TW201534150A - 異質無線電網路之通訊裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明係一種異質無線電網路之通訊裝置及其方法，用於異質無線電網路之行動通訊裝置包含了一行動通訊模組、一行動儲存模組以及一行動處理模組，行動通訊模組係提供與外部之大基站裝置通訊連接以傳輸控制面資訊，以及與外部至少一小基站裝置通訊連接以傳輸使用面資訊，行動儲存模組包含了用來記錄與小基站裝置之連接狀態之記錄資訊，記錄資訊係用以設置一指派名單，指派名單係列舉行動通訊裝置連接小基站裝置之順序。行動處理模組更依據指派名單之順序，並經由行動通訊模組與對應之小基站裝置其中之一通訊連接，以傳輸使用面資訊。

Description

異質無線電網路之通訊裝置及其方法

本發明係一種節能通訊裝置及其方法，尤指一種應用於異質線電網路之通訊裝置及其方法。

隨著各種行動通訊服務的發展，現今之2G/3G行動通訊服務所提供之傳輸頻寬已不敷使用。因此，電信服務商建置了第4代行動通訊系統來提供使用者更大的傳輸頻寬。

在第4代行動通訊電話行動通訊標準(fourth generation of mobile phone mobile communications standards，簡寫：4G)中，目前較為普及的協定為長期演進技術(Long Term Evolution，簡稱：LTE)。而LTE之服務業者，諸如NTT DOCOMO,INC日前則提出了具備Macro級基地台以及phantom級基地台之異質無線電網路架構。前述之異質無線電通訊架構係在一服務範圍內架構一Macro(巨)級基地台以及多個phantom(虛擬)級的基地台，並讓使用者裝置(user equipment，簡稱：UE)與Macro級基地台之間進行控制面(control plane)之傳輸，讓使用者裝置和phantom級基地台裝置間進行使用面(user plane)之傳輸。此種無線電網路架構將需占據較大傳輸頻寬的使用面資訊分散給多個phantom級基地台去處理，使得在同一服務範圍內的多個使用者裝置可與鄰近之phantom級基地台來傳輸使用面之資訊，來分散整 體對無線頻寬之需求。

由於為數眾多的phantom級基地台的電能損耗相當可觀。因此，為了節省用電量，習知技術係讓phantom級基地台在傳輸使用面資訊後，或者週期性的進入休眠模式(dormant mode)來進省電源消耗。然而，當phantom級基地台進入休眠模式時，位於該phantom級基地台服務範圍內的行動通訊裝置則必需等待此phantom級基地台結束休眠模式後，才能取得使用面之傳輸服務。

承上所述，習知技術為透過設定phantom級基地台之休眠來進行節能，當休眠的期間越長時，雖然節省更多的電能，卻延長了行動通訊裝置取得phantom基地台之等待服務時間，而使得提供之通訊服務品質大打折扣。為解決上述之問題，如何提供一種可兼顧前述之節能需求且又能縮短使用者裝置等待服務時間之技術手段乃本領域亟解決之問題。

為解決前揭習知技術之技術問題，本發明之一目的係提供一種應用於異質無線電之裝置以及方法，以能同時兼顧整體系統之節能需求以及維持高品質的通訊服務。

為達上述之目的，本發明提供一種應用於異質無線電網路之行動通訊裝置。行動通訊裝置更包含一行動通訊模組、一行動儲存模組以及一行動處理模組。行動通訊模組係分別透過與大基站裝置傳輸控制面資訊，以及與小基站裝置傳輸使用面資訊，並據以形成一異質無線電網路(Heterogeneous Radio Networks)。行動儲存模組包含了至少一個用來記錄行動通訊模組與小基站裝置其連接狀態之記錄資訊，前述之記錄資訊係用來 設置一個指派名單，指派名單是用來列舉行動通訊裝置連接至少一個小基站裝置之順序。行動處理模組則連接行動通訊模組以及行動儲存模組，且依據指派名單之順序並經由行動通訊模組與對應之至少一個小基站裝置其中之一通訊連接，以傳輸使用面資訊。

為達上述之目的，本發明提供一種通訊方法，應用於一行動通訊裝置，並包含下列之步驟：首先，提供與外部一大基站裝置傳輸控制面資訊。最後，通訊連接位於一指派名單內之至少一小基站裝置其中之一，以傳輸使用面資訊，前述之指派名單係列舉行動通訊裝置連接至少一個小基站裝置之順序。

為達上述之目的，本發明提供一種應用於異質無線電網路之大基站裝置。大基站裝置包含一基站處理模組以及一基站通訊模組。基站通訊模組係與外部一行動通訊裝置通訊連接以傳輸控制面資訊，基站通訊模組更與外部至少一小基站裝置通訊連接。而前述之基站處理模組係連接基站通訊模組，並自行動通訊裝置接收一觸發請求，並依據觸發請求來驅動位於一指派名單內之至少一小基站裝置其中之一，以使未能與行動通訊裝置連接之小基站裝置與行動通訊裝置傳輸使用面資訊，指派名單係列舉行動通訊裝置連接至少一小基站裝置之順序。

為達上述之目的，本發明提供一種通訊方法，該通訊方法係用於一大基站裝置，該通訊方法包含下列步驟：首先，通訊連接外部一行動通訊裝置，並自行動通訊裝置接收一觸發請求。最後，依據觸發請求來驅動位於一指定名單內之至少一小基站裝置其中之一，以使未能與行動通訊裝置連接之小基站裝置和行動通訊裝置傳輸使用面資訊，指派名單係列 舉行動通訊裝置連接至少一小基站裝置之順序。

由於習知之異質無線電網路為了對整體通訊系統進行節電，使得小基站裝置在傳輸完使用面資訊後常會進行休眠模式，而當行動通訊裝置座落於休眠模式之小基站裝置之服務範圍內時，則必需等到小基站裝置結束休眠模式後才能進行資料之傳輸，此方法雖然可有效的進行節電，然而卻必需增加等待小基站裝置提供使用面服務之時間，而降低了通訊服務的品質，反觀本發明所提供之裝置及其方法，由於透過指派名單來挑選所欲連接的小基站裝置，並在有使用面資訊傳輸需求時即能透過大基站裝置來驅動、喚醒所指定的小基站裝置來提供行動通訊裝置傳輸使用面資訊，而能兼顧節能以及小基站裝置之通訊服務品質。

1‧‧‧行動通訊裝置

11‧‧‧行動通訊模組

12‧‧‧行動儲存模組

13‧‧‧行動處理模組

2‧‧‧大基站裝置

21‧‧‧基站通訊模組

22‧‧‧基站處理模組

3‧‧‧小基站裝置

A01‧‧‧大基站服務範圍

A02‧‧‧小基站服務範圍

S101~S105‧‧‧步驟

S201~S202‧‧‧步驟

第1圖係為本發明之系統架構圖。

第2圖係為本發明之行動通訊裝置方塊圖。

第3圖係為本發明應用於一行動通訊裝置之通訊方法流程圖。

第4圖係為本發明之大基站裝置方塊圖。

第5圖係為本發明應用於一大基站裝置之通訊方法流程圖。

以下將描述具體之實施例以說明本發明之實施態樣，惟其並非用以限制本發明所欲保護之範疇。

請參閱第1圖，其為本發明之系統圖，行動通訊裝置1係與大基站裝置2通訊連接，以傳輸控制面資訊(control plane，簡稱：c-plane)，行 動通訊裝置1又和至少一個小基站裝置3(編號：PB001~PB003)通訊連接，以傳輸使用面資訊(user plane，簡稱：u-plane)，大基站裝置2更與小基站裝置3連接，以對小基站裝置3進行配置，大基站裝置2與小基站裝置3連接方式包含了有線或者是無線。小基站裝置3更從傳送使用面資訊之一工作模式下經一段時間即進入一休眠模式(dormant mode)，來進行節能。

行動通訊裝置1係分別透過與大基站裝置2傳輸控制面資訊，以及和小基站裝置3傳輸使用面資訊來形成異質無線電網路。由於異質無線電網路將控制面之與使用面進行分離，因此相較於傳統之無線電網路，則能達到節能之功效以及提供更高的資料傳輸量。

請接著參閱第2圖，其為本發明之行動通訊裝置1。行動通訊裝置1係包含一行動通訊模組11、一行動儲存模組12，以及一行動處理模組13。行動通訊模組11為提供和外部一大基站裝置2通訊連接以傳輸控制面資訊，行動通訊模組11更與外部至少一小基站裝置3通訊連接以傳輸使用面資訊。行動儲存模組12包含至少一記錄資訊，前述之記錄資訊係記錄行動通訊模組11與小基站裝置3間的連接狀態，記錄資訊係用來設置一指派名單，而指派名單係列舉行動通訊裝置1連接小基站裝置3之順序。行動處理模組13連接了行動通訊模組11以及行動儲存模組12，並依據指派名單之順序，且經由行動通訊模組11與對應之小基站裝置3其中之一通訊連接，以傳輸使用面資訊。前述指派名單之設定係得以由行動通訊裝置1或者由大基站裝置2來設定。

行動處理模組13依據指派名單之順序，並經由行動通訊模組11和對應之小基站裝置3其中之一通訊連接，而行動處理模組13在未能與小 基站裝置3通訊連接下，即會傳送一觸發請求給大基站裝置2，以觸發大基站裝置2驅動未與行動通訊模組11連接之小基站裝置3與行動通訊模組11連接，以讓小基站裝置3提供行動通訊模組11傳輸使用面資訊之服務。

承上，行動處理模組13會依據指派名單之順序，並經由行動通訊模組11與對應之小基站裝置3其中之一通訊連接，而在未能與小基站裝置3通訊連接下，則透過行動通訊模組11與大基站裝置2傳輸使用面資訊。

各個記錄資訊更包含一身份資訊以及一時間資訊。身份資訊係記錄與行動通訊模組11連接之小基站裝置3之身份名稱。時間資訊則記錄身份資訊對應之小基站裝置3與行動通訊模組11連接之時刻。指派名單所列舉之小基站裝置3之連接順序係可透過下列二種方式進行設定：

(1)由記錄資訊之時間資訊倒序順序來設定連線優先順序。

(2)由記錄資訊之身份資訊出現之頻率次數來設定，例如以出現頻率由高至低來設置連線之優先順序。

請接著參閱第3圖，其為本發明之一通訊方法，其應用於前述之行動通訊裝置，該通訊方法包含下列步驟：

S101：提供與外部之一大基站裝置通訊連接，並傳輸控制面資訊。

S102：記錄與外部至少一小基站裝置通訊連接時之連接狀態，並將連接狀態儲存成記錄資訊，前述之記錄資訊係用來設置指派名單，而指派名單係列舉行動通訊裝置連接該等小基站裝置之順序。

S103：判斷是否能與位於指派名單內之至少一小基站裝置其中之一通訊連接。

S104：若S103之判斷為「是」，則與指派名單內之小基站裝置連接，並傳輸 使用面資訊。

S105：若S103之判斷為「否」，亦即行動通訊裝置未能與指派名單內之小基站裝置連接。接者，行動通訊裝置會傳送觸發請求給大基站裝置，讓大基站裝置驅動未能與行動通訊裝置通訊連接之小基站裝置，來和行動通訊裝置連接，讓小基站裝置與行動通訊裝置通訊連接並傳輸使用面資訊。

請接著參閱第4圖，其為本發明之大基站裝置2。大基站裝置2包含了一基站通訊模組21以及一基站處理模組22。基站通訊模組21係與外部一行動通訊裝置1通訊連接以傳輸控制面資訊，基站通訊模組21更與外部至少一小基站裝置3通訊連接。基站處理模組22係連接前述之基站通訊模組21，並經由基站通訊模組21自行動通訊裝置1接收一觸發請求，並依據觸發請求來驅動位於一指派名單內之小基站裝置3其中之一，以使小基站裝置3與行動通訊裝置1傳輸使用面資訊，指派名單係列舉行動通訊裝置1連接前述複數個小基站裝置3之順序。

請接著參閱第5圖，其為本發明之通訊方法，此通訊方法係應用於一大基站裝置，通訊方法係包含下列步驟：

S201：通訊連接外部一行動通訊裝置，並自行動通訊裝置接收一觸發請求。

S202：依據觸發請求來驅動位於一指定名單內之至少一小基站裝置其中之一，以使小基站裝置與行動通訊裝置傳輸使用面資訊，指派名單係列舉行動通訊裝置連接等小基站裝置之順序。

請再參閱第1圖，其為本發明之一實施例。本實施例之行動通訊裝置1係為NTT DOCOMO,INC推廣的LTE協定中所定義的使用者裝置(user equipment，簡稱UE)、大基站裝置2係為其LTE協定中所定義的macro cell、小基站裝置3係為其LTE協定中所定義的phantom cell。當行動通訊裝置1在大基站裝置2之服務範圍(A01)內，以及小基站裝置3(PB001~PB003)的各服務範圍(A02)內移動時，行動通訊裝置1會和大基站裝置2傳輸控制面資訊，並在和各小基站裝置3傳輸使用面資訊時記錄其連線狀態，以產生如表1之複數個記錄資訊：

整體系統基於節電的考量下，小基站裝置3在傳輸完使用面資訊後，會進入一預定時間的休眠狀態來進行節電。亦因如此，當行動通訊裝置1位於特定之小基站裝置3的服務範圍內且有傳輸使用面資訊需求，且小基站裝置3處於休眠狀態下時，由於使用者裝置無法得知此小基站裝置3之存在並與和小基站裝置3通訊連接，而使得小基站裝置3則無法即時的提 供使用面資訊傳輸服務。

為得知可提供使用面資料傳輸服務之小基站裝置3並與其進行通訊連接，本實施例係從先前連線之記錄資訊中(表1)來挑選所欲連線之小基站裝置3，並據此來設置指派名單。指派名單之設置方式則由各小基站裝置3與行動通訊裝置1最近的連線時間、各小基站裝置3與行動通訊裝置1連線之頻率次數，或者二者之組合來決定。

以表1為例，若以連線時間的倒序順序來決定時，指派名單之順位如下所示：

以表1為例，若以小基站裝置3之出現頻率進行挑選時，則指派名單順位如下所示：

透過指派名單可以得知行動通訊裝置1與各個小基站裝置3通訊連接之順序，而當以連線時間為挑選基準時，其第一連線順位之小基 站裝置3為「PB001」，而當以出現頻率為挑選基準時，其第一連線順位則為「PB002」。為更準確的設定指派名單，設定指派名單之裝置可對長期的記錄資訊進行分析，並設定頻率挑選方式之挑選權重值，以及設定時間挑選方式之挑選權重值，並透過機器學習平調整前述二之挑選權重值，來設置出最佳化之指派名單。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1‧‧‧行動通訊裝置

2‧‧‧大基站裝置

3‧‧‧小基站裝置

A01‧‧‧大基站服務範圍

A02‧‧‧小基站服務範圍

Claims (10)

1. 一種行動通訊裝置，包含：一行動通訊模組，提供與外部一大基站裝置通訊連接以傳輸控制面資訊，該行動通訊模組更與外部至少一小基站裝置通訊連接以傳輸使用面資訊，該等小基站裝置更從傳送使用面資訊之一工作模式下經一段時間即進入一休眠模式；一行動儲存模組，該行動儲存模組包含至少一記錄資訊，該等記錄資訊係記錄該行動通訊模組與該等小基站裝置之連接狀態，該等記錄資訊係用以設置一指派名單，該指派名單係列舉行動通訊裝置連接該等小基站裝置之順序；以及一行動處理模組，連接該行動通訊模組以及該行動儲存模組，該行動處理模組依據該指派名單之順序，並經由該行動通訊模組與對應之該等小基站裝置其中之一通訊連接，以傳輸使用面資訊。
2. 如請求項1所述之行動通訊裝置，該行動處理模組依據該指派名單之順序，並經由該行動通訊模組和對應之該等小基站裝置其中之一通訊連接，該行動處理模組在未能與該小基站裝置通訊連接下，即傳送一觸發請求至該大基站裝置，以觸發該大基站裝置驅動未與該行動通訊模組連接之該小基站裝置與該行動通訊模組連接，以使該小基站裝置與該行動通訊模組通訊連接並傳輸使用面資訊。
3. 如請求項1所述之行動通訊裝置，該行動處理模組依據該指派名單之順序，並經由該行動通訊模組與對應之該等小基站裝置其中之一通訊連接，該行動處理模組在未能與該小基站裝置通訊連接下，即透過該行動 通訊模組與該大基站裝置傳輸使用面資訊。
4. 如請求項1所述之行動通訊裝置，各該記錄資訊更包含：一身份資訊，記錄與該行動通訊模組連接之該等小基站裝置之身份名稱；以及一時間資訊，記錄該身份資訊對應之該小基站裝置與該行動通訊模組連接之時刻。
5. 如請求項4所述之行動通訊裝置，其中該指派名單所列舉之該等小基站裝置之連接順序係由該等記錄資訊之該時間資訊倒序設置。
6. 如請求項4所述之行動通訊裝置，其中該指派名單所列舉之該等小基站裝置之連接順序係由該等記錄資訊之該身份資訊出現之頻率次數由高至低所設置。
7. 一種通訊方法，應用於一行動通訊裝置，包含下列步驟：提供與外部一大基站裝置傳輸控制面資訊；以及通訊連接位於一指派名單內之至少一小基站裝置其中之一，以傳輸使用面資訊，該指派名單係列舉該行動通訊裝置連接該等小基站裝置之順序。
8. 如請求項7所述之通訊方法，該行動通訊裝置未能和位於該指派名單內之該小基站裝置通訊連接下，即傳送一觸發請求至該大基站裝置，以觸發該大基站裝置驅動未能與該行動通訊裝置連接之該小基站裝置與該行動通訊裝置連接，以讓該小基站裝置與該行動通訊裝置通訊連接並傳輸使用面資訊。
9. 一種大基站裝置，包含：一基站通訊模組，與外部一行動通訊裝置通訊連接以傳輸控制面資訊， 該基站通訊模組更與外部至少一小基站裝置通訊連接；以及一基站處理模組，連接該基站通訊模組，該基站處理模組更自該行動通訊裝置接收一觸發請求，並依據該觸發請求來驅動位於一指派名單內之該等小基站裝置其中之一，以使未能與該行動通訊裝置連接之該小基站裝置與該行動通訊裝置傳輸使用面資訊，該指派名單係列舉該行動通訊裝置連接該等小基站裝置之順序。
10. 一種通訊方法，應用於一大基站裝置，包含下列步驟：通訊連接外部一行動通訊裝置，並自該行動通訊裝置接收一觸發請求；以及依據該觸發請求來驅動位於一指定名單內之至少一小基站裝置其中之一，以使該小基站裝置與該行動通訊裝置傳輸使用面資訊，該指派名單係列舉該行動通訊裝置連接該等小基站裝置之順序。