TWI543643B - 管理專屬基地台授權的方法及其相關裝置 - Google Patents

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Description

管理專屬基地台授權的方法及其相關裝置
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控制特屬細胞選擇之方法及其通訊裝置。
系統架構演進(System Architecture Evolution,SAE)系統，係由第三代行動通訊聯盟(3GPP)規範，為一種通用移動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)中新的核心網路架構，為網際網路通訊協定(Internet Protocol,IP)的大眾市場提供高成本效益的部署和運作。網路演進主要包含滿足一長期演進(Long Term Evolution,LTE)系統之無線介面需求、簡化網路結構、全IP網路(即所有服務皆利用封包交換進行傳輸，無包含電路交換技術)，以及支持在不同種類的接取網路間，行動及服務上的連續性，例如在2G/3G，長期演進系統，及非3GPP接取系統之間。
系統架構演進核心網路，或稱為一演進封包系統(Evolved Packet System,EPS)核心網路，包含有一行動管理實體(Mobility Management Entity,MME)，一服務閘道(Serving Gateway)，以及一公用資料網路閘道(PDN Gateway)。行動管理實體係為一控制平面單元，用以管理網路服務附加，用戶端認證，及協調演進式無線接取網路之相關無線負載的建立。服務閘道係為一用戶平面單元，通常位於用戶端所駐之網路端，用以處理公用資料網路閘道與無線環境(如演進式無線接取網 路)間上鏈路及下鏈路的封包傳遞。
系統架構演進系統的功能包含有用戶端於閒置模式時所進行之非接取層(Non-Access-Stratum,NAS)功能，用戶端與演進封包核心(Evolved Packet Core,EPC)網路之間透過一演進式通用移動通信系統(Evolved UMTS,E-UTRAN)所進行之非接取層信令流程，以及用戶端與演進封包核心網路之間透過非3GPP接取網路所傳輸之第三層信令流程。其中，演進式通用移動通信系統包含複數個演進式基地台。
於非接取層中，特屬細胞(home cell)部署定義為將單一個基地台用於一建築或一小細胞群組中，如於一校園中。特屬細胞的存取資格限定於特定申訂用戶。於特屬細胞的部署中，一封閉用戶組(Closed Subscriber Group,CSG)細胞可視為公用地移動式網路(Public Land Mobile Network,PLMN)的一部分。當封閉用戶組細胞之細胞識別存於一用戶端之一白名單(whitelist)時，則該用戶端可存取該封閉用戶組細胞。換句話說，白名單提供複數個可供存取之封閉用戶組細胞的細胞識別，讓用戶端允許駐留於白名單所提供的封閉用戶組細胞。
在特屬細胞部署中，一CSG區域定義為一追蹤區域(Tracking Area,TA)，其由一細胞或一組細胞組成，該組細胞的存取限制於一組特定使用者，例如：有申訂特定服務的使用者。當屬於一CSG區域的基地台傳送CSG細胞區域識別至行動管理實體時，行動管理實體必需檢查該基地台的授權性。
一專屬基地台佈署於專屬網路中，通常為一業者所有，用以提供CSG申訂用戶服務。在提供CSG商業服務方面，試圖成為某一CSG 服務申訂用戶的使用者，首先向一業者申請此CSG服務，以取得一專屬基地台。因此，使用者可透過網際網路，於家中使用該專屬基地台。此外，經由IP連結，專屬基地台可與業者之EPS核心網路進行通訊。其中，專屬基地台及EPS核心網路(如MME或服務閘道)可互相授權。
然而，使用者可能攜帶專屬基地台外出離開專屬網路範圍，而習知技術並未明確制定專屬基地台及EPS該如何處理此一狀況。因此，在未授權區域中專屬基地台的運作方式與在專屬網路範圍中的運作方式相同。在此情況下，專屬基地台可能使用到屬於其他業者的頻帶進行專屬基地台之資料傳輸，造成專屬基地台的非法使用，其干擾其他業者的認證頻帶。
因此，本發明提供一種用於一無線通訊系統用來管理一專屬基地台(Private node-B)授權的方法及其相關裝置，以避免於未授權區域中非法使用專屬基地台。
本發明另揭露一種管理專屬基地台之授權的方法，用於一專屬基地台，該方法包含有：進行一細胞搜尋；當搜尋到一細胞時，讀取關於該細胞之系統資訊；以及根據該系統資訊及該專屬基地台之一認證區域及一核心網路之一專屬網路範圍，決定該專屬基地台的授權性；以及當該系統資訊指示該專屬基地台不位於該認證區域內時，該專屬基地台使用一免認證頻帶進行該專屬基地台之資料傳輸；其中，該系統資訊包含有一公用地移動式網路(Public Land Mobile Network，PLMN)辨識、一位置區域碼(location area code，LAC)、一路由區域碼(routing area code，RAC)或一追蹤區域碼(Tracking Area Code，TAC)。
本發明另揭露一種通訊裝置，用於一無線通訊系統之一專屬基地台(Private node-B)中，用來管理該專屬基地台之授權，以避免該專屬基地台的非法使用，該通訊裝置包含有一處理器、一通訊介面單元、一控制單元，以及一計算機可讀取紀錄媒體。該處理器，用來處理一儲存資料；該通訊介面單元，用來與一遠端通訊裝置交換無線訊號；該控制單元，耦接該處理器及該通訊介面單元，用來根據該處理器之處理結果，控制該通訊介面單元及該通訊裝置；該計算機可讀取紀錄媒體，耦接該處理器，用來儲存該儲存資料。其中，該儲存資料包含有：一第一程式碼，用來進行一細胞搜尋；一第二程式碼，用來當搜尋到一細胞時，讀取關於該細胞之系統資訊；一第三程式碼，用來根據該系統資訊及該專屬基地台之一認證區域及一核心網路之一專屬網路範圍，決定該專屬基地台的授權性；以及一第四程式碼，用來當該系統資訊指示該專屬基地台不位於該認證區域內時，該專屬基地台使用一免認證頻帶進行該專屬基地台之資料傳輸；其中，該系統資訊包含有一公用移動式網路(Public Land Mobile Network，PLMN)辨識、一位置區域碼(location area code，LAC)、一路由區域碼(routing area code，RAC)或一追蹤區域碼(Tracking Area Code，TAC)。
請參考第1圖，係為本發明實施例一通訊裝置10之示意圖。較佳地，通訊裝置10用於根據一系統架構演進(System Architecture Evolution,SAE)核心網路架構而成的無線通訊系統中，其包含有一處理器100，一計算機可讀取紀錄媒體110，一通訊介面單元120，以及一 控制單元130。計算機可讀取紀錄媒體110可為任一資料儲存裝置，用以儲存一儲存資料112，其包含有程式碼及相關參數，並由處理器100讀取及處理。計算機可讀取紀錄媒體110可為唯讀式記憶體(read-only memory,ROM)、隨機存取記憶體(random-access memory,RAM)、光碟唯讀記憶體(CD-ROMs)、磁帶(magnetic tapes)、硬碟(hard disks)、光學資料儲存裝置(optical data storage devices)或載波訊號(如網際網路的資料傳輸)。控制單元130用來根據該處理器100之處理結果，控制通訊介面單元120及通訊裝置10之狀態與相關運作。通訊介面單元120係用來與其他通訊裝置交換訊號。
通訊裝置10用於一演進封包系統(Evolved Packet System,EPS)網路裝置，例如一行動管理實體(Mobility Management Entity,MME)或一服務閘道(Serving Gateway)，或是用於一通用移動無線接取網路(UMTS radio access network,UTRAN)之基地台或一演進通用移動無線接取網路(Evolved UTRAN,E-UTRAN)之演進基地台。當通訊裝置10用於核心網路裝置時，其可透過通訊介面單元120使用一電纜、一數位用戶迴路(x Digital Subscriber Line,xDSL)，或其他網際網路通訊協定(Internet Protocol,IP)存取技術與一基地台或一演進基地台交換訊號。當通訊裝置10用於基地台或演進基地台時，通訊介面單元120不僅可用來與核心網路裝置交換有線訊號，另提供一無線介面功能以與用戶行動裝置進行無線訊號交換。
請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一流程20之示意圖。流程20用於一EPS網路裝置，用來管理專屬基地台(Private node-B)授權，以及可編譯為第1圖所示之儲存資料112的程式碼。流程20包 含有以下步驟：
步驟200：開始。
步驟202：根據一專屬基地台之一網路資料及一認證頻帶範圍，決定該專屬基地台之授權性。
步驟204：當該專屬基地台之該網路資料不是用於該專屬基地台之該認證頻帶範圍時，拒絕該專屬基地台之授權。
步驟206：結束。
根據流程20，當專屬基地台透過一纜線、xDSL，或其他IP存取技術連接EPS網路裝置時，EPS網路裝置可得知專屬基地台之網路資料。接著，EPS網路裝置根據網路資料及認證頻帶範圍，決定專屬基地台的授權性。當EPS網路裝置判斷網路資料不是用於認證頻帶範圍時，則拒絕專屬基地台的授權。反之，當EPS網路裝置判斷網路資料用於認證頻帶範圍時，則接受專屬基地台的授權。較佳地，用來決定專屬基地台授權的網路資料為一專屬基地台的IP位置，而認證頻帶範圍包含專屬基地台的有效IP位址範圍。
因此，透過流程20,EPS網路裝置可藉由專屬基地台的IP位址，避免使用者將專屬基地台用於一未授權區域。
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用來管理一專屬基地台之授權。其中，該專屬基地台連接一EPS網路端，該EPS網路端儲存有用來指示專屬基地台之可存取地理範圍的一專屬網路範圍(home network coverage)。流程30可編譯為第1圖所示之儲存資料112的程式碼，其包含有以下步驟：
步驟300：開始。
步驟302：該專屬基地台進行一定位量測，以產生該專屬基地台之一定位資料。
步驟304：該專屬基地台提供該定位資料予該EPS網路端。
步驟306：該EPS網路端根據該定位資料及該專屬基地台之該專屬網路範圍，決定該專屬基地台之授權性。
步驟308：當該定位資料指示該專屬基地台不位於該專屬網路範圍時，該EPS網路端拒絕該專屬基地台的授權。
步驟310：結束。
根據流程30，專屬基地台提供自身的定位資料予EPS網路，以告知專屬基地台的地理位置資訊。當EPS網路端接收定位資訊後，根據定位資料及專屬網路範圍，決定該專屬基地台之授權性。當定位資料指示專屬基地台不在專屬網路範圍內時，EPS網路端拒絕專屬基地台的授權。較佳地，專屬基地台利用一全球定位系統(Global Positioning System,GPS)進行定位量測。
因此，流程30藉由專屬基地台的地理位置資訊，決定是否接受專屬基地台的授權。
請參考第4圖，第4圖為本發明實施例一流程40之示意圖。流程40用來管理專屬基地台授權。其中，該專屬基地台包含有一預設的認證區域。流程40可編譯為第1圖所示之儲存資料112的程式碼，其包含有以下步驟：
步驟400：開始。
步驟402：於一無線存取網路中進行一細胞搜尋。
步驟404：當在該無線存取網路中搜尋到一細胞時，讀取該細胞 之一系統資訊(System Information)。
步驟406：根據該系統資訊及該專屬基地台之該認證區域，決定該專屬基地台的授權性。
步驟408：結束。
根據流程40，當專屬基地台電源開啟時，專屬基地台於無線存取網路進行細胞搜尋。當搜尋到任一細胞時，專屬基地台讀取該細胞的系統資訊，並接著根據該系統資訊及該認證區域，決定自身的授權性。
除此之外，當被搜尋到之細胞的系統資訊指示該專屬基地台位於該認證區域內時，專屬基地台停止細胞搜尋，及讀取該系統資訊。反之，當系統資訊指示該專屬基地台不在該認證區域內時，即表示專屬基地台位於一非授權區域。在此情況下，專屬基地台保持其傳送功能在休眠狀態，換句話說，專屬基地台不進行任何資料傳輸。或是，專屬基地台可使用一免認證頻帶進行資料傳輸，以避免干擾其他業者的認證頻帶。
較佳地，該細胞可為一全球行動通訊系統/增強數據率GSM演進無線接取網路(GSM EDGE Radio Access Network,GERAN)、一通用移動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)無線接取網路，或一演進通用移動通信系統無線接取網路(Evolved UMTS,E-UTRAN)任一無線接取網路之一大型細胞(macro cell)。當該細胞為一GERAN或UTRAN細胞時，被讀取的系統資訊可為一公用地移動式網路(Public Land Mobile Network,PLMN)辨識，一位置區域碼(location area code,LAC)，或一路由區域碼(routing area code,RAC)。當該細胞為一E-UTRAN細胞時，被讀取的系統資訊可 為一PLMN辨識或一追蹤區域碼(Tracking Area Code,TAC)。
請參考第5圖，第5圖為本發明實施例一流程50之示意圖。流程50用來管理一專屬基地台之授權。其中，該專屬基地台連接一EPS網路裝置，以及該EPS網路裝置包含有對應於該專屬基地台之一預設認證區域。流程50可編譯為第1圖所示之儲存資料112的程式碼，其包含有以下步驟：
步驟500：開始。
步驟502：該專屬基地台於一無線存取網路中進行細胞搜尋。
步驟504：當該專屬基地台搜尋到一細胞時，該專屬基地台讀取該細胞的系統資訊所包含之一PLMN辨識。
步驟506：該專屬基地台傳送該PLMN辨識至該EPS網路裝置。
步驟508：當該PLMN辨識指示該專屬基地台不在該認證區域內時，該專屬基地台接收來自該EPS網路裝置對該專屬基地台的授權之一拒絕訊息。
步驟510：結束。
根據流程50，專屬基地台從搜尋到之細胞(如一GERAN、一UTRAN，或一E-UTRAN細胞)讀取PLMN辨識，且傳送該PLMN辨識至EPS網路。當EPS網路裝置接收該PLMN辨識後，EPS網路裝置根據認證區域審核該PLMN辨識，並當PLMN辨識指示該專屬基地台不在該認證區域內時，則傳送一拒絕訊息，拒絕授權該專屬基地台。
因此，流程50利用專屬基地台所搜尋到之細胞的PLMN辨識，決定是否給予專屬基地台授權。
請參考第6圖，第6圖為本發明實施例一流程60之示意圖。流程60用來管理一專屬基地台之授權。其中，該專屬基地台連接一EPS網路裝置，以及該EPS網路裝置包含有對應於該專屬基地台之一預設認證區域。流程60可編譯為第1圖所示之儲存資料112的程式碼，其包含有以下步驟：
步驟600：開始。
步驟602：該專屬基地台於一無線存取網路中進行細胞搜尋。
步驟604：當該專屬基地台搜尋到一細胞時，該專屬基地台讀取該細胞之系統資訊所包含之一PLMN辨識、一位置區域碼、一路由區域碼，或一追蹤區域碼。
步驟606：該專屬基地台傳送該PLMN辨識、該位置區域碼、該路由區域碼，或該追蹤區域碼至該EPS網路裝置。
步驟608：當該PLMN辨識、該位置區域碼、該路由區域碼，或該追蹤區域碼指示該專屬基地台不在該認證區域內時，該EPS網路裝置指示該專屬基地台使用一免認證頻帶進行專屬基地台的資料傳輸。
步驟610：結束。
在流程60中，步驟600~606，及步驟610的執行方式分別與步驟500~506，及步驟510相同。當專屬基地台用於非授權區域時，不同於步驟508是以拒絕專屬基地台所有可能的傳輸，EPS網路裝置是執行步驟608，允許專屬基地台透過免認證頻帶，進行資料傳輸。此外，該細胞可為一GERAN、一UTRAN，或一E-UTRAN細胞。
綜上所述，本發明實施例可根據網路、地理位置或細胞資訊，決定專屬基地台之授權，以避免專屬基地台用於一非授權區域。
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‧‧‧通訊裝置
100‧‧‧處理器
110‧‧‧計算機可讀取紀錄媒體
112‧‧‧儲存資料
120‧‧‧通訊介面單元
130‧‧‧控制單元
20、30、40、50、60‧‧‧流程
200、202、204、206、300、302、304、306、308、310、400、402、404、406、408、500、502、504、506、508、510、600、602、604、606、608、610‧‧‧步驟
第1圖為本發明實施例一通訊裝置之示意圖。
第2~6圖為本發明多種實施例之流程圖。
20‧‧‧流程
200、202、204、206‧‧‧步驟

Claims (8)

  1. 一種管理專屬基地台(Private node-B)之授權的方法，用於一專屬基地台，該方法包含有：進行一細胞搜尋；當搜尋到一細胞時，讀取關於該細胞之系統資訊；根據該系統資訊及該專屬基地台之一認證區域及一核心網路之一專屬網路範圍，決定該專屬基地台的授權性；以及當該系統資訊指示該專屬基地台不位於該認證區域內時，該專屬基地台使用一免認證頻帶進行該專屬基地台之資料傳輸；其中，該系統資訊包含有一公用地移動式網路(Public Land Mobile Network，PLMN)辨識、一位置區域碼(location area code，LAC)、一路由區域碼(routing area code，RAC)或一追蹤區域碼(Tracking Area Code，TAC)。
  2. 如請求項1所述之方法，另包含有：當該系統資訊指示該專屬基地台位於該認證區域內時，停止該細胞搜尋；以及當該系統資訊指示該專屬基地台不位於該認證區域內時，不進行資料傳輸。
  3. 如請求項1所述之方法，其中當搜尋到該細胞時讀取該細胞之該系統資訊包含有：當搜尋到該細胞時，讀取該細胞之該系統資訊所包含之該公用 地移動式網路(Public Land Mobile Network,PLMN)辨識、該位置區域碼、該路由區域碼、或該追蹤區域碼。
  4. 如請求項3所述之方法，其中根據該系統資訊及該專屬基地台之該認證區域，決定該專屬基地台之授權性包含有：連接至一無線通訊系統之該封包核心網路；傳送該公用地移動式網路辨識至該封包核心網路；以及當該公用地移動式網路辨識指示該專屬基地台不在該認證區域內時，接受來自該封包核心網路對該專屬基地台之授權之一拒絕訊息。
  5. 一種通訊裝置，用於一無線通訊系統之一專屬基地台(Private node-B)中，用來管理該專屬基地台之授權，以避免該專屬基地台的非法使用，該通訊裝置包含有：一處理器，用來處理一儲存資料；一通訊介面單元，用來與一遠端通訊裝置交換無線訊號；一控制單元，耦接該處理器及該通訊介面單元，用來根據該處理器之處理結果，控制該通訊介面單元及該通訊裝置；以及一計算機可讀取紀錄媒體，耦接該處理器，用來儲存該儲存資料；其中，該儲存資料包含有：一第一程式碼，用來進行一細胞搜尋；一第二程式碼，用來當搜尋到一細胞時，讀取關於該細胞之系統資訊；一第三程式碼，用來根據該系統資訊及該專屬基地台之一認證區域及一核心網路之一專屬網路範圍，決定該專屬基地台 的授權性；以及一第四程式碼，用來當該系統資訊指示該專屬基地台不位於該認證區域內時，該專屬基地台使用一免認證頻帶進行該專屬基地台之資料傳輸；其中，該系統資訊包含有一公用地移動式網路(Public Land Mobile Network，PLMN)辨識、一位置區域碼(location area code，LAC)、一路由區域碼(routing area code，RAC)或一追蹤區域碼(Tracking Area Code，TAC)。
  6. 如請求項5所述之通訊裝置，其中該儲存資料另包含有一第五程式碼，用來當該系統資訊指示該專屬基地台位於該認證區域內時，停止該細胞搜尋；以及當該系統資訊指示該專屬基地台不位於該認證區域內時，不進行資料傳輸。
  7. 如請求項5所述之通訊裝置，其中該第二程式碼用來當搜尋到該細胞時，讀取該細胞之該系統資訊所包含之該公用地移動式網路(Public Land Mobile Network,PLMN)辨識、該位置區域碼、該路由區域碼、或該追蹤區域碼。
  8. 如請求項7所述之通訊裝置，其中該第三程式碼用來連接該專屬基地台與該無線通訊系統之該封包核心網路；傳送該公用地移動式網路辨識至該封包核心網路；以及當該公用地移動式網路辨識指示該專屬基地台不在該認證區域內時，接受來自該封包核心網路對該專屬基地台之授權之一拒絕訊息。
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