TWI618423B - 使用者裝置、行動熱點裝置、後端裝置及其路徑損耗模型資料庫建立方法 - Google Patents

使用者裝置、行動熱點裝置、後端裝置及其路徑損耗模型資料庫建立方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種使用者裝置、行動熱點裝置、後端裝置及其路徑損耗模型資料庫建立方法。該使用者裝置自一第一鄰近行動熱點裝置接收一無線訊號，並於一時間區間內量測該無線訊號，以產生相對該無線訊號之一接收訊號資訊。該使用者裝置經由該行動熱點裝置傳送具有該第一鄰近行動熱點裝置之一識別碼及該接收訊號資訊之一量測回報訊息至該後端裝置，以使該後端裝置根據該接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型，並將該路徑損耗模型儲存於一路徑損耗模型資料庫中。

Description

使用者裝置、行動熱點裝置、後端裝置及其路徑損耗模型資料庫建立方法
本發明係關於一種使用者裝置、行動熱點裝置、後端裝置及其路徑損耗模型資料庫建立方法。更詳細地說，本發明經由與行動熱點裝置連線之使用者裝置量測鄰近行動熱點裝置之無線訊號，並將量測到的接收訊號資訊透過行動熱點裝置傳送至後端裝置，以使後端裝置基於該接收訊號資訊，建立路徑損耗模型。
近年來，隨著無線通訊技術的快速發展，通訊網路業者已能提供使用者各種不同服務及應用。舉例而言，使用者可透過行動通訊網路進行語音通話、影像通話、即時訊息傳輸等服務；此外，藉由行動通訊網路或無線區域網路，使用者亦可即時獲得定位資訊，以得知其所在的位置。
為提供使用者於一室內空間之即時定位，通訊業者需藉由事先建立的一室內場域模型，始能定位使用者所在之位置。然而，目前室內場域模型之建立係皆透過一標準模型來建立，或進一步地經由量測人員於室內空間逐點量測由各個固定位置的無線區域網路存取點所傳送的訊 號。因此，目前室內場域模型的建立機制相當耗費人力成本，且當室內空間的擺設有所改變時，原本已建立好的室內場域模型或利用標準模型所建立的室內場域模型通常無法繼續適用於此室內空間，以獲得較精確的定位。
有鑑於此，如何提供一種室內場域模型的建立機制，以減 少人力成本，並能因應室內空間的擺設之變動自動地更新室內場域模型，乃為業界亟待解決的問題。
本發明之目的在於提供一種室內場域模型的建立機制。本發明之室內場域模型的建立機制係使具有無線區域網路連線功能的使用者裝置(非特定的量測裝置)於一時間區間內持續地量測一個或多個鄰近行動熱點裝置所發出之無線訊號，以產生相對的接收訊號資訊並傳送至後端裝置，以使後端裝置根據接收訊號資訊建立一路徑損耗模型，並將所建立好的路徑損耗模型儲存至路徑損耗模型資料庫。據此，於本發明中，即使室內空間的擺設有所改變，只要透過室內空間中的多個使用者裝置量測其鄰近行動熱點裝置之無線訊號，並傳送接收訊號資訊至後端裝置，即可更新路徑損耗模型資料庫，以建立室內場域模型。
為達上述目的，本發明揭露一種用於一無線區域網路之使用者裝置(user equipment；UE)。該使用者裝置包含一收發器以及一處理器。該收發器用以透過一主行動熱點裝置(mobile hotspot equipment)連線至一後端裝置，並自一第一鄰近行動熱點裝置接收一無線訊號。該處理器電性連接至該收發器，用以於一時間區間內量測該無線訊號，並產生相 對該無線訊號之一接收訊號資訊，以及致能該收發器經由該主行動熱點裝置傳送一量測回報訊息至一行動通訊網路之一後端裝置。該量測回報訊息具有該第一鄰近行動熱點裝置之一識別碼及該接收訊號資訊。該後端裝置根據該接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型(path loss model)，並將該路徑損耗模型儲存於一路徑損耗模型資料庫中。
此外，為達前述目的，本發明更揭露一種行動熱點裝置。 該行動熱點裝置透過一無線區域網路與一使用者裝置建立一無線區域網路連線，以及透過一行動通訊網路與一後端裝置建立一行動通訊網路連線。 該行動熱點裝置包含一收發器。該收發器用以自該使用者裝置接收一量測回報訊息，並傳送該量測回報訊息至該後端裝置。該量測回報訊息具有一鄰近行動熱點裝置之一識別碼及一接收訊號資訊。該接收訊號資訊係該使用者裝置於一時間區間內量測由該鄰近行動熱點裝置所傳送一無線訊號所產生。該後端裝置根據該接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型(path loss model)，並儲存於一路徑損耗模型資料庫中。
此外，為達前述目的，本發明更揭露一種用於一行動通訊網路之後端裝置。該後端裝置包含一儲存器、一網路介面以及一處理器。該儲存器用以儲存一路徑損耗模型(path loss model)資料庫。該網路介面用以經由一行動熱點裝置自一使用者裝置接收一量測回報訊息。該量測回報訊息具有一第一鄰近行動熱點裝置之一識別碼及一接收訊號資訊。該接收訊號資訊係該使用者裝置於一時間區間內量測由該第一鄰近行動熱點裝置所傳送之一無線訊號所產生。該處理器電性連接至該網路介面及該儲存器，用以根據該接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型，並將該路徑損耗模 型儲存至路徑損耗模型資料庫。
此外，本發明更揭露一種用於一後端裝置之路徑損耗模型資料庫建立方法。該路徑損耗模型資料庫建立方法包含下列步驟：經由一行動熱點裝置自一使用者裝置接收一量測回報訊息，其中該量測回報訊息具有一第一鄰近行動熱點裝置之一識別碼及一接收訊號資訊，該接收訊號資訊係該使用者裝置於一時間區間內量測由該第一鄰近行動熱點裝置所傳送一無線訊號所產生；以及根據該接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型，並將該路徑損耗模型儲存至路徑損耗模型資料庫。
在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，此技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。
1‧‧‧使用者裝置
2‧‧‧使用者裝置
3‧‧‧使用者裝置
5‧‧‧鄰近行動熱點裝置
7‧‧‧主行動熱點裝置
8‧‧‧後端裝置
11‧‧‧收發器
13‧‧‧處理器
61‧‧‧鄰近行動熱點裝置
63‧‧‧閘道移動位置中心/位置獲取功能實體
65‧‧‧基地台/小型基地台
67‧‧‧移動管理實體
68‧‧‧家庭用戶伺服器
69‧‧‧演進的服務移動位置中心
71‧‧‧收發器
72‧‧‧行動熱點控制台
73‧‧‧策略/計費規則功能實體
74‧‧‧演進封包閘道
75‧‧‧服務閘道
77‧‧‧封包資料網路閘道
79‧‧‧本籍註冊資料庫
81‧‧‧儲存器
83‧‧‧網路介面
85‧‧‧處理器
102、102a、102b、102c‧‧‧無線訊號
104‧‧‧量測回報訊息
302‧‧‧探測要求訊號
304‧‧‧探測回應訊號
306‧‧‧探測回應訊號
308‧‧‧信標訊號
310‧‧‧信標訊號
602、602_1、602_2、602_3‧‧‧定位服務要求訊息
604‧‧‧位置資訊要求訊息
606‧‧‧位置資訊回應訊息
608‧‧‧量測要求訊息
610‧‧‧配置訊息
612‧‧‧探測參考訊號
616_1、616_2‧‧‧量測要求訊息
618‧‧‧量測回應訊息
620、620_1、620_2、620_3‧‧‧定位服務回應訊息
628_1、628_2、628_3‧‧‧定位量測回報訊息
702‧‧‧量測要求訊息
1201‧‧‧緊急通話要求訊息
1203‧‧‧緊急依附訊息
1205a、1205b‧‧‧訊息
1207a、1207b、1207c、1207d‧‧‧訊息
1209‧‧‧會話建立要求訊息
1211a、1211b‧‧‧訊息
1213‧‧‧會話建立回覆訊息
1215_1、1215_2‧‧‧依附接受訊息
1217_1、1217_2‧‧‧依附完成訊息
1219‧‧‧緊急通話傳輸
1221‧‧‧IP多媒體子系統型緊急通話傳輸
1223_1、1223_2‧‧‧緊急通話終止訊息
1225‧‧‧會話清除要求訊息
1227‧‧‧會話清除回覆訊息
1229_1、1229_2‧‧‧卸載完成訊息
1401‧‧‧行動熱點裝置註冊要求訊息
1403‧‧‧行動熱點裝置註冊回覆訊息
1405_1、1405_2‧‧‧行動熱點裝置依附要求訊息
1407_1、1407_2‧‧‧行動熱點裝置依附接受訊息
1409_1、1409_2‧‧‧行動熱點裝置依附完成訊息
1411‧‧‧緊急通話傳輸
1413‧‧‧IP多媒體子系統型緊急通話傳輸
1501‧‧‧行動熱點裝置位置更新要求訊息
1503‧‧‧行動熱點裝置位置更新回覆訊息
1505_1、1505_2‧‧‧行動熱點裝置位置報告訊息
1507‧‧‧行動熱點裝置位置更新訊息
1509_1、1509_2‧‧‧行動熱點裝置位置確認訊息
1511‧‧‧行動熱點裝置位置更新確認訊息
1513‧‧‧緊急通話傳輸
1515‧‧‧IP多媒體子系統型緊急通話傳輸
6002、6002_1、6002_2、6002_3‧‧‧定位服務要求訊息
BS1、BS2、BS3‧‧‧基地台
C11、C12、C13‧‧‧曲線
C21、C22、C23‧‧‧曲線
d1、d2‧‧‧距離
G2‧‧‧區段
MHE(s)、MHE1、MHE2、MHE3‧‧‧鄰近行動熱點裝置
NA、NA1、NA2‧‧‧網路架構
P1、P2、P3‧‧‧移動路徑
PLC1、PLC2、PLC3‧‧‧路徑衰減曲線
PLMDB‧‧‧路徑衰減模型資料庫
S1、S2‧‧‧樣本點
S1001、S1003‧‧‧步驟
SC‧‧‧訊號涵蓋範圍
SM‧‧‧小型基地台
SP9‧‧‧空間
tA1、tA2、tA3、tB2、tC1、tC2、tC3‧‧‧時間點
Th‧‧‧門檻值
WIFI1、WIFI2、WIFI3‧‧‧熱點
第1圖係為本發明之使用者裝置1之示意圖；第2圖係為本發明的第一實施例至第三實施例之各鄰近行動熱點裝置MHE1至MHE3相對於使用者裝置1之一移動路徑之示意圖；第3圖係為本發明之主行動熱點裝置7之示意圖；第4圖係為本發明之後端裝置8之示意圖；第5A-5B圖係為本發明第二實施例之使用者裝置1與主行動熱點裝置7及鄰近行動熱點裝置MHE(s)間的訊號傳遞情形；第6A-6D圖係為本發明第三實施例之一路徑衰減模型建立方法之示意圖； 第7A圖係為本發明第四實施例之一使用者裝置1之位置定位示意圖；第7B圖係為本發明第四實施例之一網路架構NA之示意圖；第8A-8F圖係為本發明第四實施例之一使用者裝置1與各後端伺服器訊號傳遞之示意圖；第9圖係描繪本發明第五實施例之一應用態樣；第10圖係為本發明第六實施例之路徑損耗模型資料庫建立方法之流程圖；第11圖係為本發明第七實施例一網路架構NA1之示意圖；第12圖係為本發明第七實施例之網路架構NA1下的一訊號傳遞過程之示意圖；第13圖係為本發明第八實施例一網路架構NA2之示意圖；第14圖係為本發明第八實施例之網路架構NA2下的一訊號傳遞過程之示意圖；以及第15圖係為本發明第八實施例之網路架構NA2下的另一訊號傳遞過程之示意圖。
以下將透過實施方式來解釋本發明之內容。本發明係關於一種使用者裝置、行動熱點裝置、後端裝置及其路徑損耗模型資料庫建立方法。須說明者，本發明的實施例並非用以限制本發明須在如實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，有關實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明，且本案所請求之範圍，以申請專利範圍為準。除此之外，於以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件 已省略而未繪示，且以下圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例。
本發明之第一實施例請參考第1、2、3及4圖。第1圖係描繪 用於一無線區域網路之使用者裝置(user equipment；UE)1。使用者裝置1可為一手持裝置，例如一行動電話、一個人數位助理、一平板電腦或其他具有無線區域網路連線功能與訊號處理功能的裝置。於本實施例中，使用者裝置1係透過主行動熱點裝置(main mobile hotspot equipment；MMHE)7而連接至後端裝置8。
須說明者，主行動熱點裝置7係一同時具有行動通訊網路連 線功能及無線區域網路連線功能的裝置。使用者裝置1與主行動熱點裝置7間係透過IEEE 802.11所規範的無線區域網路連線，以及主行動熱點裝置7係透過行動通訊網路連線至後端裝置8，以使得使用者裝置1與後端裝置8間之資訊傳輸得以實現。需說明者，於本實施例中，行動通訊網路係基於一第4代行動通訊系統所布建，例如：長期演進(Long Term Evolution；LTE)行動通訊系統；然而，於其他實施例中，行動通訊網路可基於其他第2代或第3代行動通訊系統所布建，例如：全球移動通訊系統(Global System for Mobile Communications；GSM)、通用行動通訊系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)等。
再者，所屬技術領域中具有通常知識者可輕易瞭解，本發明 所述之「行動熱點裝置」係可為一行動路由器(router)、一使用者裝置或任一具有相同功能之裝置。後端裝置8可表示為一大型基地台(macro cell)、一小型基地台(small cell)、核心網路(core network)中的任一網路伺服器 或其任何之組合，其可根據使用者裝置1所進行之訊號量測結果，建立室內空間中的多個區域的路徑損耗模型(path loss model)。隨後，將更清楚地描述後端裝置8如何建立室內空間區域的路徑損耗模型。
如第1圖所示，使用者裝置1包含收發器11以及處理器13。收 發器11透過主行動熱點裝置7連線至一後端裝置8。此外，收發器11更自一鄰近行動熱點裝置5(例如：鄰近行動熱點裝置MHE1)接收一無線訊號102(例如：無線訊號102a)。具體而言，如第2圖所示，於一訊號涵蓋範圍SC內，使用者裝置1可自多個鄰近行動熱點裝置(即，鄰近行動熱點裝置MHE1、鄰近行動熱點裝置MHE2、鄰近行動熱點裝置MHE3)接收無線訊號102a、102b、102c。由於各鄰近行動熱點裝置具有移動性，故本發明係利用各鄰近行動熱點裝置的移動行為，藉以量測其所發出的無線訊號之強度值(接收訊號強度或訊雜比值)，進而協助後端裝置8建立使用者裝置1所處之室內空間的場域模型。須說明者，訊號涵蓋範圍SC係由無線區域網路規格中規定的傳輸功率所決定，且於第2圖中，本實施例係假設使用者裝置1與各鄰近行動熱點裝置實質上具有相同的傳輸功率，因此，超過訊號涵蓋範圍SC的無線訊號102則無法被使用者裝置1所接收。
舉例而言，如第2圖所示，鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、 MHE3於不同時間下分別具有各自的移動路徑P1、P2及P3。以鄰近行動熱點裝置MHE2所屬的移動路徑P2做為說明，鄰近行動熱點裝置MHE2於時間點tA2進入訊號涵蓋範圍SC內，並慢慢靠近使用者裝置1，隨後鄰近行動熱點裝置MHE2於時間點tB2最靠近使用者裝置1，接著漸漸遠離使用者裝置1，並於時間點tC2離開訊號涵蓋範圍SC。如此一來，使用者裝置1於不同時間 點會陸續地接收到不同訊號強度的無線訊號102b(即表示於該移動路徑P2中的不同位置上，無線訊號102b的衰減程度)。
處理器13電性連接至收發器11，用以於一時間區間內持續地 量測無線訊號102(於此時間區間內使用者裝置1實質上係無移動的)，並產生相對無線訊號102之一接收訊號資訊。具體而言，接收訊號資訊可係為一接收訊號強度(received signal strength；RSS)資訊，或為一訊號雜訊比(signal noise ratio；SNR)資訊。接著，處理器13將所量測的對象(以鄰近行動熱點裝置MHE1為例)的一識別碼及其產生相對的接收訊號資訊夾帶於一量測回報訊息104中，並致能收發器11經由主行動熱點裝置7傳送一量測回報訊息104至一行動通訊網路之一後端裝置8。換言之，每當處理器13量測完無線訊號102，即會產生接收訊號資訊，並致能收發器11將量測回報訊息104傳送至後端裝置8。以鄰近行動熱點裝置MHE1為例，量測回報訊息104具有鄰近行動熱點裝置MHE1之一識別碼及接收訊號資訊。如此一來，後端裝置8便能根據所接收到的接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型(path loss model)，並將該路徑損耗模型儲存於一路徑損耗模型資料庫中。
第3圖係描繪一主行動熱點裝置7(即對應至請求項中的「主 行動熱點裝置」及「行動熱點裝置」)之示意圖。在本實施例中，使用者裝置1係藉由一主行動熱點裝置7而連結到後端裝置8。具體而言，如前面所述，主行動熱點裝置7係透過一無線區域網路與使用者裝置1建立一無線區域網路連線，以及透過一行動通訊網路與後端裝置8建立一行動通訊網路連線。 主行動熱點裝置7包含一收發器71，用以自使用者裝置1接收一量測回報訊息104，並傳送量測回報訊息104至後端裝置8。再者，如先前所述，後端裝 置8可為基地台(例如：大型基地台(eNB)、小型基地台其中之一)或核心網路(core network)中的至少一網路伺服器與基地台之組合。
以下將進一步地說明後端裝置8如何建立一路徑損耗模型。 如第4圖所示，其係為本發明之後端裝置8之示意圖。本發明之後端裝置8係為用於一行動通訊網路，並包含一儲存器81、一網路介面83以及一處理器85。儲存器81儲存一路徑損耗模型(path loss model)資料庫PLMDB，儲存器81可係為一電腦可讀取記錄媒體或多個電腦可讀取記錄媒體之一組合，以提供一永久儲存器(permanent storage)，例如一快閃記憶體(flash memory)、一硬碟、或所屬技術領域中具有通常知識者所習知且具有相同功能之任何其它儲存裝置。
網路介面83可為有線網路介面或由無線網路介面及有線網 路介面所組成。網路介面83經由主行動熱點裝置7自使用者裝置1接收量測回報訊息104，如同先前所述，量測回報訊息104具有鄰近行動熱點裝置5(例如：鄰近行動熱點裝置MHE1)之識別碼及接收訊號資訊。接收訊號資訊係為使用者裝置1於一時間區間內量測由鄰近行動熱點裝置5所傳送之無線訊號102所產生。進一步言，網路介面83可持續地自使用者裝置1接收多個量測回報訊息104，其分別包含多個不同的鄰近行動熱點裝置的識別碼及各自相對的接收訊號資訊。於另一實施例中，使用者裝置1亦可將多個鄰近行動熱點裝置的識別碼及各自相對的接收訊號資訊夾帶至單一個量測回報訊息104，並將該量測回報訊息104傳送至後端裝置8，故當後端裝置8接收到該量測回報訊息104時，即包含多個鄰近行動熱點裝置的識別碼及其各自相對應的接收訊號資訊。處理器85電性連接至網路介面83及儲存器81，用以根據該 接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型，並將其儲存至路徑損耗模型資料庫PLMDB。
本發明之第二實施例係為第一實施例之延伸，其如第1-4、 5A-5B圖所示。本實施例將詳細描述無線訊號102之各種型態。當後端裝置8偵測到主行動熱點裝置7進入欲建立場域模型的室內空間時或使用者裝置1欲要求一定位服務時，後端裝置8的處理器85則會產生一量測要求訊息702，並致能網路介面83經由主行動熱點裝置7傳送量測要求訊息702至使用者裝置1，故使用者裝置1因應量測要求訊息702，於該時間區間內，量測由鄰近行動熱點裝置5所傳送之無線訊號102。須說明者，後端裝置8可於多種情境下傳送量測要求訊息702至使用者裝置1。舉例來說，由於室內空間中各空間擺設可能隨時間變化而有所不同，故後端裝置8可定時傳送量測要求訊息702至該空間中的使用者裝置，以要求該使用者裝置進行鄰近行動熱點裝置之無線訊號之量測，故能自動地更新室內空間區域中的場域模型。此外，在另一情境中，當使用者裝置1欲進行定位服務時，後端裝置8亦會傳送量測要求訊息702至該使用者裝置1。
如第5A圖所示，當使用者裝置1透過主行動熱點裝置7自後 端裝置8接收到量測要求訊息702後，使用者裝置1之處理器13更根據量測要求訊息702產生一探測要求(probe request)訊號302，並致能其收發器11傳送探測要求訊號302，詳言之，收發器11可以一廣播方式，將探測要求訊號302廣播至各鄰近行動熱點裝置MHE(s)(例如：MHE1、MHE2、MHE3)，如此一來，各鄰近行動熱點裝置即能接收到探測要求訊號302，並因應探測要求訊號302，回傳送一探測回應(probe response)訊號306(即無線訊號 102)。各鄰近行動熱點裝置MHE(s)所傳送之探測回應訊號306中係可夾帶一服務設定識別碼(service set identifier；SSID)，故使用者裝置1可藉由探測回應訊號306獲得鄰近行動熱點裝置MHE(s)之識別碼。
須說明者，在本實施例中，主行動熱點裝置7亦會接收到使 用者裝置1所發送的量測要求訊息702，故亦會回傳一探測回應(probe response)訊號304至使用者裝置1。因此，當主行動熱點裝置7於時間區間內亦與使用者裝置1間具有相對位移時(即使用者裝置1量測主行動熱點裝置7所發出的探測回應訊號304強度會隨著不同時間而有所變化時)，則後端裝置8亦可根據此筆接收訊號資訊來建立一路徑衰減模型，進而得到該室內空間下之場域模型。另一方面，以主行動熱點裝置7觀點來看，如第7A圖所示，主行動熱點裝置7之收發器71經由自後端網路8接收一量測要求訊息702，並將該量測要求訊息702傳送至使用者裝置1，以使使用者裝置1廣播探測要求訊號302。
於另一實施例中，如第5B圖所示，當透過主行動熱點裝置 7自後端裝置8接收到量測要求訊息702後，使用者裝置1係量測各鄰近行動熱點裝置所傳送之一信標(beacon)訊號308/310(即無線訊號102)，藉此，使用者裝置1可透過量測各信標訊號308/310，而分別得其接收訊號資訊。各鄰近行動熱點裝置MHE(s)所傳送之信標訊號310中係夾帶一服務設定識別碼(service set identifier；SSID)，故使用者裝置1可藉由信標訊號310獲得鄰近行動熱點裝置MHE(s)之識別碼。
本發明之第三實施例請同時參考第2、4及6A-6D圖。於本 實施例中，將詳述後端裝置8之處理器如何根據所接收到的接收訊號資訊 來建立一路徑損耗模型。如前所述，使用者裝置1會於多個時間點下持續地量測各鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3所發出的無線訊號102a、102b、102c之訊號強度，並分別將所量測的接收訊號資訊與所對應之鄰近行動熱點裝置之識別碼夾帶於量測回報訊息104中，以透過主行動熱點裝置7傳送量測回報訊息104至後端裝置8。當後端裝置8接收到各鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3之識別碼及其對應之接收訊號資訊後，即會開始分析該等接收訊號資訊，以建立該室內空間區域的場域模型。
詳言之，後端裝置8係執行以下所述的四個階段來建立室內 空間區域的場域模型。由於後端裝置8之網路介面83於一時間區間內會持續接收量測回報訊息104，因此後端裝置8之網路介面83可自該等量測回報訊息104中的該等接收訊號資訊獲得相對於該時間區間內之複數訊號量測資料。
於第1階段中，後端裝置8係將於時間區間內，自使用者裝 置1蒐集對應多個鄰近行動熱點裝置的該等訊號量測資料，以曲線表示，如第6A圖所示，其橫軸為量測時間點(「時間(t)」)及縱軸為接收訊號指標值(「接收訊號指標值(RSS/SNR)」)。具體而言，各曲線C11、C12、C13即分別表示於時間區間內，鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3的接收訊號指標值的變化。接收訊號指標值可為一接收訊號強度(received signal strength；RSS)值或一訊號雜訊比(signal to noise ratio；SNR)值。舉例來說，C11曲線係表示各個時間點下使用者裝置1藉由量測鄰近行動熱點裝置MHE1之無線訊號102a所獲得的接收訊號指標值；C12曲線係表 示各個時間點下使用者裝置1藉由量測鄰近行動熱點裝置MHE2之無線訊號102b所獲得的接收訊號指標值；C13曲線係表示各個時間點下，使用者裝置1藉由量測鄰近行動熱點裝置MHE3之無線訊號102c所獲得的接收訊號指標值。
於第2階段中，後端裝置8將第6A圖的橫軸，由時間轉換成 樣本，即分別自對應各鄰近行動熱點裝置的訊號量測資料中擷取相同的樣本數，故第6B圖中的各曲線C21、C22、C23係具有相同的樣本數。具體而言，若鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3的移動速度相同，且使用者裝置1對於各鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3的量測頻率相同(例如：皆為每100毫秒量測一次，但不限於此)的情況下，由第2圖及第6A圖可清楚了解，由於鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2於訊號涵蓋範圍SC中的移動路徑P1、P2較鄰近行動熱點裝置MHE3的移動路徑P3長，故使用者裝置1取得較多的鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2的訊號量測資料，而取得較少的鄰近行動熱點裝置MHE3的訊號量測資料。
舉例而言，假設原始C11曲線是由500筆的訊號量測資料所 構成、原始C12曲線是由400筆的訊號量測資料所構成、原始C13曲線是由300筆訊號量測資料所構成，在第2階段中，後端裝置8係分別自500筆的訊號量測資料、400筆的訊號量測資料及300筆訊號量測資料中取相同樣本數(例如：皆取其100筆訊號量測資料)，以分別形成曲線C21、C22、C23。 因此，經第6B圖中的曲線C21、C22、C23皆由100筆訊號量測資料所構成，即樣本S2表示擷取後之第100個樣本點。
接著，後端裝置8從曲線C21、C22、C23中選擇一較佳者， 以作為建立路徑衰減模型的基準。具體而言，後端裝置8可根據一預先設定的門檻值Th，以選擇其接收訊號指標值大於該門檻值Th的曲線，如第6B圖所示，曲線C23的每一接收訊號指標值皆小於門檻值Th，故後端裝置8僅可能會選擇曲線C21、C22其中之一作為建立路徑衰減模型的基準。接著，後端裝置8由曲線C21、C22中，再選擇一訊號變化量較大(即接收訊號指標值變化量較大)者，即曲線C22，以作為建立路徑衰減模型的基準。最後，後端裝置根據曲線C22所對應之接收訊號指標值及訊號變化量，自該等訊號量測資料中擷取複數關鍵訊號量測資料，即第6B圖中的G2區段所對應的訊號量測資料(即對應時間區間內之一特定時間區間內的訊號量測資料)。
隨後，於第3階段中(如第6C圖所示)，後端裝置8係將C22 曲線中的G2區段轉換成衰減功率曲線。具體而言，後端裝置8可自接收訊號指標值中獲得接收功率值Pr，並由無線區域網路規格中定義的傳輸功率獲得發射功率值Pt，故後端裝置8可根據方程式PL=Pt-Pr，將G2區段以衰減功率值PL表示如第6C圖。需說明者，於第6C-6D圖中衰減功率值PL係以單位分貝(dB)表示，但其表示單位並非用以限制本發明。
最後，於第4階段中(如第6D圖所示)，遠端裝置8將第3階 段所獲得衰減功率值PL與樣本間的關係轉換為衰減功率值PL與距離間的關係來表示，並進一步地基於無線區域網路規格中定義的最大衰減功率值PL進行外插及曲線擬合，以建立一路徑衰減模型。需說明者，由於所屬技術領域中具有通常知識者可依據於上述說明輕易瞭解本發明如何基於上述第1階段至第4階段之操作建立一路徑衰減模型，故在此不再對其細節加以贅 述。
於其他實施例中，後端裝置8亦可無需根據預先設定的參考 指標門檻值Th，直接選擇第6B圖中具有最大接收訊號指標值(RSS/SNR)及一訊號變化量的曲線C22，並自該等訊號量測資料中擷取複數關鍵訊號量測資料(即G2區段)，以根據該等關鍵訊號量測資料，建立路徑損耗模型。藉此，本實施例之後端裝置8可自多筆接收訊號資訊中選擇較佳的訊號量測資料來建立一路徑衰減模型。此外，於其他實施例中，後端裝置8亦可將分別對應各個鄰近行動熱點裝置的該等訊號量測資料皆進行關鍵訊號量測資料之擷取，以分別建立一路徑衰減模型。
由上述說明可知，本發明可藉由多個使用者裝置持續地對 一室內空間中的多個鄰近行動熱點裝置進行接收訊號的量測，並將其量測數據透過所連接之行動熱點裝置傳送至後端裝置。如此一來，後端裝置則可根據這些量測數據，依上述第6A-6D圖中的第1階段至第4階段之操作分別建立路徑衰減模型。因此，藉由不斷地建立對應室內空間中多個區域的路徑衰減模型並儲存於路徑衰減模型資料庫中，後端網路即可建立室內場域模型。
本發明之第四實施例請同時參見第1、3-4、7、8A-8F圖， 其進一步敘述後端裝置8如何利用本發明所建立的場域模型，進而能更精準地定位使用者裝置1的所在位置。如第1、3-4圖所示，當使用者欲透過使用者裝置1來定位所在位置時，使用者裝置1之該處理器13產生一定位服務要求訊息602，並致能收發器11經由主行動熱點裝置7傳送定位服務要求訊息602至後端裝置8。進一步言，如第7A圖所示，當使用者裝置1欲透過後 端裝置8進行定位服務時，使用者裝置1可藉由如同前面所述之方法來量測各鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3所發射出之無線訊號102a、102b、102c，並據以產生對應的接收訊號資訊，最後，處理器13再根據各鄰近行動熱點裝置之識別碼以及其所對應的接收訊號資訊，產生該定位服務要求訊息602。
因此，使用者裝置1所傳送之定位服務要求訊息602包含複數 第二鄰近行動熱點裝置之複數識別碼及相對各該第二鄰近行動熱點裝置之一接收訊號資訊。後端裝置8經由主行動熱點裝置7自使用者裝置1接收定位服務要求訊息602，如此一來，後端裝置8便可根據定位服務要求訊息602及路徑損耗模型資料庫PLMDB，計算使用者裝置1之一即時位置資訊，並致能後端裝置8之該網路介面83經由主行動熱點裝置7傳送具有該即時位置資訊之一定位服務回應訊息620至使用者裝置1。須注意者，用於建立場域模型所量測的「鄰近行動熱點裝置」係可相同於或不同於用於定位所量測的「鄰近行動熱點裝置」。在本實施例中，係描繪鄰近各行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3同時用於建立場域模型以及定位量測，然而，並不限於此。於其他實施情境中，用於建立場域模型所量測的「鄰近行動熱點裝置」可完全不同於用於定位所量測的「鄰近行動熱點裝置」，或部分相同於用於定位所量測的「鄰近行動熱點裝置」。
須注意者，於第一實施例所述之「鄰近行動熱點裝置5」即 為請求項中的「第一鄰近行動熱點裝置」。再者，於本文中「第一」鄰近行動熱點裝置係代表用於協助建立路徑衰減模型之鄰近行動熱點裝置，而「第二」鄰近行動熱點裝置係代表用以協助定位的鄰近行動熱點裝置。因 此，用於協助建立路徑衰減模型的「第一」鄰近行動熱點裝置係可相同於或不同於用於定位所量測的「第二」鄰近行動熱點裝置。在本實施例中，各鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3係同時用於協助建立路徑衰減模型以及定位。然而，於其他實施情境中，用於協助建立路徑衰減模型的「第一」鄰近行動熱點裝置可完全不同於用於協助定位的「第二」鄰近行動熱點裝置，或部分相同於用於協助定位的「第二」鄰近行動熱點裝置。
進一步地說，當後端裝置8要進行使用者裝置1的定位時， 需藉由使用者裝置1的鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3(亦稱為「參考點」)的位置資訊來加以協助定位。後端裝置8可藉由各種方式獲得各鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3的一即時位置資訊。舉例來說，後端裝置8可透過鄰近基地台BS1、BS2、BS3而分別對鄰近行動熱點裝置MHE1、MHE2、MHE3做即時定位。由於所述技術領域中具有通常知識者可瞭解如何分別對鄰近行動熱點裝置做即時定位，故在此不加以贅述。
第7B圖係一網路架構NA之示意圖。網路架構NA包含使用 者裝置1、主行動熱點裝置7、一基地台(eNB)/小型基地台(small cell；SM)、一閘道移動位置中心(Gateway Mobile Location Centre；GMLC)/位置獲取功能實體(Location Retrieval Function；LRF)63、一移動管理實體(Mobility Management Entity；MME)67、一家庭用戶伺服器(Home Subscriber Server；HSS)68以及一演進的服務移動位置中心(Evolved Serving Mobile Location Center；E-SMLC)69。
使用者裝置1與主行動熱點裝置7間係基於IEEE 802.11規範 下的無線區域網路連線。主行動熱點裝置7與基地台/小型基地台65間係透過LTE-Uu介面溝通。基地台/小型基地台65與移動管理實體67間係透過S1介面溝通。移動管理實體67與閘道移動位置中心/位置獲取功能實體63間係透過SLg介面溝通。移動管理實體67與演進的服務移動位置中心69間係透過SLs介面溝通。移動管理實體67與家庭用戶伺服器68間係透過S6a介面溝通。基地台/小型基地台65與演進的服務移動位置中心69間係透過SLm介面溝通。
第8A-8B圖係描繪使用者裝置1要求定位時的一訊號傳遞過 程。在第8A圖之此情境中，使用者裝置1可向後端網路進行註冊，故與後端網路的溝通無需透過主行動熱點裝置及基地台作進一步地處理。換言之，主行動熱點裝置及基地台在此情境中只扮演訊號轉傳的動作。第8A圖與第8B圖的差異僅在於，在第8A圖中，各鄰近行動熱點裝置所發出的無線訊號102係為一探測回應訊號306；而在第8B圖中，各鄰近行動熱點裝置所發出的無線訊號102係為一信標訊號310。
首先，當使用者裝置1欲進行一定位服務時，則會先傳送一 探測要求訊號302至至少三個鄰近行動熱點裝置MHE(s)(例如：MHE1、MHE2、MHE3)，如先前所述，可係利用一廣播方式傳送該探測要求訊號302至各鄰近行動熱點裝置MHE(s)。接著，使用者裝置1即可接收來自各鄰近行動熱點裝置MHE(s)所傳送的探測回應訊息306，藉此量測各探測回應訊息306之一接收訊號資訊，以將複數鄰近行動熱點裝置之複數識別碼及相對各該鄰近行動熱點裝置之一接收訊號資訊夾帶至一定位服務要求(location service request)訊息602_1，並傳送定位服務要求訊息602_1至閘道移動位置 中心/位置獲取功能實體63。接著，閘道移動位置中心或位置獲取功能實體63傳送一定位服務要求訊息602_2傳送至移動管理實體67，而移動管理實體67接著傳送一定位服務要求訊息602_3傳送至演進的服務移動位置中心69。
隨後，演進的服務移動位置中心69即根據所接收的定位服 務要求訊息602_3，而傳送一位置資訊要求(location information request)訊息604至一基地台/小型基地台65，以使基地台/小型基地台65回傳一位置資訊回應(location information response)訊息606至演進的服務移動位置中心69。當演進的服務移動位置中心69接收位置資訊回應訊息606後，則會發送一量測要求(measurement request)訊息608至基地台/小型基地台65，故基地台/小型基地台65則根據量測要求訊息608，傳送一頻帶配置(bandwidth allocation)訊息610至各鄰近行動熱點裝置(MHE(s))61，以供其傳送一探測參考訊號(Sounding Reference Signal；SRS)612。
如此一來，各鄰近行動熱點裝置MHE(s)61即可傳送探測參 考訊號612至基地台/小型基地台65。隨後，基地台/小型基地台65則傳送一量測回應(measurement response)訊息618至演進的服務移動位置中心69，以使演進的服務移動位置中心69根據量測回應訊息618，決定使用者裝置1之位置，並傳送一定位服務回應(location service response)訊息620_1至移動管理實體67。最後，移動管理實體67傳送定位服務回應訊息620_2至閘道移動位置中心或位置獲取功能實體63，以使閘道移動位置中心或位置獲取功能實體63傳送定位服務回應訊息620_3至使用者裝置1，進而使用者裝置1則能得知其所在位置。
需說明者，第8B圖與第8A圖的差異僅在於，第8B圖中的 使用者裝置1直接量測由各鄰近行動熱點裝置(MHE(s))61所發出的信標訊號310，藉以定位其所在位置。由於所屬技術領域中具有通常知識者可根據前述說明，以得知如何套用於此實施情境，故在此不加以贅述。
此外，於另一實施例中，使用者裝置1之該處理器13則是產 生一定位量測回報訊息，並致能其收發器11經由主行動熱點裝置7傳送定位量測回報訊息至後端裝置8。定位量測回報訊息包含複數第二鄰近行動熱點裝置之複數識別碼及相對各該第二鄰近行動熱點裝置之一接收訊號資訊，以使後端裝置8根據定位量測回報訊息及路徑損耗模型資料庫PLMDB，計算使用者裝置1之一即時位置資訊。據此，後端裝置8經由主行動熱點裝置7傳送具有該即時位置資訊之一定位服務回應訊息至使用者裝置1。
進一步言，第8C-8D圖係描繪使用者裝置1要求定位時的一 訊號傳遞過程。在此情境中，使用者裝置1需先向主行動熱點裝置7要求定位服務，然後再由主行動熱點裝置7向後端網路要求定位服務。於第8C圖中，各鄰近行動熱點裝置所發出的無線訊號102係為信標訊號310；以及於第8D圖中，各鄰近行動熱點裝置所發出的無線訊號102係為探測回應訊號304。由於所屬技術領域中具有通常知識者可根據下述針對第8C圖的說明，得知第8D圖所使用的實施情境，故以下謹針對第8C圖進行說明。
首先，當使用者裝置1欲進行一定位服務時，則會傳送一定 位服務要求訊息6002_1至主行動熱點裝置7，隨後主行動熱點裝置7傳送一定位服務要求訊息6002_2至一移動管理實體67，以使移動管理實體67接著傳送定位服務要求訊息6002_3至演進的服務移動位置中心69。隨後，演進的服務移動位置中心69即根據所接收的定位服務要求訊息6002_3，而傳送一 位置資訊要求訊息604至基地台/小型基地台65，以使基地台/小型基地台65回傳一位置資訊回應訊息606至演進的服務移動位置中心69。當演進的服務移動位置中心69接收位置資訊回應訊息606後，則會發送一量測要求訊息608至基地台/小型基地台65，故基地台/小型基地台65則根據量測要求訊息608，而配置一頻帶(bandwidth)，並傳送一頻帶配置(bandwidth allocation)訊息610至主行動熱點裝置7，以供主行動熱點裝置7發送一探測參考訊號(Sounding Reference Signal；SRS)612至基地台/小型基地台65。
接著，基地台/小型基地台65傳送一量測要求訊息616_1至 主行動熱點裝置7，接著主行動熱點裝置7傳送一量測要求訊息616_2至使用者裝置1，當使用者裝置1接收到量測要求訊息616_2時，即會將鄰近行動熱點裝置(MHE(s))61以及其主行動熱點裝置7所各自發送的信標訊號308/310進行量測，以根據量測的結果產生一接收訊號資訊，並將各鄰近行動熱點裝置之複數識別碼及相對各該鄰近行動熱點裝置之一接收訊號資訊夾帶至一定位量測回報訊息628_1，傳送到主行動熱點裝置7。隨後，主行動熱點裝置7傳送一定位量測回報訊息628_2到基地台eNB或小型基地台65。基地台eNB或小型基地台65再傳送一定位量測回報訊息628_3至演進的服務移動位置中心69。據此，演進的服務移動位置中心69即可根據該定位量測回報訊息628_3，決定使用者裝置1之即時位置，並傳送一定位服務回應訊息620_1至移動管理實體67，以使移動管理實體67傳送一定位服務回應訊息620_2至使用者裝置1。如此一來，使用者裝置1即可得知其自身的所在位置。
此外，於其他實施態樣中，如第6E-6F圖所示，當有其他裝 置(圖未繪示)欲得到使用者裝置1之所在位置時，則可傳送定位服務要求訊息6002_2至移動管理實體67，以要求獲得使用者裝置1的定位資訊。 因此，不同於第6C-6D圖之實施情境，定位服務要求訊息6002_2是自其他裝置所傳送至移動管理實體67，以及移動管理實體67最後係將定位服務回應訊息620_2傳送至其他裝置，以使其他裝置可得知使用者裝置1的所在位置。需說明者，由於第6E-6F圖中其他訊息或訊號之傳送係與第6C及6D圖相同，故在此不再加以贅述。類似地，第6E圖與第6F圖之差異僅在於，在第6E圖中，各鄰近行動熱點裝置所發出的無線訊號102係為探測回應訊號306；而在第6F圖中，各鄰近行動熱點裝置所發出的無線訊號102係為信標訊號310。所屬技術領域中具有通常知識者可根據上述說明，以得知第6E圖及6F圖所使用的實施情境，故在此不加以贅述。
本發明之第五實施例係為一應用態樣。如第9圖所示，本發 明可進一步地將一空間SP9劃分成不同空間(即第一區域、第二區域、第三區域)，並將針對第一區域、第二區域、第三區域所建立好的路徑衰減曲線PLC1、PLC2、PLC3提供至一小型基地台SM，以供其校正空間SP9的路徑衰減曲線。小型基地台SM的原始路徑衰減曲線可由出廠的營運商所提供。然而，實際上該小型基地台SM係放置於一空間SP9下，故其真實的路徑衰減曲線與原廠商所提供的路徑衰減曲線存在一落差。在本發明中，係進一步利用使用者裝置1、2、3於各區域(第一區域、第二區域、第三空間區域)下分別量測一熱點WIFI1、WIFI2、WIFI3之不同位置的訊號強度變化，進而分別建立第一區域下的路徑衰減曲線PLC1、第二區域下的路徑衰減曲線PLC2以及第三區域下的路徑衰減曲線PLC3。
因此，後端裝置8便可利用路徑衰減曲線PLC1、PLC2、 PLC3來校正小型基地台SM1的一路徑衰減曲線。進一步言，對於後端裝置8來說，各熱點WIFI1-WIFI3以及小型基地台SM之位置為已知，且第一區域、第二區域、第三區域之分界係可由以下條件來決定：(1)當使用者裝置1自相鄰二熱點(例如：WIFI1以及WIFI2)所接收的接收訊號強度為相當時；(2)當使用者裝置1所接收的接收訊號強度急速的衰減時，則可判定該使用者裝置1目前係處於兩個區域的交界。如此一來，後端裝置8便可根據各區域所量測到的路徑衰減曲線來校正小型基地台SM的路徑衰減曲線，以得到小型基地台SM更精準的路徑衰減曲線。
本發明之第六實施例係為一路徑損耗模型資料庫建立方 法，其流程圖係如第10圖所示。路徑損耗模型資料庫建立方法係由一後端裝置所執行，例如：第一實施例至第四實施例之後端裝置8。首先，於步驟S1001，後端裝置經由一行動熱點裝置自一使用者裝置接收一量測回報訊息。量測回報訊息具有一第一鄰近行動熱點裝置之一識別碼及一接收訊號資訊。接收訊號資訊係使用者裝置於一時間區間內量測由第一鄰近行動熱點裝置所傳送一無線訊號所產生。接著，於步驟S1003中，後端裝置進一步地根據接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型，並將路徑損耗模型儲存至路徑損耗模型資料庫。
此外，於其他實施例中，本發明之路徑損耗模型資料庫建 立方法更包含下列步驟：產生一量測要求訊息，並經由行動熱點裝置傳送該量測要求訊息至使用者裝置，以使使用者裝置因應量測要求訊息，於時間區間內量測由第一鄰近行動熱點裝置所傳送之無線訊號。
另外，於其他實施例中，路徑損耗模型資料庫建立方法更 包含下列步驟：於該時間區間內，接收複數量測回報訊息，該等量測回報訊息中的該等接收訊號資訊係為複數訊號量測資料；以及根據該等訊號量測資料之一接收訊號指標值及一訊號變化量，自該等訊號量測資料中擷取複數關鍵訊號量測資料，以根據該等關鍵訊號量測資料，建立該路徑損耗模型。於一實施例中，該等關鍵訊號量測資料係對應該時間區間內之一特定時間區間，該等關鍵訊號量測資料至少其中之一之該接收訊號指標值大於一門檻值，且該等關鍵訊號量測資料之該訊號變化量相對於該等訊號量測資料為最大。
於另一實施例中，該等關鍵訊號量測資料係對應該時間區 間內之一特定時間區間，該等關鍵訊號量測資料其中之一之該接收訊號指標值相對於該等訊號量測資料為最大，且該等關鍵訊號量測資料之該訊號變化量相對於該等訊號量測資料為最大。
此外，在其他實施例中，該路徑損耗模型資料庫建立方法 更包含下列步驟：經由該行動熱點裝置自該使用者裝置接收一定位量測回報訊息，該定位量測回報訊息包含複數第二鄰近行動熱點裝置之複數識別碼及該使用者裝置與各第二鄰近行動熱點裝置間之一接收訊號資訊；以及根據定位量測回報訊息及路徑損耗模型資料庫，計算使用者裝置之一即時位置資訊，並經由行動熱點裝置傳送具有即時位置資訊之一定位服務回應訊息至使用者裝置。
除了上述步驟，本實施例的路徑損耗模型資料庫建立方法 亦能執行前述第一實施例至第五實施例所描述的所有操作及具備所對應的 所有功能。所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解本實施例如何基於前述第一實施例至第五實施例的揭露內容執行此等操作及具備此等功能，於此不再贅述。
本發明之第七實施例如第11圖及第12圖所示。第11圖係一 網路架構NA1之示意圖，網路架構NA1係適用於前述第一至六實施例。具體而言，網路架構NA1包含使用者裝置1、主行動熱點裝置7、基地台(eNB)或小型基地台65、移動管理實體(MME)67、策略/計費規則功能實體(Policy and Charging Rules Function；PCRF)73、服務閘道(Serving Gateway；S-GW)75、封包資料網路閘道(Packet Data Network Gateway；P-GW)77、本籍註冊資料庫(home location register；HLR)79。在網路架構NA1下，主行動熱點裝置7係作為無線區域網路與行動通訊網路間之一中繼站使用。
使用者裝置1與主行動熱點裝置7間係基於IEEE 802.11規範 下的無線區域網路連線。主行動熱點裝置7與基地台/小型基地台65間係透過LTE-Uu介面溝通。基地台/小型基地台65與服務閘道75間係透過S1-U介面溝通。基地台/小型基地台65與移動管理實體67間係透過S1-C介面溝通。 服務閘道75與封包資料網路閘道77間係透過S5/S8介面溝通。服務閘道75與移動管理實體67間係透過S11介面溝通。移動管理實體67與封包資料網路閘道77間係透過Gxc介面溝通。移動管理實體67與策略/計費規則功能實體73間係透過S6a介面溝通。封包資料網路閘道77與策略/計費規則功能實體73間係透過S7/Gx介面溝通。
第12圖係網路架構NA1下的一訊號傳遞過程之示意圖。首 先，當使用者欲進行一緊急通話時，使用者裝置1傳送一緊急通話要求(emergency call request)訊息1201至主行動熱點裝置7。主行動熱點裝置7傳送一緊急依附(emergency attach request)訊息1203至移動管理實體67。 接著，移動管理實體67與本籍註冊資料庫經由訊息1205a、1205b進行身份驗證程序。之後，移動管理實體67、主行動熱點裝置7與使用者裝置1經由訊息1207a、1207b、1207c、1207d進行身份驗證及安全性確認程序。
隨後，移動管理實體67傳送一會話建立要求(create session request)訊息1209至服務閘道75及封包資料網路閘道77，以使其透過訊息1211a、1211b與策略/計費規則功能實體進行IP連接訪問網路(IP-Connectivity Access Network；IP-CAN)連接程序。隨後，服務閘道75及封包資料網路閘道77傳送一會話建立回覆(create session response)訊息1213至移動管理實體67。之後，移動管理實體67傳送一依附接受(attached accept)訊息1215_1至主行動熱點裝置7，以使主行動熱點裝置7傳送一依附接受訊息1215_2至使用者裝置1。
於接收依附接受訊息1215_2後，使用者裝置1傳送一依附完 成(attached complete)訊息1217_1至主行動熱點裝置7。接著，主行動熱點裝置7傳送一依附完成(attached complete)訊息1217_2至移動管理實體67。如此一來，主行動熱點裝置7與使用者裝置1間係可進行緊急通話傳輸1219，以及主行動熱點裝置7與移動管理實體67及封包資料網路閘道77間係可進行IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem；IMS)型緊急通話傳輸1221。換言之，藉由緊急通話傳輸1219及IMS型緊急通話傳輸1221的建立，使用者即可透過使用者裝置1進行緊急通話。
之後，當使用者欲結束緊急通話時，使用者裝置1傳送一緊 急通話終止(emergency call terminated)訊息1223_1至主行動熱點裝置7。 隨後，主行動熱點裝置7傳送緊急通話終止訊息1223_2至移動管理實體67。於接收緊急通話終止訊息1223_2後，移動管理實體67傳送一會話清除要求(delete session request)訊息1225至移動管理實體67及封包資料網路閘道77。接著，移動管理實體67及封包資料網路閘道77傳送一會話清除回覆(delete session response)訊息1227至移動管理實體67。最後，移動管理實體67傳送一卸載完成(detached complete)訊息1229_1至主行動熱點裝置7，以及主行動熱點裝置7傳送卸載完成訊息1229_2至使用者裝置1。
本發明之第八實施例如第13圖及第14圖所示。第13圖係一 網路架構NA2之示意圖，網路架構NA2係適用於前述第一至六實施例。具體而言，不同於網路架構NA1，網路架構NA2更包含一行動熱點控制台(mobile hotspot controller；MHC)72及演進封包閘道(evolved packet data gateway；ePDG)74。在網路架構NA2下，主行動熱點裝置7對於後端網路係屬一可信賴無線區域網路裝置，且主行動熱點裝置7更連接至行動熱點控制台72。行動熱點控制台72與演進封包閘道74間係透過S2a介面溝通，以及演進封包閘道74係連接至封包資料網路閘道77。
第14圖係網路架構NA2下的一訊號傳遞過程之示意圖。首 先，主行動熱點裝置7傳送一行動熱點裝置註冊要求(MHE registration request)訊息1401至行動熱點控制台72。接著，行動熱點控制台72傳送一行動熱點裝置註冊回覆(MHE registration response)訊息1403至主行動熱點裝置7。隨後，主行動熱點裝置7傳送一行動熱點裝置依附要求(MHE attached request)訊息1405_1至行動熱點控制台72，以及行動熱點控制台72傳送一行動熱點裝置依附要求訊息1405_2至演進封包閘道74。之後，演進封包閘道74傳送一行動熱點裝置依附接受(MHE attached accepted)訊息1407_1至行動熱點控制台72，以及行動熱點控制台72傳送一行動熱點裝置依附接受訊息1407_2至主行動熱點裝置7。
隨後，主行動熱點裝置7傳送一行動熱點裝置依附完成 (MHE attached completed)訊息1409_1至行動熱點控制台72，以及演進封包閘道74傳送一行動熱點裝置依附完成訊息1409_2至演進封包閘道74。如此一來，主行動熱點裝置7與使用者裝置1間係可進行緊急通話傳輸1411，以及主行動熱點裝置7與演進封包閘道74係可進行IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem；IMS)型緊急通話傳輸1413。換言之，藉由緊急通話傳輸1411及IMS型緊急通話傳輸1413的建立，使用者即可透過使用者裝置1進行緊急通話。
第15圖係網路架構NA2下的另一訊號傳遞過程之示意圖。 首先，主行動熱點裝置7傳送一行動熱點裝置位置更新要求(MHE location update request)訊息1501至移動管理實體67。接著，移動管理實體67傳送一行動熱點裝置位置更新回覆(MHE location update response)訊息1503至主行動熱點裝置7。再者，移動管理實體67傳送一行動熱點裝置位置報告(MHE location report)訊息1505_1至行動熱點控制台72，以及傳送一行動熱點裝置位置更新(MHE location update)訊息1507至策略/計費規則功能實體73及本籍註冊資料庫79。於接收行動熱點裝置位置報告訊息1505_1後，行動熱點控制台72傳送一行動熱點裝置位置報告訊息1505_2至演進封 包閘道74。
之後，演進封包閘道74傳送一行動熱點裝置位置確認 (MHE location confirm)訊息1509_1至行動熱點控制台72。再者，策略/計費規則功能實體73及本籍註冊資料庫79傳送一行動熱點裝置位置更新確認(MHE location update confirm)訊息1511至移動管理實體67。於接收行動熱點裝置位置確認訊息1509_1後，行動熱點控制台72傳送一行動熱點裝置位置確認訊息1509_2至移動管理實體67。如此一來，主行動熱點裝置7與使用者裝置1間係可進行緊急通話傳輸1513，以及主行動熱點裝置7與演進封包閘道74係可進行IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem；IMS)型緊急通話傳輸1515。換言之，藉由緊急通話傳輸1513及IMS型緊急通話傳輸1515的建立，使用者即可透過使用者裝置1進行緊急通話。
綜上所述，本發明之室內場域模型的建立機制係基於行動 熱點裝置的移動行為，藉由使用者裝置量測相對的接收訊號資訊，以自動地獲得室內空間多個區域之路徑衰減模型。因此，當室內空間擺設有所變動時，本發明可自動地進行空間場域的模型更新，而無需如習知技術一般需透過額外人力對室內空間中的多個固定存取點來進行逐點量測。因此，本發明之室內場域模型的建立機制能減少額外的人力成本，且能根據當下的室內空間的變化而自動更新室內場域模型，以能提供一使用者裝置更精確的定位服務。
上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本 發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權 利保護範圍應以申請專利範圍為準。

Claims (21)

  1. 一種用於一無線區域網路之使用者裝置(user equipment；UE)，包含：一收發器，用以透過一主行動熱點裝置(mobile hotspot equipment)連線至一後端裝置，並自一第一鄰近行動熱點裝置接收一無線訊號，該第一鄰近行動熱點裝置沿著一室內空間之一區域中之一移動路徑移動；以及一處理器，電性連接至該收發器，用以於一時間區間內量測該無線訊號，並產生相對該無線訊號之一接收訊號資訊，並致能該收發器經由該主行動熱點裝置傳送一量測回報訊息至一行動通訊網路之一後端裝置，該量測回報訊息具有該第一鄰近行動熱點裝置之一識別碼及該接收訊號資訊；其中，該後端裝置根據該接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型(path loss model)，並將該路徑損耗模型儲存於一路徑損耗模型資料庫中，該路徑損耗模型指示該室內空間中之複數功率衰減值與複數距離之一關係。
  2. 如請求項1所述之使用者裝置，其中該接收訊號資訊係為一接收訊號強度(received signal strength；RSS)資訊以及一訊號雜訊比(signal noise ratio；SNR)資訊其中之一。
  3. 如請求項1所述之使用者裝置，其中該無線訊號係一信標(beacon)訊號。
  4. 如請求項1所述之使用者裝置，其中該處理器更產生一探測要求(probe request)訊號，並致能該收發器傳送該探測要求訊號，以使該第一鄰近行動熱點裝置回傳一探測回應(probe response)訊號，以及該無線訊號 係該探測回應訊號。
  5. 如請求項1所述之使用者裝置，其中該處理器產生一定位量測回報訊息，並致能該收發器經由該主行動熱點裝置傳送該定位量測回報訊息至該後端裝置，該定位量測回報訊息包含複數第二鄰近行動熱點裝置之複數識別碼及相對各該第二鄰近行動熱點裝置之一接收訊號資訊，以使該後端裝置根據該定位量測回報訊息及該路徑損耗模型資料庫，計算該使用者裝置之一即時位置資訊，以及該收發器經由該主行動熱點裝置自該後端裝置接收具有該即時位置資訊之一定位服務回應訊息。
  6. 如請求項1所述之使用者裝置，其中該處理器產生一定位服務要求訊息，並致能該收發器經由該主行動熱點裝置傳送該定位服務要求訊息至該後端裝置，該定位服務要求訊息包含複數第二鄰近行動熱點裝置之複數識別碼及相對各該第二鄰近行動熱點裝置之一接收訊號資訊，以使該後端裝置根據該定位服務要求訊息及該路徑損耗模型資料庫，計算該使用者裝置之一即時位置資訊，以及該收發器經由該主行動熱點裝置自該後端裝置接收具有該即時位置資訊之一定位服務回應訊息。
  7. 一種行動熱點裝置，該行動熱點裝置透過一無線區域網路與一使用者裝置建立一無線區域網路連線以及透過一行動通訊網路與一後端裝置建立一行動通訊網路連線，該行動熱點裝置包含：一收發器，用以自該使用者裝置接收一量測回報訊息，並傳送該量測回報訊息至該後端裝置；其中，該量測回報訊息具有一鄰近行動熱點裝置之一識別碼及一接收訊號資訊，該鄰近行動熱點裝置沿著一室內空間之一區域中之一移動 路徑移動，該接收訊號資訊係該使用者裝置於一時間區間內量測由該鄰近行動熱點裝置所傳送一無線訊號所產生，以及該後端裝置根據該接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型(path loss model)，並儲存於一路徑損耗模型資料庫中，該路徑損耗模型指示該室內空間中之複數功率衰減值與複數距離之一關係。
  8. 如請求項7所述之行動熱點裝置，其中該收發器更自該後端裝置接收一量測要求訊息，並將該量測要求訊息傳送至該使用者裝置，以使該使用者裝置傳送一探測要求(probe request)訊號。
  9. 一種用於一行動通訊網路之後端裝置，包含：一儲存器，用以儲存一路徑損耗模型(path loss model)資料庫；一網路介面，用以經由一行動熱點裝置自一使用者裝置接收一量測回報訊息，該量測回報訊息具有一第一鄰近行動熱點裝置之一識別碼及一接收訊號資訊，該第一鄰近行動熱點裝置沿著一室內空間之一區域中之一移動路徑移動，該接收訊號資訊係該使用者裝置於一時間區間內量測由該第一鄰近行動熱點裝置所傳送之一無線訊號所產生；以及一處理器，電性連接至該網路介面及該儲存器，用以根據該接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型，並將該路徑損耗模型儲存至路徑損耗模型資料庫，該路徑損耗模型指示該室內空間中之複數功率衰減值與複數距離之一關係。
  10. 如請求項9所述之後端裝置，其中該處理器更產生一量測要求訊息，並致能該網路介面經由該行動熱點裝置傳送該量測要求訊息至該使用者裝置，以使該使用者裝置因應該量測要求訊息，於該時間區間內量測由該 第一鄰近行動熱點裝置所傳送之該無線訊號。
  11. 如請求項9所述之後端裝置，其中該網路介面係於該時間區間內接收複數該量測回報訊息，該等量測回報訊息中的該等接收訊號資訊係為複數訊號量測資料，該處理器根據該等訊號量測資料之一接收訊號指標值及一訊號變化量，自該等訊號量測資料中擷取複數關鍵訊號量測資料，以根據該等關鍵訊號量測資料，建立該路徑損耗模型。
  12. 如請求項11所述之後端裝置，其中該等關鍵訊號量測資料係對應該時間區間內之一特定時間區間，該等關鍵訊號量測資料至少其中之一之該接收訊號指標值大於一門檻值，且該等關鍵訊號量測資料之該訊號變化量相對於該等訊號量測資料為最大。
  13. 如請求項11所述之後端裝置，其中該等關鍵訊號量測資料係對應該時間區間內之一特定時間區間，該等關鍵訊號量測資料其中之一之該接收訊號指標值相對於該等訊號量測資料為最大，且該等關鍵訊號量測資料之該訊號變化量相對於該等訊號量測資料為最大。
  14. 如請求項9所述之後端裝置，其中該網路介面更用以經由該行動熱點裝置自該使用者裝置接收一定位量測回報訊息，該定位量測回報訊息包含複數第二鄰近行動熱點裝置之複數識別碼及該使用者裝置與各該第二鄰近行動熱點裝置間之一接收訊號資訊，以及該處理器根據該定位量測回報訊息及該路徑損耗模型資料庫，計算該使用者裝置之一即時位置資訊，並致能該網路介面經由該行動熱點裝置傳送具有該即時位置資訊之一定位服務回應訊息至該使用者裝置。
  15. 如請求項9所述之後端裝置，其中該網路介面更用以經由該行動熱點裝置 自該使用者裝置接收一定位服務要求訊息，該定位服務要求訊息包含複數第二鄰近行動熱點裝置之複數識別碼及該使用者裝置與各該第二鄰近行動熱點裝置間之一接收訊號資訊，以及該處理器根據該定位服務要求訊息及該路徑損耗模型資料庫，計算該使用者裝置之一即時位置資訊，並致能該網路介面經由該行動熱點裝置傳送具有該即時位置資訊之一定位服務回應訊息至該使用者裝置。
  16. 一種用於一後端裝置之路徑損耗模型資料庫建立方法，包含下列步驟：經由一行動熱點裝置自一使用者裝置接收一量測回報訊息，該量測回報訊息具有一第一鄰近行動熱點裝置之一識別碼及一接收訊號資訊，該第一鄰近行動熱點裝置沿著一室內空間之一區域中之一移動路徑移動，該接收訊號資訊係該使用者裝置於一時間區間內量測由該第一鄰近行動熱點裝置所傳送一無線訊號所產生；根據該接收訊號資訊，建立一路徑損耗模型，並將該路徑損耗模型儲存至路徑損耗模型資料庫，該路徑損耗模型指示該室內空間中之複數功率衰減值與複數距離之一關係。
  17. 如請求項16所述之路徑損耗模型資料庫建立方法，更包含下列步驟：產生一量測要求訊息，並經由該行動熱點裝置傳送該量測要求訊息至該使用者裝置，以使該使用者裝置因應該量測要求訊息，於該時間區間內量測由該第一鄰近行動熱點裝置所傳送之該無線訊號。
  18. 如請求項16所述之路徑損耗模型資料庫建立方法，其中該路徑損耗模型資料庫建立方法更包含下列步驟：於該時間區間內，接收複數該量測回報訊息，該等量測回報訊息中 的該等接收訊號資訊係為複數訊號量測資料；以及根據該等訊號量測資料之一接收訊號指標值及一訊號變化量，自該等訊號量測資料中擷取複數關鍵訊號量測資料，以根據該等關鍵訊號量測資料，建立該路徑損耗模型。
  19. 如請求項18所述之路徑損耗模型資料庫建立方法，其中該等關鍵訊號量測資料係對應該時間區間內之一特定時間區間，該等關鍵訊號量測資料至少其中之一之該接收訊號指標值大於一門檻值，且該等關鍵訊號量測資料之該訊號變化量相對於該等訊號量測資料為最大。
  20. 如請求項18所述之路徑損耗模型資料庫建立方法，其中該等關鍵訊號量測資料係對應該時間區間內之一特定時間區間，該等關鍵訊號量測資料其中之一之該接收訊號指標值相對於該等訊號量測資料為最大，且該等關鍵訊號量測資料之該訊號變化量相對於該等訊號量測資料為最大。
  21. 如請求項16所述之路徑損耗模型資料庫建立方法，更包含下列步驟：經由該行動熱點裝置自該使用者裝置接收一定位量測回報訊息，該定位量測回報訊息包含複數第二鄰近行動熱點裝置之複數識別碼及該使用者裝置與各該第二鄰近行動熱點裝置間之一接收訊號資訊；以及根據該定位量測回報訊息及該路徑損耗模型資料庫，計算該使用者裝置之一即時位置資訊，並經由該行動熱點裝置傳送具有該即時位置資訊之一定位服務回應訊息至該使用者裝置。
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