TWI701967B

TWI701967B - 利用雙核心網路進行網路接入的系統以及應用於大型場域的網路接入系統

Info

Publication number: TWI701967B
Application number: TW107129459A
Authority: TW
Inventors: 葉高發; 廖宏祥; 王家鍠; 張弘林
Original assignee: 中華電信股份有限公司
Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2020-08-11
Also published as: TW202010347A

Abstract

一種利用雙核心網路進行網路接入的系統，用以供一用戶透過一LTE行動商用網路以及一微基站(Small Cell)網路接入網際網路，該系統包括：一用戶端接取設備以及一微基站網路，該用戶端接取設備具有一微基站以及一用戶端設備(CPE)，一IP位址白名單設於該LTE行動商用網路中。於用戶欲接入時，該微基站取得該用戶所發出的用戶數據，並傳送給該CPE，以建立該CPE與該LTE行動商用網路的一安全通道，且依據該IP位址白名單對該建立安全通道的CPE給予一固定IP位址；在判定出該CPE的固定IP位址符合一訪客IP清單時，則建立該微基站網路與該CPE的安全通道，並允許該發出用戶數據的用戶以該微基站與該CPE來透過該LTE行動商用網路以及該微基站網路接入網際網路。

Description

利用雙核心網路進行網路接入的系統以及應用於大型場域的網路接入系統

本發明係涉及一種網路接入技術，尤其涉及一種利用雙核心網路進行網路接入的系統以及應用於大型場域的網路接入系統。

長期演進技術(Long Term Evolution；LTE)的無線資料通訊技術已發展迅速，然而，在面對人流集中、通訊業務繁重、大面積的大型用戶端場域、用戶身份識別以提高網路安全時，對於LTE網路建設的要求往往也更高更嚴。

如圖1所示，其為現有LTE-Ready網路架構，LTE行動商業網路1包括演進節點B(Evolved Node B；E-NodeB)10以及行動核心網路11，用戶終端設備12以無線方式透過LTE中繼器13與該LTE行動商業網路1無線連結後，透過該LTE行動商業網路1連接上網際網路(Internet)14。

前述LTE-Ready網路架構雖然提供便捷的無線網路連結，但為增加用戶端場域範圍則需要增加更多的E-NodeB10，因而易增加成本；再者，該LTE中繼器13沒有監察功能，讓任意的用戶終端設備12可以隨意接入，使網路傳輸上相當不安全。

此外，還有另一種LTE行動商業網路的接入方式，如圖2所示，其為利用微基站(Small Cell)實現LTE行動商業網路的架構，然而就用戶端而言，用戶端所設置的微基站(Small Cell)16與網際網路(Internet)14為有線連接，因此在需要增加用戶端場域範圍時，易增加網路連接成本。

此外，這些欲增加用戶端場域範圍之處可能是眾多人群的聚集地；此外，當今的大型場域，包括體育館、藝術館等固定場域以及船舶、鐵路車輛等移動場域，大都存在裝修複雜，分隔結構不規則等特點，因此，在這些大型場域中容易出現所謂的訊號弱覆蓋區域或訊號盲區(即訊號不良區域)，再者，這些大型場域往往是眾多人群的聚集地，這些眾多人群的聚集地通常具有通訊密度高、話務量大、業務流量集中等通訊特點，若僅依靠覆蓋室外的宏基站(Marco Cell)，實難以保證該大型場域中的各不同區域的通訊質量。因此如何提升LTE無線資料通訊技術的通訊質量同時又不用增加額外的建置成本，即為本發明待解決的技術課題。

鑒於上述先前技術之種種問題，本發明之主要目的在於提供一種利用雙核心網路進行網路接入的系統，不須變更LTE行動商用網路之行動核心網的架構，且提供通訊監察的功能。

本發明之另一目的在於提供一種利用雙核心網路進行網路接入的系統以及應用於大型場域的網路接入系統，具有建設成本低廉以及應用範圍廣泛的優點，尤其可以改善大型場域中的訊號不良區域的通訊品質。

為達到上述目的以及其他目的，本發明提供一種利用雙核心網路進行網路接入的系統，用以供一用戶終端設備透過一LTE行動商用網路以及一微基站(Small Cell)網路接入網際網路，該系統包括：一用戶端接取設備，其包括：一微基站(Small Cell)以及一用戶端設備(CPE)，該CPE用以與該LTE行動商用網路溝通，其中，於該用戶終端設備欲接入該網際網路時，該微基站取得該用戶終端設備所發出的用戶數據，並傳送給該CPE，以建立該CPE與該LTE行動商用網路的一安全通道(IPSec Tunnel)；一IP位址白名單，係設於該LTE行動商用網路中，用以對該建立安全通道的CPE給予一固定IP位址，以供該LTE行動商用網路將該建立安全通道的CPE其所接收到的用戶數據傳送至該微基站網路中；以及一微基站閘道器，係設於該微基站網路中，且該微基站閘道器設有一訪客IP清單，用以在判定出該CPE的固定IP位址符合該訪客IP清單時，則建立該微基站閘道器與該CPE的安全通道，並允許該發出用戶數據的用戶終端設備以該微基站與CPE來透過該LTE行動商用網路以及該微基站網路接入網際網路。

較佳地，於上述系統中，還包括一飛行載具，該飛行載具係承載該微基站，用於將該微基站輸送至空中的大型場域內的訊號不良區域中，以將來自該CPE的行動通訊訊號由空中向地面透過輻射的方式傳導，而接入該大型場域中的訊號不良區域中。

較佳地，於上述系統中，還包括一電信線纜與一電源，該電信線纜係連通該微基站與該CPE兩者，以完成該微基站與該CPE的通訊連接，且該電信線纜係連通該飛行載具與該電源兩者，使該電源得以對該飛行載具供電，俾增加該飛行載具的續航能力。

較佳地，於上述系統中，該飛行載具係具有一引導管路，該引導管路係引導該電信線纜按一預定線路連通該飛行載具，而避免該電信線纜干涉該飛行載具的運行。

較佳地，於上述系統中，該CPE與該微基站之間係有線連接。

較佳地，於上述系統中，該CPE與該LTE行動商用網路之間係無線連接。

較佳地，於上述系統中，該LTE行動商用網路對該建立安全通道的CPE所給予該固定IP位址進行加密處理。

再者，藉由上述本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統中的用戶端設備(CPE)以及微基站間的配置方式，本發明還提供一種應用於大型場域的網路接入系統，該應用於大型場域的網路接入系統係用於將至少一行動通訊基站所發射的行動通訊訊號接入該大型場域中的訊號不良區域，其中，該行動通訊基站係設置於該大型場域的附近，該網路接入系統包括：一CPE，係設置於該大型場域的外部，該CPE係與設置於該大型場域附近的該至少一行動通訊基站無線通訊連接，以接收該行動通訊基站所發射的該行動通訊訊號；以及至少一微基站(SMALL CELL)，係設置於該大型場域內的訊號不良區域中，該微基站係分別與該CPE有線通訊連接，以將來自該CPE的該行動通訊訊號接入該大型場域中的訊號不良區域中。

較佳地，於上述之應用於大型場域的網路接入系統中，還包括一飛行載具，該飛行載具係承載該微基站，用於將該微基站輸送至空中的該大型場域內的訊號不良區域中，以將來自該CPE的該行動通訊訊號由空中向地面透過輻射的方式傳導，而接入該大型場域中的訊號不良區域中。

較佳地，於上述之應用於大型場域的網路接入系統中，還包括一電信線纜與一電源，該電信線纜係連通該微基站與該CPE兩者，以完成該微基站與該CPE的通訊連接，且該電信線纜係連通該飛行載具與該電源兩者，使該電源得以對該飛行載具供電，俾增加該飛行載具的續航能力。

較佳地，於上述之應用於大型場域的網路接入系統中，該飛行載具係具有一引導管路，該引導管路係引導該電信線纜按一預定線路連通該飛行載具，而避免該電信線纜干涉該飛行載具的運行。

綜上所述，本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統以及應用於大型場域的網路接入系統，供該用戶終端設備透過該LTE行動商用網路以及該微基站(Small Cell)網路接入網際網路，該微基站(Small Cell)及用戶端設備(CPE)可透過LTE行動商用網路建立安全通道(Internet Protocol Security Tunnel；IPSec Tunnel)與IP位址白名單，藉此給予該CPE固定IP位址，且對該固定IP位址進行加密，以防止非合法用戶取得該IP位址而任意進入該LTE行動商用網路24來進行接取作業；此外，本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統之Small Cell閘道器280也與該LTE行動商用網路24建立安全通道(IPsec Tunnel)，各設備間的通信均採用加密使通信更為安全。另外，在大型場域的外部設置CPE，以及在大型場域內的各訊號不良區域設置與該CPE有線通訊連接的複數微基站，以將設置於大型場域附近的至少一行動通訊基站所發射的行動通訊訊號接入該大型場域的各訊號不良區域中，從而改善大型場域中各訊號不良區域的通訊品質，並具有建設成本低廉的優點，亦能適用於不同類型(包括固定場域以及移動場域)的大型場域，應用範圍廣泛。

1:LTE行動商業網路

10:演進節點B(E-NodeB)

11:行動核心網路

12:用戶終端設備

13:LTE中繼器

14,26:網際網路(Internet)

16,220,220’:微基站(Small Cell)

20:用戶終端設備

22:用戶端接取設備

221,221’:用戶端設備(CPE)

24,24’:LTE行動商用網路

240:節點B(NodeB)

241:行動核心網路

242:宏基站(Marco Cell)

260:安全通道(IPsec Tunnel)

28:微基站(Small Cell)網路

280:Small Cell閘道器

3:飛行載具

31:電信線纜

32:電源

33:引導管路

4:電子設備

5:移動工具

6:大型災害現場

61:訊號不良區域

7:大型場域

71:訊號不良區域

72:貓道或空橋

8:行動通訊基站

9:應用於大型場域的網路接入系統

圖1係顯示現有LTE-Ready網路架構；圖2係顯示現有利用微基站(Small Cell)實現LTE行動商業網路的架構；圖3顯示本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統的基本架構圖；圖4顯示本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統其各組件間的運作關係圖；圖5顯示本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統中用戶端接取設備與LTE行動商用網路及微基站(Small Cell)在進行用戶終端設備接入處理時的信令內容；圖6顯示本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統的一實施例應用架構示意圖；圖7係顯示本發明之應用於大型場域的網路接入系統的基本架構示意圖；以及圖8至圖12係顯示本發明之應用於大型場域的網路接入系統的應用場域示意圖。

以下內容將搭配圖式，藉由特定的具體實施例說明本發明之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本發明之精神下，進行各種修飾與變更。尤其是，於圖式中各個元件的比例關係及相對位置僅具示範性用途，並非代表本發明實施的實際狀況。

請配合參閱圖3，其係為本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統的基本架構示意圖。本發明所揭露的利用雙核心網路進行網路接入的系統包括：用戶終端設備20、用戶端接取設備22、具有IP位址白名單的LTE行動商用網路24以及具有訪客IP清單的微基站(Small Cell)網路28，該用戶端接取設備22主要包含：微基站(Small Cell)220及用戶端設備(Customer-premises equipment；CPE)221；該LTE行動商用網路24包括：節點B(NodeB)240以及行動核心網路241；該微基站(Small Cell)網路28至少包括一Small Cell閘道器280。用戶終端設備20透過前述LTE行動商用網路24以及Small Cell網路28所構成的雙網路系統架構來完成接取Internet26的過程。在此補充說明的是，前述LTE行動商用網路24作為本系統中的第一核心網路(Core-Network)，前述Small Cell網路28作為本系統的第二核心網路(Core-Network)。

如圖3所示之架構中，可有效使用Internet26(可泛指Internet ISP業者)，並且有效匯集所有由微基站(Small Cell)220及用戶端設備(CPE)221構成的用戶端接取設備22，該微基站(Small Cell)220及用戶端設備(CPE)221透過有線方式連接，且該微基站(Small Cell)220及用戶端設備(CPE)221可透過LTE行動商用網路24建立安全通道(Internet Protocol Security Tunnel；IPSec Tunnel)與IP位址白名單，藉此給予該CPE221一固定IP位址，且對該固定IP位址進行加密，以防止非合法用戶取得該IP位址而任意進入該LTE行動商用網路24來進行接取作業；此外，本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統之Small Cell閘道器280也與該LTE行動商用網路24建立安全通道(IPsec Tunnel)，各設備間的通信均採用加密使通信更為安全。

於該用戶端接取設備22接取過程中，首先透過CPE221與行動核心網路241溝通，Small Cell220端接收用戶終端設備20所發出的用戶數據(User Data)並可藉由CPE221傳到LTE行動商用網路24中的行動核心網路241，透過CPE221與LTE行動商用網路24所建立之安全通道，進而透過Small Cell網路28的Small Cell閘道器280取得Small Cell220基本設定並將確認後的用戶確認資料(User Plan data)加密且透過該LTE行動商用網路24傳回至CPE221，以便確認該用戶終端設備20是合法用戶才能進行通訊。

接著，CPE221再將原本用戶確認資料(User Plan data)透過無線傳輸方式回傳給用戶終端設備20，該用戶終端設備20將其用戶端上行資料(uplink data)，藉由無線傳輸給CPE221，然後再透過LTE行動商用網路24及Internet26回傳至Small Cell網路28，即可完成資料傳遞動作。

如圖4所示，用以顯示本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統其各組件間的運作關係圖。圖4所示的宏基站(Macro Cell)242覆蓋較大區域，以提供用戶端接取設備22無線接入該LTE行動商用網路24(第一核心網路)。為了面向未來5G、固定無線接入和物聯網，微基站(Small Cell)將會廣泛的被使用，以替代傳統宏基站和鐵塔建設，因此本發明的利用雙核心網路進行網路接入的系統可作為一種實現5G功能的通信網路架構。如圖所示，本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統主要特性在於不須變動LTE行動商用網路24之行動核心網路241的架構，且該Small cell網路28(第二核心網路)之Small cell閘道器280設有訪客IP清單，且該LTE行動商用網路24之行動核心網路241也自建有IP位址白名單，該用戶端接取設備22對欲接入的用戶終端設備20判斷其訪客IP位址，採取固定IP位址並予以加密，防止公眾取得所配發的IP位址而進入接取，又各設備間以安全通道(IPsec Tunnel)建立符合行動網路定址，因而具有監管之功能，故本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統的通信處理能符合資訊安全。

詳而言之，於該用戶端接取設備22接取過程中，首先CPE221透過例如LTE無線介面的無線鏈路(Radio link)與宏基站(Marco Cell)242通訊，將Small Cell220所發出的站台資訊及用戶數據(User Data)傳至LTE行動商用網路24，兩者間的通信係透過CPE221與LTE行動商用網路24間所建立之安全通道(IPsec Tunnel)260以及由該LTE行動商用網路24之行動核心網路241的IP位址白名單來給予該CPE221一個固定IP位址，此時CPE221建立接取點網路APN(Access Point Network)，使該CPE221以該固定IP位址而能建立起其與LTE行動商用網路間的安全通道(IPsec Tunnel)並進入該Small Cell網路28，以由該Small Cell閘道器280依據其所儲存的訪客IP清單確認欲接入的該用戶終端設備20的權限，確認工作完成後回傳至LTE行動商用網路24，以便確認該用戶終端設備20是合法用戶才能建立用戶終端設備20可以透過該LTE行動商用網路24以及該Small Cell220接入Internet26，該CPE221還回傳Small Cell220所需控制通道以達到Small Cell220開台發射之需求。由上可知，該Small Cell220接取該Small Cell網路的Small Cell閘道器280，是藉由CPE221所建立的接取點網路APN(Access Point Network)與該行動核心網路241的IP位址白名單來給予該CPE221的固定IP位址，可達到訪客監管之特性，因此非合法用戶則無法接取至該Small Cell網路的Small Cell閘道器280，從而無法透過微基站220來接入該Internet26。

前述CPE221主要角色為透過無線鏈路(Radio link)與宏基站台(Marco Cell)242通訊，該LTE行動商用網路24僅把Small Cell220當成一般行動接取設備，該LTE行動商用網路24將相關訊令傳至該用戶端接取設備22中的Small Cell220。

補充說明的是，該CPE221與行動核心網路241建立起相關通道是透過第三代合作夥伴計劃(3rd Generation Partnership Project；3GPP)協定規範中的移動性管理實體(Mobility Management Entity；MME)、服務閘道器(Serving Gateway；S-GW)、分組數據網閘道器(Packet Data Network Gateway；P-GW)，且在該微基站(Small Cell)網路28(第二核心網路)也同樣具備上述MME、S-GW及P-GW。該LTE行動商用網路24中的MME主要在進行CPE221的接入處理，如此CPE221可以與該LTE行動商用網路24建立起通訊電路，以圖4為例說明，該用戶端接取設備22進入該LTE行動商業網路241(第一核心網路)並發出無線電信令流程(RRC message Signal follow)，該宏基站(Marco Cell)242收到CPE221送出的上行信令(uplink message)，完成SRB1乘載與無線電資源分配後，向該LTE行動商用網路24的MME發送Initial UE Message消息後，向宏基站(Marco Cell)242發送Initial context setup request消息，請求RRC通道建立乘載。此時，前述initial context setup request消息包含NAS層Attach Accept Activate default ESP bearer context request消息。該宏基站(Marco Cell)242收到該Initial context setup request消息，用戶終端無線資源控制模組(User Equipment Radio Resource Control；UE RRC)成功建立，向該行動核心網路241的MME發送initial context setup response消息，此為上下行RRC通道建立完成。

請參閱圖5，其係顯示本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統中用戶端接取設備與LTE行動商用網路及微基站(Small Cell)在進行用戶終端設備接入處理時的信令內容。如圖所示，該些信令如上段所述之RRC建立流程是依據3GPP協定所規範的，其中，步驟[709]中，該行動核心網路241(第一核心網)的MME發送Initial UE Message消息後，向宏基站(Marco Cell)242發送Initial context setup request消息，請求RRC通道建立乘載，且收到用戶端接取設備22之CPE221發送UL Link NAS Transfer消息後是含NAS層attach Compete activate default EPS bearer context accept消息，簡言之，CPE221其實是宏基站(Marco Cell)242的其中一個用戶，藉由CPE221轉送Small Cell 220無線傳輸網路，負責數據層面的轉送，實際應用時，第一核心網241是將該Small Cell220傳送無線信令作為LTE UE的核心網元，第一核心網(行動核心網路)是將CPE221送上來的資料視為一個用戶終端(User Equipment；UE)的接取與接入處理。如圖5所示的步驟[709.2nd]中，第一核心網(行動核心網路241)通過無線電回傳網路提供第二核心網(Small cell網路28)的數據，其中，該第二核心網將相關數據資料透過安全的IPsec通道、訪客IP清單，將所需要資料發給第一核心網。該第二核心網將Internet上所需回傳給CPE221的數據訊息，可透過無線回傳網路提供給CPE221，藉由CPE221再提供Small Cell220，其中，通過該CPE及無線回傳網路，該CPE與第一核心網建立起IP安全通道(IPsec Tunnel)，如此一來才可以進入第二核心網，此時Small Cell閘道器280才允許Small Cell220進入第二核心網(微基站(Small Cell)網路28)。

接著，請參閱圖6，其係顯示本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統的一實施例應用架構示意圖。本實施例的系統還可以用來改善大型場域中的訊號不良區域的通訊品質，例如可應用於自然災害發生的大型災害現場，更具體而言例如為地震、山體滑坡、洪災等大型災害現場6，如圖所示，於本實施例中，用戶端設備(Customer-premises equipment；CPE)221’係架設於一移動工具5上(例如車輛等交通工具)，移動工具5可以駛入大型災害現場6中，並藉由裝設於該移動工具5上的CPE221’與架設在大型災害現場6之外的LTE行動商用網路的行動通訊基站24’建立無線通訊連接，以將行動通訊基站24’所發射的行動通訊訊號接入大型災害現場6。再者，本實施例的系統還具有一飛行載具3，其可用於承載微基站(Small Cell)220’，且飛行載具3上的微基站(Small Cell)220’係與移動工具5上的CPE221’有線通訊連接，以接收來自CPE221’的行動通訊訊號，於實際應用中，可透過操作飛行載具3以令其飛行至大型災害現場6的訊號不良區域61的上空，藉以令飛行載具3上的微基站(Small Cell)220’將其所接收到的行動通訊訊號由空中向地面透過輻射的方式傳導，以最終將行動通訊訊號接入到訊號不良區域61中，使得位於訊號不良區域61內電子設備4可通過所接入的行動通訊訊號而與外界取得通訊聯繫，進而提高救援的效率。

於圖6所示一實施例中，本發明之系統還包括有一電信線纜31與一電源32，其中，電信線纜31係用於連通微基站(Small Cell)220’與CPE221’，以提供微基站(Small Cell)220’與CPE221’之間實現有線通訊連接，同時，電信線纜 31還連通飛行載具3與設置在移動工具5上的電源32，使得設置於移動工具5上的電源32得以對飛行載具3進行供電，從而增加飛行載具3的續航能力。

再者，於另一實施例中，飛行載具3還具有一引導管路33，其可用於引導電信線纜31按照預定規劃的線路路徑連通飛行載具3與移動工具5上的CPE221’以及電源32兩者，從而避免電信線纜31干涉飛行載具3的機組而影響正常飛行。

此外，補充說明的是，由圖6所示的實施例可知，該用戶端接取設備可將該微基站220’以及該CPE221’以模組化方式分開設置。

由上述應用本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統的實施例可知，透過於大型場域的外部設置CPE221’，並於大型場域內的各訊號不良區域設置微基站(Small Cell)220’，且CPE221’係與各微基站(Small Cell)220’以有線方式通訊連接。藉此，透過設置於大型場域外部的CPE221’可接收設置於該大型場域附近的一行動通訊基站所發射的行動通訊訊號，而不易受到大型場域的建築結構所導致的通訊干擾，再藉由與之有線連接的各微基站(Small Cell)220’以將CPE221’所接收的行動通訊訊號進一步接入大型場域的各訊號不良區域中，因此，可以有效改善大型場域中各該訊號不良區域的通訊質量，掃除大型場域中存在的訊號弱覆蓋區域或訊號盲區，並提高行動通訊訊號的覆蓋能力。此外，本發明還透過將各微基站(Small Cell)220’搭載於飛行載具上的方式，使得本發明的網路接入系統尤其適用於地震、山體滑坡、洪災等突發性的大型災害現場的通訊服務，以協助提高救援的效率。因此，藉由本發明之利用雙核心網路進行網路接入的系統中的用戶端設備(CPE)221’以及微基站220’間的配置方式更可提供一種應用於大型場域的網路接入系統。

針對上述圖6所述的應用例，以下說明透過用戶端設備(CPE)221’以及微基站220’間的配置提供一種應用於大型場域的網路接入系統9，如圖7所示，其用以說明本發明之應用於大型場域的網路接入系統9的基本架構圖，該應用於大型場域的網路接入系統9係用於將一行動通訊基站8所發出的行動通訊訊號接入至大型場域7中的各訊號不良區域71中，該大型場域7可例如為體育場(參考圖8及圖9)、藝術館、公寓/集合住宅(參考圖10)以及大型商貿樓宇等建築，然並不以此為限，大型場域亦可為移動場域，例如鐵路車輛(較佳例如為圖11所示的高鐵)、船舶(如圖12所示)等大型交通運輸工具。

請配合參閱圖8，於本實施例中，大型場域7例如為具有頂棚的體育場，於體育場中存在有訊號不良區域71(包括訊號弱覆蓋區域以及訊號盲區)。需說明的是，在實際情況下，體育場中的訊號不良區域71可能存在多個，為簡化圖式以便於說明，於本實施例圖式中，僅顯示為一個。一般情況下，大型體育場一般都是鋼結構建築，由於鋼材料會對通訊訊號造成干擾，尤其是對於具有頂棚的體育場而言，位於其內部各區域的通訊質量往往不佳，因此，於本實施例中，係將用戶端設備(CPE)221’架設於體育場的外部結構上，以使架設在體育場外部的用戶端設備(CPE)221’可以與設置在體育場附近的一行動通訊基站8(例如宏基站)形成良好的無線通訊連接，而不易遭受體育場的鋼型建築材料對於通訊訊號所造成的影響。

再者，請配合參閱圖9，於本實施例中，大型場域7為具有貓道或空橋72的體育場，因此，本發明係通過將有線線纜佈設於這些貓道或空橋72中，以在提供微基站220’與CPE221’之間建立有線通訊連接的基礎上，亦可有效保護有線線纜不受風吹日曬以延長其使用壽命，此外，還能提高網路硬體架設的整體外觀的美觀度。

請配合參閱圖11，於另一實施例中，當大型場域7係例如為移動形式的高鐵車廂或者船舶時，CPE221’還可自動搜尋當前與高鐵車廂/船舶距離最近或通訊品質最佳的一行動通訊基站8(例如宏基站)，並與之建立無線通訊連接。

在此補充說明的是，上述微基站(Small Cell)220’係設置於大型場域7內的各訊號不良區域71中，其中，該微基站(Small Cell)220’的設置數量係可參考大型場域7內的訊號不良區域71的數量及區域面積、該微基站(Small Cell)220’的硬體規格、各訊號不良區域71的實際通訊業務量的大小等客觀因素而進行調整。其中，該微基站(Small Cell)220’係與CPE221’有線通訊連接，以將來自CPE221’的行動通訊訊號接入大型場域7中的訊號不良區域71中，藉以改善訊號不良區域71的通訊品質(如圖9所示)。

請配合參閱圖11，於本實施例中，當大型場域7係為高鐵時，可透過在高鐵的各節車廂內分別設置一微基站(Small Cell)220’，使得行動通訊訊號可以覆蓋到高鐵的各節車廂中。

請配合參閱12，於本實施例中，當大型場域7係為船舶時，則可透過在船舶的各船艙中設置一微基站(Small Cell)220’，使得行動通訊訊號可以覆蓋到船舶的各個船艙中。

需說明的是，微基站(Small Cell)220’的設置位置並不以大型場域7的內部為限，其亦可根據實際需求而設置於住宅樓的外側(如圖10所示)。

於本實施例中，微基站(Small Cell)220’與CPE221’之間係透過有線線纜(未予圖示)而建立有線通訊連接。有線線纜例如為5類雙絞線，其為一種可提供高速度、低噪訊比的訊號傳輸線，然並不以此為限，其他類型的通訊線纜亦可適用。此外，於實際應用時，微基站(Small Cell)220’與CPE221’之間亦可透過其他自定義的介面進行連接。

綜上所述，本發明的利用雙核心網路進行網路接入的系統不僅建設成本低廉易於實現，又具有通信監察之功能，且可適用於各種不同類型的大型場域，具有應用範圍廣泛的優點。

上述實施例僅例示性說明本發明之原理及功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技術之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如本發明申請專利範圍所列。

20‧‧‧用戶終端設備

22‧‧‧用戶端接取設備

220‧‧‧微基站(Small Cell)

221‧‧‧用戶端設備(CPE)

24‧‧‧LTE行動商用網路

240‧‧‧節點B(NodeB)

241‧‧‧行動核心網路

26‧‧‧網際網路(Internet)

28‧‧‧微基站(Small Cell)網路

280‧‧‧Small Cell閘道器

Claims

一種利用雙核心網路進行網路接入的系統，用以供一用戶終端設備透過一LTE行動商用網路以及一微基站(Small Cell)網路接入網際網路，該系統包括：一用戶端接取設備，其包括：一微基站(Small Cell)以及一用戶端設備(CPE)，該CPE用以與該LTE行動商用網路溝通，其中，於該用戶終端設備欲接入該網際網路時，該微基站取得該用戶終端設備所發出的用戶數據，並傳送給該CPE，以藉由該CPE傳到LTE行動商用網路，透過該CPE與LTE行動商用網路建立一安全通道(IPSec Tunnel)；一IP位址白名單，係設於該LTE行動商用網路中，用以對該建立安全通道的CPE給予一固定IP位址，以供該LTE行動商用網路將該建立安全通道的CPE其所接收到的用戶數據傳送至該微基站網路中；一微基站閘道器，係設於該微基站網路中，且該微基站閘道器設有一訪客IP清單，用以在判定出該CPE的固定IP位址符合該訪客IP清單時，則建立其與該CPE的安全通道，並允許該發出用戶數據的用戶終端設備以該微基站與CPE來透過該LTE行動商用網路以及該微基站網路接入網際網路；一飛行載具，該飛行載具係承載該微基站，用於將該微基站輸送至空中的大型場域內的訊號不良區域中，以將來自該CPE的行動通訊訊號由空中向地面透過輻射的方式傳導，而接入該大型場域中的訊號不良區域中；一移動工具，該移動工具具有一電源，且該CPE係架設於該移動工具上；以及一電信線纜，該電信線纜係連通該飛行載具與該移動工具上該電源兩者，該移動工具得隨該飛行載具的飛行而移動，俾確保該電源得以藉由該電性線纜對該飛行載具供電，俾增加該飛行載具的續航能力，還確保該電信線纜連通該微基站與該CPE兩者，以完成該微基站與該CPE的通訊連接。
如申請專利範圍第1項所述之利用雙核心網路進行網路接入的系統，其中，該飛行載具係具有一引導管路，該引導管路係引導該電信線纜按一預定線路連通該飛行載具，而避免該電信線纜干涉該飛行載具的運行。
如申請專利範圍第1項所述之利用雙核心網路進行網路接入的系統，其中，該用戶端接取設備可將該微基站以及該CPE以模組化方式分開設置。
如申請專利範圍第1項所述之利用雙核心網路進行網路接入的系統，其中，該CPE與該微基站之間係有線連接。
如申請專利範圍第1項所述之利用雙核心網路進行網路接入的系統，其中，該CPE與該LTE行動商用網路之間係無線連接。
如申請專利範圍第1項所述之利用雙核心網路進行網路接入的系統，其中，該LTE行動商用網路對該建立安全通道的CPE所給予該固定IP位址進行加密處理。
一種應用於大型場域的網路接入系統，係用於將至少一行動通訊基站所發射的行動通訊訊號接入該大型場域中的訊號不良區域，其中，該行動通訊基站係設置於該大型場域的附近，該網路接入系統包括：一用戶端設備(CPE)，係設置於該大型場域的外部，該CPE係與設置於該大型場域附近的該至少一行動通訊基站無線通訊連接，以接收該行動通訊基站所發射的該行動通訊訊號；以及至少一微基站(Small Cell)，係設置於該大型場域內的訊號不良區域中，該微基站係分別與該CPE有線通訊連接，以將來自該CPE的該行動通訊訊號接入該大型場域中的訊號不良區域中；一飛行載具，該飛行載具係承載該微基站，用於將該微基站輸送至空中的大型場域內的訊號不良區域中，以將來自該CPE的行動通訊訊號由空中向地面透過輻射的方式傳導，而接入該大型場域中的訊號不良區域中；一移動工具，該移動工具具有一電源，且該CPE係架設於該移動工具上；以及一電信線纜，該電信線纜係連通該飛行載具與該移動工具上該電源兩者，該移動工具得隨該飛行載具的飛行而移動，俾確保該電源得以藉由該電性線纜對該飛行載具供電，俾增加該飛行載具的續航能力，還確保該電信線纜連通該微基站與該CPE兩者，以完成該微基站與該CPE的通訊連接。
如申請專利範圍第7項所述之應用於大型場域的網路接入系統，其中，該飛行載具係具有一引導管路，該引導管路係引導該電信線纜按一預定線路連通該飛行載具，而避免該電信線纜干涉該飛行載具的運行。