TWI382778B - 無線通訊系統的尋呼機制 - Google Patents

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TWI382778B
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Description

無線通訊系統的尋呼機制
本揭露是有關於一種無線網路中尋呼的系統與方法。
傳統的無線網路環境係連接行動電子裝置至一服務提供者。無線網路環境通常用以建立可以提供無線服務給行動用戶裝置的行動通訊系統。行動通訊系統通常包括至少一個基地台與至少一個用戶裝置，且其典型地會建立一個通訊鏈路以讓基地台與用戶裝置可以彼此傳輸及接收資訊。依慣例而言，在一既定地理區域內之基地台的數量係取決於行動用戶裝置之數量的服務需求。行動用戶裝置會從離其最近或最有能力的基地台請求服務。典型地，當行動用戶裝置改變其地理位置時，它會與符合其服務需求而離它最近或最有能力的基地台建立通訊鏈路。所建立之通訊鏈路的型態係依據行動用戶裝置為處於運作(active)或閒置(idle)。
當行動用戶裝置處於運作時，一個有效的通訊鏈路會建立且維持在行動用戶裝置與基地台之間。當行動用戶裝置成為閒置時，行動用戶裝置與基地台之間的有效通訊鏈路會無效(deactivated)。當行動用戶裝置處於閒置時，一個週期性的通訊鏈路會被建立在尋呼控制器與行動用戶裝置之間。這個週期性的通訊鏈路通常為通訊交換的結果，例如位置回報(location update)與尋呼要求(paging request)。
尋呼控制器(paging controller)係用以傳輸位置回報與尋呼要求給處於閒置的行動用戶裝置。尋呼控制器典型地會透過基地台而與行動用戶裝置進行通訊。當尋乎控制器欲喚醒處於閒置狀態的行動用戶裝置至運作狀態時，尋呼控制器會傳輸尋呼要求以讓基地台典型地負責執行，藉以讓裝置從閒置狀態切換至運作狀態。尋呼控制器更會透過基地台以要求行動用戶裝置執行位置回報，藉以判斷行動用戶裝置是否還在尋呼群組(亦可理解為尋呼區域)的服務區域內。如果有必要，基地台會執行尋呼要求以找出無線網路中的一特定行動用戶裝置。尋呼控制器所傳送的尋呼要求會要求行動用戶裝置與基地台建立連結、執行位置回報，或者什麼事情都不做。位置回報不是由行動用戶裝置開始就是被尋呼要求所引起。位置回報會被行動用戶裝置使用以報告其所在基地台給尋呼控制器。
尋呼區域的大小與尋呼區域內之基地台的數量係有效地促進位置回報的計算效率與尋呼區域內的尋呼要求。舉例來說，假使通訊系統存在一個包括有許多基地台的一個大尋呼區域的話，則在此區域內位置回報的計算效率(或計算成本)會降低許多，其係因行動用戶裝置不容易超越此區域，因而不需要在相同的尋呼區域內執行位置回報。相反地，在這樣的方案中，傳送尋呼要求的計算成本會被顯著地增加，因為尋呼訊息所要包含的行動用戶裝置的數量太過龐大。當無線通訊系統內要求服務之行動用戶裝置 的數量增加時，傳送尋呼訊息的計算成本會大幅的妨礙提供給每一行動用戶裝置的服務。
圖1繪示為傳統無線通訊系統。為了便於解釋，無線通訊系統係受控制器100所控制(可理解為尋呼控制器)，且通訊系統包括3個屬於相同尋呼群組的基地台105、110與115，甚至可以有更多或更少的基地台被使用。通訊系統更包括3個行動用戶裝置120、125與130，甚至可以有更多或更少的行動用戶裝置被使用。行動用戶裝置120與130典型地分別逗留在基地台105與110之範圍內。然而，行動用戶裝置125卻在基地台105、110與115間移動。如圖所示，每一基地台105、110與115傳送相同來自於尋呼控制器100的尋呼訊息，不管行動用戶裝置120、125與130有沒有在既定基地台的範圍內。在這種情況下，尋呼訊息傳輸成本會被增加且系統的效能會被降低。因此，需要一個機制可以降低無線通訊之尋呼訊息的計算傳輸成本且不會明顯地影響到相應位置回報之成本。
本揭露提供一種通訊系統實施範例，其包括通訊網路，其中所述通訊網路包括一尋呼控制器與多個基地台以與所述通訊系統內的至少一個行動用戶裝置進行通訊。所述通訊系統可更包括一第一基地台，其介於所述多個基地台之間，用以接收來自於所述至少一個行動用戶裝置的位置回報，並將所述位置回報轉播至所述尋呼控制器；以及 一處理器，其係在所述尋呼控制器內，用以累計所述至少一個行動用戶裝置經由所述第一基地台所轉播之所述位置回報的次數；其中，所述處理器判斷所累計之所述位置回報的次數是否超過一預設位置回報的臨限數值。當所述預設位置回報的臨限數值未被超過時，每一基地台可廣播尋呼訊息給所述至少一個行動用戶裝置。當所述預設位置回報的臨限數值已被超過時，介於多個基地台中的所述第一基地台單獨廣播尋呼訊息給所述至少一個行動用戶裝置。
本揭露另提供一種通訊系統實施範例，其包括通訊網路，其中所述通訊網路包括多個基地台。所述通訊系統可更包括一行動用戶裝置，傳送位置回報給介於所述多個基地台中的一第一基地台；以及一處理器，其在行動用戶裝置內，用以計數經由所述行動用戶裝置傳送給所述第一基地台的每一位置回報；其中，所述處理器判斷傳送給所述第一基地台之位置回報的計數數值是否有超過一預設位置回報的臨限數值。當所述預設位置回報的臨限數值未被超過時，所述行動用戶裝置接收來自於任一基地台的尋呼訊息。當所述預設位置回報的臨限數值已被超過時，所述行動用戶裝置僅接收所述第一基地台的尋呼訊息。
本揭露另提供一種電腦可讀取儲存媒體實施範例，其具有電腦指令，當所述電腦指令被一處理器執行時，會引起所述處理器執行在通訊系統中尋呼一閒置行動用戶裝置的方法。所述方法包括利用多個基地台提供服務給至少一個行動用戶裝置；介於所述多個基地台中的一第一基地台 接收來自於所述閒置行動用戶裝置的位置回報；累計所述至少一個行動用戶裝置經由所述第一基地台所轉播之位置回報的次數；判斷所累計之位置回報的次數是否超過一預設位置回報的臨限數值；假如所累計之所述位置回報的次數未超過所述預設位置回報的臨限數值時，從所述多個基地台中的每一基地台傳送一尋呼訊息給所述至少一個行動用戶裝置；以及假如所累計之所述位置回報的次數已超過所述預設位置回報的臨限數值時，從接收所述位置回報的所述第一基地台獨自地傳送一尋呼訊息給所述至少一個行動用戶裝置。
本揭露另提供一種執行尋呼回報的方法實施範例，包括當來自於多個基地台的一第一基地台接收少於一預設位置回報的臨限數值時，從所述多個基地台中的每一基地台傳送一尋呼訊息給一行動用戶裝置；以及當所述第一基地台從所述行動用戶裝置接收多於所述預設位置回報的臨限數值時，從所述第一基地台獨自地傳送一尋呼訊息給一行動用戶裝置。
本揭露另提供一種唯一地辨識無線通訊網路中之一行動用戶裝置的方法實施範例，其包括一尋呼控制器與至少一個行動用戶裝置進行協商，藉以決定一當下尋呼週期組態與一尋呼偏移量；依據所述尋呼週期組態與所述尋呼偏移量而提供一部份尋呼識別數值的清單；在所述清單中指定一部份尋呼識別數值給所述至少一個行動用戶裝置；將所述經被指定的部份尋呼識別數值從所述清單中移除； 將所述行動用戶裝置尋呼週期資訊與所述部分尋呼識別數值結合，藉以產生一唯一最終的尋呼識別數值；以及將所述唯一最終的尋呼識別數值指定給所述行動用戶裝置。
本揭露另提供一種關於一尋呼控制器辨識無線通訊網路中之一行動用戶裝置的方法實施範例，包括：決定關於所述行動用戶裝置的一尋呼週期組態與一尋呼偏移量組態；以及指定一部分尋呼識別碼給所述行動用戶裝置。其中，所述尋呼週期組態、所述尋呼偏移量組態以及所述部分尋呼識別碼被一起用來唯一地辨識所述行動用戶裝置。
本揭露另提供一種關於一尋呼控制器辨識無線通訊網路中之一行動用戶裝置的方法實施範例，包括：決定關於所述行動用戶裝置的一尋呼週期組態、一尋呼偏移量組態以及一部分尋呼識別碼；以及結合所述尋呼週期組態與所述部分尋呼識別碼以辨識所述行動用戶裝置。
本揭露另提供一種辨識無線通訊網路中之一行動用戶裝置的尋呼控制器實施範例，包括處理器，其經組態用以決定關於所述行動用戶裝置的一尋呼週期組態與一尋呼偏移量組態；以及指定一部分尋呼識別碼給所述行動用戶裝置。其中，所述尋呼週期組態、所述尋呼偏移量組態以及所述部分尋呼識別碼被一起用來唯一地辨識所述行動用戶裝置。
本揭露另提供一種辨識無線通訊網路中之一行動用戶裝置的尋呼控制器實施範例，包括處理器，其經組態用以決定關於所述行動用戶裝置的一尋呼週期組態、一尋呼 偏移量組態以及一部分尋呼識別碼；以及結合所述尋呼週期組態與所述部分尋呼識別碼以辨識所述行動用戶裝置。
應瞭解的是，上述一般描述及以下具體實施方式僅為例示性及闡釋性的，其並不能限制本發明所欲主張之範圍。
以下的描述係意於解釋而非限制，於此為了要提供全面性地了解所呈現之手段，特定的技術與實施例會被提出，例如特定的步驟順序、介面與組態。而所述手段與實施例將搭配文字與圖式來進行解釋。本領域之技術人員應可理解所述手段與實施例可以實行在其他類型的網路架構。
現將詳細參考本揭露之幾個示範性實施例，在附圖中說明所述幾個示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。
圖2繪示為一示範性實施例之無線通訊系統200的方塊示意圖。通訊系統200係透過基地台202以促使多個電子裝置之間進行資料處理、傳輸及/或接收的通訊。具體來說，通訊系統200可包括通訊鏈路204，其用以與至少一個行動用戶裝置206、208或210進行通訊。於本示範性實施例中，甚至可以有更多或更少的行動用戶裝置實行在系統200中。通訊鏈路204可利用一或多個網路類型來建立，例如廣域網路(wide-area network,WAN)、區域網路 (local-area network)、第三代網路(3G network)、全球互通微波存取網路(WiMAX network)、長期演進網路(LTE network)、分碼多重擷取網路(CDMA network)、寬頻分碼多重擷取網路(WCDMA network)、任何類型的衛星(satellite)或蜂巢式行動通訊網路(cellular network)，或者其他可促使基地台202與行動用戶裝置206、208與210中至少其中一個進行通訊的合適協定(protocol)。通訊鏈路204可藉由有線的方式來建立，但典型地為無線的方式來建立，且其係依據(但不設限)由電氣與電子工程師協會(IEEE)所定義之802.11、802.11a、802.11b、802.11e、802.11g、802.11h、802.11i、802.11n、802.16、802.16d、802.16e或802.16m的協定來進行運作。通訊系統200的基地台202與所有行動用戶裝置206、208與210間的網路連結可透過衛星、乙太網路、電話線、蜂巢式行動通訊通道或其他傳輸媒介來建立。
通訊系統200的基地台202與所有行動用戶裝置206、208與210的每一者可以包括一或多個應用程式與一或多個硬體部件的組合。舉例來說，應用程式可包括軟體模組(software modules)、指令序列(sequences of instructions)、例行程序(routines)、資料結構(data structures)、顯示介面(display interfaces)，以及其他類型之本揭露執行運作的架構。再者，硬體部件可包括以下各部件的組合：中央處理單元(CPU)、匯流排、揮發性或非揮發性記憶體裝置、儲存單元、資料處理器、控制裝 置、傳送器、接收器、天線、收發器、輸入裝置、輸出裝置、網路界面裝置，以及其他類型之出現在本技術領域的部件。
在本示範性實施例中，行動用戶裝置206、208與210可透過通訊鏈路204發送及/或接收資料，且可利用這些資料以進行多個處理運作。舉例來說，基地台204可藉由處理資料以獲得一個行動用戶裝置(例如為行動用戶裝置206)的系統組態，或者廣播關於下傳(downlink transmission)資訊給行動用戶裝置。
如圖2所繪示，基地台202可包括一或多個的接收器212以接收資料、傳送器214以傳輸資料，以及天線216以直接傳輸及接收資料。基地台202更可包括頻率合成器218以控制傳送器214所傳輸之訊號的頻率、類比數位轉換器220以下轉換(down-convert)訊號、數位類比轉換器222以上轉換(up-convert)訊號、處理器224，以及記憶體裝置226。記憶體裝置226可包括任何或所有類型的非揮發性或揮發性記憶體，例如包括：半導體記憶體裝置(例如為EPROM、RAM、ROM、DRAM、EEPROM，以及快閃記憶體裝置)、磁碟(例如為內部硬碟以及可移動式的硬碟)、磁光碟、光碟(CD-ROM disk)，以及其他類型之電腦可讀取儲存媒體。基地台202更可包括其他的部件。行動用戶裝置206、208與210可包括與基地台202類似的部件。
雖然本示範性實施例之通訊系統200係以特定的方式 排列上述特定的部件，但本領域之技術人員應當可體會無線通訊系統200可包括其他或更少的部件於其中，且可以不同的方式排列。無線通訊系統200更可散佈多個子系於其中，且與這些子系統共同地運作。舉例來說，無線通訊系統200可與多個大型電腦(mainframe)、基地台、用戶端、計算裝置、存取點及/或行動用戶電子裝置(例如：工作站、筆記型電腦、全球定位裝置、蜂巢式行動通訊電話，以及其他手持式電子裝置)一起實行。
現在請參照圖3，其係提供一種通訊系統。在通訊系統的一示範性實施例中係為一無線通訊系統。為了要便於解說，無線通訊系統包括尋呼控制器300以及三個基地台305、310與315，甚至更多或更少的基地台可被使用。另外，無線通訊系統更包括了三個行動用戶裝置320、325與330，甚至更多或更少的行動用戶裝置可被實行於其中。行動用戶裝置320與330分別歸屬在基地台305與310的服務區域內。然而，行動用戶裝置325卻在基地台305、310與315所提供的服務區域間移動。基地台305、310與315的服務區域範圍繪示如六邊形所圍繞的區域般，但是每一基地台之服務區域的實際形狀係將取決於以下多個因素，例如：基地台的傳輸功率以及基地台週遭的地勢。如圖3所示，每一基地台305、310與315係依據行動用戶裝置320、325與330的所在位置(在已知基地台的服務區域內)傳送不同的尋呼訊息(paging message)。
當操作在閒置模式時，行動用戶裝置實際上並不需要 從基地台獲得服務，即能週期性地接收任一基地台所廣播的資訊。處於閒置模式的所有行動用戶裝置係依據每一裝置的移動率而被分類成不同的尋呼群組。所有行動用戶裝置係依據行動用戶裝置漫遊在由不同基地台所提供之服務區域間的速度，而被分類成為全域(global-wide)行動用戶裝置或是區域(local-wide)行動用戶裝置。
這樣的話，除非行動用戶裝置需要獲得服務，要不然處於閒置的行動用戶裝置則沒必要與第一基地台進行通訊。行動用戶裝置從第二基地台獲得服務典型地被稱為基地台間的換手(handover)。以結構上來描述的話，處於閒置的行動用戶裝置可能不需要執行基地台間的換手即可進入一新的服務區域。行動用戶裝置可保持在離線的狀態直到行動用戶裝置欲恢復成運作模式(active)或其已被判定迷失。當行動用戶裝置恢復成運作模式時，網路登入(network entry)會被執行以透過最近的基地台提供服務給行動用戶裝置。藉由限制閒置的行動用戶裝置以週期性的掃描來下傳連結資訊，並且藉由避免基地台間的換手直到絕對地需要，如此行動用戶裝置即可節省功率。除了節省功率以外，以下將進一步地描述行動用戶裝置更可藉由降低基地台的尋呼花費(paging costs)以增加基地台之計算的效率。移動相當少量的閒置行動用戶裝置可被分類成區域尋呼群組(local-wide paging group)。移動相當迅速的閒置行動用戶裝置可被分類成全域尋呼群組(global-wide paging group)。
基地台典型地被安裝以提供一六邊形所涵蓋的服務區域給無線通訊系統內的行動用戶裝置。然而，必須儘可能的在廣泛的地理區域內安裝多個基地台以有助於提供服務給行動用戶裝置。依據本揭露的一示範性實施例，必須創建一個足夠大的服務區域以有助於絕大多數的行動用戶裝置通常不會漫遊至尋呼區域的外面。以這樣的結構而言，若利用下傳鏈路傳輸給行動用戶裝置時，行動用戶裝置既不需要基地台間的換手，也不需要上傳連結至基地台，但可能仍舊需要尋呼。如此一來，最初在每一基地台之地理服務區域的大小之限制即可被克服。傳統地，一個寬廣的尋呼區域必然包含大量的行動用戶裝置於其中，其會大幅地增加基地台傳送尋呼訊息的計算成本。這些成本可藉由消除區域內之行動用戶裝置不可能的尋呼要求而被降低。以下更進一步地描述有效地限制多餘且不必要地尋呼。
基地台係依據行動用戶裝置被為指定為全域與區域而發送尋呼資訊。舉例來說，關於全域行動用戶裝置的尋呼資訊會被圖3中每一基地台所廣播。然而，關於區域行動用戶裝置的尋呼資訊僅會被如圖3所繪示之行動用戶裝置所指定的基地台所廣播。
圖3繪示為當基地台利用上述消除多餘尋呼要求之尋呼控制方法以有效地降低尋呼成本的圖。於圖3中，行動用戶裝置320與330分別逗留在基地台305與310所提供的服務區域內。行動用戶裝置325頻繁地在基地台305、 310與315之間移動。如圖所示，關於基地台305的尋呼訊息包括通訊系統中的每一全域行動用戶裝置(例如行動用戶裝置325)以及被尋呼控制器300所指定屬於基地台305的每一區域行動用戶裝置(例如行動用戶裝置320)。基地台310同樣地會廣播於通訊系統中受行動用戶裝置所指定之每一全域行動用戶裝置的尋呼訊息，亦即關於行動用戶裝置325的尋呼訊息。基地台310更會廣播每一被指定為區域(屬於基地台310)的行動用戶裝置之尋呼訊息，亦即關於行動用戶裝置330的尋呼訊息。
基地台315僅會廣播被指定為全域的行動用戶裝置之尋呼訊息，亦即僅為行動用戶裝置325。於本示範性實施例中，基地台315並沒有被指定的區域行動用戶裝置，因此在廣播的尋呼訊息中並不包括有區域尋呼要求(local-wide paging request)。如此一來，於尋呼群組中，在系統中的每一基地台會傳送被指定為全域尋呼群組之每一行動用戶裝置的尋呼要求，但僅會傳送被尋呼控制器300所指定為區域尋呼群組之所有行動用戶裝置的尋呼要求。
根據本示範性實施例，尋呼的計算傳輸成本會被降低。舉例來說，於上述系統中，在基地台305的尋呼訊息中並不包括有關於行動用戶裝置330的尋呼要求，且基地台310並不包括有關於行動用戶裝置320的尋呼要求，其係因這些行動用戶裝置僅被指定為區域裝置。舉例來說，既然基地台305不會發送關於行動用戶裝置330的尋呼要 求，故而指定行動用戶裝置320與330會防止多餘的尋呼訊息。基於這樣的尋呼要求，由於行動用戶裝置330位在基地台305所提供的服務區域之外，故而就算基地台305發送尋呼要求，行動用戶裝置330也不可能接收到。由於基地台資源並不需耗費資源以發送多餘的尋呼訊息，因此從尋呼訊息中消除多餘的尋呼要求可以降低計算尋呼成本。
依據其他實施例之通訊系統，已經被指定為全域或區域行動用戶裝置得以改變其指定。舉例來說，全域行動用物裝置逗留在基地台315所提供的服務區域內於一段長時間的話，其可以被重新指定為區域行動用戶裝置。相似地，舉例來說，行動用戶裝置320可漫遊在基地台310與315所提供的服務區域間，且其可以被重新指定為全域行動用戶裝置。在至少一實施例中，以下將描述每一行動用戶裝置會被預設指定為全域行動用戶裝置。
基於這樣的實施例，由行動用戶裝置傳送給基地台的位置回報記錄(location update records)會被用以決定行動用戶裝置係被指定為區域或全域行動用戶裝置。利用位置回報記錄以決定行動用戶裝置之最有效率的尋呼群組指定是可靠、有效且容易被實行的方法。尋呼控制器內的處理器會先決定一個指定臨限值(threshold value designated)Rt 。這個臨限值係依據通訊系統的狀態而可被設為任何數值的位置記錄，且可被預先或立即修改。舉例來說，當通訊系統發生大量或輕微的網路擁擠時，Rt 係可以被調整。 最後Rt 個位置回報記錄係逗留在單一基地台之服務區域的行動用戶裝置將被指定為區域行動用戶裝置。
許多的無線標準係為IEEE所公佈之統一標準的無線協定。在本揭露的一示範性實施例中，通訊系統300可採用上述IEEE 802.16e之標準無線協定來實行。按照802.16e之標準，有四個狀態可導致位置回報可以被執行。這四個狀態為尋呼改變回報(paging change update)、計時回報(timer update)、關機回報(power down update)以及MAC雜湊跳越臨限回報(MAC hash skip threshold update)。當這四個狀態其中之一符合802.16e之標準時，位置回報則可以被執行。
尋呼控制器300或基地台(例如為基地台305、310或315)或行動用戶裝置(例如為行動用戶裝置320、325或330)或是它們之間的任何組合將保持上述任一狀態之每一位置回報結果的記錄。當來自於行動用戶裝置所指示關於最後之Rt 次位置回報的位置顯示此行動用戶裝置沒有漫遊在任一基地台305、310或315所提供的服務區域外時，尋呼控制器內的處理器會把行動用戶裝置指定為區域裝置。假使位置回報(在先前的Rt 位置回報中)顯示出行動用戶裝置已經漫遊在基地台所提供的服務區域外時，行動用戶裝置則維持在所預設的全域指定。在行動用戶裝置發送第一位置回報給不同於指定行動用戶裝置為區域裝置之基地台的基地台後，行動用戶裝置會被重新指定為全域裝置。
一般而言，關於通訊系統中的每一行動用戶裝置之尋呼要求資訊係把MAC位址編入索引，一個數字係被指定以讓每一行動用戶裝置得以唯一地辨識出裝置。裝置的MAC位址會佔據每一被傳送之尋呼訊息的部份，亦即位元數之整體數量的有效部份。傳統上，基地台必然要傳送MAC位址來當作尋呼訊息的部份，如此一來，正確的行動用戶裝置才能於尋呼訊息中辨識出尋呼要求。因此，由於尋呼訊息需要更多的系統資源來增加其本身的大小，故而廣播完整的MAC位址來當作尋呼訊息的部份會增加有效的尋呼成本給尋呼控制器300所發送的每一尋呼訊息。因為基地台必需在有限的時間總數內保持與一定數量的裝置進行通訊，且訊息傳送速度會受欲傳送之訊息的大小而被固定住，所以單一基地台支援閒置之行動用戶裝置的數量有可能被限制住。802.16e之標準企圖限制MAC位址位元數的數量，且其必須採用MAC雜湊值(MAC hash value)來進行傳送。使用MAC雜湊值的條件會使得所需發送的尋呼要求指標之位元數的數量從48個位元數降低至24個位元數。使用尋呼辨識碼(paging ID)給每一行動用戶裝置來代替MAC位址會進一步地使得所需傳送的尋呼訊息之位元數的數量從48個位元數降低至8個位元數。因為減少尋呼訊息的大小將容許基地台於一段固定時間總數內傳送更多的資訊，而這樣會大大地增加通訊系統300的效率，以下將進行討論。
相較於使用MAC位址或MAC雜湊位址以唯一地辨 識出每一行動用戶裝置之方式，降低使用尋呼識別碼之尋呼控制器300所發送的尋呼訊息之大小將容許單一基地台得以支援更多的行動用戶裝置。在現行方案中，每一行動用戶裝置的尋呼識別碼在下述係利用行動用戶裝置的部份尋呼識別碼與來自於尋呼控制器300的尋呼週期資訊(paging cycle information)所建構而成。
當進入閒置狀態時，行動用戶裝置(例如為行動用戶裝置320、325或330)將與尋呼控制器300進行協商，藉以決定其當下尋呼週期組態(paging cycle configuration)及其尋呼偏移量(paging offset)。尋呼控制器300會維持每一組合之尋呼週期與尋呼偏移量組態的部分尋呼識別碼，且其會從可用的部份尋呼識別碼之清單中挑選一個部份尋呼識別碼指定給行動用戶裝置。依據尋呼週期與尋呼偏移量資訊而從清單中所指出的部份尋呼識別碼係會被行動用戶裝置使用。一旦指定給行動用戶裝置，部分尋呼識別碼就會被從清單中移除，藉以預防打算成為唯一的尋呼週期與尋呼偏移量組態之部分尋呼識別碼被重複的指定。接著，尋呼控制器300會藉由組合被指出之行動用戶裝置的尋呼週期資訊與部分尋呼識別碼，以產生最終的尋呼識別碼給行動用戶裝置。相較於需要MAC雜湊位址與實際MAC位址的方案而言，最終的尋呼識別碼需要相當少數的資訊，其係因最終的尋呼識別碼僅為8個位元數而已。
當行動用戶裝置成為閒置或移動到新尋呼群組所涵蓋的區域時，為了要取得新的尋呼識別碼，基地台必需要 使用測距回應訊息(range-response message)以傳送尋呼識別碼給目標行動用戶裝置。加入新的尋呼群組能成為行動用戶裝置進入屬於不同尋呼群組之新基地台的服務區域之結果。閒置的行動用戶裝置將會監視由基地台所發送之尋呼訊息中的尋呼識別碼，直至其加入新的尋呼群組或關閉。
現在請參照圖4，圖4繪示為行動定位尋呼400的方法。於方法400的步驟S405中，初始化於3所會繪示的通訊系統300。開始的時候，控制電路(例如圖2所繪示的處理器224與記憶體裝置226)例如在步驟410定義每一行動用戶裝置(例如圖3所繪示的行動用戶裝置320、325與330)為預設的全域裝置。在步驟S410中，這些裝置有可能處在運作或者閒置的狀態。所述狀態於步驟415中必須基於考慮基地台是否已有與行動用戶裝置建立有效通訊鏈路。假如基地台已有與行動用戶裝置建立有效通訊鏈路(即步驟415-”否”)，基地台內的控制電路會繼續確認通訊鏈路是否已無效以及確認行動用戶裝置是否已成為閒置。
一旦行動用戶裝置已成為閒置(即步驟415-”是”)，數值Rt 會在步驟420中被定義。數值Rt 為單一基地台從一既定行動用戶裝置所接收之連續不斷的位置回報之次數，其中這些位置回報係為行動用戶裝置於一既定服務區域內被指定為區域裝置的需求。數值Rt 可以被設定為位置回報的任一數值，且其可依據通訊系統的狀態而被修改。 舉例來說，假如數值Rt 被設定為20的話，則基地台必需於同一個行動用戶裝置接收20次連續不斷的位置回報。也就是說，假如這些位置回報中恰好有一個被第二基地台接收的話，則全域指定就不會被改變，直至數值Rt 被滿足為止，或者網路狀態重新被定義。
數值Rt 在步驟420被定義之後，行動用戶裝置係會在步驟425中開始執行位置回報。按照802.16e的標準而言，有四個狀態可導致位置回報發生。這四個狀態為尋呼改變回報(paging change update)、計時回報(timer update)、關機回報(power down update)以及MAC雜湊跳越臨限回報(MAC hash skip threshold update)。當這四個狀態其中之一或更多符合802.16e之標準時(即步驟425-”是”)，位置回報將會發生。當這四個狀態皆未符合802.16e之標準時(即步驟425-”否”)，行動用戶裝置將會持續確認是否有一狀態符合802.16e之標準，以為了執行位置回報。行動用戶裝置會持續確認這些狀態，直至這些狀態其中之一符合802.16e之標準。
假使位置回報已於步驟425中被行動用戶裝置執行，則基地台會於位置回報步驟430之期間判斷是否已從行動用戶裝置接收到一個回應。如此一來，當未從行動用戶裝置接收到位置回報回應時(即步驟430-”否”)，則基地台內的控制電路會執行步驟435以等待回應。回應等待時間典型地為指定一個指令給例如圖2所繪示之基地台202內的處理器224。等待步驟的次數典型地為藉由增加步驟440 中之等待計數的累加。於步驟445中，等待計數會與預編程等待時間進行比較，藉以判斷裝置未回應的時間總數是否在步驟460中有足夠的時間去指定行動用戶裝置為全域裝置。等待時間典型地為短暫的，其係因裝置可以被考慮為從網路中迷失。
假如基地台內的控制電路判斷出時間總數未超過預編程等待時間時(即步驟445-”否”)，控制電路會藉由返回步驟430以重新開始等待週期，並且確認是否有從行動用戶裝置接收到回應。假如基地台內的控制電路判斷出時間總數已超過預編程等待時間時(即步驟445-”是”)，尋呼控制器將重新指定行動用戶裝置為全域裝置。因為尋呼控制器實際上已迷失了行動用戶裝置，所以行動用戶裝置需要被重新指定。在這種情況下，由於裝置不可能完整地脫離尋呼群組或系統，所以藉由每一基地台重新指定行動用戶裝置之尋呼群組狀態為全域係為重新獲得通訊系統中任何一處之裝置的回報結果。
於步驟460中，行動用戶裝置將會被重新獲得。行動用戶裝置將會開始發送位置回報給基地台並且返回至步驟415，而以下將繼續描述。
假如已從行動用戶裝置接收到位置回報回應時(即步驟430-”是”)，尋呼控制器會持續判斷行動用戶裝置是否還在先前基地台所提供的服務區域內。假如行動用戶裝置並未在先前基地台所提供的服務區域內，且實際上已移動進入到另一基地台的服務區域時(即步驟450-”是”)，在 步驟455中的變數R會被重設為0。由於R為單一基地台從一既定行動用戶裝置所接收的連續位置回報之次數，且如同步驟450之判斷結果為行動用戶裝置被判定移動進入至新的區域，故而R需要被重設，其係因行動用戶裝置的位置回報不會連續地從基地台服務區域內發送。尋呼控制器會於步驟460中指定已移動進入至新服務區域的行動用戶裝置為全域群組。接著，新基地台則會開始從行動用戶裝置接收位置回報，並且在新基地台開始進行方法400中關於行動用戶裝置的步驟415。
假使基地台還是能夠涵蓋行動用戶裝置的話，則基地台會持續對此行動用戶裝置下達尋呼指令。如此一來，步驟450的結果會如同於步驟425中之位置回報被執行的結果(即步驟450-”否”)，以至於變數R會於步驟465中被增加。增加步驟465會被執行以計數在基地台服務區域內之一既定行動用戶裝置的連續位置回報之次數。被增加的變數R會與數值Rt 進行比較，藉以判斷在基地台服務區域內的行動用戶裝置之連續位置回報的次數是否已符合需要被指定為區域裝置之所需最小的連續回報之次數，其中Rt 已於上述步驟420中被界定。假使變數R未大於Rt 的話(及步驟470-”否”)，方法會返回步驟425以確認另一位置回報是否有被執行。假使變數R大於Rt 的話(及步驟470-”是”)，行動用戶裝置會於步驟475中被重新指定為區域裝置。一旦行動用戶裝置被重新指定為區域裝置後，行動用戶裝置會於步驟425中持續執行位置回報。方法400的手 段會被持續執行，直至行動用戶裝置關機或其不處於較長的閒置。
前述描述已呈現說明之目的。本揭露不限於上文已描述並在附圖中說明之確切構造，且在不偏離本揭露之範疇的情況下可對其進行各種修改及變化。
熟習此項技術者藉由考慮本說明書及實踐此處揭露之本揭露將容易明白本揭露的其它實施例。希望將本說明書及實例僅視為例示性的，而本揭露的真正範圍及精神由以下申請專利範圍指示。
100、300‧‧‧尋呼控制器
105、110、115、202、305、310、315‧‧‧基地台
120、125、130、206、208、210、320、325、330‧‧‧行動用戶裝置
200‧‧‧無線通訊系統
204‧‧‧通訊鏈路
212‧‧‧接收器
214‧‧‧傳送器
216‧‧‧天線
218‧‧‧頻率合成器
220‧‧‧類比數位轉換器
222‧‧‧數位類比轉換器
224‧‧‧處理器
226‧‧‧記憶體裝置
400‧‧‧一示範性實施例之執行尋呼回報之方法的流程圖
405~475‧‧‧一示範性實施例之執行尋呼回報之方法的流程圖各步驟
圖1繪示為傳統尋呼回報協定的方塊示意圖。
圖2繪示為依據一示範性實施例之無線通訊系統的方塊示意圖。
圖3繪示為依據一示範性實施例之尋呼回報協定的方塊示意圖。
圖4繪示為依據一示範性實施例之執行尋呼回報之方法的流程圖。
400‧‧‧一示範性實施例之執行尋呼回報之方法的流程圖
405~475‧‧‧一示範性實施例之執行尋呼回報之方法的流程圖各步驟

Claims (31)

  1. 一種通訊系統，包括：一通訊網路，包括一尋呼控制器與多個基地台以與該通訊系統內的至少一個行動用戶裝置進行通訊；一第一基地台，其介於該些基地台之間，用以接收來自於所述至少一個行動用戶裝置的位置回報，並將所述位置回報轉播至該尋呼控制器；以及一處理器，其係在該尋呼控制器內，用以累計所述至少一個行動用戶裝置經由該第一基地台所轉播之所述位置回報的次數；其中，該處理器判斷所累計之所述位置回報的次數是否超過一預設位置回報的臨限數值，其中，當該預設位置回報的臨限數值未被超過時，每一該些基地台廣播尋呼訊息給所述至少一個行動用戶裝置，以及其中，當該預設位置回報的臨限數值已被超過時，介於該些基地台中的該第一基地台單獨廣播尋呼訊息給所述至少一個行動用戶裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中該通訊系統為一無線網路，該無線網路包括一廣域網路、一區域網路、一第三代網路、一全球互通微波存取網路、一長期演進網路、一分碼多重擷取網路、一寬頻分碼多重擷取網路、一衛星或一蜂巢式行動通訊網路。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中所述 至少一個行動用戶裝置係藉由一MAC位址雜湊值而被唯一地辨識。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中所述至少一個行動用戶裝置係藉由一尋呼識別碼(paging ID)而被唯一地辨識，該尋呼識別碼包括一尋呼週期組態與一部分尋呼識別碼。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中所述至少一個行動用戶裝置為一筆記型電腦、一全球定位裝置、一蜂巢式行動通訊電話或一衛星電話。
  6. 一種通訊系統，包括：一通訊網路，包括多個基地台；一行動用戶裝置，傳送位置回報給介於該些基地台中的一第一基地台；以及一處理器，其在該行動用戶裝置內，用以計數經由該行動用戶裝置傳送給該第一基地台的每一位置回報，其中，該處理器判斷傳送給該第一基地台之位置回報的計數數值是否有超過一預設位置回報的臨限數值，其中，當該預設位置回報的臨限數值未被超過時，該行動用戶裝置接收來自於任一該些基地台的尋呼訊息，以及其中，當該預設位置回報的臨限數值已被超過時，該行動用戶裝置僅接收該第一基地台的尋呼訊息。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之通訊系統，其中該行動用戶裝置係藉由一MAC位址雜湊值而被唯一地辨識。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之通訊系統，其中該行動用戶裝置係藉由一尋呼識別碼而被唯一地辨識，該尋呼識別碼包括一尋呼週期組態與一部分尋呼識別碼。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之通訊系統，其中該行動用戶裝置為一筆記型電腦、一全球定位裝置、一蜂巢式行動通訊電話或一衛星電話。
  10. 一種電腦可讀取儲存媒體，其具有電腦指令，當所述電腦指令被一處理器執行時，會引起該處理器執行在一通訊系統中尋呼一閒置行動用戶裝置的一方法，該方法包括：利用多個基地台提供服務給至少一個行動用戶裝置；介於該些基地台中的一第一基地台接收來自於該閒置行動用戶裝置的一位置回報；累計所述至少一個行動用戶裝置經由該第一基地台所轉播之位置回報的次數；判斷所累計之位置回報的次數是否超過一預設位置回報的臨限數值；假如所累計之所述位置回報的次數未超過該預設位置回報的臨限數值時，從該些基地台中的每一基地台傳送一尋呼訊息給所述至少一個行動用戶裝置；以及假如所累計之所述位置回報的次數已超過該預設位置回報的臨限數值時，從接收該位置回報的該第一基地台獨自地傳送一尋呼訊息給所述至少一個行動用戶裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電腦可讀取儲存媒 體，其中所述至少一個行動用戶裝置係藉由一MAC位址雜湊值而被唯一地辨識。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之電腦可讀取儲存媒體，其中所述至少一個行動用戶裝置係藉由一尋呼識別碼而被唯一地辨識。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之電腦可讀取儲存媒體，其中所述至少一個行動用戶裝置為一筆記型電腦、一全球定位裝置、一蜂巢式行動通訊電話或一衛星電話。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之電腦可讀取儲存媒體，其中該預設位置回報的臨限數值可被即時修改。
  15. 一種尋呼方法，以尋呼通訊系統中的一用戶裝置，該尋呼方法包括：當來自於多個基地台的一第一基地台接收少於一預設位置回報的臨限數值時，從該些基地台中的每一基地台傳送一尋呼訊息給一行動用戶裝置；以及當該第一基地台從該行動用戶裝置接收多於該預設位置回報的臨限數值時，從該第一基地台獨自地傳送一尋呼訊息給一行動用戶裝置。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之尋呼方法，更包括：累計該第一基地台所接收之位置回報的次數；以及判斷經由該第一基地台所接收之位置回報的次數是否有超過一預設位置回報的臨限數值。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之尋呼方法，其中該通訊系統為一無線網路，該無線網路包括一廣域網路、一 區域網路、一第三代網路、一全球互通微波存取網路、一長期演進網路、一分碼多重擷取網路、一寬頻分碼多重擷取網路、一衛星或一蜂巢式行動通訊網路。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之尋呼方法，其中該行動用戶裝置係藉由一MAC位址雜湊值而被唯一地辨識。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之尋呼方法，其中該行動用戶裝置係藉由一尋呼識別碼而被唯一地辨識，該尋呼識別碼包括一尋呼週期組態與一部分尋呼識別碼。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之尋呼方法，其中該行動用戶裝置為一筆記型電腦、一全球定位裝置、一蜂巢式行動通訊電話或一衛星電話。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之尋呼方法，其中該預設位置回報的臨限數值可被即時修改。
  22. 一種唯一地辨識無線通訊網路中之一行動用戶裝置的方法，包括：一尋呼控制器與至少一個行動用戶裝置進行協商，藉以決定一當下尋呼週期組態與一尋呼偏移量；依據該尋呼週期組態與該尋呼偏移量而提供一部份尋呼識別數值的清單；在該清單中指定一部份尋呼識別數值給所述至少一個行動用戶裝置；將該經被指定的部份尋呼識別數值從該清單中移除；將該行動用戶裝置尋呼週期資訊與該部分尋呼識別數值結合，藉以產生一唯一最終的尋呼識別數值；以及 將該唯一最終的尋呼識別數值指定給該行動用戶裝置。
  23. 一種關於一尋呼控制器辨識無線通訊網路中之一行動用戶裝置的方法，包括：決定關於該行動用戶裝置的一尋呼週期組態與一尋呼偏移量組態；以及指定一部分尋呼識別碼給該行動用戶裝置，其中，該尋呼週期組態、該尋呼偏移量組態以及該部分尋呼識別碼被一起用來唯一地辨識該行動用戶裝置。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之關於該尋呼控制器辨識無線通訊網路中之該行動用戶裝置的方法，更包括：結合該尋呼週期組態與該部分尋呼識別碼以當作一尋呼識別碼來辨識該行動用戶裝置。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之關於該尋呼控制器辨識無線通訊網路中之該行動用戶裝置的方法，更包括：協助一基地台以配置一尋呼訊息，該尋呼訊息包括該尋呼識別碼與一尋呼要求。
  26. 一種關於一尋呼控制器辨識無線通訊網路中之一行動用戶裝置的方法，包括：決定關於該行動用戶裝置的一尋呼週期組態、一尋呼偏移量組態以及一部分尋呼識別碼；以及結合該尋呼週期組態與該部分尋呼識別碼以辨識該行動用戶裝置。
  27. 一種辨識無線通訊網路中之一行動用戶裝置的尋 呼控制器，包括：一處理器，其經組態用以：決定關於該行動用戶裝置的一尋呼週期組態與一尋呼偏移量組態；以及指定一部分尋呼識別碼給該行動用戶裝置，其中，該尋呼週期組態、該尋呼偏移量組態以及該部分尋呼識別碼被一起用來唯一地辨識該行動用戶裝置。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之辨識無線通訊網路中之該行動用戶裝置的尋呼控制器，其中該處理器經組態更用以：結合該尋呼週期組態與該部分尋呼識別碼以當作一尋呼識別碼來辨識該行動用戶裝置。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之辨識無線通訊網路中之該行動用戶裝置的尋呼控制器，其中該處理器經組態更用以：協助一基地台以配置一尋呼訊息，該尋呼訊息包括該尋呼識別碼與一尋呼要求。
  30. 一種辨識無線通訊網路中之一行動用戶裝置的尋呼控制器，包括：一處理器，其經組態用以：決定關於該行動用戶裝置的一尋呼週期組態、一尋呼偏移量組態以及一部分尋呼識別碼；以及結合該尋呼週期組態與該部分尋呼識別碼以辨 識該行動用戶裝置。
  31. 如申請專利範圍第28項所述之辨識無線通訊網路中之該行動用戶裝置的尋呼控制器，其中該尋呼週期組態與該部分尋呼識別碼被結合成一尋呼識別碼，而該處理器經組態更用以：協助一基地台以配置一尋呼訊息，該尋呼訊息包括該尋呼識別碼與一尋呼要求。
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