TWI344312B - Apparatus, and associated method, for providing network selection management in a radio communication system - Google Patents

Description

1344312 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體而言係關於行動網路附接操作，經由該附接 操作-行動台經附接而與—通信網路處於通信連接中。更 特定言之’本發明係關於一種用於在一展現出不確定的射 頻特性之環境中’選擇是否允許一行動台附接至一通信網 路之裝置及相關方法。

由於使用通信網路信號廣播之量測及對於射頻特性之不 確定性之量化量測而作出選擇，因此提供改良之選擇管 理。 【先前技術】 在現代社會中，使用用以傳遞音訊及非音訊資料之行動 通k系統愈來愈普遍。連續代行動通信系統已得到開發且 被採用。每-連續代通信系統已大體而言提供了經改良且 類型數目有所增加之通信服務。舉例而言，一提供分碼通 心技術之例示性第二代蜂巢式通信系統被稱作(碼分 多向近接）lx通信系統。一CDMA 1χ通信系統提供音訊通 信服務及資料通信服務兩者。一稱作EVDO(演進資料最佳 化）之繼承系統亦提供資料通信服務，但以顯著更高之資 料通量率提供資料通信。 在繼承代通信系統中有時提供回溯相容性。亦即，在一 繼承通6系統中可操作之行動台有時在一相應前代通信系 統中亦可操作。舉例而言，一可操作於一提供之通 仏系，.先中以進行通信之行動台有時亦經構造而能夠在一 J18399.doc 1344312 CDMA lx通信系統中進行操作。通常，由於繼承代網路之 通信優勢，通信較佳經由該繼承代系統而執行（若可用）。 若通信對於前代通信系統可用，而對於繼承代系統不可 用，則由於該行動台之回溯相容性，通信對於該前代系統 有效。 相同技術類型之不同通信系統（諸如前代及繼承代通信 系統）之通信網路之覆蓋區域彼此規則重疊或彼此部分重 φ 疊。因此，一行動台有時位於兩個或兩個以上通信系統之 覆蓋區域内之一位置，從而允許對於經由其進行通信之可 用通信系統作出選擇。且，由於該行動台之行動性，隨後 該行動台可重新定位於別處，諸如重新定位在由不同數目 之通k系統之網路的覆蓋區域圍繞之位置。另外，諸如蜂 巢式覆蓋區域之覆蓋區域並非不變，而相反，係視（例如） 射頻條件而變化。覆蓋區域中之該變化有時被稱作小區呼 吸（cell breathing)。 # 因此，僅基於行動台之位置無法對經由其進行通信之通 信系統作出選擇。需要分析與該等可用通信系統相關之射 頻特〖生。然而特定言之，當行動台位置靠近小區呼吸效應 最顯著之邊界區域時，對於經由其進行通信之通信系統作 出選擇尤其困難。現存方式（經由其作出選擇）通常未足夠 慮及與射頻相關之不確定性、通信系統之通信條件。 因此需要一種對於是否允許一行動台與一通信系統進行 通作出選擇之經改良的方式。 本發明之顯著改良係根據與無線電通信系統中通信相關 118399.doc 1344312 之此背景資訊而演進。 【發明内容】 因此本發明有利地提供用 、、擇疋否允許们動網路附接 操作之裝置及相關方法， •由δ玄等刼作一行動台經附接而 與一通信網路處於通信連接中。 經由本發明之一實施例 j之知作，齡供一種選擇是否允許 在展現出不確定射頻特丨峰夕 則”生之％境中之行動台附接至-通信

網路的方式。 呆中，由於使用通信網路信號廣播之量測值及對於射 頻特性之不確定性之量化量測值而作出選擇，因此提供了 經改良之選擇管理。 在本發明之一個態檨巾，典 s理在存在射頻特性之高度不 確定性之情況下’對於通信系統之選擇。累計射頻量洌 值’且量化射頻特性之不確定程度、然後，基於經量化之 不確定特性，產生一決策臨限值。

在本發明之另一態樣中’行動台監視由潛在目標小區點 或其他網路台（其廣播信號）產生之信號廣播。該等信號具 有允許判定-信號效能度量的價值。該等信號形成一識別 信號效能度量的信號效能度量識別器。該信號效能度量代 表與該通信頻道（其上廣播信號）之通信條件相關之射頻特 性。舉例而言，該等信號經操作以獲得一信號效能度量。 舉例而言，該信號效能度量形成一信號強度表示（諸如一 Rssi值）、一位元錯誤率（BER)值、一位元錯誤機率⑺ 值、一載波干擾比（c/i)值或任何其他提供由該通信系統廣 118399.doc 1344312 播之信號的通信之射頻特性之 算值。 的所需效能度量值或計 舉例而言，在選定數目之 骑^ ^ 予間週期期間，監視該等信 唬攸而允許射頻特性量測值之累計。 在本發明之另—離檨中， # 0 A " 亦计該信號效能度量之改變 二= ::，藉由在監視信號之連續時間週期中判定信 :之::之間的差值而進行計算。連續時間週期中之 ΐ :的差值定義-德耳塔，亦即，所量測值之間的改 。藉由當時間《接近零時執行—極限 值形成該等量測值之第一導數 可以其他方式算出。 &者’所董測值之改變率 在本發明之另—能祥中 — 心樣中將在稷數個時間週期中累叶之 值一起平均化以形成複數個時間週期t之量測值的均 值。舉例而言’該平均值為算術平均值或加權平均值。 在本發明之另-態樣中，分析所量測值及其改變率以選 擇是否授權一行動台連接至所監視信號自其廣播的通信系 、·先僅备所里測值具有選定特性時方授權。舉例而言，該 等值必須展現_至少與一選定臨限值相等之平均值。或， 在《亥等時間週期中之每一者期間之所量測值的改變率必須 超過—選定位準’例如’所有改變率必須為正值。在一項 實化例中’僅當該平均值大於該選定臨限值且所有改變率 為正時方授權。 精由累計所量測值，臨時性變化在是否授權該行動台與 该通信系統以通信連接進行連接之選擇中的意義降低。 H8399.doc 产1由要求6玄等改變率為正值，對該射頻特性之不確定 D处行進步量化。藉由要求該等改變率為正，該行動台 可能在一將繼續展現經改良之射頻特性之方向上移動。 、在項實施例中，一行動台可操作於CDMA lx&EVD0 —^系統中。若該行動台起初連接至CDMA 1 x系統，則該 行動二監視諸如提供EVDkCDMA系統之其㈣統的廣 田偵測到一由一 CDMA/EVDO通信系統廣播之信號 寺°亥L唬將在連續時間週期中受到監視。在連續時間週 J中對所I測值求平均，且計算該等值之改變率。若該平 均值至少等於一選定值且該等改變率皆為正，則授權該行 動台㈣至該EVD◦系、統，亦即，授權允許該行動台變為 以通k連接與該CDMA/EVD〇系統連接。提供一種即便在 存在射頻特性高度不確定性之情況下，管理料信系統進 行選擇之方式。當該等不確定性特性經量化時作出更佳 的基於可靠條件的選擇。 因此在此等及其他態樣中’為一行動台提供裝置及相關 方法忒仃動台可選擇性地以通信連接與一通信網路連 接。一 h唬效能度量識別器經調適用以接收由該通信網路 在至少一第一時間週期期間發射之接收信號的指示。一改 邊率。十算器經調適用以接收由該信號效能度量識別器接收 之和示的表示。該改變率計算器係經組態以計算該表示之 改變率。一連接器授權器經調適用以接收由該改變率計算 器所作计异之指示。該連接器授權器係經組態以回應於該 改變率超過一選定臨限值而選擇性地授權該行動台至該通 -ΙΟ Ι 18399.doc 1344312 信網路的連接。 【實施方式】 首先轉至圖1’ 一行動台10可操作性連接而與一選定通 信系統通信連接，其中兩個通信系統，系統12及系統14之 網路之部分表示於圖中。在例示性實施例中，行動台形成 一可根據在CDMA lx通信系統及CDMA/EVD〇通信系統中 提出之操作協定來操作之可使用CDMA的設備。且在本文 中，該通信系統12代表一 CDMA丨乂通信系統，而該通信系 統I4代表一 CDMA/EVDO通信系統。更一般而言，該行動 台10代表任何各種無線及其他通信台（可操作以在無線電 通信系統中通信），且該等通信系統12及14代表任何相應 組通k系統（該台1 〇能夠與其通信）。儘管以下描述將關於 該行動台之例示性實施例的例示性操作描述為一可使用 CDMA之行動台，但應理解，本發明之教示類似地可應用 至可根據其他操作協定操作、可連接至其他類型通信系統 之通信網路的行動台。 5亥行動台包括在本文中由一發射部分16及一接收部分a 表示之收發器電路。該發射部分及該接收部分操作以分別 發射及接收一諸如系統12及14之通信系統（該行動台係與 其通信連接）的通信信號。 如之前所提及，當該行動台能夠進行EVDO通信時，與 一可使用EVDO之系統通信通常較之在一僅提供符合 CDMA 1 X協定之通信的通信系統中的通信更受到青睞《在 EVDO系統不可用或與該EVDO系統之通信條件不良的情 118399.doc 1344312

況下，則更青睞與CDMA lx系統通信。亦即，參考圖j之 說明’當該行動台10位於系統12及系統Μ之覆蓋區域中 時’行動台經附接而與EVDO系統14通信連接較之與 CDMA 1X系統12通信更受到青睞。但若與該通信系統丨斗之 通信不良，諸如有時當該行動台位於或接近於該通信系統 14之覆蓋區域的邊界時所展現的通信，則使用該CDMa 1χ 系統通信更有效。若與該EVDO系統之通信條件不良，則 儘管EVDO通信令允許明顯更高的資料通信速率，通信錯 誤仍限制EVDO通信之有用性。然而，通信條件並非靜止 不變，尤其疋在奍近一覆蓋區域邊界時。所謂的小區呼吸 導致與通信系統進行通信之射頻特性發生變化（有時變化 顯著）。即便當該行動台靜止時，在彼附近處射頻特性仍 因此而易於改變。i當該行動台移動時，與該通信系統之 通信條件之射頻特性中的改變易於更顯著地改變。由於該 射頻特性之不確；t性’有時難以選擇是否允許該行動台附

接至該EVDO系統，或更一般而言，附接至一特定通信系 統0 該行動台Π)包括本發明之—實施例之裝置，通常圖示為 24。該裝置管理系統選擇_之不確純，藉此改良選擇是 :允許該行動台變為以通信連接附接至—蜂巢式系統（諸 处^中所不之EVD〇系統14)的選擇過程。該裝置係按功 示且：以任何所需方式實施(舉例而言，包括可由處 穿w執仃之力#法）。且雖然在該例示性實施例中，該 、4包括於該行動台附’然在其他實施例中，該裝置 Π 83 99.doc -12- 1344312 之兀件包括於其他地方，例如，位於通信系統之一網路部 分或分佈於該網路部分與該行動台之間。儘管射頻特性之 不確定性不可改變，但經由操作本發明之一實施例提供— 方式，以該方式更佳管理該不確定性，藉此促進對於是否 允許該行動台附接至一通信系統作出更佳選擇。

該裝置包括一信號效能度量識別器28，其經提供行動台 處所接收之信號（本文中由線條32指示）。有關信號包含（: 如）由該等通信系統廣播之控制信號。在該行動台操作期 間，以習知方式監視該等信號，諸如藉由調諧為與該等通 化系統之網路相關的碼分頻道。該信號效能度量識別器識 別一與所接收信號相關之效能度量。舉例而言，該效能度 Ϊ形成該接收信號之RSSI(接收信號強度指示）、接收信號 品質指示（例如，自一位元錯誤機率（BEP)導出）、載波干擾 (C/Ι)比率或其他通信效能標誌。在例示性實施例中，該信 號效能度量識別器在連續時間間隔期間反覆識別一效能度 量值且諸如在一緩衝器或其他儲存元件處（未單獨圖示 έ十該等值。 '、 由該識別器識別或形成之值經提供至一平均值計算器 34。該平均值計算器在選定數目之時間週期内計算平=值 :自其形成一平均值。在一項實施例中，該平均值形成— 具術平均值。在另-實施例中，該平均值為—加權平均 值。此處，加權資訊係經由線條36提供以使（舉例而言）一 起經平均化之某些值加權。該平均值一旦算出，則被提供 至一連接器授權器38。 118399.doc 13 由》亥哉別器藏別之效能度量的值亦經提供至一改變率計 戽器42。該改變率計算器計算該等值之改變率。該等改變 ，定義該等值之第—導數。在一項實施例中，#由形成連 續時間週期中所量測值之間的差值來計算該等改變率。一 旦异出，則將該等改變率提供至該連接器授權器38。 〜該連接器授權器回應於由該平均值計算器及該改變率計 算器提供至其的值而選擇是否允許該行動台變為附接至通 信系統。在各實施例中，授權進一步視其他準則（包括習 知準則）而定4該授權ϋ提供之授權經提供至該收發器 ，路，且導致該發射部分16及該接收部分18以執行該連接 器授權器所提供之授權的方式操作。 *在例示性實施例巾，當該平均值大於一選定臨限值且該 等改變率為正時，該連接器授權器授權該行動台附接至該 通信系統。 亦即，在一例示性實施例之操作中，以固定間隔累計ν 個量測值。該等量測值允許識別行動台處所接收之一相鄰 系統（此處為系統14)之信號的射頻效能的度量。在累計該 Ν個量測值時，且對於其後各量測週期，處理量測窗口。 首先，計算出量測值之一算術或加權平均值。然後，計算 出各量測值之第一導數。 僅备所計算出之平均值大於或等於一臨限值位準且同時 /月動® 口内之έ玄卓董測值（除了第一量測值）之第一導數為 正時，方允許授權連接該系統。此確保關於射頻特性之不 確疋性位準降低至存在一相對高的可能性（該行動台將能 118399.doc 夠以通L連接保持與該通信系統附接)之程度。 數予上，—替代系統（諸如圖1中所示之系統12或1 選擇參數§表示為如下： ）之 或者：

S

N

^ = AV >〇aV

> TD : TRUE 其中： ^替代系統之選擇參數：冑爾型（B〇〇lean) 济=N個量測值之窗口中所有接收量測值之平均值 % =指派給"i”處量測值之權重 i”處量測值 用於選擇替代系統之平均臨限值 4=用於選擇替代系統之導數臨限值 圖2說明圖1中所示通信系統丨2及丨4之網路之例示性覆蓋 區域的表不，通常圖示為52。該等覆蓋區域部分重疊。且 展示δ亥等覆蓋區域之邊界處最顯著明顯之小區呼吸效應， 其由虛線及實線及其間的差異54來表示。 線條5 6表不該行動台之一例示性行進路徑。起初，該行 動台位於CDMA lx系統12之網路之實線覆蓋區域中。當經 如此定位時，該行動台附接至系統12。隨後，該行動台行 進至該EVDO系統14之網路之邊界區域處的區域58中。作 為（例如）衰退之頻道條件、使用者行動性及瞬時小區呼吸 H8399.doc -15· 1344312 之結果’彼處之射頻特性係不確定的。當如此定位時，該 行動台不能夠使自身與該EVDO系統完全同步，且在無本 發明之一實施例之操作的情況下，該行動台反覆返回附接 至系統12 ’從而導致在該系統12之操作期間對於所傳遞之 資訊的不完整存取。且隨後該行動台進入該系統14之實線 覆蓋區域中。該行動台在有關該系統14中通信條件之射頻 特性之適當性的不確定性小時附接至該系統丨2。 經由本發明之一實施例之操作’該行動台位於該區域5 8 中時，該行動台並不試圖變為附接至該系統14。效能度量 並未展現出所需平均值或展現出正的改變率（允許該行動 台附接至該EVDO系統所需）。當該行動台進入該evd〇系 統之實線覆蓋區域中時，效能度量改變，且允許該行動台 附接至該系統14。 圖3說明該行動台1〇之操作次序表示62。此處，起初， 行動台以通信連接附接至通信系統12(由方塊64表示）。行 動台監視由該通信系統14廣播之信號。信號效能度量由系 統14在複數個時間週期期間所廣播之信號的量測值識別。 識別信號效能度量（此處由方塊68表示），平均化該信號效 能度量的值且計算其改變率（由方塊72及74表示）。若該等 改變率為正且該等平均值大於一選定臨限值，則授權該行 動台變為附接至該通信系統14(由方塊76表示）。且，該行 動台變為與該系統14附接（由方塊76表示）。 圖4說明一代表本發明之一實施例之操作方法的方法流 程圖，通常圖示為82。該方法係用於選擇性授權一行動台 118399.doc 16 1344312 連接至一通信網路。 首先，且如方塊84所志_ 益峻㈣p , 間定時間間隔累計複數個 …、線電鏈接置測值。妙 奴y …、後，且如方塊86所表示，處理該複 數個無線電鏈接量測值。 复 其後，且如方塊88所表 右-¾寻里測值達到選定進 則，則授權至該通信網路的連接。 藉由更佳管理射頻不確定性， 作疋性，關於疋否允許一行動台變 為附接至一通信網路作出經改良之判定。 月’J述為用於實施本發明之妨#音加 I月之奴佳實例，且本發明之範疇應 未必限於此描述。本發明笳喊 ‘ μ Θ之把可由以下【申請專利範圍】 疋義。 【圖式簡單說明】 圖1說明一其中本發明之《會始ί备丨後-Γ ασ U之貫施例係可操作之通信系統 之功能方塊圖。 心㈣Μ „本發明之―實施例之可操作的行動二 能夠選擇性地進行通信之一組通信系統之覆蓋區域的： TJx 。 ▲圖3說明代表圖1 +所示之通信系統之操作期間所產生之 k號傳輸的訊息序列圖。 圖 圖4說明列出本發明之一實施例之操作方法的方法 流程 【主要元件符號說明】 10 行動台 12 通信系統 Π 8399.doc 17 1344312

14 通信系統 16 發射部分 18 接收部分 24 裝置 28 信號效能度量識別器 32 線條 34 平均值計算器 36 線條 38 連接器授權器 42 改變率計算器 52 覆蓋區域 54 差異 56 線條 58 區域 62 操作次序 64 方塊 68 方塊 72 方塊 74 方塊 76 方塊 82 方法流程圖 84 方塊 86 方塊 88 方塊 I18399.doc -18-

Claims (1)

1. 第096105326號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年1〇月） 1344312 __ 听年丨0月（丨日修正本 十、申請專利範圍： ' ........................ 1. 一種用於一可選擇性地連接而與一通信網路通信連接之 行動台（10)的裝置（24)，該裝置（24)包括： 一信號效能度量識別器（28)，其經調適用以接收一由 該通信網路在至少一第一時間週期期間發射之一接收信 號的指示； 一改變率計算器（42) ’其經調適用以接收一由該信號 效能度量識別器（28)接收之該指示的表示，該改變率計 算器（42)經組態以計算該表示之一改變率； 一平均值計算器（34)，其經調適用以接收代表由該信 號效能度量識別器（28)接收之該等指示的值，該等指示 中之每一者具有一指派給其之各別權重，且該平均值計 算器經組態以計算由該信號效能度量識別器（28)接收之 該等指示的一加權平均值；及 一連接器授權器’其經調適用以接收一由該改變率計 算器（42)及該平均值計算器（34)所作出之計算的指示， 該連接器授權器（38)經組態以回應於該改變率超出一選 定臨限值且該加權平均值超出一選定位準而選擇性地授 權該行動台（10)連接至該通信網路。 2. 如請求項1之裝置（24)，其中該信號效能度量識別器（28) 接收之該指示包含該通信網路在複數個時間週期期間發 射之該接收信號的指示。 3. 如請求項2之裝置（24)，其中該等指示包含一對於該複數 個時間週期中之每一者之該接收信號的指示。 118399*991011 .doc Ί344312 4.=::=)’其中該複數個時間週期包含連續 值係基該平均值計算器（34)計算之該平均 期令之選定數此度量識別器(28)在該複數個時間週 、疋數目之時間週期期間所接收的指示。 .如明求項3之裝置（24)，1 之該平均僅勺八 ’、中由斜均值計算器（34)計算 勺值包έ 一算術平均值。 6.如請求項2之裝置 步經調淹_ -中。玄改父率汁鼻器（42)係進- 期期二 複數個時間週期令之選定數目之時間週 - 於错由該信號效能度量識別器（28)接收之各指 不叶算該改變率。 7‘ 裝置㈣’其中由該改變率計算器⑷）計算 之。亥改變率係藉由判定由該信號效能度量識別器（28)在 該複數個時間週期中之選定數目之時間週期之連續時間 •'月中所接收的s玄等指示的值中的差值而計算出。 8.如請求項6之裝置（24)，其中該選定臨限值包含—正值， f其中該選定位準包含至少一最小位準’該連接器授權 益（3 8)需要該平均值超出該選定位準方可授權至該通信 網路的連接。 X 〇 9·如請求項1之裝置（24)，其中該選定臨限值包含—正值， 該連接器授權器（38)需要該改變率超出該選定臨限值方 UJ权權該冇動台（10)連接至該it信竭路。 1〇.如請求項1之裝置（24)，其中該信號效能度量識別器（28) 所接收之該接收信號的該指示包含一信號品質標記。 11.—種用於選擇性地授權一行動台（丨〇)至一通信網路的連 118399-9910H.doc 丄畔：）丄z •接之方法（82)，兮t Λ々法包括以下之操作： 在至少一第—時η、ffi 間週期期間接收藉由通信铜饮欲 一接收信號之指示； L凋路發射之 &十算在該接收助P与 率； 4間所接收之該等指示之表示之改變 計算在該接收期間所接收之該等指示之_ 值’該等指示之每—去且古，必办甘+ y ^ 考具有指派給其之個別權重；及 回應於該改變率超出一選定臨限值且該加權平均值超 出一選定位準而授權該行動台至該通信網路的該連接。 12. 如請求項"之方法(82)，其中該接收信號之該等指示包 含信號品質量測值。 13. 如請求項n之方法（82)，其中授權該行動台至該通信網 路的該連接係回應於該改變率為正改變率。

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