TWI445418B

TWI445418B - 變更無線存取技術的方法

Info

Publication number: TWI445418B
Application number: TW101106914A
Authority: TW
Inventors: Win Chyi Gong; Hsing Yu Lung; Chien Jen Huang
Original assignee: Htc Corp
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2014-07-11
Also published as: EP2566251B1; TW201311021A; KR101388565B1; US20130053036A1; US8583120B2; CN102970730A; KR20130024710A; EP2566251A1; CN102970730B

Description

變更無線存取技術的方法

本發明係關於一種用於一無線通訊系統的方法，尤指一種用於無線通訊系統，用來變更無線存取技術的方法。

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-Bs，eNBs)，並與複數個行動台(mobile stations)，或稱為用戶端(user equipments，UEs)進行通訊。

此外，跨無線存取技術(Inter-radio-access-technology，Inter-RAT)涉及從一無線存取技術(如長期演進系統)至另一無線存取技術之一用戶端與一網路端之間的連接或行動轉換，如至全球行動通信系統(Global System for Mobile communications，GSM)/通用封包無線服務(General Packet Radio Service，GPRS)、通用移動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)或分碼多工存取(Code Division Multiple Access，CDMA)。然而，根據習知長期演進系統的規範，用戶端可能會遭遇下列關於跨無線存取技術程序的問題。

用戶端因為遞交(Handover)、細胞重定向(Cell Redirection)或細胞重選(Cell Reselection)而進行跨無線存取技術程序以移動至無線存取技術。若用戶端欲移動至之前駐留過的無線存取技術，用戶端須執行公眾陸地移動網路(public land mobile network，PLMN)搜尋、細胞重定向或細胞重選。在公眾陸地移動網路搜尋的情況下，用戶端必須停止所有正在進行的程序，並重新搜尋公眾陸地移動網路，接著搜尋公眾陸地移動網路之細胞。然而，根據此搜尋方式，用戶端可能無法移動至駐留過的無線存取技術，或耗費大量的時間以移動至駐留過的無線存取技術。在細胞重選或細胞重定向的情況下，無線存取技術之網路端(如細胞、基地台或加強式基地台)需提供用戶端相關之駐留過的無線存取技術之細胞資訊或重定向資訊。因此，用戶端可根據細胞資訊，進行量測，進而當量測的細胞滿足細胞重選的標準時，重選至駐留過的無線存取技術的細胞，或者，用戶端可根據細胞資訊定向至駐留過的無線存取技術。然而，上述方法需透過用戶端與網路端之間的信令傳輸，造成信令數量的增加。除此之外，網路端需被升級以提供上述細胞資訊/重定向資訊予用戶端，造成網路端營運商成本提高。

舉例來說，於長期演進系統中的用戶端可能因為離開服務範圍、細胞重選、遞交、線路交換後備(circuit switched fallback，CS fallback)及網際網路通訊協定多媒體子系統(Internet Protocol Multimedia Subsystem IMS)單一無線語音通話延續(Single Radio Voice Call Continuity，SRVCC)而後備(falling back)至傳統系統(legacy system)，如通用移動通信系統及全球行動通信系統。一旦用戶端後備至傳統系統，用戶端會因為傳統系統無法提供長期演進細胞資訊而難以返回長期演進系統。值得注意的是，因為網路端的規劃，使得大部分傳統系統普遍缺乏長期演進細胞資訊。更進一步，為了返回長期演進系統，用戶端會進行公眾陸地移動網路搜尋/細胞重選/細胞重定向。在公眾陸地移動網路搜尋的情況下，用戶端必須停止所有正在進行的程序，重新搜尋公眾陸地移動網路，接著搜尋公眾陸地移動網路之細胞。然而，根據此搜尋方式，用戶端可能無法返回長期演進系統，或需要耗費大量的時間以返回長期演進系統。在細胞重選的情況下，傳統系統中的細胞需透過系統資訊的廣播來提供長期演進細胞資訊予用戶端，因此，用戶端可根據長期演進細胞資訊，來進行量測。若量測到的長期演進細胞的訊號強度或訊號品質達到細胞重選的標準，用戶端可選擇此長期演進細胞，以返回長期演進系統。然而，因為網路端的規劃，傳統系統中的細胞不會攜帶長期演進細胞資訊。因此，為了提供長期演進細胞資訊，需將傳統系統中的細胞升級，使得網路端營運商成本提高。在細胞重定向的情況下，傳統系統之網路端(如基地台)需提供重定向資訊(如透過無線資源控制連結釋放訊息)，來指示用戶端返回長期演進系統。然而，為了達到此目標，需將傳統系統中的網路端升級，造成成本的提升。

除此之外，於較高優先順序系統的用戶端可能因為離開服務範圍、細胞重選、遞交、線路交換後備及網際網路通訊協定多媒體子系統單一無線語音通話延續，而後備至較低優先順序系統。一旦用戶端後備至較低優先順序系統，用戶端會因為較低優先順序系統無法提供較高優先順序系統的細胞資訊，而難以返回較高優先順序系統。此外，因網路端規劃，使得較低優先順序系統缺乏較高優先順序系統之細胞資訊。詳細說明可參考上述，在此不再贅述。

因此，本發明提供一種變更無線存取技術的方法，以解決上述問題。

本發明揭露一種變更無線存取技術的方法，用於一行動裝置，該方法包含有：每當駐留於一無線存取技術時，收集用於至少一細胞的細胞資訊；後備至一第一無線存取技術；以及根據收集的細胞資訊，進行一離線程序，以從該第一無線存取技術移動至駐留過的無線存取技術。

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較佳地可為一長期演進(Long Term Evolution，LTE)系統或其他行動通訊系統，其簡略地係由一網路端及複數個用戶端(user equipment，UEs)所組成。在第1圖中，網路端及用戶端係用來說明無線通訊系統10之架構。在LTE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，E-UTRAN)，其可包含複數個加強式基地台(evolved Node-B，eNBs)，而用戶端可為行動電話、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圖中之用戶端，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(flash memory)、隨機存取記憶體(random-access memory，RAM)、光碟唯讀記憶體(CD-ROMs)、磁帶(magnetic tape)、硬碟(hard disk)及光學資料儲存裝置(optical data storage device)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。

請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一流程30之示意圖。流程30係用於一用戶端，用來進行變更無線存取技術(radio access technology，RAT)。流程30可編譯為程式碼214，並包含以下步驟：

步驟300：開始。

步驟310：每當駐留於一無線存取技術之一細胞時，收集該細胞的細胞資訊。

步驟320：根據收集的細胞資訊，進行一離線程序，以從該無線存取技術移動至駐留過的無線存取技術。

步驟330：結束。

根據流程30，用戶端根據駐留在一無線存取技術之一細胞時所收集的細胞資訊，移動至駐留過的無線存取技術。因此，用戶端不需網路端所提供的細胞資訊/細胞重定向資訊，藉以減少信令數量並減少用戶端移動至駐留過的無線存取技術的時間。除此之外，網路端不需升級，藉以降低網路端營運商的成本。

根據流程30舉例說明如下。用戶端駐於一第一無線存取技術的一第一細胞，並收集第一細胞的第一細胞資訊。此外，當用戶端移動至一第二無線存取技術之一第二細胞時，用戶端收集第二細胞的第二細胞資訊，並以此類推。其中，收集的細胞資訊包含有細胞的系統資訊、系統優先順序資訊、公眾陸地移動網路(public land mobile network,PLMN)資訊、上鏈路/下鏈路頻道資訊及細胞識別資訊的至少其中之一。用戶端將收集的細胞資訊儲存於一細胞資料庫，其可透過儲存細胞資訊至一非揮發性記憶體(non-violated memory)來實現。請參考第4圖，第4圖為一細胞資料庫之示意圖。記錄於細胞資料庫中的系統可為長期演進系統、通用移動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)、全球行動通信系統(Global System for Mobile communications，GSM)、通用封包無線服務(General Packet Radio Service，GPRS)或分碼多工存取(Code Division Multiple Access，CDMA)等系統。細胞資料庫中的系統優先順序可透過優先順序索引值來表示(如“1”～“3”)，以區分較高優先順序系統與較低優先順序系統的細胞。舉例來說，於第4圖中，長期演進系統相較於通用移動通信系統具有較高的優先順序，另一方面，通用移動通信系統相較於全球行動通信系統具有較高的優先順序。公眾陸地移動網路包含有行動國家碼(mobile country code，MCC)及行動網路碼(mobile network code，MNC)，其可從細胞所廣播的系統資訊中取得。詳細來說，於第4圖中，公眾陸地移動網路代碼為“310410”，其中“310”為行動國家碼，而“410”為行動網路碼。下鏈路及上鏈路的細胞頻道可為細胞的頻率資訊。此外，頻率資訊可利用全球行動通信系統/通用封包無線服務中的絕對無線頻道編號(ARFCN)格式、通用移動通信系統中的通用陸地全球無線存取絕對無線頻道編號(UARFCN)格式，或長期演進系統中的演進式絕對無線頻道編號(EARFCN)格式來表示，如MHz或KHz。細胞識別用來指示細胞的身份。因此，當用戶端欲搜尋一目標細胞時，細胞識別可用來辨識其身份。另外，細胞資料庫可透過記錄細胞索引值“0”~“4”來快速取得對應的細胞資訊。

在某些情況下，用戶端可能會移動到第一無線存取技術。用戶端根據收集到的第一細胞資訊，進行離線程序，以從第二無線存取技術移動至第一無線存取技術。離線程序可以三種方式實現，其包含有離線細胞重選、離線細胞重定向及離線公眾陸地移動網路搜尋。在離線細胞重選的操作下，用戶端透過量測及評估在細胞資料庫所儲存的第一系統中的細胞或第一頻率中的細胞，進行離線細胞重選程序。若於離線細胞重選程序中所量測到的細胞具有最高排列順位，用戶端會重新選擇此細胞，藉以從第二無線存取技術移動至第一無線存取技術。值得注意的是，具有最高排列順位的細胞可視為用戶端測量到具有最高訊號等級或訊號品質的細胞。

在離線細胞重定向的操作下，用戶端透過建立攜帶有細胞資料庫中的細胞資訊所提供的重定向資訊(如系統資訊)的一虛擬資訊元件，來進行離線細胞重定向程序，並將此虛擬資訊元件置入用戶端所產生的一虛擬無線資源控制(radio resource control，RRC)連結釋放訊息/無線資源控制拒絕訊息。值得注意的是，細胞資料庫可能儲存有超過一個細胞的細胞資訊，而重定向資訊可能包含或未包含用於細胞資料庫之所有細胞的搜尋資訊。舉例來說，細胞資料庫所提供的系統資訊可為細胞資料庫最後所記錄之的細胞。因此，用戶端可被重定向至第一無線存取技術的細胞。另一方面，在離線公眾陸地移動網路搜尋的操作下，用戶端透過對細胞資料庫中所儲存的第一細胞的公眾陸地移動網路進行搜尋，進而實現離線公眾陸地移動網路的搜尋程序。透過離線公眾陸地移動網路搜尋的方法，用戶端可具有較高的機會，從第二無線存取技術移動至第一無線存取技術。

根據流程30之概念，另舉例說明如下。當用戶端駐留於高優先順序系統中的細胞時，用戶端會收集細胞資訊。值得注意的是，用戶端可能因為離開服務範圍、細胞重選、遞交、線路交換後備(circuit switched fallback，CS fallback)或網際網路通訊協定多媒體子系統(Internet Protocol Multimedia Subsystem IMS)單一無線語音通話延續(Single Radio Voice Call Continuity，SRVCC)而後備至低優先順序系統/傳統系統。在此情況下，用戶端可根據上述離線程序，快速恢復至高優先順序系統。換句話說，用戶端根據細胞資料庫所儲存的高優先順序細胞資訊，來進行離線公眾陸地移動網路搜尋程序 /離線細胞重選程序/離線細胞重定向程序。

詳細來說，用戶端透過量測及評估細胞資料庫所儲存的高優先順序系統中的細胞，進行離線細胞重選程序。若於離線細胞重選程序中所量測到的細胞具有最高排列順位或最高優先順序，用戶端重新選擇此細胞。或者，用戶端透過建立攜帶有細胞資料庫中的細胞資訊所提供的重選資訊(如指示有高優先順序系統)之一虛擬資訊元件，進行離線細胞重選程序，並將此虛擬資訊元件置入系統資訊，如用戶端虛擬判斷或採用此虛擬資訊元件的重選資訊(即使此虛擬資訊元件實際上不存在於系統資訊中)。因此，用戶端可重選至高優先順序系統。此外，用戶端透過對細胞資料庫中所儲存的細胞的公眾陸地移動網路進行搜尋，來實現離線公眾陸地移動網路搜尋程序。因此，用戶端具有較高的機會恢復至高優先順序系統的細胞。值得注意的是，細胞資料庫可能儲存超過一個細胞的細胞資訊，而離線公眾陸地移動網路搜尋程序可能搜尋或未搜尋細胞資料庫之所有細胞。舉例來說，離線公眾陸地移動網路搜尋程序可搜尋細胞資料庫最後所記錄的公眾陸地移動網路。

此外，請參考第5圖，第5圖為一無線存取技術變更之示意圖。在第5圖中，用於長期演進系統之用戶端駐留於一長期演進細胞510，以及當用戶端離開長期演進系統之服務範圍，或進行細胞重選、遞交、線路交換後備或網際網路通訊協定多媒體子系統單一無線語音通話延續時，用戶端會後備至傳統系統或較低優先順序系統(如通用移動通信系統)中的細胞520。如上所述，當用戶端駐留於長期演進細胞510時，用戶端收集長期演進細胞之細胞資訊，藉以進行離線程序，以從通用移動通信系統返回長期演進系統。值得注意的是，由於用戶端係設計用於長期演進系統，用戶端應從通用移動通信系統移動至長期演進系統，以獲得長期演進系統所提供之完整服務。關於離線程序(如離線重定向程序/離線重選程序/離線公眾陸地移動網路搜尋程序)的運作方式可參考上述，在此不再贅述。

總而言之，若用戶端後備至低優先順序系統(如通用移動通信系統)，其可根據離線程序，快速返回高優先順序系統(如長期演進系統)，使得網路端不需提供額外資訊予用戶端以返回高優先順序系統，因此，能降低用戶端與網路端之間的信令傳輸數量及網路端升級的成本。

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，本發明提供用來處理變更無線存取技術的方法。用戶端收集關於駐留過之無線存取技術之細胞的細胞資訊，並根據收集的細胞資訊，進行離線程序，以返回駐留過的無線存取技術，進而減少返回時間。除此之外，網路端不需為了提供系統資訊/重定向資訊而升級，因此能有效減少網路端營運商的成本。

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

214‧‧‧程式碼

220‧‧‧通訊介面單元

30‧‧‧流程

300、310、320、330‧‧‧步驟

510、520‧‧‧細胞

第1圖為本發明實施例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圖為本發明實施例一流程之示意圖。

第4圖為一細胞資料庫之示意圖。

第5圖為一無線存取技術變更之示意圖。

30．．．流程

300、310、320、330．．．步驟

Claims

一種變更無線存取技術(radio access technology，RAT)的方法，用於一行動裝置，該方法包含有：每當駐留於一無線存取技術時，收集用於至少一細胞的細胞資訊；後備(falling back)至一第一無線存取技術；以及根據收集的細胞資訊，進行一離線程序，以從該第一無線存取技術移動至駐留過的無線存取技術；其中，收集的細胞資訊包含有該至少一細胞的一系統資訊、一系統優先順序資訊、一公眾陸地移動網路(public land mobile network，PLMN)資訊、頻道資訊及一細胞識別資訊的至少其中之一，且根據收集的細胞資訊，進行該離線程序，以從該第一無線存取技術移動至駐留過的無線存取技術包含有：透過該行動裝置產生指示有收集的細胞資訊的一虛擬重定向資訊元件於一虛擬無線資源控制(radio resource control，RRC)連結釋放訊息，進行該離線程序，以從該第一無線存取技術移動至駐留過的無線存取技術。
如請求項1所述之方法，更包含有：當該行動裝置離開服務範圍，或進行一細胞重選、遞交、線路交換後備(circuit switched fallback，CS fallback)或網際網路通訊協定多媒體子系統(Internet Protocol Multimedia Subsystem IMS)單一無線語音通話延續(Single Radio Voice Call Continuity，SRVCC)時，進行一跨無線存取技術(inter-radio access technology，inter-RAT)程序，以後備至該第一無線存取技術。
如請求項1所述之方法，其中根據收集的細胞資訊，進行該離線程序，以從該第一無線存取技術移動至駐留過的無線存取技術包含有：根據收集的細胞資訊，進行該離線程序，以從該第一無線存取技術移動至駐留過的無線存取技術，其中駐留過的無線存取技術的優先順序高於該第一無線存取技術。
如請求項1所述之方法，其中該至少一細胞之該系統資訊包含長期演進系統(Long-Term Evolution，LTE)、通用移動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)、全球行動通信系統(Global System for Mobile communications，GSM)、通用封包無線服務(General Packet Radio Service，GPRS)或分碼多工存取(Code Division Multiple Access，CDMA)的至少其中之一。
如請求項1所述之方法，其中根據收集的細胞資訊，進行該離線程序，以從該第一無線存取技術移動至駐留過的無線存取技術包含有：透過量測包含在收集的細胞資訊中的該至少一細胞中的一細胞，進行該離線程序，以從該第一無線存取技術移動至駐留過的無線存取技術。
如請求項1所述之方法，更包含有：重定向至駐留過的無線存取技術中的該至少一細胞中的一細胞。