TWI415503B

TWI415503B - 隨機存取通道最佳化的方法

Info

Publication number: TWI415503B
Application number: TW099121388A
Authority: TW
Inventors: Te Ming Chen
Original assignee: Htc Corp
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2013-11-11
Also published as: US8452297B2; EP2273841A1; CN101938776B; TW201129206A; CN101938776A; US20100331031A1; EP2273841B1

Description

隨機存取通道最佳化的方法

本發明關於一種用於一無線通訊系統之方法及其通訊裝置，尤指一種用於一無線通訊系統用來改善隨機存取通道最佳化的方法及其通訊裝置。

第三代行動通訊聯盟(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)所制定之長期演進(Long Term Evolution，LTE)無線通訊系統，目前被視為提供高資料傳輸率、低潛伏時間、封包最佳化以及改善系統容量和覆蓋範圍的一種新無線介面及無線網路架構。於長期演進無線通訊系統中，演進式通用陸地全球無線存取網路(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)包含複數個加強式基地台(evolved Node-B，eNB)用來與複數個用戶端(User Equipment，UE)進行通訊。

在長期演進系統中，隨機存取通道(random access channel，RACH)為一上鏈路通道，其用來傳送從用戶端至網路端之控制資訊(如用來初始存取以建立一連結，或位置區域更新)，且可用來傳輸用戶端資料封包。由於隨機存取通道為一競爭性通道，即多個用戶端可存取相同資源，因此隨機存取通道設定與系統效能具有極大的關聯。舉例來說，隨機存取通道設定會影響隨機存取通道碰撞機率，並可能造成通話設定延遲、資料重傳延遲，以及交遞延遲等問題。換句話說，隨機存取通道設定會影響通話設定成功機率及交遞成功機率。

為了改善系統效能，第三代行動通訊聯盟在長期演進系統中制定一隨機存取通道最佳化功能，因此網路端可進行隨機存取通道最佳化程序，以優化隨機存取通道設定，並進而提升系統效率。此外，一隨機存取程序可用來收集隨機存取通道參數。用戶端在完成隨機存取程序後，會儲存收集到之隨機存取通道參數，並等待網路端請求收集到之結果，用來進行隨機存取通道最佳化。因此網路端可根據收集到之隨機存取通道結果，調整隨機存取通道設定。

然而，網路端如何請求用戶端所收集到之隨機存取通道結果卻未被清楚定義，因此影響隨機存取通道最佳化的進行。換句話說，用戶端如何回報隨機存取通道結果亦未列入考量。此外，用戶端可能不會保留隨機存取通道結果，因此，當網路端請求用戶端傳送隨機存取通道結果時，用戶端不知應如何處理此種情況。另一方面，長期演進系統亦未清楚定義當網路端請求用戶端之隨機存取通道結果，而用戶端不具有任何隨機存取通道結果時，網路端應如何處理此種情況。

因此，本發明提供用於一無線通訊系統用來改善隨機存取通道最佳化的方法。

本發明揭露一種隨機存取通道最佳化的方法，用於一無線通訊系統之一行動裝置中。該方法包含有：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道最佳化之一系統資訊訊息；以及根據該系統資訊訊息中之一欄位，判斷是否傳送一第一隨機存取通道量測報告至該網路端，以使網路端根據該第一隨機存取通道量測報告，進行該隨機存取通道最佳化。

本發明另揭露一種隨機存取通道最佳化的方法，用於一無線通訊系統之一行動裝置中。方法包含有：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化之一訊息；以及當該行動裝置不具有任何量測結果時，傳送用來回應該訊息且不包含任何量測結果之一隨機存取通道量測報告至該網路端。

本發明另揭露一種隨機存取通道最佳化的方法，用於一無線通訊系統之一基地台中。該方法包含有：傳送用於隨機存取通道設定最佳化之一第一訊息至該無線通訊系統之一第一行動裝置；以及在接收對應於該第一訊息之一隨機存取通道量測報告後，請求該第一行動裝置進行用來收集隨機存取通道量測結果之一隨機存取程序，其中該隨機存取通道量測報告不包含任何隨機存取通道量測結果。

本發明另揭露一種隨機存取通道最佳化的方法，用於一無線通訊系統之一行動裝置中。該方法包含有：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化之一訊息；以及當該行動裝置不具有任何隨機存取通道量測結果時，忽略該訊息。

本發明另揭露一種隨機存取通道最佳化的方法，用於一無線通訊系統之一行動裝置中。該方法包含有：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化之一第一訊息；以及在接收該第一訊息後，當該行動裝置不具有任何隨機存取通道量測結果時，進行用來收集該隨機存取通道量測結果之一隨機存取程序。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一無線通訊系統10之示意圖。無線通訊系統10較佳地為一長期演進系統(Long Term Evolution，LTE)，其簡略地係由一網路端及複數個行動裝置所組成。在第1圖中，網路端及行動裝置係用來說明無線通訊系統10之架構。較佳地，無線通訊系統10可為一通用移動通訊系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)或一長期演進式系統(long-term evolution，LTE)或其它網路系統。在長期演進式系統中，網路端可為一演進式通用陸地全球無線存取網路(evolved-UTRAN，EUTRAN)，其可包含複數個基地台(eNBs)或一核心網路端(例如：行動管理單元(mobility management entity))，而行動裝置可視作用戶端(UEs)，可為行動電話、電腦系統等裝置。此外，根據傳輸方向，網路端及用戶端可視為一傳送器或一接收器。舉例來說，對於一上鏈路(uplink，UL)傳輸，用戶端為傳送端而網路端為接收端；對於一下鏈路(downlink，DL)傳輸，網路端為傳送端而用戶端為接收端。

請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一通訊裝置20之示意圖。通訊裝置20可為第1圖中之行動裝置或網路端(如一基地台)，其包含一處理裝置200、一儲存單元210以及一通訊介面單元220。處理裝置200可為一微處理器或一特殊應用積體電路(application-specific integrated circuit，ASIC)。儲存單元210可為任一資料儲存裝置，用來儲存一程式碼214，並透過處理裝置200讀取及執行程式碼214。舉例來說，儲存單元210可為用戶識別模組(subscriber identity module，SIM)、唯讀式記憶體(read-only memory，ROM)、快閃記憶體、隨機存取記憶體(random-access memory，RAM)、光碟唯讀記憶體(CD-ROMs)、磁帶(magnetic tapes)、軟碟(floppy disks)、光學資料儲存裝置(optical data storage devices)等等，而不限於此。控制通訊介面單元220可為一無線收發器，其根據處理裝置200的處理結果用來與網路端進行無線通訊。

程式碼214包含有一媒體存取控制層(Medium Access Control，MAC)的程式碼，以及一無線資源控制層(Radio Resource Control，RRC)的程式碼。媒體存取控制層的程式碼用來管理用來收集複數個隨機存取通道(random access channel，RACH)參數之一隨機存取程序。無線資源控制層的程式碼用來管理無線資源控制連結、回報量測結果及控制，以及控制無線電承載(Radio Bearers，RBs)，並可用來產生或釋放無線電承載。另外，無線資源控制層可從媒體存取控制層取得隨機存取通道參數，並根據媒體存取控制層所收集的隨機存取通道參數，產生一隨機存取通道量測報告，以及此隨機存取通道量測報告接著被傳送至網路端(如E-UTRAN)。

請參考第3圖，其為本發明實施例一流程30之流程圖。流程30用於一無線通訊系統之一用戶端中，用來改善隨機存取通道最佳化，其中，用戶端可為第2圖所示之通訊裝置20。流程30可編譯為程式碼214，並包含有以下步驟：

步驟300：開始。

步驟310：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道最佳化之一系統資訊訊息。

步驟320：根據該系統資訊訊息中之一欄位，判斷是否傳送一隨機存取通道量測報告至該網路端，用來使網路端根據該隨機存取通道量測報告，進行該隨機存取通道最佳化。

步驟330：結束。

根據流程30，網路端透過傳送系統資訊訊息，請求用戶端回報用於隨機存取通道設定最佳化之隨機存取通道量測報告，而用戶端則根據在系統資訊訊息中之欄位，判斷是否傳送用來使網路端進行隨機存取通道設定最佳化之隨機存取通道量測報告至網路端。隨機存取通道量測報告可包含用戶端進行一隨機存取程序所收集到的隨機存取通道量測結果，其中隨機存取通道量測結果在隨機存取程序後，儲存於用戶端中。因此，當用戶端發現系統資訊訊息不包含此欄位時，用戶端刪除隨機存取通道量測結果。反之，當用戶端發現此欄位包含於系統資訊訊息時，則傳送包含隨機存取通道量測結果的隨機存取通道量測報告至網路端，以供網路端進行隨機存取通道設定最佳化。此外，用戶端在傳送隨機存取通道量測報告至網路端後，可刪除隨機存取通道量測結果。

在此實施例中，隨機存取通道量測結果可包含有一第一參數，用來指示傳送至網路端之隨機存取程序中之前導訊息(preamble)的數量，以及一第二參數，用來指示傳送至網路端之至少一前導訊息是否有競爭情況發生。

除此之外，當系統資訊訊息包含此欄位時，用戶端根據欄位的內容，判斷是否傳送隨機存取通道量測報告至網路端。舉例來說，欄位的內容可能包含一數值。因此，在用戶端進行關於隨機存取通道量測報告的隨機存取程序的次數達到欄位內容所指示的數值後，用戶端會傳送隨機存取通道量測報告至網路端。值得注意的是，在隨機存取通道量測報告中的量測結果可透過上述多次的隨機存取程序收集並被計算出。此外，在用戶端傳送隨機存取通道量測報告至網路端後，用戶端可刪除計算出之量測結果。

值得注意的是，用戶端可根據不同類型的前導訊息，進行隨機存取程序。例如，專用前導(Dedicated Preamble)訊息、在低容量範圍之隨機選擇前導訊息，以及在高容量範圍之隨機選擇前導訊息。隨機選擇前導訊息的詳細定義可參考第三代行動通訊聯盟(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)規範TS 36.314，在此不再贅述。

另舉一例，欄位內容可包含一指示(如一1位元指示)。因此，用戶端可根據欄位中之指示，判斷是否傳送隨機存取通道量測報告至網路端。當此指示被設為一第一數值(如被設定為1)時，用戶端傳送隨機存取通道量測報告至網路端，而當此指示被設為一第二數值時(如被設定為0)時，則用戶端不傳送隨機存取通道量測報告至網路端。此外，用戶端在傳送隨機存取通道量測報告至網路端，或不傳送隨機存取通道量測報告至網路端後，可刪除所儲存之量測結果。

另一方面，欄位內容可包含複數個指示，每一指示對應於隨機存取通道量測報告的類型。隨機存取通道量測報告的類型可根據隨機存取程序中所使用之不同類型的前導訊息，而包括對應於一專用前導訊息之隨機存取通道量測報告及對應於一隨機選擇前導訊息之隨機存取通道量測報告。假設欄位包含三個指示L1～L3，其分別用來指示對應於專用前導訊息之隨機存取通道量測報告、對應於在低容量範圍之隨機選擇前導訊息的隨機存取通道量測報告，以及對應於在高容量範圍之隨機選擇前導訊息的隨機存取通道量測報告。舉例來說，當指示L1被設為「真值」時，用戶端傳送對應於專用前導訊息之隨機存取通道量測報告至網路端，以及當指示L2被設為「真值」時，用戶端傳送對應於在低容量範圍之隨機選擇前導訊息的隨機存取通道量測報告至網路端，並以此類推。在用戶端傳送隨機存取通道量測報告至網路端後，用戶端刪除隨機存取通道量測結果。反之，當指示L1～L3被設為「虛值」時，用戶端則不傳送隨機存取通道量測報告至網路端，並刪除隨機存取通道量測結果。

請參考第4圖，其為本發明實施例一流程40之流程圖，流程40用於一無線通訊系統之一用戶端中，用來改善隨機存取通道最佳化，其中，用戶端可為第2圖所示之通訊裝置20。流程40可編譯為程式碼214，並包含有以下步驟：

步驟400：開始。

步驟410：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化之一訊息。

步驟420：當該用戶端不具有任何量測結果時，傳送不包含任何量測結果之一隨機存取通道量測報告至該網路端。

步驟430：結束。

根據流程40，當網路端請求用戶端回報隨機存取通道量測報告，但用戶端不具有任何隨機存取通道量測結果時，用戶端傳送一特定隨機存取通道量測報告至網路端。此特定隨機存取通道量測報告僅包含一訊息主體(message body)，或皆納入零值的訊息主體。此外，隨機存取通道量測報告可包含用來指示用戶端不具任何量測結果之一指示，因此網路端可得知此隨機存取通道量測報告不為一標準隨機存取通道量測報告(例如：標準隨機存取通道量測報告應包含量測結果)。

請參考第5圖，其為本發明實施例一流程50之流程圖，流程50用於一無線通訊系統之一網路端中，用來改善隨機存取通道最佳化，其中，網路端(如一基地台)可為第2圖所示之通訊裝置20。流程50可編譯為程式碼214，並包含有以下步驟：

步驟500：開始。

步驟510：傳送用於隨機存取通道設定最佳化之一第一訊息至該無線通訊系統之一第一用戶端。

步驟520：在接收對應於該第一訊息之一隨機存取通道量測報告後，請求該第一用戶端進行用來收集隨機存取通道量測結果之一隨機存取程序，其中該隨機存取通道量測報告不包含任何隨機存取通道量測結果。

步驟530：結束。

根據流程50，網路端傳送第一訊息至第一用戶端，以請求第一用戶端回報隨機存取通道量測報告，以及當所接收到的隨機存取通道量測報告不包含任何隨機存取通道量測結果時，請求第一用戶端進行隨機存取程序，以收集隨機存取通道量測結果。此外，在網路端從第一用戶端接收不包含任何隨機存取通道量測結果的隨機存取通道量測報告後，網路端可請求一第二用戶端進行隨機存取程序，以收集隨機存取通道量測結果。因此，網路端可根據第二用戶端所收集到之隨機存取通道量測結果，進行隨機存取通道量設定最佳化。

另一方面，在傳送用於隨機存取通道設定最佳化的第一訊息至第一用戶端後，網路端可啟始一計時器，並在計時器計時終止後，傳送用於隨機存取通道設定最佳化的第二訊息至第二用戶端。因此，網路端接著可使用從第二用戶端接收之隨機存取通道量測報告，進行隨機存取通道設定最佳化。另外，網路端可在計時器計時終止後，請求第一用戶端進行隨機存取程序，以收集隨機存取通道量測結果。因此，網路端可根據第一用戶端所收集之隨機存取通道量測結果，進行隨機存取通道設定最佳化。

請參考第6圖，其為本發明實施例一流程60之流程圖，流程60用於一無線通訊系統之一用戶端中，用來改善隨機存取通道最佳化，其中，用戶端可為第2圖所示之通訊裝置20。流程60可編譯為程式碼214，並包含有以下步驟：

步驟600：開始。

步驟610：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化之一訊息。

步驟620：當該用戶端不具有任何隨機存取通道量測結果時，忽略該訊息。

步驟630：結束。

根據流程60，不具任何隨機存取通道量測結果的用戶端可忽略從網路端用於隨機存取通道設定最佳化之訊息。換句話說，此用戶端不傳送隨機存取通道量測報告至網路端。值得注意的是，網路端在傳送用於隨機存取通道設定最佳化之訊息至用戶端後，網路端可啟始一計時器，以及在計時器計時終止後，請求用戶端或其他用戶端進行隨機存取程序。詳細說明可參考上述，在此不再贅述。

請參考第7圖，其為本發明實施例一流程70之流程圖，流程70用於一無線通訊系統之一用戶端中，用來改善隨機存取通道最佳化，其中，用戶端可為第2圖所示之通訊裝置20。流程70可編譯為程式碼214，並包含有以下步驟：

步驟700：開始。

步驟710：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化之一第一訊息。

步驟720：在接收該第一訊息後，當該用戶端不具有任何隨機存取通道量測結果時，進行用來收集該隨機存取通道量測結果之一隨機存取程序。

步驟730：結束。

根據流程70，在不具隨機存取通道量測結果的用戶端從網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化的第一訊息後，會自動進行隨機存取程序，以收集隨機存取通道量測結果。隨機存取程序可根據在低容量範圍或高容量範圍之隨機選擇前導訊息來進行。在此情況下，用戶端包含所收集之隨機存取通道量測結果於隨機存取程序中之一第三型訊息(message 3)，並傳送第三型訊息至網路端。另一方面，用戶端可產生包含隨機存取通道量測結果的一第二訊息，並在隨機存取程序成功完成後，傳送第二訊息至網路端。

根據流程70，網路端不需傳送用來請求用戶端收集隨機存取通道量測結果或用於隨機存取通道設定最佳化的訊息至用戶端。用戶端會自動進行隨機存取程序，以收集隨機存取通道量測結果，因此，隨機存取通道最佳化的效率被提升，以及從網路端之信令數量亦會減少。

值得注意的是，上述所有步驟，包含所建議的步驟，可透過硬體、軔體(即硬體裝置與電腦指令的組合，硬體裝置中的資料為唯讀軟體資料)或電子系統等方式實現。硬體可包含類比、數位及混合電路(即微電路、微晶片或矽晶片)。電子系統可包含系統單晶片(system on chip，SOC)、系統封裝(system in package，Sip)、電腦模組(computer on module，COM)及通訊裝置20。

綜上所述，本發明提供改善隨機存取通道最佳化的方法及裝置。網路端可透過系統資訊訊息，主動請求用戶端回報用於隨機存取通道最佳化所需的資料。此外，本發明提供當用戶端無法回報用於隨機存取通道最佳化所需資料至網路端時，應如何處理此種情況之方法，藉以使網路端可順利進行隨機存取通道最佳化。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧無線通訊系統

20‧‧‧通訊裝置

200‧‧‧處理裝置

210‧‧‧儲存單元

220‧‧‧通訊介面單元

214‧‧‧程式碼

30、40、50、60、70‧‧‧流程

300、310、320、330、400、410、420、430、500、510、520、530、600、610、620、630、700、710、720、730‧‧‧步驟

第1圖為一無線通訊系統之示意圖。

第2圖為本發明實施例一通訊裝置之示意圖。

第3~7圖為本發明多種實施例之流程圖。

30‧‧‧流程

300、310、320、330‧‧‧步驟

Claims

一種隨機存取通道最佳化的方法，用於一無線通訊系統之一行動裝置中，該方法包含有：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化之一系統資訊訊息；以及根據該系統資訊訊息中之一隨機存取通道量測相關欄位之存在或內容，判斷是否傳送一隨機存取通道量測報告至該網路端，以使網路端根據該隨機存取通道量測報告，進行該隨機存取通道設定最佳化。
如請求項1所述之方法，其中根據該系統資訊訊息中之該欄位，判斷是否傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端包含有：當該欄位不存在該系統資訊訊息時，刪除儲存在該行動裝置之一隨機存取通道量測結果；以及當該欄位存在該系統資訊訊息時，傳送包含該隨機存取通道量測結果之該隨機存取通道量測報告至該網路端。
如請求項2所述之方法，更包含有：在傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端後，刪除該隨機存取通道量測結果。
如請求項1所述之方法，其中當該欄位存在該系統資訊訊息時，根據該欄位之內容，判斷是否傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端包含有：在該行動裝置進行隨機存取程序的次數達到該欄位內容所指示之次數後，傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端。
如請求項4所述之方法，其中在該行動裝置進行關於該隨機存取通道量測報告之隨機存取程序的次數達到該欄位內容所指示之該數值後，傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端包含有：計算透過該隨機存取程序所收集之隨機存取通道量測結果；包含該隨機存取通道量測結果於該隨機存取通道量測報告中；以及傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端。
如請求項1所述之方法，其中當該欄位存在該系統資訊訊息時，根據該欄位之內容，判斷是否傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端包含有：當該欄位之一指示被設為一第一數值時，傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端；以及當該指示被設為一第二數值時，停止傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端。
如請求項1所述之方法，其中當該欄位存在該系統資訊訊息時，根據該欄位之內容，判斷是否傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端包含有：當該欄位之一第一指示被設為一第一數值時，傳送為一第一報告類型的該隨機存取通道量測報告至該網路端；以及當該欄位之一第二指示被設為該第一數值時，傳送為一第二報告類型的該隨機存取通道量測報告至該網路端。
如請求項7所述之方法，其中該第一報告類型具有一專用前導，以及該第二報告類型具有一隨機選擇前導。
如請求項7所述之方法，更包含有：當該欄位之該第一指示及該第二指示被設為一第二數值時，停止傳送該隨機存取通道量測報告至該網路端，並刪除儲存在該行動裝置之一隨機存取通道量測結果。
一種隨機存取通道最佳化的方法，用於一無線通訊系統之一行動裝置中，該方法包含有：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化之一訊息；以及當該行動裝置不具有任何量測結果時，傳送用來回應該訊息且不包含任何量測結果之一隨機存取通道量測報告至該網路端。
如請求項10所述之方法，其中該隨機存取通道量測報告包含有用來指示該行動裝置不具有任何量測結果於該網路端。
一種隨機存取通道最佳化的方法，用於一無線通訊系統之一基地台中，該方法包含有：傳送用於隨機存取通道設定最佳化之一第一訊息至該無線通訊系統之一第一行動裝置；以及在接收對應於該第一訊息之一隨機存取通道量測報告後，請求該第一行動裝置進行用來收集隨機存取通道量測結果之一隨機存取程序，其中該隨機存取通道量測報告不包含任何隨機存取通道量測結果。
如請求項12所述之方法，更包含有：在傳送用於該隨機存取通道設定最佳化之該第一訊息至該第一行動裝置後，啟始一計時器；以及在該計時器計時終止後，傳送用於該隨機存取通道設定最佳化之一第二訊息至該無線通訊系統之該第一行動裝置及/或一第二行動裝置。
一種隨機存取通道最佳化的方法，用於一無線通訊系統之一行動裝置中，該方法包含有：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化之一訊息；以及當該行動裝置不具有任何隨機存取通道量測結果時，該行動裝置忽略該訊息。
一種隨機存取通道最佳化的方法，用於一無線通訊系統之一行動裝置中，該方法包含有：從該無線通訊系統之一網路端接收用於隨機存取通道設定最佳化之一第一訊息；以及在接收該第一訊息後，當該行動裝置不具有任何隨機存取通道量測結果時，進行用來收集該隨機存取通道量測結果之一隨機存取程序。
如請求項15所述之方法，更包含有：產生包含該隨機存取通道量測結果之一第二訊息；以及傳送該第二訊息至該網路端。