錄其註冊使用者之 .201018269 識別付。已註冊之使用者持有如第〗 134。註冊作業可採用已知註冊方法達成。舉:：_使用者 用戶裝置可採用一 MAC位址、電話號碼、站： 行動用戶識別碼、或其他唯-識別碼等登錄於；夺统： 系統可進-步提供該行動用戶裝置一密鑰或 -唯-識別碼。此處不詳列所有可供註冊用途之唯瑜識別 碼’只要㈣用戶農置可被系統識別為獨—無，δ 動用戶裝置即可註冊於該系統。 ’、、、、仃

如步驟630所示，當寬帶基地台辨識各 的使用錢，會通知該制者的鄰近路其^ = 冊。通知方式包括將已註冊使用者之唯—識別碼通知鄰近 巨細胞網狀基地台。在步驟_巾，該寬帶基地台會建 立-對映表，而該對絲將已註冊之使財對映至該寬帶 基地台，而在步驟㈣巾，該寬帶基地台將將該對映表與 鄰近巨細胞網路共享。寬帶基地&透過操作者E細胞網路 將該對映表與其鄰近巨細胞網路分享，或直接以無線方式 將該對映表與提供網路通訊的基地台分享。被任何寬帶基 地台視為鄰近基地台的個巨細胞網路基地台，皆可從各個 鄰近寬帶基地台上存取該對映表。 在步驟660中，行動用戶裝置會量測從寬帶基地台而 來之服務訊號。若該訊號滿足一特定預設品質臨界值（步驟 660之毫微微細胞網路）時，則行動用戶裝置會於再次量測 前等特一段時間，或者，若量測為連續，則行動用戶裝置 會直4待至该訊號品質較鄰近巨細胞網路更好時。當該 訊號品質低於該預設品質臨界值（步驟660之巨細胞網路） 21 201018269 時’則表示該毫微微細胞網路正提供一品質不良之服務。 於步驟670’該毫微微細胞網路會從對巨細胞網路基地台 發出請求換出作業的行動用戶裝置上取得訊息。毫微微細 胞網路會判斷鄰近巨細胞基地台網路中何者能提供該行動 用戶裝置最佳品質的服務訊號’並啟動對該巨細胞網路的 換出作業協商機制。 在步驟680中，毫微微細胞網路會將該行動用戶裝置 之唯一識別碼傳送至相較鄰近寬帶基地台而有最高品質服 務訊號的目標巨細胞網路基地台。巨細胞網路基地台會以 配置資訊、對該寬帶基地台之動作時間或以上兩者等資訊 ® 進行回應。回應時，該寬帶基地台會將資訊傳送至該行動 用戶裝置。傳輸可包括換出目標、動作時間、配置資訊、 該寬帶基地台量測而得對該巨細胞基地台的連結參數、以 及其他資訊。當巨細胞網路基地台成功接收該唯一識別碼 時，則進入步驟690之換出作業。在此時點，行動用戶裝 置採用自該巨細胞網路基地台而來之服務訊號而維持其與 系統之連結，進而完成換出作業。換出作業6〇〇於是終/止^ 本方法的好處是，在換出程序中不需判斷一行動用戶 裝置是否已註冊’因為任何正從毫微微細胞網路接收網路 服務的裝置必定已經註冊。因此，換出時間可被進一步減 少，系統整體效率則可因而提升。 乂' 如上揭露之實施例僅用以示範若干可實施方式，然其 並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技蓺者在^ 脫離本發明之精神和範圍内，當可做些許的更^潤 因此本發明之保祕圍當視後附之申請專利範固所界定者 22 201018269 為準。 201018269 · 【圖式簡單說明】 第1圖為依照一實施例之無線通訊系統示意圖； 第2圖為依照一實施例關於第1圖無線通訊系統之部 分不意圖， 第3圖為依照另一實施例之換手作業示意圖； 第4圖為毫微微細胞網路在無線網路環境中執行換入 作業之方法實施例流程圖； 第5圖為依照另一實施例之換手作業示意圖； 第6圖為毫微微細胞網路在無線網路環境執行換出作 ⑩ 業換出作業之方法實施例流程圖。 【主要元件符號說明】 100〜無線通訊系統； 102〜操作者網路； 104〜巨細胞網路管理系統； 106〜毫微微細胞網路管理系統； ® 108〜基地台； 110〜網路； 112、118、124〜巨細胞網路； 114、120、126、130〜毫微微細胞網路； 116、122、128、132〜寬帶基地台； 134〜行動台使用者； 200〜通訊子系統； 24 201018269 202〜基地台； 204〜通訊連結； 206〜毫微微細胞網路； 208〜行動用戶裝置； 210〜巨細胞網路； 212〜接收器； 214〜發送器； 216〜天線； ❹ 218〜頻率合成器； 220〜類比至數位轉換器； 222〜數位至類比轉換器； 224〜處理器； 226〜記憶裝置； 300〜無線網路環境； 302〜基地台； 304、306、308〜毫微微細胞網路； ❹ 310〜行動用戶裝置； 500〜網線網路環境； 502〜巨細胞網路基地台； 504、506、508〜毫微微細胞網路； 510〜行動用戶裝置。 25

Claims (1)

1. 201018269 七、申請專利範圍： L一種通訊系統，包括： 一通訊網路，包括一電腦處理器， w Μ運作一網路普 理糸、，先及—毫微微細胞網路管理系統； 一寬帶基地台’用以提供一第一服務訊號，並 對映表，該對映表包括一行動用戶裝置之 一 — 磁： 夕—唯一識別 並自該寬帶基 一基地台，用以提供一第二服務訊號 地台接收該對映表；

   其中該電腦處理器用以由該寬帶基地台所接收之—行 動用戶裝置服務訊號的一連結品質、該對映表之内容、以 及該行動用戶裝置之該唯-識別碼’決㈣寬帶基=台= 否提供該第一服務訊號至該行動用戶裴置，或決定該基地 台是否提供該第二服務訊號至該行動用戶裝置。 2.如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中該唯 一識別碼更包括一MAC位址、電話號碼、站台ID、臨時

   行動用戶識別碼（Temporary Mobile Subscriber Identity， TMSI)、一單—密鑰、一組密鑰、或指定給該行動用戶裝 置之一號碼。 3. 如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中該寬 帶基地台係一寬帶路由器、一毫微微細胞基地台、或一家 庭基站（Home e-nodeB)毫微微細胞基地台。 4. 如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中該寬 帶路由為為一隨插即用（plug and play)寬帶路由器。 26 201018269 5. 如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中該電 腦處理器比對一行動用戶裝置之唯一識別碼與該對映表中 至少一唯一識別碼，以判斷該行動用戶裝置是否已註冊。 6. 如申請專利範圍第5項所述之通訊系統，其中當該 電腦處理器判斷一行動用戶裝置已註冊時，則該基地台將 一通知訊息傳送至辯識出該行動用戶裝置已註冊於該寬帶 基地台的至少一鄰近寬帶基地台。 7. 如申請專利範圍第5項所述之通訊系統，其中當該 ❹ 寬帶基地台自該行動用戶裝置接收之訊號滿足一預設連結 品質時，該電腦處理器將該第一服務訊號提供至該行動用 戶裝置。 8. 如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中當該 寬帶基地台自該行動用戶裝置接收之訊號不滿足一預設連 結品質時，該電腦處理器將該第二服務訊號提供至該行動 用戶裝置。 9. 一種在通訊系統之寬帶基地台與基地台間執行換手 •作業之方法，包括： 透過一寬帶基地台提供一第一服務訊號； 透過一基地台提供一第二服務訊號； 建立一對映表在該寬帶基地台中，該對映表包括該一 行動用戶裝置之一唯一識別碼； 傳送該對映表自該寬帶基地台至該基地台； 判斷該寬帶基地台所接收之一行動用戶裝置服務訊號 之一連結品質，並依據該連結品質而決定是否將該第一服 務訊號或該第二服務訊號提供至該行動用戶裝置；以及 27 201018269 提供該第一服務訊號及該第二服務訊號至該行動用戶 裝置。 10. 如申請專利範圍第9項所述之在通訊系統之寬帶基 地台與基地台間執行換手作業之方法，其中該唯一識別碼 更包括一 MAC位址、電話號碼、站台id、臨時行動用戶 識別碼（Temporary Mobile Subscriber Identity，TMSI)、一 單一密鑰、一組密鑰、或指定給該行動用戶裝置之一號碼。 11. 如申請專利範圍第9項所述之在通訊系統之寬帶基 地台與基地台間執行換手作業之方法，更包括： 比對一行動用戶裝置之該唯一識別碼與該對映表中至 少一唯一識別碼以判斷該行動用戶裝置是否已註冊。 12. 如申請專利範圍第η項所述之在通訊系統之寬帶 基地台與基地台間執行換手作業之方法，其中判斷一行動 用戶裝置是否已註冊之步驟更包括： 傳送一通知訊息至辯識出該行動用戶裝置已註冊於該 寬帶基地台的至少一鄰近寬帶基地台。 13. 如申請專利範圍第9項所述之在通訊系統之寬帶基 地台與基地台間執行換手作業之方法，更包括： 當該寬帶基地台自該行動用戶裝置接收之訊號滿足一 預設連結品質時’提供該第一服務訊號至該行動用戶裝置。 14. 如申請專利範圍第9項所述之在通訊系統之寬帶基 地台與基地台間執行換手作業之方法，更包括： 當該寬帶基地台自該行動用戶裝置接收之訊號不滿足 一預設連結品質時，提供該第二服務訊號至該行動用戶震 置。 28 201018269 15. 一種電腦可讀取儲存媒體，包括複數個電腦指令， 當該等電腦指令被一電腦處理器執行時，會使該處理器運 作一種使通訊系統之一寬帶基地台與一基地台間執行一換 手作業的方法’該方法包括： 透過一寬帶基地台提供一第一服務訊號； 透過一基地台提供一第二服務訊號； 建立一對映表在該寬帶基地台中，該對映表包括該一 行動用戶裝置之一唯一識別碼； • 傳送該對映表自該寬帶基地台至該基地台； 判斷該寬帶基地台所接收之—行動用戶裝置服務訊號 之一連結品質’並依據該連結品質而決定是否將該第一服 務訊$或該第二服務訊號提供至該行動用戶裝置；以及 提供該第一服務訊號及該第二服務訊號至該行動用戶 裝置。 16. 如申請專利範圍第15項所述之電腦可讀取儲存媒 體’其中該唯-識啊更包括一 MAC位址、電話號碼、站 口1D 臥時行動用戶識別碼（Temporary Mobile Subscriber identity ’ TMSI)、一單一密鑰、一組密鑰、或指定給該 動用戶裝置之一號石馬。 17. 如申請專利範圍第15項所述之電腦可讀 體，更包括： 早、 比對一行動用戶裝置之該唯一識別碼與該對映表中至 少一唯一識別碼以判斷該行動用戶裝置是否已註冊。 18·如中請專利範圍帛17項所述之電腦可讀取儲 體，其中判斷一行動用戶裳置是否已註冊之步驟更包括：、 29 201018269 傳送一通知訊息至辯識出該行動用戶裝置已註冊於該 寬帶基地台的至少一鄰近寬帶基地台。 19. 如申請專利範圍第17項所述之電腦可讀取儲存媒 體，更包括： 當該寬帶基地台自該行動用戶裝置接收之訊號滿足一 預設連結品質時，提供該第一服務訊號至該行動用戶裝置。 20. 如申請專利範圍第15項所述之電腦可讀取儲存媒 體，更包括： 當該寬帶基地台自該行動用戶裝置接收之訊號不滿足 ⑩ 一預設連結品質時，提供該第二服務訊號至該行動用戶裝 置。 30