TWI612834B - 基地台及其接取層級限制方法與通訊終端機 - Google Patents

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Abstract

一種基地台基於複數隨機接取通道之負載平衡而決定至少一接取層級限制參數，並廣播該至少一接取層級限制參數。一種通訊終端機接收至少一基地台所廣播的複數接取層級限制參數，然後根據該等接取層級限制參數而從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。這樣的一個接取層級限制方法能夠有效改善複數隨機接取通道之壅塞。

Description

基地台及其接取層級限制方法與通訊終端機
本發明涉及一種基地台及其接取層級限制方法與通訊終端機。更具體而言，本發明涉及一種改善複數隨機接取通道之壅塞的基地台及其接取層級限制方法與通訊終端機。
在一個高密度部屬通訊裝置的環境下，例如在機器對機器(Machine-to-machine，M2M)通訊架構底下或是在物聯網(Internet of Things，IoT)通訊架構底下，當大量的通訊裝置同時接取一基地台時，則該基地台將會面臨壅塞、過載等問題。為了解決此等問題，在第三代合作夥伴計畫(3rd Generation Partnership Project，3GPP)已針對長期演進技術(Long-Term Evolution，LTE)/進階長期演進技術(LTE-A)提出一種名為接取層級限制(Access Class Barring，ACB)之隨機接取機制。
在接取層級限制這個隨機接取機制底下，每一個基地台會決定並廣播包含一接取層級限制參數(介於0至1之間的數值)以及一接取層級限制期間之資訊，而每一個通訊終端機在收到正在對其服務的單一基地台所廣播的資訊後，會隨機產生一接取值(介於0至1之間的數值)。若一通訊終端機所隨機產生的一接取值小於或等於正在對其服務的基地台所廣播的 一接取層級限制參數，則該通訊終端機接取該基地台(例如經由一隨機接取通道)的機率即為該接取值。但若該接取值大於該接取層級限制參數，則該通訊終端機將必須等待該接取層級限制期間，然後再重複上述行為。
在上述隨機接取機制底下，每一個通訊終端機只能夠對正在對其服務的單一個基地台進行上述隨機接取程序，亦即，只會根據正在對其服務的單一個基地台所廣播的一接取層級限制參數產生一接取值，並根據該接取值和該接取層級限制參數之間的比較來決定其接取該基地台的機率。因此，上述隨機接取機制只能處理各別基地台之單一隨機接取通道之壅塞，而無法在整體上同時處理複數隨機接取通道之壅塞。
有鑑於此，如何解決上述隨機接取機制只能處理各別基地台所提供之單一隨機接取通道之壅塞這個問題，將是本發明所屬技術領域中的一項重要目的。
為了達到上述目的，本發明的一個態樣可以是一種基地台。該基地台可包含一處理器與一收發器。該處理器可用以基於複數隨機接取通道(Random Access Channel)之負載平衡而決定至少一接取層級限制參數。該至少一接取層級限制參數中的每一個可各自地對應至該等隨機接取通道其中之一，且該等隨機接取通道中的每一個可被建立在一成分載波(Component Carrier)上。該收發器用以廣播該至少一接取層級限制參數，俾一通訊終端機從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。
為了達到上述目的，本發明的一個態樣可以是一種接取層級 限制方法。該接取層級限制方法可包含以下步驟：一基地台基於複數隨機接取通道之負載平衡而決定至少一接取層級限制參數，該至少一接取層級限制參數中的每一個各自地對應至該等隨機接取通道其中之一，該等隨機接取通道中的每一個被建立在一成分載波上；以及該基地台廣播該至少一接取層級限制參數，俾一通訊終端機從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。
為了達到上述目的，本發明的一個態樣可以是一種通訊終端機。該通訊終端機可包含一處理器與一收發器。該收發器可用以接收至少一基地台所廣播的複數接取層級限制參數。該等接取層級限制參數中的每一個可對應至一隨機接取通道，且該等隨機接取通道中的每一個可被建立在一成分載波上。該處理器可用以根據該等接取層級限制參數而從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。
為了達到上述目的，本發明的一個態樣可以是一種隨機接取方法。該隨機接取方法可包含下列步驟：一通訊終端機接收至少一基地台所廣播的複數接取層級限制參數，該等接取層級限制參數中的每一個對應至一隨機接取通道，該等隨機接取通道中的每一個被建立在一成分載波上；以及該通訊終端機根據該等接取層級限制參數而從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。
綜上所述，不同於傳統的接取層級限制機制之基地台只能夠廣播一個與其所提供的隨機接取通道相對應的接取層級限制參數，本發明 之基地台及其接取層級限制方法可以決定且廣播至少一(即一或多個)接取層級限制參數，且該至少一接取層級限制參數中的每一個都是基於複數隨機接取通道之負載平衡而被決定的。另一方面，不同於傳統的接取層級限制機制之通訊終端機只能夠對正在對其服務的單一個基地台所提供的一隨機接取通道上進行一隨機接取程序，本發明之通訊終端機及其隨機接取方法可根據至少一個基地台(即一或多個基地台)所廣播的複數接取層級限制參數，而從複數隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，然後在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。由於本發明能夠在整體上同時處理複數隨機接取通道之壅塞，故可有效解決傳統的接取層級限制機制只能處理各別基地台所提供之單一隨機接取通道之壅塞這個問題。
以上內容包含了本發明的摘要說明(涵蓋了本發明解決的問題、採用的手段以及達到的功效)，藉此提供對本發明的基本理解。以上內容並非有意概括本發明的所有態樣。另外，以上內容既不是為了確認本發明的關鍵或必要元件，也不是為了界定本發明的範圍。以上內容之目的只是以一簡單形式來呈現本發明的基本概念，以作為隨後詳細描述的一個引言。
根據檢附的圖式及以下所述的實施方式，本發明所屬技術領域中具有通常知識者便可更加瞭解本發明。
如下所示：
1、1A、1B、1C、1D‧‧‧基地台
10A、10B、10C、10D‧‧‧基地台的涵蓋範圍
11‧‧‧基地台的處理器
13‧‧‧基地台的收發器
20‧‧‧隨機接取通道之通道狀態
3‧‧‧異質網路通訊系統
40‧‧‧接取層級限制參數之預設值
5‧‧‧核心網路
51‧‧‧核心網路裝置
7‧‧‧接取層級限制方法
701、703‧‧‧步驟
8‧‧‧隨機接取方法
801、803‧‧‧步驟
9、9A、9B、9C‧‧‧通訊終端機
91‧‧‧通訊終端機的處理器
93‧‧‧通訊終端機的收發器
BL‧‧‧回程鏈
CC1~CCN‧‧‧第一個成分載波~第N個成分載波
CC1A、CC2A、CC1B、CC1C、CC1D‧‧‧隨機接取通道
DTCH1~DTCHN‧‧‧第一個資料傳輸通道~第N個資料傳輸通道
DTCH1A、DTCH2A、DTCH1B、DTCH1C、DTCH1D‧‧‧資料傳輸通道
Pself‧‧‧單一基地台本身的接取層級限制參數
P‧‧‧全部的接取層級限制參數
p1~pN‧‧‧第一個接取層級限制參數~第N個接取層級限制參數
p1A、p2A、p1B、p1C、p1D‧‧‧接取層級限制參數
RACH1~RACHN‧‧‧第一個隨機接取通道~第N個隨機接取通道
RACH1A、RACH2A、RACH1B、RACH1C、RACH1D‧‧‧隨機接取通道
第1圖根據本發明一或多個實施例例示了一種基地台與一種通訊終端機的架構。
第2圖根據本發明一或多個實施例例示了複數隨機接取通道之負載平衡與接取層級限制參數之間的關係。
第3圖根據本發明一或多個實施例例示了一種異質網路通訊系統。
第4圖根據本發明一或多個實施例例示了在該異質網路通訊系統底下一基地台與一通訊終端機之間的隨機接取模式。
第5圖根據本發明一或多個實施例例示了在該異質網路通訊系統底下二基地台與一通訊終端機之間的隨機接取模式。
第6圖根據本發明一或多個實施例例示了在該異質網路通訊系統底下三基地台與一通訊終端機之間的隨機接取模式。
第7圖根據本發明一或多個實施例例示了一種接取層級限制方法。
第8圖根據本發明一或多個實施例例示了一種隨機接取方法。
以下所述一或多個實施例並非用以限制本發明只能在所述的環境、應用、結構、流程或步驟方能實施。於圖式中，與本發明非直接相關的元件皆已省略。於圖式中，各元件的尺寸以及各元件之間的比例僅是範例，而非用以限制本發明。除了特別說明之外，在以下內容中，相同(或相近)的元件符號可對應至相同(或相近)的元件。
第1圖根據本發明一或多個實施例例示了一種基地台與一種通訊終端機的架構。參照第1圖，基地台1可以是各種類型的基地台，例如但不限於是：大型基地台(Macrocells)、微型基地台(Microcells)或特微型基地台(Picocells)等。通訊終端機9可以是各種可聯網的通訊終端機，例如但 不限於：平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦、行動電話、智能電器、車載通訊裝置等。
基地台1和通訊終端機可被建構在各種通訊標準底下，例如但不限於：長期演進(Long Term Evolution，LTE)、進階長期演進(LTE-advanced)、通用移動通訊系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)、或全球行動通訊系統(Global System for Mobile Communications，GSM)等等。基地台1和通訊終端機可適用於任何高密度部屬通訊裝置的環境底下，例如但不限於：機器對機器通訊架構底下或是物聯網通訊架構底下。
基地台1可包含一處理器11與一收發器13。處理器11可透過其他元件而與收發器13電性連接，亦即間接電性連接；或者，處理器11可不透過其他元件而與收發器13電性連接，亦即直接電性連接。透過該直接連結或間接連接，處理器11與收發器13可交流資料。通訊終端機9可包含一處理器91與一收發器93。處理器91可透過其他元件而與收發器93電性連接，亦即間接電性連接；或者，處理器91可不透過其他元件而與收發器93電性連接，亦即直接電性連接。透過該直接連結或間接連接，處理器91與收發器93可交流資料。
基地台1與通訊終端機9可分別包含一計算機裝置。該計算機裝置可具有一般目的之處理器、微處理器等運算元件，並透過這樣的計算元件執行各種運算。該計算機裝置可具有一般目的之記憶體及/或儲存器等儲存元件，並透過這樣的儲存元件儲存各種資料。該計算機裝置可具有一般目的之輸入/輸出元件，並透過這樣的輸入/輸出元件接收來自使用者輸 入的資料以及輸出資料至使用者。該計算機裝置可根據軟體、韌體、程式、演算法等所建構的處理流程，透過計算元件、儲存元件、輸入/輸出元件等元件去執行相應的運作。基地台1的處理器11與通訊終端機9的處理器91可分別是該計算機裝置或是該計算機裝置的一部分，並用以執行以下所述的所有運作。
基地台1與通訊終端機9可分別包含一收發裝置。該收發裝置可包含例如：天線、放大器、調變器、解調變器、偵測器、類比至數位轉換器、數位至類比轉換器等通訊元件。基地台1的收發器13與通訊終端機9的收發器93可分別是該收發裝置或是該收發裝置的一部分，並用以執行以下所述的所有運作。透過收發器13與收發器93的運作，可在基地台1可與通訊終端機9之間建立通訊連接，而基地台1與通訊終端機9便可在該通訊連接上交流資料。
基地台1的處理器11可用以基於複數隨機接取通道之負載平衡而決定至少一接取層級限制參數。該至少一接取層級限制參數中的每一個可各自地對應至該等隨機接取通道其中之一，且該等隨機接取通道中的每一個可被建立在一成分載波上。基地台1的處理器11可以基於複數隨機接取通道之負載平衡而只決定與該等隨機接取通道中由基地台1所提供的隨機接取通道(一或多個)相對應的接取層級限制參數(表示為Pself)，也可以決定與該等隨機接取通道相對應的全部接取層級限制參數(表示為P=[p1,...,pN]，N為大於等於2的整數)。舉例而言，假設基地台1只提供一個隨機接取通道，且相對應的接取層級限制參數是p1，而其他還有三個隨機接取通道，且相對應的接取層級限制參數分別是p2、p3、p4，則Pself就是p1(即 Pself=p1)，而P包含p1、p2、p3、p4(即P=[p1,p2,p3,p4])。在此例中，若基地台1提供了二個隨機接取通道，且相對應的接取層級限制參數是p1、p2，則Pself包含p1、p2(即Pself=[p1,p2])，而P包含p1、p2、p3、p4(即P=[p1,p2,p3,p4])。
第2圖根據本發明一或多個實施例例示了複數隨機接取通道之負載平衡與接取層級限制參數之間的關係。參照第2圖，假設複數隨機接取通道的通道負載並不平衡，例如隨機接取通道RACH1的通道負載小於RACH2的通道負載，且RACH2的通道負載小於RACH3的通道負載。在此情況下，為了達到負載平衡，基地台1的處理器11可朝向將隨機接取通道RACH1的通道負載提升，且朝向將隨機接取通道RACH3的通道負載降低，以使隨機接取通道RACH1、RACH2與RACH3三者的通道負載趨於一致。通道負載可以包含各種因素，例如但不限於：使用每一個隨機接取通道的通訊終端機的數量、在每一個隨機接取通道傳輸資料的延遲時間等等。
一般而言，若一隨機接取通道的接取限制越高，則該隨機接取通道被接取的機率就越低，而若一隨機接取通道被接取的機率越低，則該隨機接取通道的通道負載相對來說也會越低。以第三代合作夥伴計畫提出的接取層級限制機制為例，每一個接取層級限制參數是一個介於0至1之間的數值(機率值)，用以作為與其相對應的隨機接取通道的接取限制。接取層級限制參數的數值越高表示通訊終端機所隨機產生的接取值越容易低於該接取層級限制參數，亦即，與該接取層級限制參數相對應的隨機接取通道的接取限制越低。因此，如第2圖所示，為了將隨機接取通道RACH1的通道負載提升，基地台1的處理器11可將對應至隨機接取通道RACH1的接取層級限制參數的數值加大，藉此讓可使用隨機接取通道RACH1的通訊終端機更 容易在隨機接取通道RACH1上進行接取；而為了將隨機接取通道RACH3的通道負載降低，基地台1的處理器11可將對應至隨機接取通道RACH3的接取層級限制參數的數值減小，藉此讓可使用隨機接取通道RACH3的通訊終端機更難以在隨機接取通道RACH3上進行接取。
通訊終端機9的收發器93可用以接收至少一(即一個或多個)基地台所廣播的複數接取層級限制參數，該等接取層級限制參數中的每一個對應至一隨機接取通道，該等隨機接取通道中的每一個被建立在一成分載波上。通訊終端機9的處理器91可用以根據該等接取層級限制參數而從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。
第3圖根據本發明一或多個實施例例示了一種異質網路通訊系統。以下將以第3圖為例來進一步說明基地台1與通訊終端機9，惟此例並非本發明的限制。參照第3圖，異質網路通訊系統3包含基地台1A、1B、1C與1D以及通訊終端機9A、9B與9C。基地台1A、1B、1C與1D的涵蓋範圍分別是10A、10B、10C與10D。涵蓋範圍10A和涵蓋範圍10B、10C與10D中的每一個重疊，且涵蓋範圍10C又與涵蓋範圍10D重疊。通訊終端機9A只位於涵蓋範圍10A內，通訊終端機9B位於涵蓋範圍10A與涵蓋範圍10B二者的重疊區域內，通訊終端機9C位於涵蓋範圍10A、涵蓋範圍10C與涵蓋範圍10D三者的重疊區域內。於某些實施例，基地台1A、1B、1C與1D可透過基地台之間的專屬傳輸介面(例如X2介面)來相互傳遞資料。另外，於某些實施例，基地台1A、1B、1C與1D可透過各自的回程鏈(Backhaul Link)BL而與一核心網路5連接，且基地台1A、1B、1C與1D可透過核心網路5相互傳遞資 料。核心網路5可包含一核心網路裝置51。核心網路裝置51可如同基地台1，是一個具有一計算機裝置與一收發裝置的裝置，且該計算機裝置與收發裝置可用以進行核心網路裝置51的以下各種運作。於某些實施例，當基地台1A位於基地台1B的涵蓋範圍10B內，且基地台1B也位於基地台1A的涵蓋範圍10A內時，基地台1A與基地台1B可直接在二者之間互傳資料(例如透過無線傳輸的方式)。
參照第1、3圖，基地台1可以是基地台1A、1B、1C與1D其中的任一個，而通訊終端機9可以是通訊終端機9A、9B與9C其中的任一個。以下將分別以第4圖、第5圖、第6圖來說明在異質網路通訊系統3底下的不同運作。第4圖根據本發明一或多個實施例例示了在異質網路通訊系統3底下基地台1A與通訊終端機9A之間的隨機接取模式。第5圖根據本發明一或多個實施例例示了在異質網路通訊系統3底下基地台1A和1B與通訊終端機9B之間的隨機接取模式。第6圖根據本發明一或多個實施例例示了在該異質網路通訊系統3底下基地台1A、1C和1D與通訊終端機9C之間的隨機接取模式。
參照第4圖，假設基地台1A可提供N個成分載波(即CC1~CCN)，且可在每一個成分載波上建立一隨機接取通道(即RACH1~RACHN)以供通訊終端機9A所用，其中N為大於等於2的整數。
於某些實施例，基地台1A的處理器11可基於N個隨機接取通道之負載平衡，而根據N個隨機接取通道之N個通道狀態20來決定N個接取層級限制參數，其中第n個接取層級限制參數對應至第n個隨機接取通道，n為1至N的整數。N個通道狀態20可提供N個隨機接取通道之通道負載的相關資訊，例如但不限於：使用每一個隨機接取通道的通訊終端機的數量、在每 一個隨機接取通道傳輸資料的延遲時間等等。透過N個通道狀態20，基地台1A的處理器11便可評估N個隨機接取通道之通道負載，然後基於使N個隨機接取通道之負載趨於平衡，決定出N個接取層級限制參數。舉例而言，如第2圖所示，假設第一個隨機接取通道RACH1的通道負載小於第二個隨機接取通道RACH2的通道負載，且第二個隨機接取通道RACH2的通道負載小於第三個隨機接取通道RACH3的通道負載，則基地台1A的處理器11可上調第一個接取層級限制參數p1的數值，且可下調第三個接取層級限制參數p3的數值。
於某些實施例，基地台1A的收發器13可經由回程鏈BL將N個隨機接取通道之N個通道狀態20傳送到核心網路裝置51。核心網路裝置51可基於使N個隨機接取通道之負載趨於平衡，而根據N個隨機接取通道之N個通道狀態20計算出N個接取層級限制參數之N個預設值40，然後經由回程鏈BL傳送給基地台1A。在基地台1A的收發器13自核心網路裝置51接收N個接取層級限制參數之N個預設值40後，基地台1A的處理器11可根據N個預設值40而直接決定出N個接取層級限制參數。於某些實施例，這相當於基地台1A直接使用由核心網路裝置51所傳送的上述N個預設值40的數值來作為上述N個接取層級限制參數的數值。
在決定N個接取層級限制參數後，基地台1A的收發器13便可廣播N個接取層級限制參數(即廣播Pself=[p1,...,pN])以及N個相對應的接取層級限制期間。通訊終端機9A的收發器93可用以接收基地台1A所廣播的N個接取層級限制參數，且通訊終端機9A的處理器91可用以根據N個接取層級限制參數而從N個隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者。
進一步而言，在接收基地台1A所廣播的N個接取層級限制參數之後，通訊終端機9A的處理器91可針對N個隨機接取通道中的每一個決定一機率值kn，n為1至N的整數。然後，通訊終端機9A的處理器91可基於該等機率值決定出該隨機接取通道候選者，其中當接取層級限制參數越大表示接取限制越小時(例如第三代合作夥伴計畫所提出的接取層級限制機制)，處理器91針對越大的接取層級限制參數所對應的隨機接取通道所決定的機率值kn就會越高。
舉例而言，假設第一個接取層級限制參數p1大於第二個接取層級限制參數p2，且第二個接取層級限制參數p2大於第三個接取層級限制參數p3，則表示第一個隨機接取通道RACH1的接取限制小於第二個隨機接取通道RACH2的接取限制，且第二個隨機接取通道RACH2的接取限制小於第三個隨機接取通道RACH3的接取限制。此時，通訊終端機9A的處理器91針對第一個隨機接取通道RACH1所設定的機率值k1會大於針對第二個隨機接取通道RACH2所設定的機率值k2，且針對第二個隨機接取通道RACH2所設定的機率值k2會大於針對第三個隨機接取通道RACH3所設定的機率值k3。換言之，選擇一接取限制較大的隨機接取通道的機率應該較低，而選擇一接取限制較小的隨機接取通道的機率應該較高，藉此讓通訊終端機9A能有較高的機率去針對接取限制較小的隨機通道進行接取。
在某些實施例，通訊終端機9A的處理器91針對N個隨機接取通道所決定的N個機率值的總和可被設定為小於一或等於一，且其中每一個機率值可被設定為小於一。將該等機率值中的每一個機率值被設定為小於一是為了避免位於涵蓋範圍10A底下的所有通訊終端機(包含通訊終端機 9A)總是選擇同一個隨機接取通道，亦即，總是選擇對應至機率值為一的那個隨機接取通道。
在從N個隨機接取通道中選出一個隨機接取通道候選者之後，通訊終端機9A便可在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。該隨機接取程序可以是一基於一接取層級限制程序之隨機接取程序。以第三代合作夥伴計畫所提出的接取層級限制機制為例，假設通訊終端機9A的處理器91選擇了第二個隨機接取通道RACH2作為該隨機接取通道候選者，則通訊終端機9A的處理器91可隨機產生一接取值(介於0至1之間的數值)。若處理器91所隨機產生的該接取值小於或等於第二個接取層級限制參數p2，則通訊終端機9A經由第二個隨機接取通道RACH2接取基地台1A的機率即為該接取值。但若該接取值大於第二個接取層級限制參數p2，則通訊終端機9A將必須等待與第二個接取層級限制參數p2相對應的接取層級限制期間，然後再重複上述行為。
在通訊終端機9A經由該隨機接取通道候選者接取基地台1A之後，處理器91可在一資料傳輸通道進行一資料傳輸程序。該資料傳輸通道可包含一控制通道與一資料通道，而該資料傳輸程序包含在該控制通道上傳遞控制訊息的各種操作以及在該資料通道上傳遞控制訊息的各種操作。舉例而言，該控制通道可以是實體上傳控制通道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)或實體下傳控制通道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)，而該資料通道可以是實體上傳共享通道(Physical Uplink Shared Channel，PDSCH)或實體下傳共享通道(Physical Downlink Control Shared，PDSCH)。
於某些實施例，資料傳輸通道與隨機接取通道候選者可被建立在同一成分載波上，而於某些實施例，資料傳輸通道與隨機接取通道候選者可被建立在不同成分載波上。換言之，在通訊終端機9A經由該隨機接取通道候選者接取基地台1A之後，處理器91可在任一個成分載波上所建立的一資料傳輸通道進行一資料傳輸程序。
舉例而言，假設基地台1A分別將第一個隨機接取通道RACH1、第二個隨機接取通道RACH2、第三個隨機接取通道RACH3建立在第一個成分載波CC1、第二個成分載波CC2、第三個成分載波CC3上，則在通訊終端機9A經由第二個隨機接取通道RACH2接取基地台1A之後，通訊終端機9A可選擇第一個資料傳輸通道DTCH1(被建立在第一個成分載波CC1上)、第二個資料傳輸通道DTCH2(被建立在第二個成分載波CC2上)、第三個資料傳輸通道DTCH3(被建立在第三個成分載波CC3上)其中的任一個來進行一資料傳輸程序。
參照第5圖，假設基地台1A可提供二個成分載波(即CC1A與CC2A)，且在成分載波CC1A與CC2A上分別建立隨機接取通道(即RACH1A與RACH2A)以供通訊終端機9B所用。另外，假設基地台1B可提供一個成分載波(即CC1B)，且在成分載波CC1B上建立一隨機接取通道(即RACH1B)以供通訊終端機9B所用。不同於第4圖，於第5圖中，是由複數基地台來提供複數隨機接取通道給一通訊終端機所用。
於某些實施例，基地台1A與基地台1B其中至少一個的處理器11可基於使上述三個隨機接取通道(即RACH1A、RACH2A與RACH1B)之負載趨於平衡，而根據此三個隨機接取通道之三個通道狀態20來決定接取 層級限制參數p1A、p2A與p1B。此處決定接取層級限制參數p1A、p2A與p1B的方式可如同上文中決定N個接取層級限制參數的方式(參考以上針對第4圖所提出的說明)。基地台1A可透過收發器13與基地台1B交流隨機接取通道RACH1A與RACH2A的通道狀態20，而基地台1B也可透過收發器13與基地台1A交流隨機接取通道RACH1B的通道狀態20。基地台1A與基地台1B之間的交流可透過以下至少一種來進行：基地台之間的專屬傳輸介面(例如X2介面)、回程鏈BL與核心網路5、以及無線通訊。
於某些實施例，基地台1A的收發器13可經由回程鏈BL將隨機接取通道RACH1A與RACH2A的通道狀態20傳送到核心網路裝置51，而基地台1B的收發器13也可經由回程鏈BL將隨機接取通道RACH1B的通道狀態20傳送到核心網路裝置51。核心網路裝置51可基於使隨機接取通道RACH1A、RACH2A與RACH1B之負載趨於平衡，而根據隨機接取通道RACH1A、RACH2A與RACH1B之通道狀態20計算出接取層級限制參數p1A、p2A與p1B各自的預設值40。
核心網路裝置51可只將接取層級限制參數p1A、p2A二者的預設值40傳送給基地台1A，且只將接取層級限制參數p1B的預設值40傳送給基地台1B。如此，基地台1A的處理器11可根據接取層級限制參數p1A、p2A的預設值40而直接決定出接取層級限制參數p1A、p2A，然後基地台1A的收發器13便可廣播接取層級限制參數p1A、p2A以及二個相對應的接取層級限制期間。同樣地，基地台1B的處理器11可根據接取層級限制參數p1B的預設值40而直接決定出接取層級限制參數p1B，然後基地台1B的收發器13便可廣播接取層級限制參數p1B以及一個相對應的接取層級限制期間。
核心網路裝置51也可將接取層級限制參數p1A、p2A、p1B三者的預設值40一同寄給基地台1A與基地台1B。如此，基地台1A與基地台1B其中的至少一個的處理器11可以根據接取層級限制參數p1A、p2A、p1B三者的預設值40而直接決定出接取層級限制參數p1A、p2A、p1B，然後收發器13便可廣播接取層級限制參數p1A、p2A、p1B。
通訊終端機9B的收發器93可用以接收來自基地台1A與基地台1B所廣播的接取層級限制參數p1A、p2A、p1B，且通訊終端機9B的處理器91可用以根據接取層級限制參數p1A、p2A、p1B而從隨機接取通道RACH1A、RACH2A與RACH1B中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。此處通訊終端機9B決定該隨機接取通道候選者以及進行該隨機接取程序的方式可如同上文通訊終端機9A決定隨機接取通道候選者以及進行隨機接取程序的方式(參考以上針對第4圖所提出的說明)。
通訊終端機9B進行該隨機接取程序後，亦可在一資料傳輸通道上進行一資料傳輸程序，其中該資料傳輸通道與該隨機接取通道候選者可被建立在同一成分載波上或被建立在不同成分載波上。此處通訊終端機9B進行該資料傳輸程序的方式可如同上文通訊終端機9A進行資料傳輸程序的方式(參考以上針對第4圖所提出的說明)。
參照第6圖，假設基地台1A可提供一個成分載波(即CC1A)，且在成分載波CC1A上建立一隨機接取通道(即RACH1A)以供通訊終端機9C所用。假設基地台1C也可提供一個成分載波(即CC1C)，且在成分載波CC1C上建立一隨機接取通道(即RACH1C)以供通訊終端機9C所用。另外，假設 基地台1D也可提供一個成分載波(即CC1D)，且在成分載波CC1D上建立一隨機接取通道(即RACH1D)以供通訊終端機9C所用。不同於第4圖，於第6圖中，是由複數基地台來提供複數隨機接取通道給一通訊終端機所用。
於某些實施例，基地台1A、基地台1C與基地台1D其中至少一個的處理器11可基於使上述三個隨機接取通道(即RACH1A、RACH1C與RACH1D)之負載趨於平衡，而根據此三個隨機接取通道之三個通道狀態20來決定接取層級限制參數p1A、p1C與p1D。此處決定接取層級限制參數p1A、p1C與p1D的方式可如同上文中決定N個接取層級限制參數的方式(參考以上針對第4圖所提出的說明)。基地台1A可透過其收發器13與基地台1C和基地台1D交流隨機接取通道RACH1A的通道狀態20，基地台1C可透過其收發器13與基地台1A和基地台1D交流隨機接取通道RACH1C的通道狀態20，而基地台1D可透過其收發器13與基地台1A和基地台1C交流隨機接取通道RACH1D的通道狀態20。基地台1A、基地台1C與基地台1D之間的交流可透過以下至少一種來進行：基地台之間的專屬傳輸介面(例如X2介面)、以及回程鏈BL與核心網路5。
於某些實施例，基地台1A的收發器13可經由回程鏈BL將隨機接取通道RACH1A的通道狀態20傳送到核心網路裝置51，基地台1C的收發器13也可經由回程鏈BL將隨機接取通道RACH1C的通道狀態20傳送到核心網路裝置51，而基地台1D的收發器13也可經由回程鏈BL將隨機接取通道RACH1D的通道狀態20傳送到核心網路裝置51。核心網路裝置51可基於使隨機接取通道RACH1A、RACH1C與RACH1D之負載趨於平衡，而根據隨機接取通道RACH1A、R-ACH1C與RACH1D之通道狀態20計算出接取層級限制參數 p1A、p1C與p1D各自的預設值40。
核心網路裝置51可只將接取層級限制參數p1A的預設值40傳送給基地台1A，只將接取層級限制參數p1C的預設值40傳送給基地台1C，且只將接取層級限制參數p1D的預設值40傳送給基地台1D。如此，基地台1A的處理器11便可根據接取層級限制參數p1A的預設值40而直接決定出接取層級限制參數p1A，然後基地台1A的收發器13便可廣播接取層級限制參數p1A以及一相對應的接取層級限制期間。同樣地，基地台1C可決定以及廣播接取層級限制參數p1C以及一相對應的接取層級限制期間，而基地台1D可決定以及廣播接取層級限制參數p1D以及一相對應的接取層級限制期間。
核心網路裝置51也可將接取層級限制參數p1A、p1C、p1D三者的預設值40一同寄給基地台1A、基地台1C與基地台1D。如此，基地台1A、基地台1C與基地台1D其中的至少一個的處理器11便可以根據接取層級限制參數p1A、p1C、p1D三者的預設值40而直接決定出接取層級限制參數p1A、p1C、p1D，然後收發器13便可廣播接取層級限制參數p1A、p1C、p1D。
通訊終端機9C的收發器93可用以接收來自基地台1A、基地台1C與基地台1D所廣播的接取層級限制參數p1A、p1C、p1D，且通訊終端機9C的處理器91可用以根據接取層級限制參數p1A、p1C、p1D而從隨機接取通道RACH1A、RACH1C與RACH1D中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。此處通訊終端機9C決定該隨機接取通道候選者以及進行該隨機接取程序的方式可如同上文通訊終端機9A決定隨機接取通道候選者以及進行隨機接取程序的方式(參考以上針對第4圖所提出的說明)。
通訊終端機9C進行該隨機接取程序後，亦可在一資料傳輸通道上進行一資料傳輸程序，其中該資料傳輸通道與該隨機接取通道候選者可被建立在同一成分載波上或被建立在不同成分載波上。此處通訊終端機9C進行該資料傳輸程序的方式可如同上文通訊終端機9A進行資料傳輸程序的方式(參考以上針對第4圖所提出的說明)。
第7圖根據本發明一或多個實施例例示了一種接取層級限制方法。參照第7圖，接取層級限制方法7可包含以下步驟：一基地台基於複數隨機接取通道之負載平衡而決定至少一接取層級限制參數，該至少一接取層級限制參數中的每一個各自地對應至該等隨機接取通道其中之一，該等隨機接取通道中的每一個被建立在一成分載波上(標示為701)；以及該基地台廣播該至少一接取層級限制參數，俾一通訊終端機從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序(標示為703)。
於某些實施例，決定該至少一接取層級限制參數之該步驟更包含：該基地台根據該等隨機接取通道之通道狀態而決定該至少一接取層級限制參數。
於某些實施例，決定該至少一接取層級限制參數之該步驟可更包含：該基地台根據該等隨機接取通道之通道狀態而決定該至少一接取層級限制參數。另外，該等成分載波可由該基地台所提供。
於某些實施例，決定該至少一接取層級限制參數之該步驟可更包含：該基地台根據該等隨機接取通道之通道狀態而決定該至少一接取層級限制參數。另外，該等成分載波可由該基地台與至少一其他基地台所提 供，且接取層級限制方法7可更包含下列步驟：該基地台與該至少一其他基地台交流該等通道狀態。
於某些實施例，決定該至少一接取層級限制參數之該步驟更包含：該基地台自一核心網路裝置接收該至少一接取層級限制參數之一預設值，且根據該預設值而決定該至少一接取層級限制參數。
於某些實施例，決定該至少一接取層級限制參數之該步驟更包含：該基地台自一核心網路裝置接收該至少一接取層級限制參數之一預設值，且根據該預設值而決定該至少一接取層級限制參數。另外，該等成分載波可由該基地台所提供。
於某些實施例，決定該至少一接取層級限制參數之該步驟更包含：該基地台自一核心網路裝置接收該至少一接取層級限制參數之一預設值，且根據該預設值而決定該至少一接取層級限制參數。另外，該等成分載波可由該基地台與至少一其他基地台所提供。
接取層級限制方法7可應用至基地台1、1A、1B、1C、1D，並完成基地台1、1A、1B、1C、1D的上述各種運作。由於本發明所屬技術領域中具有通常知識者可根據上文針對基地台1、1A、1B、1C、1D的說明而直接得知接取層級限制方法7完成該等運作的相對應步驟，故相關細節於此不再贅述。
第8圖根據本發明一或多個實施例例示了一種隨機接取方法。參照第8圖，隨機接取方法8可包含以下步驟：一通訊終端機接收至少一基地台所廣播的複數接取層級限制參數，該等接取層級限制參數中的每一個對應至一隨機接取通道，該等隨機接取通道中的每一個被建立在一成分 載波上(標示為801)；以及該通訊終端機根據該等接取層級限制參數而從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序(標示為803)。
於某些實施例，該處理器可更針對該等隨機接取通道中的每一個決定一機率值，且基於該等機率值決定出該隨機接取通道候選者，其中當接取層級限制參數越大表示接取限制越小時，該處理器針對越大的接取層級限制參數所對應的隨機接取通道所決定的機率值越高。
於某些實施例，該處理器可更針對該等隨機接取通道中的每一個決定一機率值，且基於該等機率值決定出該隨機接取通道候選者，其中當接取層級限制參數越大表示接取限制越小時，該處理器針對越大的接取層級限制參數所對應的隨機接取通道所決定的機率值越高。另外，該等機率值的總和可小於一或等於一，且該等機率值中的每一個可小於一。
於某些實施例，該處理器可在進行該隨機接取程序後更在一資料傳輸通道上進行一資料傳輸程序，且該資料傳輸通道與該隨機接取通道候選者被建立在不同成分載波上。
於某些實施例，該處理器可在進行該隨機接取程序後更在一資料傳輸通道上進行一資料傳輸程序，且該資料傳輸通道與該隨機接取通道候選者被建立在同一成分載波上。
於某些實施例，該隨機接取程序可以是一基於一接取層級限制程序之隨機接取程序。
隨機接取方法8可應用至通訊終端機9、9A、9B與9C，並完成通訊終端機9、9A、9B與9C的上述各種運作。由於本發明所屬技術領域中 具有通常知識者可根據上文針對通訊終端機9、9A、9B與9C的說明而直接得知隨機接取方法8完成該等運作的相對應步驟，故相關細節於此不再贅述。
綜上所述，不同於傳統的接取層級限制機制之基地台只能夠廣播一個與其所提供的隨機接取通道相對應的接取層級限制參數，本發明之基地台及其接取層級限制方法可以決定且廣播至少一(即一或多個)接取層級限制參數，且該至少一接取層級限制參數中的每一個都是基於複數隨機接取通道之負載平衡而被決定的。另一方面，不同於傳統的接取層級限制機制之通訊終端機只能夠對正在對其服務的單一個基地台所提供的一隨機接取通道上進行一隨機接取程序，本發明之通訊終端機及其隨機接取方法可根據至少一個基地台(即一或多個基地台)所廣播的複數接取層級限制參數，而從複數隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，然後在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。由於本發明能夠在整體上同時處理複數隨機接取通道之壅塞，故可有效解決傳統的接取層級限制機制只能處理各別基地台所提供之單一隨機接取通道之壅塞這個問題。
上述各種實施例並非用以限制本發明。針對上述各種實施例，本發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕易完成的改變或均等性的安排都落於本發明的範圍內。本發明的範圍以申請專利範圍為準。
7‧‧‧接取層級限制方法
701、703‧‧‧步驟

Claims (20)

  1. 一種基地台，包含：一處理器，用以基於複數隨機接取通道之負載平衡而決定至少一接取層級限制參數，該至少一接取層級限制參數中的每一個各自地對應至該等隨機接取通道其中之一，該等隨機接取通道中的每一個被建立在一成分載波上；以及一收發器，用以廣播該至少一接取層級限制參數，俾一通訊終端機從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。
  2. 如請求項1所述的基地台，其中該處理器是根據該等隨機接取通道之通道狀態而決定該至少一接取層級限制參數。
  3. 如請求項2所述的基地台，其中該等成分載波是由該基地台所提供。
  4. 如請求項2所述的基地台，其中該等成分載波是由該基地台與至少一其他基地台所提供，且該收發器更與該至少一其他基地台交流該等通道狀態。
  5. 如請求項1所述的基地台，其中該收發器自一核心網路裝置接收該至少一接取層級限制參數之一預設值，且該處理器根據該預設值而決定該至少一接取層級限制參數。
  6. 如請求項5所述的基地台，其中該等成分載波是由該基地台所提供。
  7. 如請求項5所述的基地台，其中該等成分載波是由該基地台與至少一其他基地台所提供。
  8. 一種接取層級限制方法，包含以下步驟：一基地台基於複數隨機接取通道之負載平衡而決定至少一接取層級 限制參數，該至少一接取層級限制參數中的每一個各自地對應至該等隨機接取通道其中之一，該等隨機接取通道中的每一個被建立在一成分載波上；以及該基地台廣播該至少一接取層級限制參數，俾一通訊終端機從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。
  9. 如請求項8所述的接取層級限制方法，其中決定該至少一接取層級限制參數之該步驟更包含：該基地台根據該等隨機接取通道之通道狀態而決定該至少一接取層級限制參數。
  10. 如請求項9所述的接取層級限制方法，其中該等成分載波是由該基地台所提供。
  11. 如請求項9所述的接取層級限制方法，其中該等成分載波是由該基地台與至少一其他基地台所提供，且該接取層級限制方法更包含下列步驟：該基地台與該至少一其他基地台交流該等通道狀態。
  12. 如請求項8所述的接取層級限制方法，其中決定該至少一接取層級限制參數之該步驟更包含：該基地台自一核心網路裝置接收該至少一接取層級限制參數之一預設值，且根據該預設值而決定該至少一接取層級限制參數。
  13. 如請求項12所述的接取層級限制方法，其中該等成分載波是由該基地台所提供。
  14. 如請求項12所述的接取層級限制方法，其中該等成分載波是由該基地台與至少一其他基地台所提供。
  15. 一種通訊終端機，包含：一收發器，用以接收至少一基地台所廣播的複數接取層級限制參數，該等接取層級限制參數中的每一個對應至一隨機接取通道，該等隨機接取通道中的每一個被建立在一成分載波上；以及一處理器，用以根據該等接取層級限制參數而從該等隨機接取通道中決定一隨機接取通道候選者，並在該隨機接取通道候選者上進行一隨機接取程序。
  16. 如請求項15所述的通訊終端機，其中該處理器更針對該等隨機接取通道中的每一個決定一機率值，且基於該等機率值決定出該隨機接取通道候選者，其中當接取層級限制參數越大表示接取限制越低時，該處理器針對越大的接取層級限制參數所對應的隨機接取通道所決定的機率值越高。
  17. 如請求項16所述的通訊終端機，其中該等機率值的總和小於一或等於一，且該等機率值中的每一個小於一。
  18. 如請求項15所述的通訊終端機，其中該處理器在進行該隨機接取程序後更在一資料傳輸通道上進行一資料傳輸程序，且該資料傳輸通道與該隨機接取通道候選者被建立在不同成分載波上。
  19. 如請求項15所述的通訊終端機，其中該處理器在進行該隨機接取程序後更在一資料傳輸通道上進行一資料傳輸程序，且該資料傳輸通道與該隨機接取通道候選者被建立在同一成分載波上。
  20. 如請求項15所述的通訊終端機，其中該隨機接取程序是一基於一接取層級限制程序之隨機接取程序。
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