TWI475830B - 支援新版ｕｔｒａｎ方法及系統 - Google Patents

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Description

支援新版UTRAN方法及系統
本發明係相關於無線通信系統，更特別地是，本發明係相關於一種支援一新版通用行動通信系統(universal mobile telecommunication systems，UMTS)陸地無線電存取網路(terrestrial radio access network)(E－UTRAN)的方法以及系統。
已經有不同型態的無線存取系統加以發展來提供不同型態的服務以及能力，一些無線存取系統的實例則是包括，無線區域網路(wireless local area networks，WLANs)(例如，以IEEE 802作為基礎的網路)，以及蜂巢式網路(例如，UNTS陸地無線電存取網路(terrestrial radio access network)(UTRAN)，一全球行動通訊系統(GSM)/增強資料率GSM演進(enhanced data rate for GSM evolution，EDGE)無線電存取網路(radio access network)(GERAN)、或類似者)，並且，這些網路的每一個都是為了提供特殊的應用而加以發展以及量身定做。
一E－UTRAN(UTRAN以及新版之節點－B(E－Node－B)的長期演進)的提出係已經改善了無線網路能力，也增強了效能，因此，該E－UTRAN將可以提供超越既存無線通信系統的重要優點，並且，還可以透過該E－UTRAN所提供的較高位元率以及較低等待時間(latency)而獲得額外的服務。第1圖係顯示一包括一E－UTRAN 114的習知整合式無線通信系統100，該系統100係包括一存取系統層(access system stratum)110，一網路層120，以及一多媒體層130，其中，該存取系統層110係包括複數個無線電存取網路(radio access networks，RANs)111－115，一核心網路(core network，CN)116，以及一新版的CN 117，並且，該RANs 111－115乃會包括一原生存取網路(generic access network，GAN)，一GERAN 112，一UTRAN 113，一E－UTRAN 114，以及一交織無線區域網路(interworking wireless local area network，I－WLAN)115，另外，該RANs 111－115乃會被連接至該CN 116、或是該新版的CN 117，以將服務(例如，來自一網際網路通訊協定(Internet protocol，IP)多媒體次系統(IMS)131的多媒體服務)提供至一、或多個WTRUs，而同時間，則是會與一認證、授權、帳務(authentication,authorization an daccounting、AAA)伺服器121，一行動IP(MIP)伺服器122，或是在該網路系統120之中經由一閘道(gateway)整合式封包無線電服務(general packet radio services，GPRS)支援節點(GGSN)、或是一封包資料閘道(packet data gateway，PDG)119的其他網路實體產生相互影響。
目前，可獲得的是加以建構以支援多個無線通信系統的多模(multimode)無線傳輸/接收單元(wireless transmit/receive units，WTRUs)，且每一個該等WTRUs的能力則是可以有所變化，舉例而言，當一些WTRUs僅可以支援UMTS時，其他的WTRUs則是可以支援多種的操作模式，例如，I－WLAN，GERAN，及/或E－UTRAN，而在未來，也將可以獲得能夠支援E－UTRAN的WTRUs。
因此，其係有提供一種支援E－UTRAN的方法以及系統的需要，以使得該等WTRUs可以接收以及利用如此之額外的E－UTRAN能力以及服務。
本發明係相關於一種用於支援一E－UTRAN的方法以及系統。本發明乃是對習知在以UMTS作為基礎之無線通信系統(亦即，UTRAN)的範圍內用於支援多模操作的方法以及程序進行延伸，以支援系統中額外的新技術(亦即，E－UTRAN)，該等習知的程序係詳述於第三代合作夥伴計畫(third generation partnership project，3GPP)標準之中(例如，TS25.331)。在此，該系統乃會包括一WTRU，一UTRAN，以及一E－UTRAN，一習知的UTRAN在該UTRAN的一涵蓋區域之中將一可得無線電存取技術(radio access technologies，RATs)的列表發送至該WTRU，且該列表包括相關於既存RAT屬性的資訊，例如，技術型態，位元率，帶寬，或是類似者，而本發明則是將該相關於E－UTRAN的資訊導入該列表之中，然後，該WTRU會於起始存取期間、或是於交接程序期間接收此列表，而在接收該列表之後，透過交接程序、或系統重新選擇程序，一E－UTRAN致能之WTRU(E－UTRAN capable WTRU)係可以建構/重新建構該WTRU，以接收以該列表作為基礎的E－UTRAN服務，該E－UTRAN致能之WTRU係可以在該起始存取(亦即，依附程序)期間、或是當一系統發出要求時，將其包含該E－UTRAN能力的多模/多RAT能力資訊發送至該UTRAN，而在一正常的交接程序期間，該UTRAN則是會發送一測量能力訊息至該WTRU，且該測量能力訊息乃會包括在一E－UTRAN頻道上執行測量所必須的參數，之後，該WTRU以該測量能力訊息作為基礎而執行測量，並會將測量結果向該UTRAN進行報告，然後，該UTRAN就可以以該等測量結果作為基礎而起始一到達該E－UTRAN的交接，在閒置操作中，該WTRU係可以以較早時接收自該WTRU的該等力資訊作為基礎而決定重新選擇至該E－UTRAN，而該WTRU則是會使用此資訊來建構傳輸器及接收器帶寬，位元率，頻帶，或類似者。
當於之後提及時，該名詞“WTRU”係包括，但不限於，一使用者設備，一行動站台，一固定、或行動用戶單元，一呼叫器，或是能在一無線環境中操作的任何其他型態裝置。
本發明的特徵係可以合併於一積體電路(integrated circuit，IC)之中、或者係可以加以建構於一包括多個相互連接之構件的電路之中。
第2圖係顯示依照本發明而加以建構的一無線通信系統200。該系統200係包括複數個RANs210a，210b，其係部署於不同的RATs之下，以及一核心網路220，其係可以是一所有網際網路通信協定(IP)網路(AIPN)，其中，該核心網路220係加以連接至其他的網路，例如，一公眾交換電話網路(public switching telephone network，PSTN)230，網際網路240，或是類似者，此外，該等RANs 210a，210b的每一個則可以是一GAN，一GERAN，一UTRAN，一E－UTRAN，一以IEEE作為基礎的I－WLAN，或是其他型態的無線存取網路。
為了最佳化在分集(diverse)RANs 210a，210b之間的行動性，該核心網路220乃會提供開放的介面給行動管理(mobility management，MM)222，以允許該核心網路220的操作者將WTRUs 250指向最適合的RANs 210a，210b，另外，該核心網路220亦會提供允許該等WTRUs 250存取其他AIPN服務，例如，通話控制(session control，SC)224，認證、授權、及帳務(authentication,authorization and accounting，AAA)226，以及一政策控制228，的開放介面。
一WTRU 250係為一多模WTRU，且該多模WTRU係配備有建構以支援與至少二個不同之RATs進行通信的至少二無線電單元，舉例而言，該WTRU 250係可以包括一無線電單元，以用於與一E－UTRAN進行通信，以及其他的無線電單元，以用於與一I－WLAN進行通信，另外，該WTRU 250乃會建立與該等RANs的其中之一之間的一連接，並且，係可以在該目標RAN若是符合交接標準的時候，執行到達一目標RAN的交接。
在該系統200之中，一交接係可以手動地、或是自動地加以起始。在藉由該WTRU 250的一使用者所起始的該手動交接程序之中，該使用者會知道在其現今之地理位置上的替代RATs，例如，E－UTRAN，的存在，並且，乃會在它們之間進行切換(例如，在該UTRAN以及該E－UTRAN之間)，至於該自動交接程序則是可以藉由該WTRU 250、或是藉由該RAN 210a，210b、或該核心網路220而加以起始。
在該由WTRU所起始的交接之中，該WTRU 250偵測替代之RATs(例如，一E－UTRAN)的存在，並且，以該WTRU 250之使用者的偏好作為基礎而起始一交接程序，接著，該WTRU 250會自該網路(例如，一RAN 210a、或該核心網路220)接收必須的資訊(例如，交接政策，資源狀態，或是類似者)，然後，該WTRU 250則是會追蹤該等RANs 210a，210b之涵蓋區域的位置，並且，會以所預先決定的交接標準作為基礎而起始該交接程序。
在一系統所起始的交接之中，該核心網路220(、或是該RAN 210a，210b)辨識出，該WTRU 250能夠支援多種的RATs(包括E－UTRAN)，並且，自該WTRU 250要求必要的資訊(例如，功率測量(power measurements))，接著，該核心網路220(或是該RAN 210a，210b)會追蹤該WTRU 250的位置，並且，一旦該WTRU 250落在一目標RAN的該涵蓋範圍之內，該核心網路220就會以一組標準(例如，該WTRU 250的行動性、所要求的帶寬、應用、負載平衡、用戶之特性資料(subscriber’s profile)、該WTRU 250所提供的測量報告、或是類似者)作為基礎而起始該等交接程序。
第3圖係顯示依照本發明之一支援一E－UTRAN的程序的一流程圖。首先，一WTRU 352乃會傾聽在該UTRAN 354之上的一頻道(例如，一廣播控制頻道(broadcast control channel，BCCH))(步驟302)，然後，該UTRAN 354會在該UTRAN 354的該涵蓋範圍之內將一可得RATs列表(例如，E－UTRAN 356 RAT)發送至該WTRU 352(步驟304)，其中，較佳地是，該可得RATs列表是經由一UTRAN胞元資訊列表訊息而加以發送，然而，該列表也是可以經由任何型態的訊息而加以發送。
該UTRAN胞元資訊列表訊息乃會包括有關頻率內胞元、頻率間胞元、以及RAT間胞元的資訊，而該習知UTRAN胞元資訊列表訊息則是會加以修正為包括用於該E－UTRAN 356的新資訊元素(information elements，IEs)，並且，該E－UTRAN 356係可以是以正交分頻多工(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)、或是任何其他型態的空中介面(air interface)。在OFDM的例子中，該UTRAN胞元資訊列表係可以包括OFDM選擇以及重新選擇資訊，基地收發站台辨識碼(base transceiver station identity code，BSIC)，系統特有的測量資訊，或是類似者，其中，該系統特有的測量資訊則是可以包括所支援的頻率、帶寬、輸出功率、或是類似者。表1係顯示依照本發明之一包括新的IEs(以粗體顯示)的示範性UTRAN胞元資訊列表訊息。
表1－2之1
請再參閱第3圖，該WTRU 352乃會接收該列表，並會將其儲存(步驟306)，然後，以目前使用者的喜好作為基礎，該WTRU 352將其多模/多RAT能力資訊發送至該UTRAN 354(步驟308)，其中，該多模/多RAT能力資訊乃會指示E－UTRAN、及/或其他RATs的一支援。舉例而言，該多模/多TAT能力資訊係可以指示一有關OFDM的支援、一有關E－UTRAN至UTRAN之交接的支援、OFDM無線電頻率(RF)能力、OFDM測量能力、或是類似者，其中，該OFDM的支援係可以列舉有受支援的OFDM頻道帶寬(例如，1.25 MHz，2.5 MHz，5MHz，10 MHz，15 MHz，20 MHz)，至於該E－UTRAN至UTRAN之交接的支援則是較佳地為一指示該WTRU之如此能力的布林值(Boolean value)。
該OFDM RF能力以及OFDM測量能力乃會對該UTRAN指示該WTRU的OFDM RF能力以及OFDM測量能力，一OFDM頻道係可以具有不同的帶寬，取決於系統架構以及關聯於某些服務的所需位元率以及延遲，舉例而言，為了達成所允許的最高位元率(例如，100 Mbps)，該E－UTRAN係必須要利用該所允許的最高帶寬(例如，20 MHz)而進行傳輸以及接收，且該E－UTRAN係可以執行這些服務(用於不同WTRUs的不同帶寬)的數種組合，因此，到達該E－UTRAN的交接就應該是以該WTRU的該OFDM RF能力作為基礎而加以觸發，在交接期間，當該WTRU執行測量時，則較佳地是，該WTRU會加以調整以及加以建構為一特定的頻道頻率以及一用於該等測量的特有帶寬，另外，當該WTRU向該UTRAN報告該等測量時，該UTRAN則是會使該等測量與該等E－UTRAN頻道的該等物理屬性產生關聯，此則是可以保證該交接會正確地到達支援該所需位元率以及延遲需求的正確目標E－UTRAN頻道。
該多模/多RAT能力資訊係可以經由一習知的UTRANWTRU多模/多RAT能力訊息、WTRU無線電存取能力訊息、WTRU無線電存取能力延伸訊息、或是任何其他型式的訊息而進行發送。表2－4係分別地顯示一示範性的UTRAN WTRU多模/多RAT能力訊息、一WTRU無線電存取能力、以及一WTRU無線電存取能力延伸訊息，包括依照本發明之新的IEs(以粗體字顯示)。
請再參閱第3圖，該UTRAN 354接收該WTRU多模/多RAT能力訊息(步驟310)，接著，該UTRAN 354會發送一測量能力訊息至該WTRU 352(步驟312)，其中，該測量能力訊息乃會定義該等測量所必須的該等參數，用於該E－UTRAN之新的IEs乃會被包括在該習知的測量能力訊息、以及該用於該等E－UTRAN參數(例如，用於每一個頻帶的OFDM測量參數)的測量能力延伸訊息之中，此外，在該測量能力訊息以及在該測量能力延伸訊息之中的每一個IE乃會是一布林值(Boolean value)，以用於指示是否需要在每一個頻帶上用以執行測量的下行鏈路、或上行鏈路壓縮模式。
表5以及表6係分別顯示一示範性的UTRAN測量能力訊息以及一測量能力延伸訊息，而依照本發明而導入的該等新的IEs則是以粗體字顯示。
請再次參閱第3圖，該WTRU 352乃會接收該測量能力訊息，接著，該WTRU 352乃會於該測量能力訊息中所指定的E－UTRAN頻道上對該等E－UTRAN信號315執行測量，並且，乃會向該UTRAN 354報告測量結果(步驟314)，再者，該UTRAN 354係可以以該等測量報告作為基礎而起始一到達該E－UTRAN 356的交接。
雖然本發明的該等特徵以及元件乃是藉由特殊組合的該等較佳實施例而進行敘述，但是，每一個特徵、或元件都可以在不需要該等較佳實施例的該等其他特徵以及元件的情形下單獨地加以使用、或者可以加以使用為與本發明之其他特徵以及元件的各式結合、或是不與其相結合。
110．．．存取系統層
31．．．E－UTRAN信號
AAA．．．認證、授權、帳務
CN．．．核心網路
E－UTRAN．．．新版UTRAN
GAN．．．原生存取網路
GGSN．．．支援節點
IMS．．．多媒體次系統
I－WLAN．．．交織無線區域網路
MIP．．．行動IP
MM．．．行動管理
PDG．．．封包資料閘道
PSTN．．．公眾交換電話網路
RAT．．．無線電存取技術
SC．．．通話控制
UTRAN．．．陸地無線電存取網路
WTRU．．．無線傳輸/接收單元
發明之一更詳盡的瞭解係可以藉由接下來一作為舉例說明之用之較佳實施例的敘述而加以獲得，並且，係可以關聯於所附的圖式而有所瞭解，其中：第1圖：其係顯示一習知無線通信系統的一圖式；第2圖：其係顯示依照本發明而進行建構的一無線通信系統；以及第3圖：其係顯示依照本發明之一用於支持E－UTRAN的程序的一流程圖。
WTRU．．．無線傳輸/接收單元
UTRAN．．．陸地無線電存取網路
RAT．．．無線電存取技術
E－UTRAN．．．新版UTRAN
315．．．E－UTRAN信號

Claims (16)

  1. 一種用於無線傳輸/接收單元的方法，該方法包括：在一通用移動電信系統陸地無線電存取網路(UTRAN)頻道上從一UTRAN接收一訊息；從該已接收的訊息擷取一第一資訊元素(IE)，該第一資訊元素與一新版UTRAN(E-UTRAN)有關；以及基於該訊息，從該E-UTRAN接收服務。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該訊息是經由一廣播控制頻道(BCCH)而被接收。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中該訊息是一胞元資訊列表訊息。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該訊息是經由一專用頻道而被接收。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該E-UTRAN使用正交分頻多工(OFDM)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的方法，其中該E-UTRAN資訊包括OFDM選擇及重新選擇資訊、基地收發站台辨識碼(BSIC)以及測量資訊的至少其中之一。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該E-UTRAN資訊包括支援的頻率、帶寬以及輸出功率的至少其中之一。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括：發送一多模/多RAT能力指示符至該UTRAN。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的方法，其中該多模/多RAT能力指示符指出一E-UTRAN能力。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中該E-UTRAN能力指示符指出一正交分頻多工(OFDM)能力。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中，該多模/多RAT能力指示符指出一OFDM支援、在該UTRAN以及該E-UTRAN之間的一交接支援、一OFDM無線電頻率能力以及一OFDM測量能力的至少其中之一。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中該OFDM支援的指示列舉了所支援的頻率以及帶寬。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的方法，其中該多模/多RAT能力指示符是經由一多模/多RAT能力訊息、一無線電存取能力訊息、以及一無線電存取能力延伸訊息的至少其中之一而發送。
  14. 如申請專利範圍第8項所述的方法，其中，於一依附程序期間進行發送該多模/多RAT能力指示符。
  15. 如申請專利範圍第8項所述的方法，其中，在該UTRAN要求時，發送該多模/多RAT能力指示符。
  16. 如申請專利範圍第8項所述的方法，更包括：在接收一測量訊息，該測量訊息包括在一E-UTRAN頻道上執行測量所必須的參數；基於該測量訊息執行測量以產生測量結果；以及向該UTRAN報告該測量結果。
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