TWI729702B

TWI729702B - 選擇通信系統的方法及終端裝置

Info

Publication number: TWI729702B
Application number: TW109104846A
Authority: TW
Inventors: 李橋
Original assignee: 中華電信股份有限公司
Priority date: 2020-02-15
Filing date: 2020-02-15
Publication date: 2021-06-01
Also published as: TW202133655A

Abstract

本發明提供一種選擇通信系統的方法及終端裝置。所述方法可讓終端裝置能夠從所支援的通信系統中選擇資源較餘裕的一者（可能是較舊的通信系統）作為主通信系統，因而能夠改善新、舊通信系統的負載不均情形。

Description

選擇通信系統的方法及終端裝置

本發明是有關於一種通訊技術，且特別是有關於一種選擇通信系統的方法及終端裝置。

目前最新的行動寬頻通信技術（例如：5G新無線電（new radio，NR））已規劃設計能與既有通信技術（例如：4G長程演進（LTE））在傳輸資源上進行聯合調度。在這樣的情境下，用戶被指派被新的通信系統或是既有通信系統服務的並無太大差異。

然而，若依照傳統用戶優先被指派至最新的通信技術的方式，將會使得新的通信系統將服務絕大多數的用戶，但既有通信系統卻可能因無人使用而造成終端裝置負載不均衡的情境。

有鑑於此，本發明提供一種選擇通信系統的方法及終端裝置，其可用於解決上述技術問題。

本發明提供一種選擇通信系統的方法，適於一終端裝置，包括：偵測至少一第一服務載波個別的信號強度，其中各第一服務載波屬於終端裝置支援的至少一通信系統的其中之一；反應於判定至少一第一服務載波中存在至少一第二服務載波，判斷至少一第二服務載波是否屬於不同的通信系統，其中各第二服務載波的信號強度高於對應的一第一門檻值；反應於判定至少一第二服務載波屬於不同的通信系統，將至少一第二服務載波區分為對應於不同通信系統的多個載波群組，在各載波群組中找出一第三服務載波，並估計各載波群組的第三服務載波的一載波閒置頻寬占用比；反應於判定各載波群組的第三服務載波中存在多個第四服務載波，找出對應於前述第四服務載波的多個候選通信系統，並取得各候選通信系統對應的多個第五服務載波，其中各第四服務載波的載波閒置頻寬占用比高於一第二門檻值；估計各候選通信系統對應的前述第五服務載波的一平均載波閒置頻寬占用比；依據各候選通信系統對應的平均載波閒置頻寬占用比從前述候選通信系統中選擇一特定通信系統作為終端裝置的一主通信系統。

本發明提供一種終端裝置，其包括儲存電路及處理器。儲存電路儲存多個模組。處理器耦接儲存電路，並存取前述模組以執行下列步驟：偵測至少一第一服務載波個別的信號強度，其中各第一服務載波屬於終端裝置支援的至少一通信系統的其中之一；反應於判定至少一第一服務載波中存在至少一第二服務載波，判斷至少一第二服務載波是否屬於不同的通信系統，其中各第二服務載波的信號強度高於對應的一第一門檻值；反應於判定至少一第二服務載波屬於不同的通信系統，將至少一第二服務載波區分為對應於不同通信系統的多個載波群組，在各載波群組中找出一第三服務載波，並估計各載波群組的第三服務載波的一載波閒置頻寬占用比；反應於判定各載波群組的第三服務載波中存在多個第四服務載波，找出對應於前述第四服務載波的多個候選通信系統，並取得各候選通信系統對應的多個第五服務載波，其中各第四服務載波的載波閒置頻寬占用比高於一第二門檻值；估計各候選通信系統對應的前述第五服務載波的一平均載波閒置頻寬占用比；依據各候選通信系統對應的平均載波閒置頻寬占用比從前述候選通信系統中選擇一特定通信系統作為終端裝置的一主通信系統。

請參照圖1，其是依據本發明之一實施例繪示的終端裝置示意圖。在不同的實施例中，終端裝置100可以是可支援一或多個通信系統（例如LTE、NR等）的行動通訊裝置（例如手機等），並可包括相關的通信電路模組（未繪示）來實現對應的通訊功能，但可不限於此。如圖1所示，終端裝置100可包括儲存電路102及處理器104。

儲存電路102例如是任意型式的固定式或可移動式隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、唯讀記憶體（Read-Only Memory，ROM）、快閃記憶體（Flash memory）、硬碟或其他類似裝置或這些裝置的組合，而可用以記錄多個程式碼或模組。

處理器104耦接於儲存電路102，並可為一般用途處理器、特殊用途處理器、傳統的處理器、數位訊號處理器、多個微處理器（microprocessor）、一個或多個結合數位訊號處理器核心的微處理器、控制器、微控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、現場可程式閘陣列電路（Field Programmable Gate Array，FPGA）、任何其他種類的積體電路、狀態機、基於進階精簡指令集機器（Advanced RISC Machine，ARM）的處理器以及類似品。

在本發明的實施例中，處理器104可存取儲存電路102中記錄的模組、程式碼來實現本發明提出的選擇通信系統的方法，其細節詳述如下。

請參照圖2，其是依據本發明之一實施例繪示的選擇通信系統的方法流程圖。本實施例的方法可由圖1的終端裝置100執行，以下即搭配圖1所示的元件說明圖2各步驟的細節。

首先，在步驟S211中，處理器104可判斷終端裝置100是否具有先前通信記錄。在本發明的實施例中，若終端裝置100具有先前通信記錄，即代表終端裝置100先前曾以某個通信系統（例如LTE）作為主通信系統進行通信。在此情況下，處理器104可接續執行步驟S212以從通信系統中選擇對應於先前通信記錄的一者作為終端裝置100的主通信系統。例如，若終端裝置100的先前通信記錄指示終端裝置100先前係以LTE作為主通信系統，則處理器104可暫以LTE作為當下的主通信系統，以暫時性地維持終端裝置100的通信功能。應了解的是，在步驟S212之後，本發明仍會透過後續的步驟（例如步驟S213~S224）來進一步為終端裝置100選擇更適合的通信系統作為主通信系統，但可不限於此。

另一方面，若處理器104在步驟S211中判定終端裝置100不具有先前通信記錄，此即代表終端裝置100尚未使用任何通信系統進行通信，故處理器104可直接進行後續的步驟（例如步驟S213~S224）來為終端裝置100選擇適合的通信系統作為主通信系統。

在步驟S213中，處理器104可判斷終端裝置100是否僅支援單一通信系統。若是，則處理器104可接續執行步驟S214以選擇此單一通信系統作為終端裝置100的主通信系統。例如，若處理器104判定終端裝置100僅支援LTE，則處理器104可相應地選擇LTE作為終端裝置100的主通信系統，但可不限於此。

另一方面，若處理器104判定終端裝置100未僅支援單一通信系統，則處理器104可接續執行步驟S215以偵測至少一第一服務載波個別的信號強度，其中各第一服務載波可屬於終端裝置100支援的通信系統的其中之一。

之後，在步驟S216中，處理器104可判斷第一服務載波中是否存在至少一第二服務載波，其中各第二服務載波的信號強度高於對應的第一門檻值。舉例而言，假設上述第一服務載波中的一第一載波屬於LTE，則處理器104可判斷此第一載波的信號強度是否高於對應於LTE的第一門檻值（例如-100dBm）。若是，則處理器104可將此第一載波視為第二服務載波。舉另一例而言，假設上述第一服務載波中的一第二載波屬於NR，則處理器104可判斷此第二載波的信號強度是否高於對應於NR的第一門檻值。若是，則處理器104可將此第二載波視為第二服務載波。

在一實施例中，若處理器104判定第一服務載波中不存在任何第二服務載波（即，各第一服務載波的信號強度皆低於對應的第一門檻值），則處理器104可接續執行步驟S217，以從第一服務載波中找出最接近對應的第一門檻值的一者作為特定服務載波，並從終端裝置100支援的通信系統中選擇對應於特定服務載波的一者作為終端裝置100的主通信系統。例如，假設第一服務載波中最接近對應的第一門檻值的一者係對應於LTE，則處理器104可選擇LTE作為終端裝置100的主通信系統，但可不限於此。

在一實施例中，若處理器104判定第一服務載波中存在至少一第二服務載波，則處理器104可接續執行步驟S218以判斷前述第二服務載波是否對應於不同的通信系統。若否，則處理器104可接續執行步驟S219以從終端裝置100支援的通信系統中選擇對應於第二服務載波的一者作為終端裝置100的主通信系統。舉例而言，若處理器104判定所找到的第二服務載波皆屬於/對應於LTE，則處理器104可選擇LTE作為終端裝置100的主通信系統，但可不限於此。

另一方面，若處理器104判定前述第二服務載波對應於不同的通信系統（例如，一部分的第二服務載波對應於LTE，而另一部分的二服務載波對應於NR），則處理器104可接續執行步驟S220。

在步驟S220中，處理器104可將前述第二服務載波區分為對應於不同通信系統的多個載波群組，在各載波群組中找出第三服務載波，並估計各載波群組的第三服務載波的載波閒置頻寬占用比，其中各載波群組中的第三服務載波在對應的載波群組中可具有最高信號強度。

在第一實施例中，假設第二服務載波中的第一部分對應於LTE，而第二服務載波中的第二部分對應於NR，則處理器104可將上述第一部分視為一個載波群組（下稱第一載波群組），並將上述第二部分視為另一個載波群組（下稱第二載波群組）。之後，處理器104可在第一載波群組中找出具最高信號強度的一者作為第一載波群組中的第三服務載波，並相應地估計第一載波群組中的第三服務載波的載波閒置頻寬占用比。另外，處理器104亦可在第二載波群組中找出具最高信號強度的一者作為第二載波群組中的第三服務載波，並相應地估計第二載波群組中的第三服務載波的載波閒置頻寬占用比，但本發明可不限於此。

在一實施例中，對於上述載波群組中的第k個載波群組（k為介於1及載波群組的總數之間的正整數）而言，其對應的第三服務載波的載波閒置頻寬占用比可表徵如下： Carrier ^k _{k_idle}= [1-(UsedBandwidth ^k/Bandwidth ^k)] xSystem ^k _SE，其中UsedBandwidth ^k為對應於所述第k個載波群組的第三服務載波的被使用頻譜資源，Bandwidth ^k為對應於所述第k個載波群組的第三服務載波的總頻譜資源，System ^k _SE為對應於所述第k個載波群組的通信系統的系統頻譜使用效益。

因此，對於上例中的第一載波群組而言，其對應的第三服務載波的載波閒置頻寬占用比可經上式估計而得。並且，對應於第二載波群組的第三服務載波的載波閒置頻寬占用比亦可經上式估計而得，但本發明可不限於此。

之後，在步驟S221中，處理器104可判斷判斷各載波群組的第三服務載波中是否存在多個第四服務載波，其中各第四服務載波的載波閒置頻寬占用比可高於第二門檻值。

在第一實施例中，若對應於第一載波群組的第三服務載波的載波閒置頻寬占用比高於第二門檻值，則其可被視為一個第四服務載波。此外，若上例中對應於第二載波群組的第三服務載波的載波閒置頻寬占用比高於第二門檻值，則其亦可被視為一個第四服務載波。在此情況下，由於第一、第二載波群組對應的第三服務載波（共2個）皆可被視為第四服務載波，故處理器104可在步驟S221中判定存在多個第四服務載波，並相應地接續執行步驟S223。

在第二實施例中，若上例中僅有對應於第一（或第二）載波群組的第三服務載波的載波閒置頻寬占用比高於第二門檻值（即，只有一個第四服務載波），或是各載波群組對應的第三服務載波的載波閒置頻寬占用比皆不高於第二門檻值（即，不存在第四服務載波），則處理器104可在步驟S221中判定不存在多個第四服務載波，並相應地接續執行步驟S222。

在步驟S222中，處理器104可從終端裝置100支援的通信系統中選擇具最多可用載波資源的一者作為終端裝置100的主通信系統。具體而言，若處理器104判定不存在多個第四服務載波，此即代表各通信系統可能皆不具有較餘裕的資源可分配予終端裝置100使用，因此處理器104可直接選擇具最多可用載波資源的通信系統作為終端裝置100的主通信系統，但可不限於此。

另一方面，在步驟S223中，處理器104可找出對應於第四服務載波的多個候選通信系統，並取得各候選通信系統對應的多個第五服務載波。

以上述第一實施例為例，由於處理器104判定存在多個第四服務載波（其個別對應於第一、第二載波群組），故處理器104可以對應於第一載波群組的通信系統（即LTE）及對應於第二載波群組的通信系統（即NR）作為上述候選通信系統。之後，處理器104可將LTE對應的全部服務載波作為LTE對應的第五服務載波，並將NR對應的全部服務載波作為NR對應的第五服務載波，但本發明可不限於此。

從另一觀點而言，若處理器104判定存在多個第四服務載波，此即代表有多個通信系統（即上述候選通信系統）具有較餘裕的資源可供分配予終端裝置100使用。因此，處理器104可從這些候選通信系統中挑選終端裝置100的主通信系統。

之後，在步驟S224中，處理器104可估計各候選通信系統對應的第五服務載波的平均載波閒置頻寬占用比。在一實施例中，對於上述候選通訊信統中的第k個候選通信系統而言，對應的一或多個第五服務載波的平均載波閒置頻寬占用比可表徵為： System ^k _idle= [1-(UsedBandwidth ^k ₁+ UsedBandwidth ^k ₂+...+UsedBandwidth ^k _n)/(Bandwidth ^k ₁+ Bandwidth ^k ₂+...+Bandwidth ^k _n)] x Systems ^k _SE，其中UsedBandwidth ^k _i為所述第k個候選通信系統中的第i個第五服務載波的被使用頻譜資源，i介於1及n之間，n為對應於所述第k個候選通信系統的一或多個第五服務載波的總數，Bandwidth ^k _i為所述第k個候選通信系統中的第i個第五服務載波的的總頻譜資源，Systems ^k _SE為所述第k個候選通信系統的系統頻譜使用效益。

基此，在第一實施例中，處理器104可依據上式估計LTE對應的一或多個第五服務載波的平均載波閒置頻寬占用比。並且，處理器104亦可依據上式估計NR對應的一或多個第五服務載波的平均載波閒置頻寬占用比，但本發明可不限於此。

之後，在步驟S225中，處理器104可依據各候選通信系統對應的平均載波閒置頻寬占用比從候選通信系統中選擇特定通信系統作為終端裝置100的主通信系統。在一實施例中，處理器104可從候選通信系統中選擇具最高平均載波閒置頻寬占用比的一者作為特定通信系統，並以此特定通信系統作為終端裝置100的主通信系統。

舉例而言，假設第一實施例中的NR提供一個頻寬為100MHz的服務載波，但其中90%的頻譜資源已被使用，且頻譜使用效益為6。在此情況下，依先前實施例的教示可知，NR對應的平均載波閒置頻寬占用比可經估計為60Mbps（即，100MHz x (1-90%)x6）。另外，假設第一實施例中的LTE提供一個頻寬為20MHz的服務載波，但其中20%的頻譜資源已被使用，且頻譜使用效益為5。在此情況下，依先前實施例的教示可知，LTE對應的平均載波閒置頻寬占用比可經估計為80Mbps（即，20MHz x (1-20%)x5）。

在此情況下，由於LTE對應的平均載波閒置頻寬占用比（即，80Mbps）高於NR對應的平均載波閒置頻寬占用比（即，60Mbps），故處理器104將選擇LTE作為終端裝置100的主通信系統。換言之，在第一實施例中，終端裝置100不會直接被預設為使用最新一代的通信系統NR作為主通信系統，而會以資源相對餘裕的LTE作為主通信系統，進而能夠改善NR的負載情況。

請參照圖3，其是依據本發明之一實施例繪示的技術效果示意圖。在圖3中，假設基地台310及320分別應用NR及LTE，且使用NR的終端裝置係繪示為斜線方格，而使用LTE的終端裝置係繪示為空白方格。

如圖3左半部所示，若覆蓋範圍399內的終端裝置未實施本發明提出的方法，則這些終端裝置將優先地選用較新的通信技術（例如NR）作為主通信系統，故將造成基地台310的負載遠高於基地台320的情況。

然而，若覆蓋範圍399內的終端裝置能夠實施本案提出的方法，則這些終端裝置將能夠適應性地選擇資源較餘裕的通信系統作為主通信系統，從而能夠改善基地台310及320之間負載不均的情形，如圖3右半部所示。

綜上所述，相較於習知優先令終端裝置優先使用最新通信系統（例如NR）作為主通信系統的作法，本發明的方法可讓終端裝置能夠從所支援的通信系統中選擇資源較餘裕的一者（可能是較舊的通信系統，例如LTE）作為主通信系統，因而能夠改善新、舊通信系統的負載不均情形。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:終端裝置 102:儲存電路 104:處理器 310, 320:基地台 399:覆蓋範圍 S211~S225:步驟

圖1是依據本發明之一實施例繪示的終端裝置示意圖。圖2是依據本發明之一實施例繪示的選擇通信系統的方法流程圖。圖3是依據本發明之一實施例繪示的技術效果示意圖。

S211~S225:步驟

Claims

一種選擇通信系統的方法，適於一終端裝置，包括：偵測至少一第一服務載波個別的信號強度，其中各該第一服務載波屬於該終端裝置支援的至少一通信系統的其中之一；反應於判定該至少一第一服務載波中存在至少一第二服務載波，判斷該至少一第二服務載波是否屬於不同的通信系統，其中各該第二服務載波的該信號強度高於對應的一第一門檻值；反應於判定該至少一第二服務載波屬於不同的通信系統，將該至少一第二服務載波區分為對應於不同通信系統的多個載波群組，在各該載波群組中各找出一第三服務載波，並估計各該載波群組的該第三服務載波的一載波閒置頻寬占用比；反應於判定各該載波群組的該第三服務載波中存在多個第四服務載波，找出對應於該些第四服務載波的多個候選通信系統，並取得各該候選通信系統對應的多個第五服務載波，其中各該第四服務載波的該載波閒置頻寬占用比高於一第二門檻值；估計各該候選通信系統對應的該些第五服務載波的一平均載波閒置頻寬占用比；依據各該候選通信系統對應的該平均載波閒置頻寬占用比從該些候選通信系統中選擇一特定通信系統作為該終端裝置的一主通信系統。
如請求項1所述的方法，其中在偵測該至少一第一服務載波個別的該信號強度的步驟之前，所述方法更包括：反應於判定該終端裝置具有一先前通信記錄，從該至少一通信系統中選擇對應於該先前通信記錄的一者作為該終端裝置的該主通信系統。
如請求項1所述的方法，其中在偵測該至少一第一服務載波個別的該信號強度的步驟之前，所述方法更包括：反應於判定該終端裝置僅支援單一通信系統，選擇該單一通信系統作為該終端裝置的該主通信系統。
如請求項1所述的方法，其中反應於判定該至少一第一服務載波中不存在任何第二服務載波，所述方法更包括：從該至少一第一服務載波中找出最接近對應的該第一門檻值的一者作為特定服務載波，並從該至少一通信系統中選擇對應於該特定服務載波的一者作為該終端裝置的該主通信系統。
如請求項1所述的方法，其中反應於判定該至少一第二服務載波未屬於不同的通信系統，所述方法更包括：從該至少一通信系統中選擇對應於該至少一第二服務載波的一者作為該終端裝置的該主通信系統。
如請求項1所述的方法，其中各該載波群組中的該第三服務載波在對應的該載波群組中具有一最高信號強度。
如請求項1所述的方法，其中對於該些載波群組中的第k個載波群組而言，對應的該第三服務載波的該載波閒置頻寬占用比表徵為：Carrier^k _{k_idle}=[1-(UsedBandwidth^k/Bandwidth^k)]xSystem^k _SE ，其中UsedBandwidth^k為對應於所述第k個載波群組的該第三服務載波的被使用頻譜資源，Bandwidth^k為對應於所述第k個載波群組的該第三服務載波的總頻譜資源，System^k _SE為對應於所述第k個載波群組的通信系統的系統頻譜使用效益。
如請求項1所述的方法，其中反應於判定只存在單一個該第四服務載波或不存在該第四服務載波，所述方法更包括：從該至少一通信系統中選擇具最多可用載波資源的一者作為該終端裝置的該主通信系統。
如請求項1所述的方法，其中對於該些候選通訊信統中的第k個候選通信系統而言，對應的該些第五服務載波的該平均載波閒置頻寬占用比表徵為：System^k _idle=[1-(UsedBandwidth^k ₁+UsedBandwidth^k ₂+...+UsedBandwidth^k _n)/(Bandwidth^k ₁+Bandwidth^k ₂+...+Bandwidth^k _n)]x Systems^k _SE，其中UsedBandwidth^k _i為所述第k個候選通信系統中的第i個第五服務載波的被使用頻譜資源，i介於1及n之間，n為對應於所述第k個候選通信系統的該些第五服務載波的總數，Bandwidth^k _i為所述第k個候選通信系統中的第i個第五服務載波的的總頻譜資源，Systems^k _SE為所述第k個候選通信系統的系統頻譜使用效益。
如請求項1所述的方法，其中該特定通信系統對應的該平均載波閒置頻寬占用比在該些候選通信系統中為最高。
一種終端裝置，包括：一儲存電路，其儲存多個模組；一處理器，其耦接該儲存電路，並存取該些模組以執行下列步驟：偵測至少一第一服務載波個別的信號強度，其中各該第一服務載波屬於該終端裝置支援的至少一通信系統的其中之一；反應於判定該至少一第一服務載波中存在至少一第二服務載波，判斷該至少一第二服務載波是否屬於不同的通信系統，其中各該第二服務載波的該信號強度高於對應的一第一門檻值；反應於判定該至少一第二服務載波屬於不同的通信系統，將該至少一第二服務載波區分為對應於不同通信系統的多個載波群組，在各該載波群組中各找出一第三服務載波，並估計各該載波群組的該第三服務載波的一載波閒置頻寬占用比；反應於判定各該載波群組的該第三服務載波中存在多個第四服務載波，找出對應於該些第四服務載波的多個候選通信系統，並取得各該候選通信系統對應的多個第五服務載波，其中各該第四服務載波的該載波閒置頻寬占用比高於一第二門檻值；估計各該候選通信系統對應的該些第五服務載波的一平均載波閒置頻寬占用比；依據各該候選通信系統對應的該平均載波閒置頻寬占用比從該些候選通信系統中選擇一特定通信系統作為該終端裝置的一主通信系統。