TWI629878B - Authorized auxiliary interference prevention method and computer program product - Google Patents
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Abstract
本發明有關於一種授權輔助干擾防治方法以及其電腦程式產品，特別是一種提供設備在LTE授權輔助接入技術框架下以動態之能量偵測臨界值以進行先聽後送程序的方法以及電腦程式產品，主要係利用一干擾防治模組以一可動態運算且調整之能量偵測臨界值ED(t)調節一能量偵測臨界調節值，以決定行動裝置或小細胞裝置操作LTE授權輔助接入技術所欲進行之先聽後送所偵測的一能量偵測聽取範圍，並根據接收而來的回報資訊來動態地調整範圍之方法以及電腦程式產品。
Description
本發明有關於一種授權輔助干擾防治方法以及其電腦程式產品，特別是一種提供設備在LTE授權輔助接入技術框架下以動態之能量偵測臨界值以進行先聽後送程序的方法以及電腦程式產品。
今日行動裝置蓬勃發展所帶來的網路傳輸需求，使得LTE(Long Term Evolution)技術不斷朝提升頻譜使用效率及頻段整合演進，其中LTE授權輔助接入(License-assisted Access)技術儼然成為3GPP(3rd Generation Partnership Project)目前熱門討論之議題，其亦是一極具潛力之技術。
而授權輔助接入係利用既有LTE載波聚合(Carrier Aggregation)之技術框架，以將載波聚合延伸至免執照頻段，主要應用於小細胞(Small Cell)裝置上以增加用戶的傳輸速度與系統容量。
然而，目前授權輔助接入僅為一概念性的技術，如何適當選擇其先聽後送(Listen Before Talk)程序中的能量偵測(Energy Detection)臨界值(Threshold)來適當地操作授權輔助接入技術，目前實可謂沒有有效具體實施的做法。
而在技術演進之過程中，亦有領域中人於欲設置
先聽後送的能量偵測臨界值時，依據裝置的空閒通道評估結果作決策，其主要是在空閒通道評估失敗次數提高時，才會試著降低能量偵測的臨界值，並未思考應否提升能量偵測的臨界值以達成更高的效益。
由此，若能發展出一種動態改變控制先聽後送之範圍大小，應可避免傳統上因使用固定的能量偵測臨界值而造成封包碰撞或是資源上浪費之困難，能有效提升整體系統效能。
為了解決先前技術中之問題，本發明提出一種授權輔助干擾防治方法以及電腦程式產品，其基本概念係為利用動態調整之能量偵測範圍，來可調控地偵測出潛在的使用相同通道之干擾來源，使得設備操作LTE授權輔助接入(License-assisted Access)技術的效能提高，主要之概念是將上述的能量偵測臨界值ED(t)設定為一經動態運算的ED(t-T)+Bias ED (t)之結果值，其係利用一干擾防治模組調節一能量偵測臨界調節值Bias ED (t)的大小來決定行動裝置或小細胞(Small Cell)裝置操作LTE授權輔助接入技術所欲進行之先聽後送所偵測(即為”聽”)的一能量偵測聽取範圍，並根據接收而來的回報資訊來動態地調整Bias ED (t)的大小值。
當行動裝置或小細胞裝置接收來的回報傳送資料正確率高時，代表傳送通道之干擾應較低，故該干擾防治模組將Bias ED (t)設為+△ ED ，其中，△ ED 為能量偵測微調值，△ ED 係為一可以調整的正值，故該干擾防治模組係藉此減小能量偵測聽取範圍，因其係不需要如此大之能量偵測聽取範圍；反
而言之，當接收來的回報傳送資料正確率低時，可能代表傳送通道受到較高干擾，故該干擾防治模組將Bias ED (t)設為-△ ED ，以藉此增大能量偵測聽取範圍；另外，當接收來的回報傳送資料正確率在可容許的一定範圍內時，則將Bias ED (t)設為0，藉此，該干擾防治模組則可不變動目前之能量偵測聽取範圍，係因此時傳送設備應被視為處於操作先聽後送的最佳聽取範圍當中，故不需要調整能量偵測聽取範圍。
而本發明在上下行網路中授權輔助干擾防治方法則包含了以下步驟。
在行動裝置欲傳送資料的時刻t，該干擾防治模組計算可能使用相同通道之外部行動裝置i的傳輸狀態C i ，其中C i 為以統計時間T內外部行動裝置i成功傳送的次數來除以統計時間T內外部行動裝置i所有傳送的次數所得之值，而如果(t-T)時間內外部行動裝置i沒有進行資料傳送，該干擾防治模組直接將Bias ED (t)設為0，再計算能量偵測範圍ED(t)為ED(t-T)+Bias ED (t)。
如果(t-T)時間內外部行動裝置i有資料傳送，該干擾防治模組才會將傳輸狀態C i 值與S min 及S max 作比較，其中，S min 及S max 分別為調整上門檻值以及調整下門檻值，而0≦S min <S max ≦1。
若C i 值大於S max ，則該干擾防治模組將Bias ED (t)設為+△ ED ，並判斷ED(t-T)+Bias ED (t)的值；若ED(t-T)+Bias ED (t)小於等於R ED ，該干擾防治模組直接計算ED(t)為ED(t-T)+Bias ED (t)，其中，R ED 為法定能量偵測臨界值，亦即國家法規所規定之能量臨界上限值；而若ED(t-T)+Bias ED (t)大於R ED ，則該干擾防治模組將ED(t)設為R ED ，以免聽取能量超過國家法
規所規定之能量臨界上限值。
而若該干擾防治模組偵測到(t-T)時間內外部行動裝置i有資料傳送，且傳輸狀態C i 值小於S min ，則將Bias ED (t)設為-△ ED ，並進一步判斷ED(t-T)+Bias ED (t)的值，如果ED(t-T)+Bias ED (t)大於等於E ED ，該干擾防治模組計算ED(t)為ED(t-T)+Bias ED (t)並使用此聽取能量值，其中，E ED 係為設備能力能量偵測臨界值，即為行動裝置所能聽取之能量的最小值，故可知如果上述情況下計算出ED(t)小於E ED ，則該干擾防治模組至少得將ED(t)設為E ED ，以正常進行聽取。
最後，若該干擾防治模組偵測到C i 值大於等於S min 且小於等於S max ，亦即目前行動裝置所聽取之範圍相當適當，故該干擾防治模組將Bias ED (t)設為0，再計算出ED(t)=ED(t-T)+Bias ED (t)，亦即不須變更目前所聽取之範圍。
而上述授權輔助干擾防治方法亦可應用於小細胞裝置發送資料時之先聽後送範圍之決策。
本發明更包含一種電腦程式產品，其係授權輔助干擾防治方法之電腦程式產品，當電子裝置(包含行動裝置或小細胞裝置)載入並執行該電腦程式產品時，其可完成本發明之授權輔助干擾防治方法之步驟。
綜上所述，本發明之授權輔助干擾防治方法即係以上述之方法以在LTE授權輔助接入技術的框架中，適當選擇先聽後送的能量偵測臨界值，來進行上下行網路中行動裝置或小細胞授權輔助接入技術中的先聽後送程序，更包含可完成本發明方法之步驟的電腦程式產品。
1~3‧‧‧設備
F1~F3‧‧‧範圍
F2E‧‧‧範圍
F2S‧‧‧範圍
SC1‧‧‧基地台
SC2‧‧‧基地台
S201~S212‧‧‧方法步驟
圖1為LTE授權輔助接入技術若採用固定能量偵測所可能產生問題之情境示意圖。
圖2為本發明授權輔助干擾防治方法之方法步驟圖。
圖3為本發明較佳之第一實施例示意圖。
圖4為本發明較佳之第二實施例示意圖。
以下將以實施例結合圖式對本發明進行進一步說明，圖1為LTE授權輔助接入技術的先聽後送程序中，若採固定能量偵測所可能產生問題之情境示意圖，其係以上行網路為例，其中，由相異的三個使用者設備(User Equipment)，即設備1、設備2、設備3操作先聽後送之程序，而若是在下行網路中，應由小細胞(Small Cell)裝置，即基地台SC1、基地台SC2操作先聽後送程序，其整體情境與此相同。
圖1中由左至右的三個分別以設備1、設備2、設備3約略為中心之橢圓圈，各自代表了設備1、設備2、設備3之先聽後送能量偵測範圍，其中，範圍F1係為設備1之能量偵測範圍，範圍F2係為設備2之能量偵測範圍以及範圍F3係為設備3之能量偵測範圍；而如先前技術中所述，本情境中之設備1、設備2及設備3皆採用傳統透過固定的能量偵測臨界值之方法實行先聽後送，故很可能會產生兩種問題，第一種問題是當設備2操作先聽後送的能量偵測時，發現偵測之範圍F2內沒有其他設備使用相同傳送通道(設備3可能被偵測到向其他基地台發送信號，甚或是未被偵測到亦有可能)，其便開始傳送資料，但因為能量偵測之範圍F2太小，
沒有偵測到設備1的封包傳送狀況，當設備1和設備2實際上同時都傳送資料至基地台SC1時，資料封包即會發生碰撞，將會降低傳送正確率。
另一個問題是，當設備2操作先聽後送的能量偵測時，發現偵測範圍F2內有設備3正傳送封包中或在一段時間內曾傳送封包(設備2可能無法正確辨認設備3傳送之目標身分)，因此便會持續等待直到偵測範圍內的設備3不再傳送資料封包，才會開始傳送資料，然而，實際之情形是，設備2係傳送資料至基地台SC1，而設備3則是傳送資料至基地台SC2，理論上傳輸應不會相互干擾，明顯地，這應歸因於設備2以過大之能量偵測範圍F2進行聽取所導致的誤判情形，此亦造成傳輸效能之浪費。
以下，請參照圖2，係為本發明授權輔助干擾防治方法之方法步驟圖，其中，步驟S201係本發明之干擾防治模組於將傳輸資料封包之時刻t時將偵測並計算能量偵測範圍內之外部行動裝置i的傳輸狀態C i ，接著，進入步驟S202若外部行動裝置i於(t-T)時間內有資料傳送，該干擾防治模組才會將傳輸狀態C i 值與S min 及S max 作比較，即為首先進入步驟S203去判斷C i 是否大於S max ，若結果為C i 的確大於S max ，即進入步驟S204干擾防治模組將Bias ED (t)設為+△ ED ，接著，進入步驟S205判斷ED(t-T)+Bias ED (t)的值是否小於等於R ED ，若的確小於等於R ED ，進入步驟S206該干擾防治模組計算ED(t)為ED(t-T)+Bias ED (t)作為最後的能量偵測臨界值，藉此調整其能量偵測範圍；而若ED(t-T)+Bias ED (t)大於R ED ，進入步驟S207該干擾防治模組將ED(t)設為R ED ，以符合法定能量偵測臨界值。
再次接續步驟S203判斷C i 是否大於S max 之步驟，若結果為C i 並非大於S max ，即進入步驟S208判斷C i 是否小於S min 之步驟，若C i 的確小於S min ，進入步驟S209干擾防治模組將Bias ED (t)設為-△ ED ，接著，進入步驟S210判斷ED(t-T)+Bias ED (t)的值是否大於等於E ED ，若其的確大於等於E ED ，再度進入步驟S206該干擾防治模組計算ED(t)為ED(t-T)+Bias ED (t)作為最後的能量偵測臨界值，藉此調整其能量偵測範圍；而若果ED(t-T)+Bias ED (t)小於E ED ，進入步驟S211該干擾防治模組將ED(t)設為E ED ，以符合設備能力能量偵測臨界值。而若步驟S208判斷C i 是否小於S min 之步驟時，C i 之值介於S min 以及S max 之間時，即代表目前之能量偵測範圍是適當的，其暫時不須調整，故干擾防治模組進入步驟S212將Bias ED (t)設為0，使計算出之ED(t)=ED(t-T)+Bias ED (t)維持原狀，以保持良好的能量偵測範圍。
以下，再請參照圖3，其係本發明之較佳的第一實施例之示意圖，其係以上行網路為例，可為承接圖1而來之情境，其中，當設備2操作先聽後送的能量偵測時，其發現偵測範圍F2內沒有其他設備使用相同傳送通道，便開始傳送資料，但因為其能量偵測範圍F2過小(未涵蓋設備1)，設備2的干擾防治模組沒有偵測到設備1的封包傳送狀況，當設備1和設備2分別都傳送資料至基地台SC1時，資料封包應即發生碰撞，接著，當設備2的干擾防治模組收到基地台SC1所接收資料之狀態回報時，便會發現傳送資料正確率很低，此時，干擾防治模組會將Bias ED (t)設為-△ ED ，藉此擴大能量偵測聽取範圍，當其擴大之聽取範圍F2E逐漸延伸至涵蓋到設備1時，其便能夠發現且即時監測設備1的資料傳輸狀
況，藉此避免資料再度封包發生碰撞。
而圖4係為本發明之較佳之第二實施例的示意圖，其中，若當設備2操作先聽後送之能量偵測時，裝設干擾防治模組之設備2可能發現偵測範圍F2內有另一設備3同時在傳送封包，因此其可能判斷兩者使用相同通道，故其便會持續等待，直到認定偵測範圍F2內沒有其他設備使用相同傳送通道時，才會開始傳送資料；反而言之，當設備3操作先聽後送的能量偵測時，其發現偵測範圍F3內有設備2在傳送封包，其亦會持續等待，直到偵測範圍F3內沒有其他設備使用相同通道時，才會開始傳送資料。
然而，實際狀況並非如上述表面上所見，因設備2是傳送資料封包至基地台SC1，而設備3乃是傳送資料至基地台SC2，理論上設備2和設備3的傳送封包分別送至不同的兩接收端基地台SC1和基地台SC2，應不會互相干擾，若以設備2之角度出發，這是因為目前干擾防治模組過大的能量偵測範圍F2，所導致的資源上的浪費，但是，如此下去，設備2可能因一直等待很少有機會可以傳送資料，使得接收設備回報傳送資料之正確率高，故設備2之干擾防治模組發現此種傳輸良好之狀況，會因此將Bias ED (t)設為+△ ED ，即可藉此減小能量偵測聽取範圍至範圍F2S，以避免過度偵測到與其不衝突的設備3的傳輸狀況，就能避免傳送資源上浪費，當可有效提升整體傳輸之效能。
綜上所述，本發明於技術思想上實屬創新，也具備先前技術不及的多種功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出專利申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案以勵發明，至感德便。
Claims (3)
- 一種行動裝置授權輔助干擾防治方法，其步驟包含：於行動裝置即將以LTE授權輔助接入程序傳送資料封包時，通過一干擾防治模組選擇在先聽後送之程序中決定一能量偵測聽取範圍以偵測使用相同通道之外部行動裝置之能量偵測臨界值ED(t)，其中，ED(t)=ED(t-T)+Bias ED (t)，t為該傳送資料封包之時間，而能量偵測臨界值ED(t)係為行動裝置於t時所發出之偵測能量所能涵蓋之該能量偵測聽取範圍的量值，T為一統計時間，ED(t-T)係為t時間與統計時間相差值之能量偵測臨界值，而Bias ED (t)係為一能量偵測臨界調節值；該干擾防治模組於時刻t偵測該偵測範圍中所包含之外部行動裝置i的傳輸狀態C i ，其中，C i =(統計時間T之中外部行動裝置i成功傳送資料封包之次數)÷(統計時間T內外部行動裝置i之所有傳送資料封包之次數)；若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i未傳送資料封包，該干擾防治模組將該能量偵測臨界調節值Bias ED (t)設為0；若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i有傳送資料封包且C i >S max ，S max 係為調整上門檻值，該干擾防治模組則將Bias ED (t)設為+△ ED ，並進一步判斷ED(t-T)+Bias ED (t)之值，若此時ED(t-T)+Bias ED (t)<R ED ，則將該能量偵測臨界值ED(t)直接取計算ED(t-T)+Bias ED (t)後之值，其中，R ED 為法定能量偵測臨界值；若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i有傳 送資料封包且C i >S max ，該干擾防治模組則將Bias ED (t)設為+△ ED ，並進一步判斷ED(t-T)+Bias ED (t)之值，若此時ED(t-T)+Bias ED (t)>R ED ，則將該能量偵測臨界值ED(t)直接取R ED 之值；若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i有傳送資料封包且C i <S min ，S min 係為調整下門檻值，該干擾防治模組則將Bias ED (t)設為-△ ED ，並進一步判斷ED(t-T)+Bias ED (t)之值，若此時ED(t-T)+Bias ED (t)>E ED ，則將該能量偵測臨界值ED(t)直接取計算ED(t-T)+Bias ED (t)後之值，其中，E ED 為設備能力能量偵測臨界值；若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i有傳送資料封包且C i <S min ，該干擾防治模組則將Bias ED (t)設為-△ ED ，並進一步判斷ED(t-T)+Bias ED (t)之值，若此時ED(t-T)+Bias ED (t)<E ED ，則將Bias ED (t)設為0，再將該能量偵測臨界值ED(t)取計算ED(t-T)+Bias ED (t)後之值；以及若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i有傳送資料封包且S min C i S max ，將Bias ED (t)設為0且將該能量偵測臨界值ED(t)取計算ED(t-T)+Bias ED (t)後之值。
- 一種小細胞裝置授權輔助干擾防治方法，其步驟包含：於小細胞裝置即將以LTE授權輔助接入程序傳送資料封包時，通過一干擾防治模組選擇在先聽後送之程序中決定一能量偵測聽取範圍以偵測外部行動裝置之能量偵測臨界值ED(t)，其中，ED(t)=ED(t-T)+Bias ED (t)，t為該傳送資料封包之時間，而能量偵測臨界值ED(t)係為行動裝置於t時所發出之偵測能量所能涵蓋之該能量偵測聽取範圍的量值，T為一統計時間，ED(t-T)係為t時間與統計時間相 差值之能量偵測臨界值，而Bias ED (t)係為一能量偵測臨界調節值；該干擾防治模組於時刻t偵測該偵測範圍中所包含之外部行動裝置i的傳輸狀態C i ，其中，C i =(統計時間T之中外部行動裝置i成功傳送資料封包之次數)÷(統計時間T內外部行動裝置i之所有傳送資料封包之次數)；若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i未傳送資料封包，該干擾防治模組將該能量偵測臨界調節值Bias ED (t)設為0；若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i有傳送資料封包且C i >S max ，S max 係為調整上門檻值，該干擾防治模組則將Bias ED (t)設為+△ ED ，並進一步判斷ED(t-T)+Bias ED (t)之值，若此時ED(t-T)+Bias ED (t)<R ED ，則將該能量偵測臨界值ED(t)直接取計算ED(t-T)+Bias ED (t)後之值，其中，R ED 為法定能量偵測臨界值；若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i有傳送資料封包且C i >S max ，該干擾防治模組則將Bias ED (t)設為+△ ED ，並進一步判斷ED(t-T)+Bias ED (t)之值，若此時ED(t-T)+Bias ED (t)>R ED ，則將該能量偵測臨界值ED(t)直接取R ED 之值；若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i有傳送資料封包且C i <S min ，S min 係為調整下門檻值，該干擾防治模組則將Bias ED (t)設為-△ ED ，並進一步判斷ED(t-T)+Bias ED (t)之值，若此時ED(t-T)+Bias ED (t)>E ED ，則將該能量偵測臨界值ED(t)直接取計算ED(t-T)+Bias ED (t)後之值，其中，E ED 為設備能力能量偵測臨界值； 若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i有傳送資料封包且C i <S min ，該干擾防治模組則將Bias ED (t)設為-△ ED ，並進一步判斷ED(t-T)+Bias ED (t)之值，若此時ED(t-T)+Bias ED (t)<E ED ，則將Bias ED (t)設為0，再將該能量偵測臨界值ED(t)取計算ED(t-T)+Bias ED (t)後之值；以及若該干擾防治模組偵測(t-T)時間內，外部行動裝置i有傳送資料封包且S min C i S max ，將Bias ED (t)設為0且將該能量偵測臨界值ED(t)取計算ED(t-T)+Bias ED (t)後之值。
- 一種授權輔助干擾防治之電腦程式產品，當電子裝置載入並執行該電腦程式產品，可完成如申請專利範圍第1或2項中任一項所述之步驟。
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|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |