TW202214015A - 用於海上通信之設備及方法 - Google Patents

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欒順祺
李天一
黃賓虹
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瑞典商Lm艾瑞克生(Publ)電話公司
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Abstract

本發明揭示用於海上通信之方法及設備。根據一實施例，一網路包括位於複數個各別第一海上船舶上的複數個第一基地台及第一伺服器。回應於指示該複數個第一海上船舶中之兩者或更多者需要一頻譜分配之一觸發事件，該網路中之一管理伺服器基於與該網路相關之資訊來判定該兩個或更多個第一海上船舶在該頻譜分配中的重要性值。該管理伺服器至少基於該等重要性值將一可用頻譜分配給該兩個或更多個第一海上船舶。

Description

用於海上通信之設備及方法
本發明之實施例籠統而言係關於通信，且更確切而言係關於用於海上通信之方法及設備。
此章節介紹若干態樣以可便於更好地理解本發明。因此，對本章節之陳述應自此角度來閱讀而不應理解為認同先前技術中之內容或先前技術中沒有之內容。
通常，一海上船舶經由陸上網路與遠端通信裝置通信，或當海上船舶超出陸上網路之範圍或在其他特殊條件下時經由衛星網路與遠端通信裝置通信。舉例而言，當超出陸上網路之範圍時，一海上船舶上之機器對機器(M2M)裝置可連接至海上船舶上之一基地台，該基地台繼而經由一衛星網路連接至位於陸地上某處之一核心網路。連接決定係基於船舶與陸上網路之接近度。
然而，在以上典型解決方案中，海上船舶不利用極為接近之其他海上船舶來創造機會以使得海上船舶之間且最終使得最終海上船舶與陸上網路之間的通信更具成本效應且更高效。此外，一海上船舶失去衛星連接並不少見，原因在於海上船舶之行進使得自裝載於海上船舶上之衛星通信裝備至衛星之一視線被裝載於海上船舶上之結構阻擋。此外，受技術限制，衛星網路無法提供如檔案傳送或視訊等高速服務。另外，典型解決方案未相對於海上船舶之位置而考慮國家管轄權，且未考慮相關聯潛在特設網路，以合法且高效地發送及接收資訊。
儘管一直以來力圖改良一海上船舶之通信且降低通信成本，但仍一需要系統來減輕自海上船舶至外部網路(例如，陸上網路)之可靠無線電通信之巨大阻礙。
提供此發明內容來以簡化形式介紹下文在實施方式中進一步闡述之一概念精選。此發明內容並不旨在標識所主張標的物之關鍵特徵或重要特徵，亦並不旨在用於限制所申請標的物之範疇。
本發明之目標之一係提供用於海上通信之一經改良解決方案。確切而言，本發明要解決之問題之一係在現有解決方案中不考慮分配某些未使用頻譜。
根據本發明之一第一態樣，提供一種由一網路中之一管理伺服器實行之方法。該網路可包括位於複數個各別第一海上船舶上之複數個第一基地台及第一伺服器。該方法可包括：回應於指示該複數個第一海上船舶中之兩者或更多者需要一頻譜分配之一觸發事件，基於與該網路相關之資訊判定該兩個或更多個第一海上船舶在該頻譜分配中之重要性值。該方法可進一步包括：至少基於該等重要性值將一可用頻譜分配給該兩個或更多個第一海上船舶。
如此一來，可自動且有效地實施頻譜分配以用於海上通信。
在本發明之一實施例中，該複數個第一海上船舶可處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中。
在本發明之一實施例中，該可用頻譜可包括：該免執照頻譜；及該有執照頻譜中除已由該複數個第一海上船舶使用之一部分之外的一其餘部分。
在本發明之一實施例中，該複數個第一海上船舶可經由一或多個第二海上船舶連接至一陸上網路，該一或多個第二海上船舶處於該有執照頻譜及該免執照頻譜之該使用受到國家管轄之一第二模式中。
在本發明之一實施例中，該管理伺服器可係一叢集，該叢集包括分佈於該複數個第一海上船舶中之至少兩者上之計算節點。
在本發明之一實施例中，該管理伺服器可係該複數個第一伺服器中之一者。
在本發明之一實施例中，與網路相關之該資訊可包括以下各項中之一或多者：該複數個第一海上船舶之定位資訊；該兩個或更多個第一海上船舶之頻譜請求資訊；該兩個或更多個第一海上船舶之服務請求資訊；指示該兩個或更多個第一海上船舶之該可用頻譜之可用頻譜資訊；及與自該兩個或更多個第一海上船舶延伸至直接連接至該陸上網路之一第二海上船舶的鏈相關之鏈資訊。
在本發明之一實施例中，判定一第一海上船舶在該頻譜分配中之一重要性值可包括：基於該定位資訊、該頻譜請求資訊、該服務請求資訊、該可用頻譜資訊及該鏈資訊中之一或多者判定該第一海上船舶之一或多個得分。判定一第一海上船舶在該頻譜分配中之一重要性值可進一步包括：基於該一或多個得分判定該第一海上船舶之該重要性值。
在本發明之一實施例中，該定位資訊可包括該複數個第一海上船舶之地理位置及移動狀態。判定該第一海上船舶之一或多個得分可包括：基於該定位資訊判定反映該第一海上船舶與其他第一海上船舶之間的一接近程度的一第一得分。
在本發明之一實施例中，該接近程度可愈高，則該第一海上船舶之該重要性值可愈大。
在本發明之一實施例中，該頻譜請求資訊可包括該兩個或更多個第一海上船舶所請求之頻譜頻寬。判定該第一海上船舶之一或多個得分可包括：基於該頻譜請求資訊判定反映該第一海上船舶所請求之一頻譜頻寬之一第二得分。
在本發明之一實施例中，所請求之該頻寬可愈大，則該第一海上船舶之該重要性值可愈大。
在本發明之一實施例中，該服務請求資訊可包括該兩個或更多個第一海上船舶所請求之服務品質(QoS)。判定該第一海上船舶之一或多個得分可包括：基於該服務請求資訊判定反映該第一海上船舶所請求之QoS之一第三得分。
在本發明之一實施例中，所請求之該QoS可愈高，則該第一海上船舶之該重要性值可愈大。
在本發明之一實施例中，判定該第一海上船舶之一或多個得分可包括：基於該定位資訊及該頻譜請求資訊判定反映該第一海上船舶在所請求頻率方面之一優先級的一第四得分。
在本發明之一實施例中，該第一海上船舶之該優先級可愈高，則該第一海上船舶之該重要性值可愈大。
在本發明之一實施例中，該第一海上船舶之該鏈資訊包括：自該第一海上船舶延伸至直接連接至該陸上網路之該第二海上船舶之鏈的拓撲；及與該(等)鏈相關之歷史訊務處理量資訊。判定該第一海上船舶之一或多個得分包括：基於該鏈資訊判定一第五得分，該第五得分係至少自不包括該第一海上船舶之該(等)鏈之歷史訊務處理量導出。
在本發明之一實施例中，該第五得分係以下各項中之一者：不包括該第一海上船舶之該(等)鏈之該(等)歷史訊務處理量之一和；不包括該第一海上船舶之該(等)鏈之歷史頻譜效率之一和；該第一海上船舶之所估計處理量之一和，該等所估計處理量係基於不包括該第一海上船舶之該(等)鏈之該(等)歷史頻譜效率；及該第一海上船舶之該等所估計處理量與不包括該第一海上船舶之該(等)鏈之該(等)歷史訊務處理量之間的比率之一和。
在本發明之一實施例中，該和可愈大，則該第一海上船舶之該重要性值可愈大。
在本發明之一實施例中，該第一海上船舶之該鏈資訊可包括：自該第一海上船舶延伸至直接連接至該陸上網路之該第二海上船舶之多個鏈之拓撲；及與該多個鏈相關之歷史訊務處理量資訊。判定該第一海上船舶之一或多個得分可包括：基於該鏈資訊判定一第六得分，該第六得分反映該第一海上船舶自該多個鏈選擇之一鏈之一重要性程度。
在本發明之一實施例中，該多個鏈中之一鏈之一重要性程度可經判定以使得以下各項中之一者愈大，則對該鏈之選擇愈不頻繁：不包括該第一海上船舶之該鏈之一歷史訊務處理量；不包括該第一海上船舶之該鏈之一歷史頻譜效率；該第一海上船舶之一所估計處理量，該等所估計處理量係基於不包括該第一海上船舶之該鏈之該歷史頻譜效率；及該第一海上船舶之該所估計處理量與不包括該第一海上船舶之該鏈之該歷史訊務處理量之間的一比率。
在本發明之一實施例中，該第六得分可愈大，則該第一海上船舶之該重要性值可愈大。
在本發明之一實施例中，該觸發事件可係以下事件中之一者：該管理伺服器自位於該兩個或更多個第一海上船舶上之該等第一伺服器接收頻譜請求；在一頻譜分配完成之後，該兩個或更多個第一海上船舶之該等重要性值中之至少一者改變一預定臨限值或大於該預定臨限值；及在一頻譜分配完成之後，該複數個第一海上船舶之一數目增大或減小。
在本發明之一實施例中，將該可用頻譜分配給該兩個或更多個第一海上船舶可包括：基於該等重要性值判定該可用頻譜中將分配給該兩個或更多個第一海上船舶之部分之頻寬。將該可用頻譜分配給該兩個或更多個第一海上船舶可進一步包括：基於一或多個預定規則判定該等部分在該可用頻譜中之位置。將該可用頻譜分配給該兩個或更多個第一海上船舶可進一步包括：將與該等部分之所判定之該等頻寬及該等位置相關之資訊發送至位於該兩個或更多個第一海上船舶上之該等第一伺服器。
在本發明之一實施例中，可判定欲分配給一第一海上船舶之該部分之該頻寬係：該可用頻譜之一頻寬乘以該第一海上船舶之該重要性值與該兩個或更多個第一海上船舶之該等重要性值之一和之間的一比率。
在本發明之一實施例中，該一或多個預定規則可包括以下各項中之至少一者：優先選擇較低頻帶來用於頻譜分配；在頻譜分配中優先考慮較大頻寬；優先選擇連續頻帶來用於頻譜分配；在未剩下連續頻帶之一情形中，再次使用已分配之頻帶以形成一連續頻帶；儘可能多地利用碎片頻帶；及避免頻譜衝突以減少頻率干擾。
根據本發明之一第二態樣，提供一種由一網路中之一管理伺服器實行之方法。該網路可包括：一或多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於該有執照頻譜及該免執照頻譜之該使用受國家管轄之一第二模式中。該方法可包括：回應於指示一第二海上船舶可自該第二模式切換至該第一模式之一觸發事件，將該第二海上船舶之一操作模式自該第二模式更新至該第一模式。該方法可進一步包括：將該第二海上船舶之該操作模式之該更新通知給該網路中之至少一個目標海上船舶。
如此一來，可自動且有效地使一第二海上船舶自第二模式切換至第一模式。
在本發明之一實施例中，該觸發事件可係以下各項中之一者：自位於該第二海上船舶上之一終端機裝置接收指示一第一狀態之一第一量測報告，該第一狀態係自位於該一或多個第一海上船舶上之一或多個第一基地台中之一者接收到之一信號品質比自陸上網路或位於另一第二海上船舶上之一第二基地台接收到之一信號品質大一預定值或大更多；自位於該第二海上船舶上之一終端機裝置接收一第二量測報告，該第二量測報告指示該第一狀態已持續一預定時間段之一第二狀態；及自位於該第二海上船舶上之該終端機裝置接收該第一量測報告或該第二量測報告且該第二海上船舶之定位資訊指示該第二海上船舶位於可應用該第一模式之一第一地理區域處。
在本發明之一實施例中，該管理伺服器可係位於該第二海上船舶上之一第二伺服器。
在本發明之一實施例中，該管理伺服器可係一叢集，該叢集包括分佈於該網路中之該等海上船舶中之至少兩者上之計算節點。
根據本發明之一第三態樣，提供一種由一網路中之一管理伺服器實行之方法。該網路可包括：兩個或更多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於該有執照頻譜及該免執照頻譜之該使用受國家管轄之一第二模式中。該方法可包括：回應於指示一第一海上船舶可自該第一模式切換至該第二模式之一觸發事件，將該第一海上船舶之一操作模式自該第一模式更新至該第二模式。該方法可進一步包括：將該第一海上船舶之該操作模式之該更新通知給該網路中之至少一個目標海上船舶。
如此一來，可使一第一海上船舶自第一模式自動且有效地切換至第二模式。
在本發明之一實施例中，該觸發事件可係以下各項中之一者：自位於該第一海上船舶上之一終端機裝置接收到指示一第一狀態之一第一量測報告，該第一狀態係自位於該一或多個第二海上船舶上之一或多個第二基地台中之一者接收到之一信號品質比自位於另一第一海上船舶上之一第一基地台接收到之一信號品質大一預定值或大於該預定值；自位於該第一海上船舶上之一終端機裝置接收到一第二量測報告，該第二量測報告指示該第一狀態已持續一預定時間段之一第二狀態；自位於該第一海上船舶上之該終端機裝置接收該第一量測報告或該第二量測報告且該第一海上船舶之定位資訊指示該第一海上船舶位於該可應用第二模式之一第二地理區域處。
在本發明之一實施例中，該管理伺服器可係位於該第一海上船舶上之一第一伺服器。
在本發明之一實施例中，該管理伺服器可係一叢集，該叢集包括分佈於該網路中之該等海上船舶中之至少兩者上之計算節點。
根據本發明之一第四態樣，提供一種一網路中之管理伺服器。該網路可包括位於複數個各別第一海上船舶上之複數個第一基地台及第一伺服器。該管理伺服器可包括至少一個處理器及至少一個記憶體。該至少一個記憶體可含有指令，該等指令可由該至少一個處理器執行藉此使該管理伺服器可操作以：回應於指示該複數個第一海上船舶中之兩者或更多者需要一頻譜分配之一觸發事件，基於與該網路相關之資訊判定該兩個或更多個第一海上船舶在該頻譜分配中之重要性值。該管理伺服器可進一步操作以至少基於該等重要性值將一可用頻譜分配給該兩個或更多個第一海上船舶。
在本發明之一實施例中，該管理伺服器可操作以實行根據以上第一態樣之方法。
根據本發明之一第五態樣，提供一種一網路中之管理伺服器。該網路可包括：一或多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其位於該有執照頻譜及該免執照頻譜之該使用受國家管轄之一第二模式中。該管理伺服器可包括至少一個處理器及至少一個記憶體。該至少一個記憶體可含有指令，該等指令可由該至少一個處理器執行藉此使該管理伺服器可操作以回應於指示一第二海上船舶可自該第二模式切換至該第一模式之一觸發事件，將該第二海上船舶之一操作模式自該第二模式更新至該第一模式。該管理伺服器可進一步操作以：將該第二海上船舶之該操作模式之該更新通知給該網路中之至少一個目標海上船舶。
在本發明之一實施例中，該管理伺服器可操作以實行根據以上第二態樣之方法。
根據本發明之一第六態樣，提供一種一網路中之管理伺服器。該網路可包括：兩個或更多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於該有執照頻譜及該免執照頻譜之該使用受國家管轄之一第二模式中。該管理伺服器可包括至少一個處理器及至少一個記憶體。該至少一個記憶體可含有指令該等指令可由該至少一個處理器執行藉此使該管理伺服器可操作以：回應於指示一第一海上船舶可自該第一模式切換至該第二模式之一觸發事件，將該第一海上船舶之一操作模式自該第一模式更新至該第二模式。該管理伺服器可進一步操作以將該第一海上船舶之該操作模式之該更新通知給該網路中之至少一個目標海上船舶。
在本發明之一實施例中，該管理伺服器可操作以實行根據以上第三態樣之方法。
根據本發明之一第七態樣，提供一種電腦程式產品。該電腦程式產品可包括指令，該等指令在由至少一個處理器執行時使得該至少一個處理器實行根據以上第一態樣至第三態樣中任一者之方法。
根據本發明之一第八態樣，提供一種電腦可讀儲存媒體。該電腦可讀儲存媒體可包括指令，該等指令在由至少一個處理器執行時使得該至少一個處理器實行根據以上第一態樣至第三態樣中任一者之方法。
根據本發明之一第九態樣，提供一種一網路中之管理伺服器。該網路可包括位於複數個各別第一海上船舶上之複數個第一基地台及第一伺服器。該管理伺服器可包括一判定模組，該判定模組用於回應於指示該複數個第一海上船舶中之兩者或更多者需要一頻譜分配之一觸發事件，基於與該網路相關之資訊判定兩個或更多個第一海上船舶在該頻譜分配中之重要性值。該管理伺服器可進一步包括一分配模組，該分配模組用於至少基於重要性值將一可用頻譜分配給該兩個或更多個第一海上船舶。
根據本發明之一第十態樣，提供一種一網路中之管理伺服器。該網路可包括：一或多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於該有執照頻譜及該免執照頻譜之使用受國家管轄之一第二模式中。該管理伺服器可包括一更新模組，該更新模組回應於指示一第二海上船舶可自第二模式切換至第一模式之一觸發事件，將第二海上船舶之一操作模式自第二模式更新至第一模式。該管理伺服器可進一步包括一通知模組，該通知模組用於將第二海上船舶之操作模式之更新通知給網路中之至少一個目標海上船舶。
根據本發明之一第十一態樣，提供一種一網路中之管理伺服器。該網路可包括：兩個或更多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於有執照頻譜及免執照頻譜之使用受國家管轄之一第二模式中。該管理伺服器可包括一更新模組，該更新模組用於回應於指示一第一海上船舶可自第一模式切換至第二模式之一觸發事件，將第一海上船舶之一操作模式自該第一模式更新至該第二模式。該管理伺服器可進一步包括一通知模組，該通知模組用於將第一海上船舶之操作模式之更新通知給網路中之至少一個目標海上船舶。
出於闡釋目的，以下說明中陳述細節以提供所揭示實施例之一透徹理解。然而熟習此項技術者應明瞭，可在沒有此等具體細節之情況下或藉由一等效配置來實施該等實施例。
在目前的商業第三代合作夥伴計劃(3GPP)網路中，根據小區涵蓋率、容量及使用者體驗且基於陸上站點以及靜態小區間距離及無線電條件計劃整個多頻率。然而，在一海上系統中，船隻之基地台(BS)之間的距離隨航行線路而變化。因此，海上系統應維持一相對不穩定且比一陸上通信機制更複雜之通信機制。該通信機制包含穩定性、可到達性、可恢復性及自我組織。
本發明提出用於海上通信之一得以改良之解決方案。基本思想係將海運區域劃分成至少兩個部分。在兩個部分中之一者中(例如在國家水域中)，一有執照頻譜及一免執照頻譜之使用受國家管轄。此操作模式可被稱為近海模式。在近海模式(或近海區域)中，海上船舶在一頻內網路模式下工作，依據一特殊評分機制該頻內網路模式之連接穩健性及穩定性具有高優先級。可自PCT/CN2020/087293獲得此操作模式之更多細節，該PCT/CN2020/087293係係本案申請人提出申請之另一專利申請案且併入本案供參考。在兩個部分之另一部分中(例如在國際水域中)，可不受國家管轄約束地自由使用有執照頻譜及免執照頻譜。此操作模式可被稱為公海模式。在公海模式(或公海區域)中，海上船舶可在可基於終端機能力及網路組態的一多頻率/多無線電存取技術(RAT)/雙連接無線電存取網路(RAN)模式下工作。舉例而言，海上船舶可基於固定頻率自近海模式切換至免執照頻譜。另外，一海上船舶可基於定位資訊及/或無線量測資訊自一種操作模式切換至另一種操作模式。
以上兩種操作模式之使用可基於以下考慮。在船隻在公海模式區域中航行期間，計劃好的頻寬或下行鏈路/上行鏈路(DL/UL)頻率不再適合於不斷改變之小區關係及使用者之容量要求。相比之下，當船隻在近海模式區域中航行時，連接穩健性及干擾協調成為海上系統之主要任務。因此，系統在公海模式下優先考慮容量且在近海模式下優先考慮連接性。
後文中將參考圖1至圖17詳細地闡述解決方案。圖1係展示可應用本發明之一實施例之一例示性通信系統之一圖。如所展示，通信系統包括一陸地基地台以及三個海上船舶(海上船舶1、海上船舶2及海上船舶3)。每一海上船舶包括一基地台、一行動管理實體(MME)，一服務閘道器(SGW)、一封包資料網路(PDN)閘道器(PGW)、一路由器、一中繼終端機裝置及一伺服器(例如，一應用程式伺服器或一網格伺服器)。基地台可將無線電存取通信鏈路提供至在其通信服務小區內之終端機裝置。基地台之實例可包含但不限於一演進節點B(eNB)、下一代節點B (gNB)等。舉例而言，在一eNB部署於一海上船舶上之一情形中，與使用例如WiFi等其他技術來接達另一海上船舶之存取相比，可在無需增強陸上基地台之情況下提供涵蓋率得到擴大(＞100 km)之一超級海上無線網路。為簡潔起見，僅展示陸地基地台來表示陸上網路。MME、SGW及PGW僅係核心網路之例示性組件以達到圖解說明目的。為簡潔起見，省略核心網路之某些組件，例如一家庭訂戶伺服器(HSS)。通信系統中亦可含有某些額外網路元件，例如一企業網路管理(ENM)、一自動識別系統(AIS)系統及一操作支援系統(OSS)。儘管展示出核心網路係一演進封包核心(EPC)之一部分，但例如第五代核心(5GC)等任何其他適合核心網路可用作核心網路。因此，本文中所使用之具體術語不將本發明僅限於與該等具體術語相關之通信系統，而是該等具體術語可更廣泛地適用於其他通信系統。術語網格伺服器可係指採用網格技術之至少某些態樣(例如，同級發現)之一伺服器。儘管展示了三個海上船舶，但海上船舶之數目可係兩個或三個以上。術語「海上船舶」與「船隻」在本文中可互換使用。上文所提及的在海上船舶中之每一實體之數目可係一個以上。
海上船舶1處之中繼終端機裝置1可存取陸地基地台0且亦用作海上船舶1處之其他終端機裝置之一存取點。舉例而言，圖1中所展示之中繼終端機裝置中之任一者可係能夠將一個無線電存取技術(RAT)之信號轉換成另一RAT之信號(例如，將LTE信號轉換成WiFi信號)的一客戶端裝備(CPE)。海上船舶1處之其他終端機裝置可直接存取陸地基地台0亦係可能的。中繼終端機裝置1可經組態以不存取基地台1。中繼終端機裝置1亦可在海上船舶1處之核心網路1或伺服器1與陸上網路之間中繼訊務(例如，資料及/或信令)。海上船舶1處之路由器1可在海上船舶1處之核心網路1、中繼終端機裝置1及伺服器1之間路由訊務。
類似地，海上船舶2上之中繼終端機裝置2可存取海上船舶1上之基地台1且亦用作海上船舶2上之其他終端機裝置之一存取點。中繼終端機裝置2可經組態不存取基地台2。中繼終端機裝置2亦可中繼海上船舶2上之核心網路2或伺服器2與海上船舶1上之核心網路1或伺服器1之間的訊務。海上船舶2上之路由器2可在海上船舶2上之核心網路2、中繼終端機裝置2及伺服器2之間路由訊務。
同樣地，海上船舶3上之中繼終端機裝置3可存取海上船舶2上之基地台2且亦用作海上船舶3上之其他終端機裝置之一存取點。中繼終端機裝置3可經組態以不存取基地台3。中繼終端機裝置3亦可在海上船舶3上之核心網路3或伺服器3與海上船舶2上之核心網路2或伺服器2之間中繼訊務。海上船舶3上之路由器3可在海上船舶3上之核心網路3、中繼終端機裝置3及伺服器3之間路由訊務。如此一來，可形成一多中繼段網路，其中拓撲及涵蓋率係自組織。
儘管後文中將參考圖1來闡述本發明實施例，但本發明亦可應用於任何其他適合的海上通信系統。舉例而言，圖2圖解說明可應用本發明之一實施例之另一例示性通信系統。在此通信系統中，每一船舶包括一特殊基地台及一伺服器。特殊基地台具有基地台功能性及使用者終端機功能性。一船隻中之特殊基地台可用於設置另一船隻中之另一特殊基地台的無線電連接，且該特殊基地台可提供與相同船隻中之本地使用者及其他船隻中之其他特殊基地台的無線電連接。在船隻上之基地台及核心網路內，可在彼此之間轉發信令及服務資料資訊。如此一來，可為不同船隻中之特殊基地台設置通向陸上網路中之基地台之一無線回傳路徑且可往來於陸上網路中繼通信資訊。不同船隻上之伺服器可經由特殊基地台彼此連接。
術語終端機裝置亦可被稱為(例如)裝置、存取終端機、使用者終端機、使用者裝備(UE)、行動站、行動單元、用戶站等。其可指代可存取一無線通信網路且自該無線通信網路接收服務之任何終端裝置。舉例而言且不具限制性，終端機裝置可包含一可攜式電腦、例如一數位相機等一影像擷取終端機裝置、一遊戲終端機裝置、一音樂儲存與播放器、一行動電話、一蜂巢式電話、一智慧型電話、一平板電腦、一可穿戴裝置、一個人數位助理(PDA)等。
在一物聯網(IoT)情景中，一終端機裝置可表示實行監測及/或量測並將此等監測及/或量測之結果傳輸至另一終端機裝置及/或一網路裝備之一機器或其他裝置。在此情形中，終端機裝置可係一機器對機器(M2M)裝置，在一3GPP情況中，該機器對機器(M2M)裝置可被稱為一機器型通信(MTC)裝置。此等機器或裝置之特定實例係感測器、計量裝置(例如功率計)、工業機器、自行車、車輛或家用或個人器具(例如冰箱、電視機等)、個人佩戴品(例如手錶)等。
圖3係圖解說明根據本發明之一實施例的由一管理伺服器實行之一方法之一流程圖。該方法可應用於一網路，該網路包括一或多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於有執照頻譜及免執照頻譜之使用受國家管轄的一第二模式中。每一第一海上船舶可配備有一第一基地台及一第一伺服器。每一第二海上船舶可配備有一第二基地台及一第二伺服器。
在方塊302處，回應於指示一第二海上船舶可自第二模式切換至第一模式之一觸發事件，管理伺服器將第二海上船舶之一操作模式自第二模式更新至第一模式。作為一第一選項，管理伺服器可係一叢集，該叢集包括分佈於網路中之海上船舶中之至少兩者上的計算節點。儘管未展示用於圖1中之海上船舶之計算節點，但一海上船舶上之計算節點可係與伺服器分開設置且連接至圖1中所展示之對應路由器的一電腦。另一選擇為，此海上船舶上之計算節點及伺服器可由同一個電腦提供。舉例而言，可使用虛擬化技術將同一電腦劃分成多個虛擬機。虛擬機中之一者可用作伺服器且其他虛擬機可用作計算節點。作為一第二選項，管理伺服器可係第二海上船舶上之一第二伺服器。
舉一實例，觸發事件可係自位於該第二海上船舶上之一終端機裝置接收指示一第一狀態之一第一量測報告，該第一狀態係自位於該一或多個第一海上船舶上之一或多個第一基地台中之一者接收到之一信號品質比自陸上網路或位於另一第二海上船舶上之一第二基地台接收到之一信號品質大一預定值或大更多。預定值可類似於用於在LTE或任何其他適合RAT中進行小區交遞判定的偏差值。舉另一實例，觸發事件可係自位於該第二海上船舶上之一終端機裝置接收一第二量測報告，該第二量測報告指示該第一狀態已持續一預定時間段之一第二狀態。可經由應用層藉由一運營、管理及維護(OAM)組態及/或更新該預定時間段。
終端機裝置可係一中繼終端機裝置(例如，一CPE)或任何其他適合終端機裝置(例如，一個別使用者之一行動電話)。信號品質可表達為參考信號接收功率(RSRP)或參考信號接收品質(RSRQ)或信號對干擾雜訊比(SINR)，例如長期演進(LTE)中之小區特定參考信號(CRS)-RSRP/RSRQ或CRS-SINR、新無線電(NR)中之同步信號方塊(SSB)-RSRP/RSRQ或SSB-SINR或側鏈路中之頻道狀態資訊參考信號(CSI-RS)-SINR或RS-SINR等。可在主固定頻率及/或異頻/免執照頻率下量測信號品質。頻率可被表達為E-UTRA絕對射頻頻道數目(EARFCN)、NR絕對射頻頻道數目(NR-ARFCN)等。術語E-UTRA指代演進UMTS陸上無線電存取且術語UMTS指代通用行動電信系統。
作為一選項，可藉由第二海上船舶上之第二基地台(例如eNB/gNB)自該第二基地台所服務之終端機裝置獲得鄰近小區之小區資訊(例如，其頻率組態及小區ID (例如，E-UTRA小區全域識別符(ECGI)、NR小區全域識別符(NCGI)等)，該終端機裝置實行無線電資源控制(RRC)量測。第二基地台可將鄰近小區之小區資訊發送至管理伺服器，以使得終端機裝置可自管理伺服器獲得小區資訊。利用該小區資訊，終端機裝置可在以上第一狀態或第二狀態出現時實行量測並發送以上第一量測報告或第二量測報告。
作為另一選項，管理伺服器可經由位置服務(LCS)應用層自第二海上船舶上之一AIS系統獲得鄰近海上船舶之位置資訊。另外，如上文所闡述，管理伺服器亦可獲得鄰近小區之小區資訊。然後，管理伺服器可識別且最佳化與鄰近海上船舶對應之鄰近小區，並將此等輔助資訊發送至終端機裝置以提高小區搜尋效率及準確性。
另一選擇為，觸發事件可係自第二海上船舶上之終端機裝置接收以上第一量測報告或第二量測報告且第二海上船舶之定位資訊指示第二海上船舶位於可應用第一模式之一第一地理區域(例如一國際水域)處。
定位資訊可係考慮判定是否將第二海上船舶自第二模式切換至第一模式之一前提，此係可能的。因此，可基於以上所接收信號品質(來自一或多個第一海上船舶及來自一陸上網路或其他第二海上船舶)及/或第二海上船舶之定位資訊判定是否將第二海上船舶自第二模式切換至第一模式。
在方塊304處，管理伺服器將第二海上船舶之操作模式之更新通知給網路中之至少一個目標海上船舶。在管理伺服器係一叢集之情形中，至少一個目標海上船舶可係網路中之一或多個(第一或第二)海上船舶(更具體而言，一或多個海上船舶上之一或多個伺服器)。然後一或多個海上船舶可將通知廣播至其他海上船舶(若存在)以使得網路中之所有海上船舶可獲得通知。在管理伺服器係第二海上船舶上之第二伺服器之情形中，至少一個目標海上船舶可係網路中之一或多個其他海上船舶。類似地，可實行廣播以使得網路中之所有海上船舶可獲得通知。利用圖3之方法，可使一第二海上船舶自第二模式自動且有效地切換至第一模式。
為易於理解圖3之方法，圖4A圖解說明一例示性海上通信網路。如所展示，網路包括七個海上船舶，該七個海上船舶中之每一者配備有一基地台、一CPE及一網格伺服器。海上船舶V1、V2、V3、V4、V8及V9位於可應用第一模式之區域1中，且因此係第一海上船舶。海上船舶V7位於可應用第二模式之區域2中且因此係一第二海上船舶。海上船舶V7透過CPE 7直接連接至陸上網路。根據圖3之方法，若CPE 7偵測到自BS 9或BS 1 (例如，一異頻/RAT間/鄰近小區)所接收之信號品質比自陸上網路所接收之信號品質大一預定值或大更多，則CPE 7可將一量測報告觸發至其服務網格伺服器及與該服務網格伺服器連接之其他端點網格伺服器。然後，可在應用層中將此通知轉發且廣播至所有已連接網格伺服器。然後，所有已連接網格伺服器可在其鄰近網格節點表中對此新資訊進行更新(添加或刪除)。CPE 7之服務網格伺服器可根據圖6之方法重新組態新頻譜及頻率，圖6之方法將在稍後加以闡述。
圖5係圖解說明根據本發明之一實施例的由一管理伺服器實行之一方法之一流程圖。該方法可應用於一網路，該網路包括：兩個或更多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於有執照頻譜及免執照頻譜之使用受國家管轄之一第二模式中。每一第一海上船舶可配備有一第一基地台及一第一伺服器。每一第二海上船舶可配備有一第二基地台及一第二伺服器。
在方塊502處，回應於指示一第一海上船舶可自第一模式切換至第二模式之一觸發事件，管理伺服器將第一海上船舶之一操作模式自第一模式更新至第二模式。作為一第一選項，管理伺服器可係一叢集，該叢集包括分佈於網路中之海上船舶中之至少兩者上的計算節點，如上文所闡述。作為一第二選項，管理伺服器可係第一海上船舶上之一第一伺服器。
舉一實例，該觸發事件可係：自位於該第一海上船舶上之一終端機裝置接收到指示一第一狀態之一第一量測報告，該第一狀態係自位於該一或多個第二海上船舶上之一或多個第二基地台中之一者接收到之一信號品質比自位於另一第一海上船舶上之一第一基地台接收到之一信號品質大一預定值或大於該預定值。舉另一實例，該觸發事件可係自位於該第一海上船舶上之一終端機裝置接收到一第二量測報告，該第二量測報告指示該第一狀態已持續一預定時間段之一第二狀態。
另一選擇為，該觸發事件可係自第一海上船舶上之終端機裝置接收第一量測報告或第二量測報告且第一海上船舶之定位資訊指示第一海上船舶位於可應用第二模式的一第二地理區域(例如，國家水域)處。
類似於方塊302，以下亦係可能的：定位資訊可係考慮判定是否將第一海上船舶自第一模式切換至第二模式之一前提。因此，可基於以上所接收信號品質(來自一或多個第二海上船舶或一陸上網路及來自其他第一海上船舶)及/或第一海上船舶之定位資訊判定是否將第一海上船舶自第一模式切換至第二模式。
在方塊504處，管理伺服器將第一海上船舶之操作模式之更新通知給網路中之至少一個目標海上船舶。在管理伺服器係一叢集之情形中，至少一個目標海上船舶可係網路中之一或多個(第一或第二)海上船舶(更具體而言，一或多個海上船舶上之一或多個伺服器)。然後，一或多個海上船舶可將通知廣播至其他海上船舶(若存在)，以使得網路中之所有海上船舶可獲得該通知。在管理伺服器係第一海上船舶上之第一伺服器之情形中，該至少一個目標海上船舶可係網路中之一或多個其他海上船舶。類似地，可實行廣播，以使得網路中之所有海上船舶可獲得通知。利用圖5之方法，可將一第一海上船舶自第一模式自動且有效地切換至第二模式。
舉例而言，在圖4A中所展示之例示性海上網路中，根據圖5之方法，若CPE 9偵測到自BS 7或陸上網路所接收之信號品質比自BS 8所接收之信號品質大一預定值或大更多，則CPE 9可將一量測報告觸發至其服務網格伺服器及與該服務網格伺服器連接之其他端點網格伺服器。然後，可在應用層中將此通知轉發並廣播至所有連接網格伺服器。然後，所有連接網格伺服器可在其鄰近網格節點表中對此新資訊進行更新(添加或刪除)。
圖6係圖解說明根據本發明之一實施例的由一管理伺服器實行之一方法之一流程圖。該方法可應用於包括位於複數個各別第一海上船舶上之複數個第一基地台及第一伺服器之一網路。作為一例示性情境，該複數個第一海上船舶可處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中。該複數個第一海上船舶可經由一或多個第二海上船舶連接至一陸上網路，該一或多個第二海上船舶處於有執照頻譜及免執照頻譜之使用受國家管轄之一第二模式中。因此，可分配給該複數個第一海上船舶中之任一者或多者的一可用頻譜可包括免執照頻譜及有執照頻譜中排除已由該複數個第一海上船舶使用之一部分的一其餘部分。由於使用免執照頻譜及有執照頻譜之額外部分，可針對海上情境提供一高頻無線服務網路。確切而言，可提供額外頻寬以用於與多個未使用頻譜相關聯之(例如，eMBB) UE處理量，此在LTE中不受限制但亦可應用於NR頻譜。
作為一第一選項，管理伺服器可係一叢集，該叢集包括計算節點分佈於該複數個第一海上船舶中之至少兩者上。儘管圖1中未展示海上船舶之計算節點，但一第一海上船舶上之計算節點可係與第一伺服器分開設置且連接至圖1中所展示之對應路由器的一電腦。另一選擇為，此第一海上船舶上之計算節點及第一伺服器可由同一個電腦提供。舉例而言，可使用虛擬化技術將同一電腦劃分成多個虛擬機。該等虛擬機中之一者可用作第一伺服器，且其他虛擬機可用作計算節點。亦係可能的是，管理伺服器可係一叢集，該叢集包括分佈於網路中之海上船舶中之至少兩者上(例如，分佈於該複數個第一海上船舶以及一或多個第二海上船舶中之至少兩者上)的計算節點。作為一第二選項，管理伺服器可係該複數個第一伺服器中之一者。針對此選項，實行圖6之方法所需之資訊可自其他第一伺服器同步去向此第一伺服器(用作管理伺服器)。管理伺服器可係網路中之伺服器中之一者(例如，該複數個第一伺服器以及一或多個第二伺服器中之一者)亦係可能的。
自網路中之網格伺服器及封包核心角度看，個別船隻上之所有實體節點通常被視為可在海上網路中實行之散佈式架構。然而，就稍後所闡述的基於服務之介面(SBI)訊息以及基於用戶端&伺服器服務之應用而言，第一選項之雲端原生架構比第二選項之散佈式架構更好。另外，在叢集中，可實行負載平衡或節點負載分擔以進行稍後所闡述之得分計算及更新。不在應用層面而是在平臺層面，穩定性及可恢復性可更好。雲端原生技術(例如，OpenStack VM及Kubernetes Container型網路)亦可應用於此架構而非船隻上之某些實體節點。
在方塊602處，回應於指示該複數個第一海上船舶中之兩者或更多者需要一頻譜分配的一觸發事件，管理伺服器基於與網路相關之資訊判定兩個或更多個第一海上船舶在頻譜分配中之重要性值。觸發事件之實例可包含但不限於：管理伺服器自兩個或更多個第一海上船舶上之第一伺服器接收頻譜請求；在完成一頻譜分配之後，將兩個或更多個第一海上船舶之重要性值中之至少一者改變一預定臨限值或更大；及在完成一頻譜分配之後，增大或減小該複數個第一海上船舶之數目。
舉例而言，與網路相關之資訊可包括該複數個第一海上船舶之定位資訊。定位資訊之實例可包含但不限於：地理位置資訊，例如全球導航衛星系統(GNSS)資訊；移動狀態，例如速度與方向(例如行駛)、船隻之間的距離等。定位資訊可自部署於第一海上船舶上之一AIS獲得。亦可能與網路相關之資訊可包括該複數個第一海上船舶以及一或多個第二海上船舶之定位資訊。
舉另一實例，與網路相關之資訊可包括兩個或更多個第一海上船舶之頻譜請求資訊。頻譜請求資訊之實例可包含但不限於：所請求頻譜頻寬、關於是請求較低頻率還是較高頻率之資訊等。頻譜請求資訊可自兩個或更多個第一海上船舶上之第一基地台獲得。
舉又一實例，與網路相關之資訊可包括兩個或更多個第一海上船舶之服務請求資訊。服務請求資訊可包括兩個或更多個第一海上船舶所請求之QoS (例如，第五代(5G) QoS識別符(5QI))。服務請求資訊可自兩個或更多個第一海上船舶上之核心網路獲得。
舉又一實例，與網路相關之資訊可包括指示可用於兩個或更多個第一海上船舶之頻譜的可用頻譜資訊。如上文所述，在該複數個第一海上船舶處於第一模式中之情形中，可用頻譜可包括免執照頻譜及有執照頻譜中排除已由該複數個第一海上船舶使用之一部分的一其餘部分。另外，每當已為該複數個第一海上船舶中之任一者或多者實行一頻譜分配時，可藉由減去已被分配頻譜更新可用頻譜。
舉又一實例，與網路相關之資訊可包括與自兩個或更多個第一海上船舶延伸至直接連接至陸上網路之一第二海上船舶之鏈相關的鏈資訊。鏈資訊之實例可包含但不限於限制：自第一海上船舶延伸至直接連接至陸上網路之第二海上船舶之鏈之拓撲資訊(或僅被稱為鏈上之根節點)；與鏈相關之歷史(例如，經增強行動寬頻(eMBB))訊務處理量資訊；鏈所允許之頻寬及稍後所闡述之鏈之歷史得分(第五得分及/或第六得分)。舉例而言，鏈之拓撲資訊可包括鏈上之各別海上船舶(或簡單地被稱為節點)之小區ID、指示鏈上之各別節點之間的鏈路關係的連接狀態資訊等。為獲得拓撲資訊，網路之每一基地台(或伺服器)可將小區ID及鏈路關係(相對於已連接之海上船舶)與其他基地台(或伺服器)共用。歷史訊務處理量資訊可自鏈上之各別節點處之基地台獲得。
舉又一實例，與網路相關之資訊可包括定位資訊、頻譜請求資訊、服務請求資訊、可用頻譜資訊及鏈資訊之任何組合。
針對可係兩個或更多個第一海上船舶中之任一者之一第一海上船舶，可實施方塊602作為圖7之方塊706至708。在方塊706處，管理伺服器基於定位資訊、頻譜請求資訊、服務請求資訊、可用頻譜資訊及鏈資訊中之一或多者判定第一海上船舶之一或多個得分。在方塊708處，管理伺服器基於該一或多個得分判定第一海上船舶之重要性值。
在使用包括該複數個第一海上船舶之地理位置及移動狀態之定位資訊的一情形中，方塊706可包括圖8之方塊810。在方塊810處，管理伺服器基於定位資訊判定反映第一海上船舶與其他第一海上船舶(例如，其餘第一海上船舶)之間的一接近程度的一第一得分。舉例而言，第一海上船舶與另一第一海上船舶之間的地理距離愈小，則第一海上船舶與另一第一海上船舶之間的接近程度愈高。類似地，第一海上船舶與另一第一海上船舶的移動方向之間的差異愈小，則其之間的接近程度愈高。對應地，在方塊708處，接近程度愈高，則第一海上船舶之經判定重要性值愈大。注意，此關係係在其他條件保持相同的情況下提出。
舉一例示性實例，節點k船隻(參考船隻)之第一得分
Figure 02_image001
可表達為：
Figure 02_image003
其中
Figure 02_image005
係含有節點k船隻之緯度及經度之一向量，
Figure 02_image007
係含有節點i船隻之緯度及經度之一向量，
Figure 02_image009
係節點k船隻之一瞬時速度向量，
Figure 02_image011
係節點i船隻之一瞬時速度向量， D()及 S()係節點k船隻與節點i船隻之間的純量效能函數，
Figure 02_image013
可計算節點k船隻與節點i船隻之間的一向量且將以緯度及經度表達之此向量變換成以矩形平面座標表達之一向量， S()可計算節點k船隻與節點i船隻之間的一瞬時速度向量，
Figure 02_image015
表示一向量之範數， α及 β分別係距離及速度之權重因子。參數 N係網路中之其餘第一海上船舶(或其餘第一船隻)之數目。因此， S K1 表示當依照參考船隻觀察其餘第一船隻時依照參考船隻而對其餘第一船隻在地理距離及相對移動方向方面進行評分而得到之一總得分。此意味著第一得分係一節點級得分。
亦可能，第一得分可反映網路中之第一海上船舶與其他海上船舶(例如，其餘海上船舶)之間的一接近程度。在此提及之「其他海上船舶」可涵蓋第一海上船舶及第二海上船舶。舉例而言，認為船舶V1處於公海模式中且船舶V2處於近海模式中。當船舶V1向其他船舶請求額外頻寬時，船舶V1可選擇船舶V2來達到此目的。若船舶V1得到根據船舶V1之重要性值而被分配一額外頻寬之一機會，且若船舶V2可支援船舶V1所請求之額外頻寬，則針對船舶V1之頻譜分配成功。
在使用包括兩個或更多個第一海上船舶所請求之頻譜頻寬之頻譜請求資訊的一情形中，方塊706可包括圖8之方塊812。在方塊812處，管理伺服器基於頻譜請求資訊判定反映第一海上船舶所請求之一頻譜頻寬之一第二得分。因此，第二得分係一節點級得分。舉例而言，可使用隨所請求頻寬單調地增大之一函數計算第二得分 S2。對應地，在方塊708處，所請求頻寬愈大，則第一海上船舶之所判定重要性值愈大。
在使用包括兩個或更多個第一海上船舶所請求之QoS之服務請求資訊的一情形中，方塊706可包括圖8之方塊814。在方塊814處，管理伺服器基於服務請求資訊判定反映所第一海上船舶請求之QoS之一第三得分。因此，該第三得分係一節點級得分。舉例而言，可使用隨所請求QoS單調地增大之一函數計算第三得分 S3。對應地，在方塊708處，所請求QoS愈高，第一海上船舶之所判定重要性值愈大。
在使用上文所提及之定位資訊及頻譜請求資訊之一情形中，方塊706可包括圖8之方塊816。在方塊816處，管理伺服器基於定位資訊及頻譜請求資訊判定反映第一海上船舶在所請求頻率方面之一優先級的一第四得分。舉例而言，請求具有較低頻率之一較小頻寬之一船隻與請求具有較高頻率之一較大頻寬之一船隻相比，可針對兩個船隻分別計算第四得分及第二得分以基於該兩個得分實行一總比較。舉例而言，所請求頻率可表達為一EARFCN或NR-ARFCN。因此，該第四得分可係一節點對節點xARFCN級得分。可基於在所請求頻率下第一海上船舶與由第一海上船舶服務之其他第一海上船舶之間的一路徑損耗來計算第四得分 S4。可基於一地理路徑損耗模型估計路徑損耗，該地理路徑損耗模型可係海上船舶之間的距離與所請求頻率的一函數。對應地，在方塊708處，第一海上船舶之優先級愈高(路徑損耗愈低)，第一海上船舶之所判定重要性值愈大。
在使用第一海上船舶之鏈資訊之一情形中，方塊706可包括圖8之方塊818。第一海上船舶之鏈資訊可包括：自第一海上船舶延伸至直接連接至陸上網路(或鏈之根節點)之第二海上船舶之鏈之拓撲；及與鏈相關之歷史訊務處理量資訊。在方塊818處，管理伺服器基於該鏈資訊判定一第五得分，該第五得分係至少自不包括該第一海上船舶之鏈之歷史訊務處理量導出。因此，該第五得分係一鏈級得分。注意，表達「鏈之歷史訊務處理量」可意指：在鏈數目係一個的情形中「鏈之一歷史訊務處理量」；及在鏈數目係多於一個之情形中「鏈之歷史訊務處理量」。舉一實例，第五得分 S5可表達為：
Figure 02_image017
， 其中 j係鏈之索引且在網路中係唯一的， S5 j 係不包括該第一海上船舶之第 j鏈上之各別海上船舶之歷史訊務處理量之和，且 n係鏈數目。舉另一實例，第五得分 S5可表達為：
Figure 02_image019
鏈 j之歷史頻譜效率可計算為：
Figure 02_image021
其中 l係鏈上之海上船舶之索引， m係不包括該第一海上船舶之鏈上之海上船舶之數目且可隨鏈而變化， w l 係節點 l之權重且此等權重之和係1。舉又一實例，可使用不包括該第一海上船舶之鏈之歷史頻譜效率之一和來作為第五得分。即，此實例中之 S5 j 係不包括該第一海上船舶之鏈 j之歷史頻譜效率。注意，表達「鏈之歷史頻譜效率之一和」可意指：在鏈數目係1之情形中「鏈之一歷史頻譜效率」；及在鏈數目多於一個之情形中「鏈之歷史頻譜效率之一和」。舉又一實例，第一海上船舶之所估計處理量的一和可用作第五得分，該等所估計處理量係基於不包括該第一海上船舶之鏈之歷史頻譜效率。即，此實例中之 S5 j 係第一海上船舶之所估計處理量，該所估計處理量係基於不包括該第一海上船舶之鏈 j之歷史頻譜效率。對應地，在方塊708處，和愈大，則第一海上船舶之經判定重要性值愈大。
在使用第一海上船舶之鏈資訊且存在多個鏈之一情形下，方塊706可包括圖8之方塊820。在此情形中，第一海上船舶之鏈資訊可包括：自第一海上船舶延伸至直接連接至陸上網路之第二海上船舶之多個鏈之拓撲；及與該多個鏈相關之歷史訊務處理量資訊。在方塊820處，管理伺服器基於鏈資訊判定一第六得分，該第六得分反映由第一海上船舶自多個鏈選擇之一鏈之一重要性程度。舉例而言，在圖4B中所展示之例示性海上網路中，海上船舶V1具有通向海上船舶V7 (根節點)之兩個鏈。第一鏈係自V1至V7且第二鏈係自V1至V5至V6再至V7。認為，第一鏈之重要性程度係0.1且第二鏈之重要性程度係0.2。然後，海上船舶V7將會選擇重要性程度較大之第二鏈。若兩個鏈具有相同的重要性程度，則海上船舶可選擇其中之一即可(例如，以一隨機方式)。舉例而言，多個鏈中之一鏈之一重要性程度可經判定，以使得鏈之一預定量度愈大，對該鏈之選擇愈不頻繁。預定量度之實例可包含但不限於：不包括該第一海上船舶之鏈之一歷史訊務處理量；不包括該第一海上船舶之鏈之一歷史頻譜效率；第一海上船舶之一所估計處理量，該所估計處理量係基於不包括該第一海上船舶之鏈之歷史頻譜效率；及第一海上船舶之所估計處理量與不包括該第一海上船舶之鏈之歷史訊務處理量之間的一比率。
作為一例示性實例，上文所闡述之 S5 j 可用作預定量度。然後，可利用一校正因子
Figure 02_image023
計算鏈 j之重要性程度 W6 j ，如下文所展示：
Figure 02_image025
。 注意，若選擇鏈 j來存取新節點，則其他鏈之重要性程度不發生改變。 W6 j 之初始值可係一系統可組態參數。舉例而言，多個鏈之初始值可等於或不同於彼此。在後一種情形中，多個鏈之初始值可與 S5 j 成比例。亦注意，0.1係僅一例示性實例，僅出於圖解說明目的而不具限制性。
在方塊824處，管理伺服器判定第一海上船舶所選擇之鏈之權重作為一第六得分。因此，第六得分係一鏈級得分。對應地，在方塊708處，第六得分愈大，則第一海上船舶之所判定重要性值愈大。
在在方塊706處判定以上第六得分中之多於一者的一情形中，可在方塊708處使用同時滿足多於一個得分與上文所闡述之重要性值之間的關係的一函數來判定第一海上船舶之重要性值。舉一例示性實例，認為：以上接近程度愈高，則第一得分愈大；所請求頻寬愈大，則第二得分愈大；所請求QoS愈高，則第三得分愈大；以上路徑損耗愈大，則第四得分愈大；以上和愈大，則第五得分愈大；且所選擇鏈之以上權重愈大，則第六得分愈大。然後，在使用第六得分之一情形中，第一海上船舶之重要性值 S client 可表達為：
Figure 02_image027
返回參考圖6，在方塊604處，管理伺服器至少基於該等重要性值將一可用頻譜分配給兩個或更多個第一海上船舶。可用頻譜已在上文加以闡述且其細節在此不再贅述。舉例而言，方塊604可實施為圖9之方塊922至926。在方塊922處，管理伺服器基於重要性值判定可用頻譜中將被分配給兩個或更多個第一海上船舶之部分之頻寬。舉例而言，欲被分配給一第一海上船舶之部分之頻寬可被判定為：可用頻譜之一頻寬乘以第一海上船舶之重要性值與兩個或更多個第一海上船舶之重要性值之一和的一比率。此可表達為：
Figure 02_image029
其中
Figure 02_image031
係兩個或更多個第一海上船舶當中之第 i個第一海上船舶之重要性值，m係兩個或更多個第一海上船舶之數目，叢集DB指代叢集之資料庫，且 B i 係將分配給第 i個第一海上船舶之部分之頻寬。
舉一例示性實例，在一整個鏈中位於第一地理區域中之所有第一海上船舶皆需要頻譜分配的一情形中，可將總可用頻譜分為N個區段，其中N係此等第一海上船舶之數目。每一區段之頻寬可根據每一海上船舶之重要性值而定。鏈可被界定為通向連接至陸上網路之根節點之最後中繼線。
在方塊924處，管理伺服器基於一或多個預定規則判定可用頻譜中之若干部分的位置。該一或多個預定規則可包括以下各項中之至少一者：(1)優先選擇較低頻帶來用於頻譜分配；(2)在頻譜分配中優先考慮較大頻寬；(3)優先選擇連續頻帶來用於頻譜分配；(4)在未剩下連續頻帶之一情形中，再次使用已被分配頻帶以形成一連續頻帶；(5)儘可能利用碎片頻帶；及(7)避免頻譜衝突以減少頻率干擾。在使用規則(4)之情形中，可使用軟頻率網路技術。舉例而言，可自以下檔案獲得軟頻率網路技術之細節：「Adaptive Soft Frequency Reuse for Inter-Cell Interference Coordination in SC-FDMA Based 3GPP LTE Uplinks」(在IEEE GLOBECOM 2008 - 2008 IEEE全球電信會議上公佈，會議日期為2008年11月30日至12月4日)；及「Soft Frequency Reuse in the Uplink of an OFDMA Network」(在2010 IEEE第71屆車輛技術會議上公佈，會議日期為2010年5月16日至19日)。注意，規則(4)及規則(7)彼此衝突且無法同時使用。
在方塊926處，管理伺服器將與該等部分之所判定頻寬及位置相關的資訊發送至兩個或更多個第一海上船舶上的第一伺服器。舉例而言，針對兩個或更多個第一海上船舶中之每一者，僅可將關於頻寬及與此海上船舶對應之位置的資訊發送至此第一海上船舶上的對應第一伺服器。然後，可經由服務小區，使用固定頻率節點將此資訊遞送至一請求終端機裝置。
舉一例示性實例，圖10圖解說明根據本發明之一實施例之頻譜分配之一程序。認為，來自三個船隻(亦被稱為用戶端1、用戶端2及用戶端3)之頻譜請求在一預定時間段內到達管理伺服器。因此一起處置該等頻譜請求。亦假定，將整個頻譜劃分成14個區段，且已分配區段4、5、8、11及12。如此，未經分配區段1至3、6、7、9、10及13、14可用於頻譜分配。亦假定，用戶端1請求分配2個區段，且用戶端2及用戶端3中之每一者請求分配3個區段。則，根據以上規則(1)，頻譜分配自較低頻帶開始。根據以上規則(2)，用戶端2及用戶端3中之每一者所請求之頻寬大於用戶端1所請求之頻寬，優先為用戶端2及用戶端3實行頻譜分配。由於來自用戶端2之頻譜請求早於來自用戶端3之頻譜請求，因此將區段1至3分配給用戶端2，且將區段6至7分配給用戶端3。然後，根據以上規則(1)及(3)，將區段9至10分配給用戶端1，且進一步將區段13分配給用戶端3。
注意，圖10僅展示用於闡釋頻譜分配規則之一足夠頻譜情境。除此情境之外，可存在所請求頻寬大於可用頻譜之頻寬的一不充分頻譜情境。在此情形中，按照頻率之升序，可將各別連續頻帶分配給請求用戶端以使得具有一愈高重要性值之用戶端之頻譜請求優先得到滿足。此可與比例公平(PF)排程演算法類似地被實施。
圖11係圖解說明根據本發明之一實施例的一通信系統中之不同實體之間的介面之一圖。如所展示，在此實例中，一海上船舶配備有一演進節點B (eNB)、一網格伺服器、一CPE、一GNSS及一操作支援系統(OSS)。一雲端伺服器分佈於例如圖1或圖2中所展示之通信系統中。網格伺服器可透過介面A與CPE之應用層進行通信(例如，自CPE之應用層接收量測資訊)。網格伺服器可透過介面B與eNB進行通信(例如，將一命令發送至eNB)。網格伺服器可透過介面C與GNSS進行通信(例如，經由LCS應用程式自GNSS接收地理資訊)。網格伺服器可透過介面D與雲端伺服器進行通信，介面D可被稱為一網格服務介面。舉例而言，網格伺服器可透過介面E與OSS進行通信以組態該網格伺服器。
圖12係圖解說明根據本發明之一實施例之一例示性程序之一圖。如所展示，服務網格伺服器可獲得上文所闡述之定位資訊及鏈資訊。服務網格伺服器亦可藉由MeshConfig經由SBI透過介面B獲得上文所闡述之頻譜請求資訊及服務請求資訊，SBI將在稍後加以闡述。網格伺服器可透過介面D將一頻譜分配請求發送至叢集。藉由實行圖6之方法，叢集可將含有節點頻譜之一授權之一頻譜分配回應發送至服務網格伺服器。
舉實施本發明之解決方案之一例示性實例，在公海模式或公海區域中，為使一船舶基於固定頻率自近海模式或近海區域切換至某些免執照頻譜，船舶保持來自近海區域/模式之至少一個固定頻率頻譜。在每一網格通信機會(例如，船舶模式切換事件、船舶頻譜請求事件等)期間經由網格應用層將候選免執照頻譜清單廣播至每一網格節點。一旦一特定船舶請求額外頻譜，則網格服務請求包含自身及其先前中繼段節點/鏈資訊，如下：(1)在網路組態之後由CPE/UE選擇之頻率(EARFCN、NR-ARFCN)；(2)總頻寬；(3) QoS/5QCI資訊；(4)路由資訊(資料網路名稱(DNN)/存取點名稱(APN)網際網路協定(IP)位址)。應用協定可係第五代(5G)中之SBI超文字傳送協定(HTTP)/HTTP、或第四代(4G)中之串流控制傳輸協定(SCTP)/GPRS隧道協定使用者平面(GTP-U)。術語GPRS指代通用封包無線電服務。如圖13中所展示，用戶端與伺服器之間的應用層訊息可包含：雙向的請求/回應及修改/Ack；及釋放訊息，其係單向的且包含移動終止(MT)或行動啟呼(MO)釋放。
對3GPP技術規格(TS) 29.5xx之SBI定義做出的改變可如下。 1.1 結構化資料類型類型：MeshNodeConfig 網格節點組態元素之目的係提供調頻節點能力及服務節點之網格伺服器鏈之組態。 表 1 ：類型 MeshNodeConfig 之 定義
屬性名 資料類型 P 基數 說明
最大網格節點數目 U 整數 M 整數 (0..255)
最大網格節點中繼段 U 整數 M 整數 (0..127)   
最大網格中繼段深度 U 整數 M 整數 (0..127)   
＞網格節點層級1數目 U整數 M 整數(0..127)   
＞網格節點層級1    M      
＞＞請求頻寬清單 陣列(頻寬)    M 1..N 指代TS38.101中之最大傳輸頻寬組態
＞＞所允許頻寬清單 陣列(頻寬) M 1..N 指代TS38.101中之最大傳輸頻寬組態
＞＞請求EARFCN清單 陣列(EARFCN)    M 1..N 在編號TS 36.104/ TS38.101中對應於FDD之N DL及TDD之N DL/UL。
＞＞請求NR-ARFCN清單 陣列(NR-ARFCN)    M 1..N 在編號TS 36.104/TS38.101中對應於FDD之N DL及TDD之N DL/UL。
＞＞所允許EARFCN清單 陣列(EARFCN)    M 1..N 在編號TS 36.104 /38.101中對應於FDD之N DL及TDD之N DL/UL。
＞＞所允許NR-ARFCN清單 陣列(NR-ARFCN)    M 1..N 在編號TS 36.104 /38.101中對應於FDD之N DL及TDD之N DL/UL。
＞＞路由資訊清單    陣列(路由資訊)    M 1…N 包含先前中繼段APN/DNN IP位址資訊，參考TS 29,571類型：路由資訊
＞＞SubscribedDefaultQos清單 陣列(SubscribedDefaultQos) M 1…N   
… … … … ..
＞網格節點層級2數目    O NTEGER (0..127)   
＞網格節點層級2            
…            
＞網格節點層級3數目    O NTEGER (0..127)   
＞網格節點層級3            
….            
              
1.2   SBI YAML 設計1.2.1 #29.5xx中之STRUCTURED DATA TYPES MeshNodeConfig： 類型：目標 性質： MaxMesh NodeNumbers ： 類型：整數 最小值：0 最大值：255 MaxMesh NodHops ： 類型：整數 最小值：0 最大值：127 MaxMesh HopDepths ： 類型：整數 最小值：0 最大值：127 請求： - MaxMesh NodeNumbers - MaxMesh NodHops - MaxMesh HopDepth - RequestBandwidthListoneOf： - type: array items: $ref: '#/components/schemas/DLbandwidth $ref: '#/components/schemas/ULbandwidth minItems：0 -AllowedBandwidthListoneOf： - type: array items: $ref: '#/components/schemas/DLbandwidth $ref: '#/components/schemas/ULbandwidth minItems: 0 …. 1.2.2 # 海上網格網路服務 Yaml 檔案 ( 待標準化 ) ：openapi: 3.0.0 info: version: '1.0.0.alpha-1' title: Ngmesh_App description: | Ngmlc_Location Service. © 2020, 3GPP Organizational Partners (ARIB, ATIS, CCSA, ETSI, TSDSI, TTA, TTC). All rights reserved. externalDocs: description: 3GPP TS 29.xxx V16.0.0; 5G System; Martime Mesh Network Services; Stage 3 url: 'http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/29_series/29.5xx/' servers: - url: '{apiRoot}/ngmesh-app/v1' variables: apiRoot: default: https://example.com description: apiRoot as defined in clause 4.4 of 3GPP TS 29.501 security: - {} - oAuth2ClientCredentials: - ngmesh-app paths: /spectrum-request: post: summary: Request spectrum of an UE operationId: spectrumrequest tags: - Request spectrum requestBody: content: application/json: schema: $ref: '#/components/schemas/InputData' required: true responses: '200': description: Expected response to a valid request content: application/json: schema: $ref: '#/components/schemas/MeshNodeConfig' '400': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/400' '401': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/401' '403': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/403' '404': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/404' '411': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/411' '413': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/413' '415': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/415' '429': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/429' '500': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/500' '503': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/503' '504': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/504' default: $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/default' /spectrum-response: post: summary: Response of an request spectrum of an UE operationId: spectrumresponse tags: - Response spectrum requestBody: content: application/json: schema: $ref: '#/components/schemas/MeshNodeConfig' required: true responses: '204': description: Expected response to a successful request '400': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/400' '401': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/401' '403': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/403' '404': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/404' '411': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/411' '413': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/413' '415': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/415' '429': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/429' '500': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/500' '503': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/503' '504': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/504' default: $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/default' /spectrum-modification: post: summary: update UE spectrum information operationId: Modificationspectrum tags: - Modification Spectrum requestBody: content: application/json: schema: $ref: '#/components/schemas/MeshNodeConfig' required: true responses: '204': description: Expected response to successful Mesh node configuration modification '400': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/400' '401': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/401' '403': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/403' '404': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/404' '411': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/411' '413': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/413' '415': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/415' '429': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/429' '500': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/500' '503': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/503' '504': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/504' default: $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/default' /spectrum-modification-ack: post: summary: response of UE spectrum information operationId: Modificationspectruresponse tags: - Modification Spectrum Response requestBody: content: application/json: schema: $ref: '#/components/schemas/MeshNodeConfig' required: true responses: '204': description: Expected response to successful Mesh node configuration modification ack '400': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/400' '401': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/401' '403': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/403' '404': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/404' '411': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/411' '413': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/413' '415': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/415' '429': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/429' '500': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/500' '503': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/503' '504': $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/504' default: $ref: 'TS295xx_CommonData.yaml#/components/responses/default' /spectrum-release: post: summary: release of UE spectrum information operationId: Releasespectrum tags: - Release Spectrum requestBody: content: application/json: schema: $ref: '#/components/schemas/MeshNodeConfig' required: true responses: no response components: securitySchemes: oAuth2ClientCredentials: type: oauth2 flows: clientCredentials: tokenUrl: '{nrfApiRoot}/oauth2/token' scopes: ngmlc-loc: Access to the Nmesh_App API schemas: # # COMPLEX TYPES # # MeshNodeConfig: type: object properties: MaxMeshNodeNumbers: type: integer minimum: 0 maximum: 255 MaxMeshNodHops: type: integer minimum: 0 maximum: 127 MaxMeshHopDepths: type: integer minimum: 0 maximum: 127 required: - MaxMeshNodeNumbers - MaxMeshNodHops - MaxMeshHopDepth -RequestBandwidthList oneOf: - type: array items: $ref: '#/components/schemas/DLbandwidth $ref: '#/components/schemas/ULbandwidth minItems: 0 -AllowedBandwidthList oneOf: - type: array items: $ref: '#/components/schemas/DLbandwidth $ref: '#/components/schemas/ULbandwidth minItems: 0 ... ##其他參考表1 1.3 在公海模式下在頻譜修改期間之頻譜回應：此係頻譜修改之一實例： 叢集之頻譜表
屬性名 資料類型 P 基數
已連接網格節點數目 Uinteger M 整數 (0..255)
連接鏈數目 Uinteger M 整數 (0..127)
得分節點 陣列 ( 浮動 ) M (0,1) 1…M
得分鏈 陣列 ( 浮動 ) M (0,1)1..K
＞ 網格鏈 1 Uinteger M 整數 (0..127)
＞鏈深度 Uinteger M 整數(0..127)
＞鏈拓撲 陣列(網格節點ID) M 1..N
＞剩下的鏈頻寬 陣列(頻寬,Uinteger)： [100 MHz,2 80MHz,1 50MHz,320 MHz,5 …]    M 1..N
＞＞所允許之節點2頻寬 陣列(頻寬) M 1..N
＞＞所允許之節點3頻寬 陣列(頻寬) M 1..N
＞＞所允許之節點4頻寬 陣列(頻寬) M 1..N
＞＞所允許之EARFCN清單 陣列(EARFCN) M 1..N
＞＞所允許之NR-ARFC清單 陣列(NR-ARFCN) M 1..N
＞ 網格鏈 2 Uinteger M 整數 (0..127)
＞鏈深度 Uinteger M 整數(0..127)
＞鏈拓撲 陣列(網格節點ID) M 1..N
＞＞所允許節點8頻寬 陣列(頻寬) M 1..N
＞＞所允許節點9頻寬 陣列(頻寬) M 1..N
           
＞＞所允許EARFCN清單 陣列(EARFCN)    M 1..N
＞＞所允許NR-ARFCN清單 陣列(NR-ARFCN)    M 1..N
＞＞路由資訊清單    陣列(RouteInformation)    M 1…N
＞＞SubscribedDefaultQos清單 陣列(SubscribedDefaultQos) M 1…N
… … … …
           
若用戶端在頻譜修改上之得分係Sj＜Si＜Sk，則頻譜叢集將指派其所應用頻寬。則：
屬性名 資料類型 P 基數
所連接網格節點數目 Uinteger M N+1
所連接鏈數目 Uinteger M 整數 (0..127)
得分節點 陣列 ( 浮動 ) M (0,1) 1…M+1
得分鏈 陣列 ( 浮動 ) M (0,1)1..K
＞ 網格鏈 1 Uinteger M 整數 (0..127)
＞鏈深度 Uinteger M 整數(0..127)
＞鏈拓撲 陣列(網格節點ID，IDi) M 1..N
＞剩下之鏈頻寬 陣列(頻寬，Uinteger)： [100 MHz,1 80MHz,1 50MHz,320 MHz,5 …]    M 1..N
＞＞所允許節點2頻寬 陣列(頻寬) M 1..N
＞＞所允許節點3頻寬 陣列(頻寬) M 1..N
＞＞所允許節點4頻寬 陣列(頻寬) M 1..N
＞＞所允許節點7頻寬 陣列(頻寬) M (100MHz)
＞＞所允許EARFCN清單 陣列(EARFCN) M 1..N
＞＞所允許NR-ARFCN清單 陣列(NR-ARFCN,ID7) M 1..N+1
＞ 網格鏈 2 Uinteger M 整數 (0..127)
…..         
＞＞RouteInformation清單    陣列(RouteInformation)    M 1…N
＞＞SubscribedDefaultQos清單 陣列(SubscribedDefaultQos) M 1…N
… … … …
           
圖14係展示適合用於實踐本發明之某些實施例之一設備之一方塊圖。舉例而言，上文所闡述之管理伺服器及終端機裝置中之任一者可透過設備1400來實施。如所展示，設備1400可包含一處理器1410、儲存一程式之一記憶體1420，且視情況包含透過有線通信及/或無線通信與其他外部裝置傳達資料之一通信介面1430。
程式包含程式指令，該等程式指令在由處理器1410執行時使得設備1400根據本發明之實施例操作，如上文所論述。即，本發明之實施例可至少部分地由可由處理器1410執行之電腦軟體、或由硬體或由軟體與硬體之一組合實施。
記憶體1420可係適合於局域技術環境之任何類型且可使用任何適合的資料儲存技術來實施，例如基於半導體之記憶體裝置、快閃記憶體、磁性記憶體裝置與系統、光學記憶體裝置與系統、固定記憶體與可移除記憶體。處理器1410可係適合於局域技術環境之任何類型，且可包含以下各項中之一或多者：一般用途電腦、特殊用途電腦、微處理器、數位信號處理器(DSP)及基於多核心處理器架構之處理器(舉非限制性實例)。
圖15係展示根據本發明之一實施例之一管理伺服器之一方塊圖。管理伺服器可用於一網路中。網路包括位於複數個各別第一海上船舶上之複數個第一基地台及第一伺服器。如所展示，管理伺服器1500包括一判定模組1502及一分配模組1504。判定模組1502可經組態以回應於指示該複數個第一海上船舶中之兩者或更多者需要一頻譜分配之一觸發事件而基於與網路相關之資訊判定兩個或更多個第一海上船舶在頻譜分配中之重要性值，如上文關於方塊602所闡述。分配模組1504可經組態以至少基於重要性值將一可用頻譜分配給兩個或更多個第一海上船舶，如上文關於方塊604所闡述。
圖16係展示根據本發明之一實施例之一終端機裝置之一方塊圖。終端機裝置可用於一網路中之一第二海上船舶上。網路包括：一或多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於有執照頻譜及免執照頻譜之使用受國家管轄之一第二模式中。如所展示，終端機裝置1600包括一判定模組1602及一通知模組1604。判定模組1602可經組態以至少基於自一或多個第一海上船舶及自一陸上網路或其他第二海上船舶接收之信號品質來判定第二海上船舶是否需要自第二模式切換至第一模式，如上文所闡述相對於方塊302。通知模組1604可經組態以在判定第二海上船舶需要自第二模式切換至第一模式時將一判定結果通知給第二海上船舶上之一第二伺服器，如上文關於方塊304所闡述。
圖17係展示根據本發明之一實施例之一終端機裝置之一方塊圖。終端機裝置可用於一網路中之一第一海上船舶上。該網路包括：兩個或更多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於有執照頻譜及免執照頻譜之使用受國家管轄之一第二模式中。如所展示，終端機裝置1700包括一判定模組1702及一通知模組1704。判定模組1702可經組態以至少基於自一或多個第二海上船舶或陸上網路及自其他第一海上船舶接收之信號品質判定第一海上船舶需要是否自第一模式切換至第二模式，如上文關於方塊502所闡述。通知模組1704可經組態以當判定第一海上船舶需要自第一模式切換至第二模式時將一判定結果通知給第一海上船舶上之一第一伺服器，如上文關於方塊504所闡述。可藉由硬體或軟體或硬體與軟體組合來實施上文所闡述之模組。
一般來說，可以硬體或特殊用途電路、軟件、邏輯或其任何組合來實施各種例示性實施例。舉例而言，某些態樣可以硬體來實施，而其他態樣可以可由一控制器、微處理器或其他計算裝置執行之韌體或軟體來實施，但本發明並不限於此。雖然可將本發明之例示性實施例之各種態樣圖解說明且闡述為方塊圖、流程圖或使用某一其他圖形表示，但應理解，本文中所闡述之此等區塊、設備、系統、技術或方法可以(舉非限制性實例)硬體、軟體、韌體、特殊用途電路或邏輯、一般用途硬體或控制器或其他計算裝置或其某一組合來實施。
如此，應瞭解，可以各種組件(例如，積體電路晶片及模組)實踐本發明之例示性實施例之至少某些態樣。因此應瞭解，本發明之例示性實施例可以體現為一積體電路之一設備實現，其中積體電路可包括電路系統(且可能是韌體)，該電路系統用於體現可組態以根據本發明之例示性實施例操作的一資料處理器、一數位信號處理器、基頻電路系統及射頻電路系統中之至少一或多者。
應瞭解，本發明之例示性實施例之至少某些態樣可體現為由一或多個電腦或其他裝置執行之電腦可執行指令，例如體現為一或多個程式模組。通常，程式模組包含在由一電腦或其他裝置中之一處理器執行時實行特殊任務或實施特殊抽象資料類型的常式、程式、物件、組件、資料結構等。電腦可執行指令可儲存於一電腦可讀媒體上，例如一硬碟、光碟、可移除儲存媒體、固態記憶體、RAM等。熟習此項技術者將瞭解，可在各種實施例中組合或散佈程式模組之功能。另外，功能可整體地或部分地以韌體或硬體等效形式體現，例如積體電路、現場可程式化閘陣列(FPGA)等。
本發明中提及「一項實施例」、「一實施例」等指示所闡述之實施例可包含一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可不必包含該等特定特徵、結構或特性。而且，此等片語未必指代同一實施例。此外，當結合一實施例闡述一特定特徵、結構或特性時，認為無論是否明確闡述，結合其他實施例實施此特徵、結構或特性在熟習此項技術者之知識內。
應理解，儘管本文可使用「第一」、「第二」等術語來闡述各種元件，但此等術語不應對此等元件加以限制。此等術語僅用於將一個元件與另一元件區分開。舉例來說，第一元件可被稱作第二元件，且類似地，第二元件可被稱作第一元件，此並不背離本發明之範疇。如本文中所使用，術語「及/或」包含相關聯所列示物項中之一或多者之任何及所有組合。
本文中所使用之術語僅出於闡述特定實施例之目的，且並不旨在限制本發明。如本文中所使用，單數形式「一」(a、an)及「該」旨在包含複數形式，除非內容脈絡另外清楚地指示。亦應理解，本文中所使用之術語「包括」(comprises、comprising)、「具有」(has、having)及包含(includes、including)規定存在所陳述特徵、整數及/或組件，但並不排除存在或添加一或多個其他特徵、元件組件及/或其組合。本文中所使用之術語「連接」(connects、connecting、connected)涵蓋兩個元件之間的直接及/或間接連接。
本發明包含本文中明確地或以其任何概括形式揭示的任何新穎特徵或特徵組合。熟習相關技術者結合附圖閱讀前述說明可明瞭本發明之前述例示性實施例之各種修改及改動。然而，任何及所有修改將仍處於本發明之非限制性及例示性實施例之範疇內。
302:步驟 304:步驟 502:步驟 504:步驟 602:步驟 604:步驟 706:步驟 708:步驟 810:步驟 812:步驟 814:步驟 816:步驟 818:步驟 820:步驟 922:步驟 924:步驟 926:步驟 1400:步驟 1410:步驟 1420:步驟 1430:步驟 1500:步驟 1502:步驟 1504:步驟 1600:步驟 1602:步驟 1604:步驟 1700:步驟 1702:步驟 1704:步驟
依據下文對說明性實施例之詳細說明，本發明之以上及其他目標、特徵及優點將顯而易見，該等說明性實施例之詳細說明應結合附圖來閱讀。
圖1係圖解說明一例示性通信系統之一圖，本發明之一實施例可應用於該例示性通信系統中；
圖2係圖解說明另一例示性通信系統之一圖，本發明之一實施例可應用於另一例示性通信系統中；
圖3係圖解說明由根據本發明之一實施例之一管理伺服器實行之一方法之一流程圖；
圖4A至圖4B係各自圖解說明一例示性海上通信網路之圖；
圖5係圖解說明由根據本發明之一實施例之一管理伺服器實行之一方法之一流程圖；
圖6係圖解說明由根據本發明之一實施例之y一管理伺服器實行之一方法之一流程圖；
圖7係用於闡釋圖6之方法之一流程圖；
圖8係用於闡釋圖7之方法之一流程圖；
圖9係用於闡釋圖6之方法之一流程圖；
圖10係圖解說明根據本發明之一實施例之頻譜分配之一例示性實例之一圖；
圖11係圖解說明根據本發明之一實施例之一通信系統中之不同實體之間的介面之一圖；
圖12係圖解說明根據本發明之一實施例之一例示性程序之一圖；
圖13係圖解說明根據本發明之一實施例之一伺服器提供商與一用戶端消費者之間的例示性互動之一圖；
圖14係展示適合用於實踐本發明之某些實施例之一設備之一方塊圖；
圖15係展示根據本發明之一實施例之一管理伺服器之一方塊圖；
圖16係展示根據本發明之一實施例之一管理伺服器之一方塊圖；且
圖17係展示根據本發明之一實施例之一管理伺服器之一方塊圖。
602:步驟
604:步驟

Claims (41)

  1. 一種由一網路中之一管理伺服器實行之方法，該網路包括位於複數個各別第一海上船舶上的複數個第一基地台及第一伺服器，該方法包括： 回應於指示該複數個第一海上船舶中之兩者或更多者需要一頻譜分配之一觸發事件，基於與該網路相關之資訊來判定(602)該兩個或更多個第一海上船舶在該頻譜分配中的重要性值；及 至少基於該等重要性值將一可用頻譜分配(604)給該兩個或更多個第一海上船舶。
  2. 如請求項1之方法，其中該複數個第一海上船舶處於其中可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜的一第一模式中。
  3. 如請求項2之方法，其中該可用頻譜包括： 該免執照頻譜；及 該有執照頻譜中除已由該複數個第一海上船舶使用之一部分之外的一其餘部分。
  4. 如請求項2或3之方法，其中該複數個第一海上船舶經由一或多個第二海上船舶連接至一陸上網路，該一或多個第二海上船舶處於該有執照頻譜及該免執照頻譜之該使用受到國家管轄的一第二模式中。
  5. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該管理伺服器係一叢集，該叢集包括分佈於該複數個第一海上船舶中之至少兩者上的計算節點。
  6. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該管理伺服器係該複數個第一伺服器中之一者。
  7. 如請求項4之方法，其中與該網路相關之該資訊包括以下各項中之一或多者： 該複數個第一海上船舶的定位資訊； 該兩個或更多個第一海上船舶的頻譜請求資訊； 該兩個或更多個第一海上船舶的服務請求資訊； 指示該兩個或更多個第一海上船舶之該可用頻譜的可用頻譜資訊；及 與自該兩個或更多個第一海上船舶延伸至經直接連接至該陸上網路之一第二海上船舶之鏈相關的鏈資訊。
  8. 如請求項7之方法，其中判定(602)一第一海上船舶在該頻譜分配中之一重要性值包括： 基於該定位資訊、該頻譜請求資訊、該服務請求資訊、該可用頻譜資訊及該鏈資訊中之一或多者來判定(706)該第一海上船舶之一或多個得分；及 基於該一或多個得分來判定(708)該第一海上船舶之該重要性值。
  9. 如請求項8之方法，其中該定位資訊包括該複數個第一海上船舶之地理位置及移動狀態；且 其中判定(706)該第一海上船舶之一或多個得分包括：基於該定位資訊來判定(810)反映該第一海上船舶與其他第一海上船舶之間之一接近程度之一第一得分。
  10. 如請求項9之方法，其中該接近程度愈高，則該第一海上船舶之該重要性值愈大。
  11. 如請求項8之方法，其中該頻譜請求資訊包括該兩個或更多個第一海上船舶所請求之頻譜頻寬；且 其中判定(706)該第一海上船舶之一或多個得分包括：基於該頻譜請求資訊來判定(812)反映該第一海上船舶所請求之一頻譜頻寬的一第二得分。
  12. 如請求項11之方法，其中所請求之該頻寬愈大，則該第一海上船舶之該重要性值愈大。
  13. 如請求項8之方法，其中該服務請求資訊包括該兩個或更多個第一海上船舶所請求的服務品質QoS；且 其中判定(706)該第一海上船舶之一或多個得分包括：基於該服務請求資訊來判定(814)反映該第一海上船舶所請求之QoS的一第三得分。
  14. 如請求項13之方法，其中所請求之該QoS愈高，則該第一海上船舶之該重要性值愈大。
  15. 如請求項8之方法，其中判定(706)該第一海上船舶之一或多個得分包括： 基於該定位資訊及該頻譜請求資訊來判定(816)反映該第一海上船舶在所請求頻率方面之一優先級的一第四得分。
  16. 如請求項15之方法，其中該第一海上船舶之該優先級愈高，則該第一海上船舶之該重要性值愈大。
  17. 如請求項8之方法，其中該第一海上船舶之該鏈資訊包括：自該第一海上船舶延伸至經直接連接至該陸上網路之該第二海上船舶之鏈的拓撲；及與該(等)鏈相關之歷史訊務處理量資訊；且 其中判定(706)該第一海上船舶之一或多個得分包括：基於該鏈資訊來判定(818)至少自不包括該第一海上船舶之該(等)鏈之歷史訊務處理量導出的一第五得分。
  18. 如請求項17之方法，其中該第五得分係以下各項中之一者： 不包括該第一海上船舶之該(等)鏈之該(等)歷史訊務處理量之一和； 不包括該第一海上船舶之該(等)鏈之歷史頻譜效率之一和； 該第一海上船舶之所估計處理量之一和，該等所估計處理量係基於不包括該第一海上船舶之該(等)鏈之該(等)歷史頻譜效率；及 該第一海上船舶之該等所估計處理量與不包括該第一海上船舶之該(等)鏈之該(等)歷史訊務處理量之間的比率之一和。
  19. 如請求項18之方法，其中該和愈大，則該第一海上船舶之該重要性值愈大。
  20. 如請求項8之方法，其中該第一海上船舶之該鏈資訊包括：自該第一海上船舶延伸至經直接連接至該陸上網路之該第二海上船舶之多個鏈的拓撲；及與該多個鏈相關的歷史訊務處理量資訊；且 其中判定(706)該第一海上船舶之一或多個得分包括：基於該鏈資訊來判定(820)反映該第一海上船舶將自該多個鏈選擇之一鏈之一重要性程度的一第六得分。
  21. 如請求項20之方法，其中該多個鏈中之一鏈之一重要性程度經判定以使得以下各項中之一者愈大，則對該鏈之選擇愈不頻繁： 不包括該第一海上船舶之該鏈之一歷史訊務處理量； 不包括該第一海上船舶之該鏈之一歷史頻譜效率； 該第一海上船舶之一所估計處理量，該所估計處理量係基於不包括該第一海上船舶之該鏈之該歷史頻譜效率；及 該第一海上船舶之該所估計處理量與不包括該第一海上船舶之該鏈之該歷史訊務處理量之間的一比率。
  22. 如請求項20之方法，其中該第六得分愈大，則該第一海上船舶之該重要性值愈大。
  23. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該觸發事件係以下事件中之一者： 該管理伺服器自位於該兩個或更多個第一海上船舶上之該等第一伺服器接收頻譜請求； 在一頻譜分配完成之後，該兩個或更多個第一海上船舶之該等重要性值中之至少一者改變一預定臨限值或更大；及 在一頻譜分配完成之後，該複數個第一海上船舶之一數目增大或減小。
  24. 如請求項1至3中任一項之方法，其中將該可用頻譜分配(604)給該兩個或更多個第一海上船舶包括： 基於該等重要性值來判定(926)該可用頻譜中將分配給該兩個或更多個第一海上船舶之部分的頻寬； 基於一或多個預定規則來判定(928)該等部分在該可用頻譜中的位置；及 將與該等部分之所判定之該等頻寬及該等位置相關的資訊發送(930)至位於該兩個或更多個第一海上船舶上的該等第一伺服器。
  25. 如請求項24之方法，其中將欲分配給一第一海上船舶之該部分之該頻寬作為以下來判定：該可用頻譜之一頻寬乘以該第一海上船舶之該重要性值與該兩個或更多個第一海上船舶之該等重要性值之一和之間的一比率。
  26. 如請求項24之方法，其中該一或多個預定規則包括以下各項中之至少一者： 優先選擇較低頻帶來用於頻譜分配； 在頻譜分配中優先考慮較大頻寬； 優先選擇連續頻帶來用於頻譜分配； 在沒有剩下連續頻帶之一情形中，再次使用已分配之頻帶以形成一連續頻帶； 儘可能多地利用碎片頻帶；及 避免頻譜衝突以減少頻率干擾。
  27. 一種由一網路中之一管理伺服器實行之方法，該網路包括：一或多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於該有執照頻譜及該免執照頻譜之該使用受國家管轄之一第二模式中，該方法包括： 回應於指示一第二海上船舶可自該第二模式切換至該第一模式之一觸發事件，將該第二海上船舶之一操作模式自該第二模式更新(302)至該第一模式；及 將該第二海上船舶之該操作模式之該更新通知(304)給該網路中之至少一個目標海上船舶。
  28. 如請求項27之方法，其中該觸發事件係以下各項中之一者： 自位於該第二海上船舶上之一終端機裝置接收指示一第一狀態之一第一量測報告，該第一狀態係自位於該一或多個第一海上船舶上之一或多個第一基地台中之一者接收到之一信號品質比自陸上網路或位於另一第二海上船舶上之一第二基地台接收到之一信號品質大一預定值或大更多； 自位於該第二海上船舶上之一終端機裝置接收一第二量測報告，該第二量測報告指示該第一狀態已持續一預定時間段之一第二狀態；及 自位於該第二海上船舶上之該終端機裝置接收該第一量測報告或該第二量測報告，且該第二海上船舶之定位資訊指示該第二海上船舶位於可應用該第一模式之一第一地理區域處。
  29. 如請求項27或28之方法，其中該管理伺服器係位於該第二海上船舶上之一第二伺服器。
  30. 如請求項27或28之方法，其中該管理伺服器係一叢集，該叢集包括分佈於該網路中之該等海上船舶中之至少兩者上的計算節點。
  31. 一種由一網路中之一管理伺服器實行之方法，該網路包括：兩個或更多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於該有執照頻譜及該免執照頻譜之該使用受國家管轄之一第二模式中，該方法包括： 回應於指示一第一海上船舶可自該第一模式切換至該第二模式之一觸發事件，將該第一海上船舶之一操作模式自該第一模式更新(502)至該第二模式；及 將該第一海上船舶之該操作模式之該更新通知(504)給該網路中之至少一個目標海上船舶。
  32. 如請求項31之方法，其中該觸發事件係以下各項中之一者： 自位於該第一海上船舶上之一終端機裝置接收指示一第一狀態之一第一量測報告，該第一狀態係自位於該一或多個第二海上船舶上之一或多個第二基地台中之一者接收到之一信號品質比自位於另一第一海上船舶上之一第一基地台接收到之一信號品質大一預定值或大更多； 自位於該第一海上船舶上之一終端機裝置接收一第二量測報告，該第二量測報告指示該第一狀態已持續一預定時間段之一第二狀態； 自位於該第一海上船舶上之該終端機裝置接收該第一量測報告或該第二量測報告，且該第一海上船舶之定位資訊指示該第一海上船舶位於該可應用第二模式之一第二地理區域處。
  33. 如請求項31或32之方法，其中該管理伺服器係位於該第一海上船舶上之一第一伺服器。
  34. 如請求項31或32之方法，其中該管理伺服器係一叢集，該叢集包括分佈於該網路中之該等海上船舶中之至少兩者上的計算節點。
  35. 一種一網路中之管理伺服器(1400)，該網路包括位於複數個各別第一海上船舶上的複數個第一基地台及第一伺服器，該管理伺服器(1400)包括： 至少一個處理器(1410)；及 至少一個記憶體(1420)，該至少一個記憶體(1420)含有指令，該等指令可由該至少一個處理器(1410)執行，藉此使該管理伺服器(1400)操作以： 回應於指示該複數個第一海上船舶中之兩者或更多者需要一頻譜分配之一觸發事件，基於與該網路相關之資訊來判定該兩個或更多個第一海上船舶在該頻譜分配中的重要性值；及 至少基於該等重要性值，將一可用頻譜分配給該兩個或更多個第一海上船舶。
  36. 如請求項35之管理伺服器(1400)，其中該管理伺服器(1400)操作以實行如請求項2至26中任一項之方法。
  37. 一種一網路中之管理伺服器(1400)，該網路包括：一或多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其位於該有執照頻譜及該免執照頻譜之該使用受國家管轄之一第二模式中，該管理伺服器(1400)包括： 至少一個處理器(1410)；及 至少一個記憶體(1420)，該至少一個記憶體(1420)含有指令，該等指令可由該至少一個處理器(1410)執行，藉此使該管理伺服器(1400)操作以： 回應於指示一第二海上船舶可自該第二模式切換至該第一模式之一觸發事件，將該第二海上船舶之一操作模式自該第二模式更新至該第一模式；及 將該第二海上船舶之該操作模式之該更新通知給該網路中之至少一個目標海上船舶。
  38. 如請求項37之管理伺服器(1400)，其中該管理伺服器(1400)操作以實行如請求項28至30中任一項之方法。
  39. 一種一網路中之管理伺服器(1400)，該網路包括：兩個或更多個第一海上船舶，其處於可不受國家管轄約束地自由使用一有執照頻譜及一免執照頻譜之一第一模式中；以及一或多個第二海上船舶，其處於該有執照頻譜及該免執照頻譜之該使用受國家管轄之一第二模式中，該管理伺服器(1400)包括： 至少一個處理器(1410)；及 至少一個記憶體(1420)，該至少一個記憶體(1420)含有指令，該等指令可由該至少一個處理器(1410)執行，藉此使該管理伺服器(1400)操作以： 回應於指示一第一海上船舶可自該第一模式切換至該第二模式之一觸發事件，將該第一海上船舶之一操作模式自該第一模式更新至該第二模式；及 將該第一海上船舶之該操作模式之該更新通知給該網路中之至少一個目標海上船舶。
  40. 如請求項39之管理伺服器(1400)，其中該管理伺服器(1400)操作以實行如請求項32至34中任一項之方法。
  41. 一種包括指令之電腦可讀儲存媒體，該等指令在由至少一個處理器執行時，使得該至少一個處理器實行如請求項1至34中任一項之方法。
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