TW201541989A - 用於無線通信的方法及電腦可讀儲存媒體 - Google Patents

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Abstract

一種用於實施在網路之間行動裝置發起之無線電存取技術間(I-RAT)交遞的方法包括一無線裝置使用在一初始附接程序期間自一第一網路接收之一網際網路協定(IP)位址來與該第一網路通信。該無線裝置可使用包括一交遞附接類型之一組態訊息發起一I-RAT交遞程序以連接至一第二無線網路。一旦建立了與該第二網路之該連接，該無線裝置便可使用同一IP位址自該第二無線網路接收資訊。該無線裝置可迫使該無線裝置進入休眠且防止資料傳送，且藉由發送包括一交遞附接類型之一附接請求訊息發起另一I-RAT交遞程序以升級且連接至該第一網路。

Description

用於無線通信的方法及電腦可讀儲存媒體
本發明係關於無線通信裝置，且更特定而言，係關於發起無線電存取技術間交遞之無線裝置。
無線網路隨著新通信技術開發及標準化而繼續演進。無線網路業者可與較早代通信技術並行地部署新通信技術，且無線網路可同時支援多種通信技術以提供在多代行動無線裝置中之平穩轉變。舉例而言，代表性無線網路可包括對第三代合作夥伴計劃(3GPP)長期演進(LTE)無線通信標準(其可稱作第四代(4G)網路)以及其他3GPP及3GPP2無線通信標準(諸如，增強型高速率封包資料(eHRPD))的同時支援。此代表性「同時」無線網路可經由可使用(例如)CDMA2000 1x無線通信協定之第一無線網路來支援電路交換式語音連接及經由可使用(例如)LTE無線通信協定之第二無線網路來支援封包交換式連接(語音或資料)。3GPP無線通信標準組織開發包括全球行動通信系統(GSM)、整合封包無線電服務(GPRS)、通用行動電信系統(UMTS)、LTE及LTE進階標準之版本的行動通信標準。3GPP2無線通信標準組織開發包括CDMA2000 1xRTT及1xEV-DO以及eHRPD標準之行動通信標準。
一些行動無線或使用者設備(UE)裝置可包括用以使用各種小區選擇或交遞程序自一種無線電存取技術順暢地轉變至另一無線電存取 技術的功能性。當彼轉變係在來自不同技術之RAT之間進行時，其被稱作RAT間(I-RAT)交遞。習知地，I-RAT交遞可由正與UE通信之網路或基地台發起。在許多狀況下，基地台可基於自行動裝置接收到之資訊及量測結果來作出判定，且基地台發起交遞。
然而，可存在當UE轉變至給定RAT時出現之問題。舉例而言，儘管4G網路可用於UE，但由於諸如電力消耗之原因，UE轉變或更新至4G網路可能並非較佳的。類似地，當合適的3G網路可用時，以閒置狀態保持連接於4G網路中可能並非較佳的。
揭示一種用於在網路之間實施行動裝置發起之無線電存取技術間(I-RAT)交遞之方法的各種實施例。廣泛而言，預期一種方法，其中一無線行動裝置可在一狀態(例如，閒置狀態)下操作，在該狀態中該無線行動裝置正(例如)在與一第一無線網路之一連接上接收諸如控制資訊之資訊。
在一項實施例中，該第一無線網路可支援第三代合作夥伴計劃(3GPP)長期演進(LTE)無線通信標準。該無線行動裝置可使用在一初始附接程序期間自該第一無線網路接收之一網際網路協定(IP)位址來與該第一無線網路通信。該無線行動裝置可基於參數(例如，電力消耗)之一給定集合來判定可能需要降級至與使用一第二無線電存取技術之一第二網路的一連接。在一項實施例中，該第二無線網路可支援3GPP2增強型高速率封包資料(eHRPD)無線通信標準，或通用行動電信系統(UMTS)無線通信標準。因而，該無線行動裝置可使用一組態訊息發起一無線電存取技術間(I-RAT)交遞程序以連接至該第二無線網路，該組態訊息包括對應於一交遞之一附接類型。該無線行動裝置可在建立與該第二無線網路之連接之前不發起與該第一無線網路之中斷連結(detach)程序。一旦建立了與該第二無線網路之連接，該無線 行動裝置便可使用同一IP位址自該第二無線網路接收資訊。當連接至該第二無線網路時，可在該無線裝置上發起資料存取請求。舉例而言，一使用者可在該無線裝置上啟動一給定應用程式。作為回應，該無線行動裝置可迫使該無線裝置進入休眠且防止資料傳送，且發起另一I-RAT交遞程序以升級且連接至該第一無線網路。該無線行動裝置可經由該第一無線網路來存取資料。
特定實施例在圖式中藉由實例展示且將在本文中詳細描述。然而，應理解，圖式及「實施方式」不意欲將申請專利範圍限於所揭示之特定實施例，甚至在關於特定特徵僅描述單一實施例之情況下亦為如此。相反，本發明意欲涵蓋對於受益於本發明之熟習此項技術者而言將顯而易見的所有修改、等效物及替代物。除非另外陳述，否則本發明中所提供之特徵之實例意欲為說明性的而非限制性的。
如貫穿本申請案所使用，詞「可」以許可之意義(亦即，意謂有可能)而非強制性之意義(亦即，意謂必須)來使用。類似地，詞「包括」意謂包括但不限於。
各種單元、電路或其他組件可描述為「經組態以」執行一或多項任務。在此等上下文中，「經組態以」為廣泛的結構詳述，其一般意謂「具有」在操作期間執行該一或多項任務之「電路」。因而，單元/電路/組件可經組態以甚至在單元/電路/組件當前未接通時仍執行 任務。一般而言，形成對應於「經組態以」之結構的電路可包括硬體電路。類似地，為了描述之方便起見，各種單元/電路/組件可描述為執行一或多項任務。應將此等描述解釋為包括片語「經組態以」。敍述經組態以執行一或多項任務之單元/電路/組件明確地意欲不援引35 U.S.C.§ 112第六段之對彼單元/電路/組件之解釋。
本發明之範疇包括本文中所揭示之特徵中的任一特徵或組合(明顯地抑或隱含地)，或其任何一般化，而不管其是否減輕了本文中所處理之問題中之任一者或全部。因此，可在向任何此特徵組合貫徹本申請案(或主張其優先權之申請案)期間闡明新的技術方案。詳言之，參考附加申請專利範圍，來自附屬請求項之特徵可與獨立請求項之特徵組合，且來自各別獨立請求項之特徵可以任何適當之方式組合而非僅僅以附屬請求項中所列舉之特定組合的形式。
10‧‧‧無線通信系統
100A‧‧‧網路
100B‧‧‧網路
102A‧‧‧基地台
102B‧‧‧基地台
106‧‧‧使用者設備(UE)
106A‧‧‧使用者設備(UE)裝置
106B‧‧‧使用者設備(UE)裝置
106N‧‧‧使用者設備(UE)裝置
120‧‧‧網際網路協定(IP)服務網路
202‧‧‧處理器/處理器核心
204‧‧‧顯示電路
206‧‧‧記憶體
210‧‧‧輸入/輸出(I/O)介面
220‧‧‧記憶體管理單元(MMU)
230‧‧‧接收器/傳輸器(R/T)單元
235‧‧‧天線
240‧‧‧顯示器
圖1為無線通信系統之一項實施例的方塊圖。
圖2為圖1中所展示之無線通信裝置之一項實施例的方塊圖。
圖3為描繪圖2中所展示之無線使用者設備裝置的一項實施例之交遞操作的流程圖。
圖4為描繪圖2中所展示之無線使用者設備裝置的另一實施例之交遞操作的流程圖。
如以上所提及，無線網路可出於多種原因而發起I-RAT交遞。通常，網路可自由網路進行分析之無線裝置接收資訊，且網路決定發起交遞。然而，並不規定無線裝置發起此交遞且保持最初獲得之同一IP位址。因此，為了在裝置發起之I-RAT交遞期間跨越網路維持同一IP位址，在圖1至圖4之以下實施例中，描述無線通信系統及裝置，其中無線裝置可發起至新網路之交遞，同時保持同一IP位址。應注意，術語「交遞」通常用以描述在作用中資料傳送期間之轉變，且片語「小區選擇/重新選擇」通常用以描述在無線裝置閒置時發生之轉變。然而，如本文中所使用，當術語「交遞」係關於I-RAT交遞時，其一般可指代任一類型之轉變(作用中抑或閒置)。
現轉向圖1，展示無線通信系統之一項實施例的方塊圖。應注意，圖1之系統僅為多種無線通信系統中之任一者的一項實例。無線通信系統10包括基地台102A，該基地台102A經由無線傳輸媒體(如藉 由Z字形指示)(例如，經由空中介面)與一或多個使用者設備(UE)裝置(例如，106A至106N)通信。基地台102A亦經由可為有線或無線之另一介面來耦接網路100A。無線通信系統10亦包括基地台102B，該基地台102B經由無線傳輸媒體(亦藉由Z字形指示)與一或多個使用者設備(UE)裝置(例如，106A)通信。基地台102B亦經由可為有線或無線之另一介面來耦接網路100B。在所說明之實施例中，網路100A及100B耦接至網際網路協定(IP)服務網路120。應注意，藉由包括數字及字母兩者之參考指定符所識別的組件可在適當情況下僅由數字指代。
基地台102A可代表基地收發器台(BTS)或小區基站(cell site)，且可包括使得能夠使用特定無線電存取技術(RAT)與UE 106中之一或多者進行無線通信的硬體。基地台102A亦可經裝備以與網路100通信。因此，基地台102A可促進UE 106之間及/或UE 106與網路100之間的通信。基地台102A之通信區域(或涵蓋區域)可被稱作「小區」。在一項實施例中，基地台102A可代表支援諸如eHRPD RAT之RAT的基地台。因此，網路100A可代表eHRPD核心網路。相比之下，基地台102B可代表可(例如)支援諸如LTE及/或LTE進階(LTE-A)之一或多種RAT的eNodeB。因此，網路100B可代表LTE核心網路。在各種實施例中，基地台102及UE 106可經組態以使用諸如LTE、LTE-A、eHRPD、UMTS、GSM、CDMA、WLL、WAN、WiFi、WiMAX等之各種無線通信無線電存取技術中之任一者經由傳輸媒體進行通信。
在一項實施例中，UE 106A至106N中之每一者可代表具有無線網路連接性之裝置，諸如行動電話、手持型裝置、電腦或平板電腦，或實際上任何類型之無線裝置。如以下進一步描述，UE 106可包括至少一處理器(展示於圖2中)，該至少一處理器經組態以執行儲存於記憶體(亦展示於圖2中)中之程式指令。因此，在一些實施例中，UE 106可藉由執行此等所儲存之指令來執行以下所描述之功能性的一或多個 部分。然而，在其他實施例中，UE 106可包括可經組態以執行以下所描述之功能性之一或多個部分的一或多個硬體元件及/或一或多個可程式化硬體元件，諸如FPGA(場可程式化閘陣列)。在另外其他實施例中，可實施硬體及軟體之任何組合以執行以下所描述之功能性。
如以下結合圖2至圖4之描述來進一步描述，在一些實施例中，UE 106可經組態以(例如)發起至實施一種無線電存取技術(諸如，LTE)之一個無線網路的連接，且獲得一IP位址。UE 106可基於參數(例如，電力消耗)之給定集合來判定可能需要(例如)降級至與第二網路之連接，該第二網路支援諸如eHRPD之第二無線電存取技術。UE 106可使用組態訊息發起I-RAT交遞程序以連接至第二無線網路，該組態訊息包括對應於交遞之附接類型。一旦建立了與第二無線網路之連接，UE 106便可使用同一IP位址自第二無線網路接收資訊。當連接至第二無線網路時，可在UE 106上發起資料存取請求。作為回應，UE 106可抑制資料傳送，且發起另一I-RAT交遞程序以連接至第一無線網路。UE 106可使用同一IP位址經由第一無線網路來存取資料。
參看圖2，展示圖1中所展示之使用者設備裝置之一項實施例的方塊圖。應注意，為了清楚且簡單起見，相同地編號對應於圖1中所展示之組件的組件。UE 106包括耦接至顯示電路204之(多個)處理器202(或處理器核心202)，該顯示電路204又耦接至顯示器240。處理器202亦耦接至記憶體管理單元(MMU)220及接收器/傳輸器(R/T)單元230。MMU 220耦接至記憶體206。UE 106亦包括I/O介面210，該I/O介面210耦接至處理器202且可用於將UE 106耦接至電腦系統、電源或其他外部裝置。應注意，在一項實施例中，展示於圖2之UE 106內的組件可製造為獨立組件。然而，預期在其他實施例中，該等組件中之各者可為一或多個晶片組之部分，或其可為系統單晶片(SOC)實施之部分。
在各種實施例中，處理器202可代表可見於無線通信裝置中之數個不同類型之處理器。舉例而言，處理器202可視需要包括一般處理能力、數位信號處理能力以及硬體加速器功能性。處理器202可包括基頻處理且因此可以數位方式處理由R/T單元230接收之信號。處理器202亦可處理可由R/T單元230傳輸之資料。處理器202亦可執行數個其他資料處理功能，諸如執行UE 106之作業系統(OS)及使用者應用程式。
在一項實施例中，MMU 220可經組態以自處理器202接收位址且將彼等位址轉譯為記憶體(例如，記憶體206)中之位置及/或轉譯至其他電路或裝置，諸如顯示電路204、R/T單元230及/或顯示器240。MMU 220亦可將資料自記憶體206中之位置傳回至處理器202。MMU 220可經組態以執行記憶體保護及頁表轉譯或設置。在一些實施例中，可包括MMU 220作為處理器202之一部分。顯示電路204可經組態以執行圖形處理且將顯示信號提供至顯示器240。
在一項實施例中，R/T單元230可包括用於經由(多個)天線235接收及傳輸RF信號以經由空中(OTA)介面執行無線通信之類比射頻(RF)電路。R/T單元230亦可包括用以視需要將傳入RF信號降至基頻或中間頻率(IF)的降頻轉換電路。舉例而言，R/T單元230可包括各種RF及IF濾波器、本地振盪器、混頻器及其類似者。因為UE 106可根據數種RAT來操作，所以R/T單元230可包括對應數目個RF前端部分，以接收每一技術之各別RF信號且對該各別RF信號進行降頻轉換以及升頻轉換每一技術之各別RF信號且傳輸該各別RF信號。舉例而言，在一個特定實施中，R/T單元230可包括一LTE前端、一eHRPD前端，及/或一UMTS前端。
在各種實施例中，處理器202可執行藉由諸如記憶體206之記憶體儲存的軟體指令，以(例如)執行與如以上所提及且以下進一步描述 之交遞程序相關聯的功能性。因此，例如，記憶體206可代表任何類型之非暫時性電腦可讀儲存媒體或裝置，諸如在裝置之隨機存取記憶體(RAM)系列中的任何裝置。另外，軟體指令可儲存於攜帶型/抽取式儲存媒體上且傳送至記憶體206。然而，在其他實施例中，UE 106可包括與處理器202及/或R/T 230相關聯之硬體以執行與如以上所提及之交遞程序相關聯的功能性。在另外其他實施例中，UE 106可包括硬體、韌體及/或軟體之任何合適組合以執行與如以上所提及且以下結合圖3及圖4之描述進一步描述之交遞程序相關聯的功能性。
在圖3中，展示描繪圖2中所展示之無線使用者設備裝置的一項實施例之I-RAT交遞操作的流程圖。更特定而言，在圖3中，描述由裝置發起之降級交遞程序。共同地參看圖1至圖3，且在圖3之區塊301中開始，UE 106可發起與第一無線網路(例如，NW1)之連接。在第一網路為LTE網路(例如，圖1之100B)之實施例中，UE 106可使用諸如包括初始附接請求之無線電資源控制(RRC)訊息的連接請求訊息來發起連接。第一網路可以(例如)包括IP位址之RRC連接設置訊息作出回應，且UE 106可接收該RRC連接設置訊息(區塊303)。應注意，RRC訊息更詳細地描述於3GPP技術規範36.331版本11中，該版本之全部內容以引用之方式併入本文中。
一旦UE 106建立了該連接，UE 106便可在某個時刻轉到閒置狀態。舉例而言，使用者可能不主動地傳送資料。在此狀況下，UE 106可繼續維持至網路之連接，但除非有必要，否則可能不傳輸資訊。在此狀態中，UE 106可在一或多個控制頻道上接收資訊。此有時被稱作「傾聽」或「待接」連接。處理器202可經組態以監視UE 106內之活動，且在一項實施例中，可判定UE 106已閒置及/或待接歷時久於預定時間量(區塊305)。舉例而言，相比於UE 106處於閒置狀態中且待接(例如)eHRPD或UMTS連接之情況，UE 106在處於閒置狀態中且待 接LTE連接時可消耗更多電力。
處理器202可判定可能需要至使用不同RAT之網路的降級交遞(區塊307)。因此，UE 106可經組態以發起至使用不同RAT之另一網路(例如，NW2)的I-RAT交遞(區塊309)。更特定而言，在一項實施例中，UE 106可掃描另一網路(諸如，網路(例如，圖1之100A))，UE 106使用eHRPD或UMTS RAT以判定此網路是否可用。在一項實施例中，在找到合適網路後，UE 106即可參與鑑認程序，例如，該鑑認程序遵循諸如可擴展鑑認協定-鑑認及金鑰協議(EAP-AKA)協定的協定。應注意，在發起I-RAT交遞程序之前且在掃描網路之前，UE 106可如以下結合圖4之區塊403的描述進一步描述來存取預先收穫之網路資訊以判定適當網路是否恰好可用。
一旦鑑認完成，UE 106便可將包括交遞附接類型之組態請求訊息發送至第二網路(區塊311)。在一項實施例中，例如，UE 106可發送供應商特定網路控制協定(VSNCP)訊息。VSNCP訊息可包括對應於「交遞」之附接類型。組態請求訊息通知網路在(例如)封包資料網路閘道器(P-GW)與演進型封包核心(EPC)及HRPD伺服閘道器(HSGW)與演進型存取網路演進型封包控制功能(eAN-ePCF)網路組件之間進行IP上下文傳送。一旦IP位址上下文已傳送，UE 106便可使用同一IP位址但在使用不同基地台(例如，102A)之第二網路(例如，eHRPD)上存取資料服務，而不招致否則可在IP位址改變之情況下發生的任何資料停滯(data stall)(區塊313)。
除了將組態請求發送至第二網路以外，UE 106可能不將中斷連結請求發送至第一網路。藉由不發送中斷連結訊息，UE 106不會遺失針對所有封包資料網路(PDN)連接之所分配之演進型封包系統(EPS)承載，此係因為第一網路不知曉UE 106已離開且正尋找另一網路。
在圖4中，展示描述圖2中所展示之無線使用者設備裝置的另一 實施例之交遞操作的流程圖。更特定而言，在圖4中，描述裝置發起之升級交遞程序。共同地參看圖1、圖2及圖4且在圖4之區塊401中開始，例如，UE 106可在諸如eHRPD或UMTS網路之第一網路中在閒置狀態中操作。如以上所描述，使用者可能不主動地使用UE 106。在此狀況下，UE 106可繼續維持至第一網路之連接，但除非有必要，否則可能不傳輸資訊。在此狀態中，如以上所描述，UE 106可「傾聽」連接或「待接」連接。
然而，若應用程式經啟動或使用者發起(例如)需要資料傳送之操作(區塊403)，則UE 106可經組態以判定較高資料速率網路是否可用(區塊405)。更特定而言，在一項實施例中，UE 106先前可能已自諸如LTE網路之網路降級，此係因為UE 106僅待接LTE連接。然而，因為UE 106現必須傳送資料，所以UE 106可經組態以升級至諸如離開之LTE網路或新LTE網路(例如，若一者可用)的網路。
在一項實施例中，例如，UE 106可將網路資訊儲存於諸如記憶體206之記憶體內。網路資訊可包括任何數目個基地台之位置及特性。舉例而言，在一項實施中，網路拓撲、基地台位置及諸如RAT、電力、提供者及其類似者之特性可由(例如)資料儲存庫收集，該資料儲存庫與UE 106及/或許多其他UE(無論何時其連接至任何網路時)通信。因此，當UE 106經連接時，資料儲存庫亦可將先前收穫且收集之網路資訊或該資訊之一部分發送至UE 106。在一項實施例中，資料儲存庫可僅發送在UE 106之地理位置之某一預定半徑內的基地台之網路資訊。在其他實施例中，資料儲存庫可基於其他參數將基地台之網路資訊發送至UE 106。
若不存在可用之高資料速率(例如，LTE)網路(區塊405)，則UE 106可在第一網路中開始資料傳送操作(區塊407)。返回參看區塊405，若存在可用之高資料速率(例如，LTE)網路，則UE 106可判定其 將升級至該資料速率(例如，LTE)網路(區塊409)。因此，UE 106可發起休眠(區塊411)且因此發起閒置交遞。更特定而言，UE 106可防止資料傳送歷時預定時間週期，以使得UE 106可升級至第二網路。
UE 106可經組態以使用如先前在上文結合圖3之區塊309之描述所描述的鑑認程序發起至第二網路之I-RAT交遞(區塊413)。舉例而言，UE 106可經組態以經由行動性管理訊息將附接請求訊息發送至第二網路(區塊415)。該附接訊息可包括「交遞」附接類型以及UE 106之IP位址。若附接成功，則UE 106可經組態以自第二網路接收包括同一IP位址之附接接受訊息(區塊417)。UE 106可經組態以使用同一IP位址經由第二網路開始資料傳送操作(區塊419)。
儘管已相當詳細地描述了以上之實施例，但熟習此項技術者一旦完全瞭解以上揭示內容便將明顯看出眾多變化及修改。預期將以下申請專利範圍解釋為涵蓋所有此等變化及修改。

Claims (1)

  1. 一種用於無線通信的方法，其包含：一無線行動裝置發起至實施一第一無線電存取技術之一第一無線網路的一連接，其中該第一無線電存取技術為第三代合作夥伴計劃(3GPP)長期演進(LTE)技術；該無線行動裝置自該第一無線網路接收一網際網路協定(IP)位址且使用該IP位址經由該第一無線網路進行通信；回應於由該無線行動裝置作出該無線行動裝置在一閒置狀態中操作的時間已經久於一預定時間量的一判定，該無線行動裝置發起一無線電存取技術間(I-RAT)交遞程序降級至一第二無線網路的一連接，其中該第二無線網路實施不同於該第一無線電存取技術之一第二無線電存取技術，且其中該發起該I-RAT交遞包括將指示對應於一交遞之附接類型的一組態請求訊息發送至該第二無線網路；及該無線行動裝置使用該IP位址與該第二無線網路通信。
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