TWI769007B - 毫米波存取點漫遊系統 - Google Patents

Abstract

一種毫米波存取點漫遊系統包括第一毫米波存取點、第二毫米波存取點以及漫遊控制器。第一毫米波存取點安裝於第一設定位置，具有第一信號覆蓋範圍。第二毫米波存取點安裝於二設定位置，具有第二信號覆蓋範圍，第一信號覆蓋範圍與第二信號覆蓋範圍具有換手區間。漫遊控制器有線連接第一毫米波存取點與第二毫米波存取點，依據第一設定位置與第二設定位置獲得第一毫米波存取點與第二毫米波存取點彼此的相對位置與角度。第一毫米波存取點監控使用者設備在換手區間時，第一毫米波存取點通知漫遊控制器使用者設備所在的第一角度，並要求漫遊控制器啟動換手。漫遊控制器依據第一角度計算使用者設備對於第二毫米波存取點的第二角度，並且第二毫米波存取點以波束成形方式執行接手，據此提升漫遊的切換效率。

Description

毫米波存取點漫遊系統

本發明有關於一種毫米波存取點，且特別是一種毫米波存取點漫遊系統。

一般行動通信基地台利用廣布的方式，並使基地台之間有重疊的覆蓋區域，以利使用者設備在各基地台之間移動時有充足的機會進行換手。在傳統第四代行動通信以前的換手方案，由於所使用的基地台信號涵蓋範圍較廣、信號切換容忍間隔時間較長，基地台可以使用全向性的天線進行通信連接，然後再針對需要加強通信流量的使用者裝置各別做波束成形的通信信號強化以提升通信流量。

然而，在第五代行動通信的毫米波技術應用時，毫米波信號傳輸距離較短，全向性天線的效率很差且傳輸範圍很短(如圖1的全向性天線傳輸範圍A1)，難以在基地台設計時提升能源使用與信號傳輸率的效比，因此反而改用高指向性天線(如圖1的指向性天線傳輸範圍A2)，或波束成形技術(如圖2的天線陣列2的波束成形傳輸範圍A3)，因此造成毫米波基地台(或存取器)布建時的一個矛盾問題，如何提供良好的換手機制，也維持毫米波基地台(或存取器)的使用效率，這是一個兩難的問題，一般需要解決這個問題則需要在毫米波基地台(或存取器)上同時設置全向性天線 與高指向性天線，兩種以上不同天線之間做切換，達到效能的要求，但是設備成本與系統架構設計會複雜化，難以降低毫米波行動網路或無線網路區塊的鋪設成本。

為了解決前述的技術問題，本發明實施例提供一種毫米波存取點漫遊系統，存取點只需要配置一種能夠執行波束成形的天線，免去全向性天線，減少硬體成本。所述毫米波存取點漫遊系統包括第一毫米波存取點、第二毫米波存取點以及漫遊控制器。第一毫米波存取點安裝於第一設定位置，具有第一信號覆蓋範圍。第二毫米波存取點安裝於第二設定位置，具有第二信號覆蓋範圍，第一信號覆蓋範圍與第二信號覆蓋範圍具有重疊範圍，重疊範圍為換手區間。漫遊控制器有線連接第一毫米波存取點與第二毫米波存取點，依據第一設定位置與第二設定位置獲得第一毫米波存取點與第二毫米波存取點彼此的相對位置與相對角度。第一毫米波存取點監控使用者設備在第一信號覆蓋範圍之內所在位置的第一角度，其中當使用者設備移動到換手區間時，第一毫米波存取點通知漫遊控制器使用者設備所在位置的第一角度，並要求漫遊控制器啟動換手，其中漫遊控制器依據第一角度計算使用者設備對於第二毫米波存取點的第二角度，並且第二毫米波存取點以波束成形方式執行接手。

綜上所述，本發明實施例提供一種毫米波存取點漫遊系統，毫米波存取點可避免使用全向性天線，利用漫遊控制器通知存取器所需要的波束成形角度，改善毫米波存取器在漫遊切換的效率，而達到兼具漫遊切換效率與維持通信效能的效果，具 有很高的產業應用價值。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅是用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1:全向性天線

2:天線陣列

3:漫遊控制器

A1、A2、A3:傳輸範圍

AP1:第一毫米波存取點

AP2:第二毫米波存取點

P1:第一位置

P2:第二位置

UE:使用者設備

HDF:換手區間

A31:第一信號覆蓋範圍

A32:第二信號覆蓋範圍

BA1:波束成形方向

BA2:波束成形方向

圖1是傳統的天線的通信範圍的示意圖。

圖2是傳統的波束成形天線的通信範圍的示意圖。

圖3是本發明實施例提供的毫米波存取點漫遊系統的示意圖。

請參照圖3，本實施例提供一種毫米波存取點漫遊系統，存取點只需要配置一種能夠執行波束成形的天線，不需要全向性天線，減少硬體成本。所述毫米波存取點漫遊系統包括第一毫米波存取點AP1、第二毫米波存取點AP2以及漫遊控制器3。第一毫米波存取點AP1安裝於第一設定位置P1，具有第一信號覆蓋範圍A31。第二毫米波存取點AP2安裝於第二設定位置P2，具有第二信號覆蓋範圍A32，第一信號覆蓋範圍A31與第二信號覆蓋範圍A32具有重疊範圍，重疊範圍為換手區間HDF。漫遊控制器3有線連接第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2，依據第一設定位置P1與第二設定位置P2獲得第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2彼此的相對位置與相對角度。第一毫米波存取點 AP1監控使用者設備UE在第一信號覆蓋範圍A31之內所在位置的第一角度，其中當使用者設備UE移動到換手區間HDF時，第一毫米波存取點AP1通知漫遊控制器3使用者設備UE所在位置的第一角度，並要求漫遊控制器3啟動換手。漫遊控制器3依據第一角度計算使用者設備UE對於第二毫米波存取點AP2的第二角度，並且第二毫米波存取點AP2以波束成形方式執行接手。上述的使用者設備UE例如為第五代行動通信裝置，諸如智能手機、平板電腦、筆記型電腦等，但不限於此。

上述的使用者設備UE所在位置的第一角度是第一毫米波存取點AP1與使用者設備UE通信的波束成形方向BA1所指向的角度，使用者設備UE在第二毫米波存取點AP2的第二角度是第二毫米波存取點AP2與使用者設備UE通信的波束成形方向BA2所指向的角度。也就是說第二毫米波存取點AP2依據漫遊控制器3的通知而得到波束成形方向BA2，如此可以無縫直接執行換手，不需要耗費時間讓第二毫米波存取點AP2改變波束方向做各方向通信連接的掃瞄，而可直接使第二毫米波存取點AP2與使用者設備UE在第一時間做通信連接，達到換手工作不延遲的效果。也不需要讓第一毫米波存取點AP1在換手完成之前持續等待以維持使用者設備UE的通信，而浪費第一毫米波存取點AP1的使用效率。

示範性地，第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2的無線通信頻帶是28GHz，但不以此為限。用於第五代行動信技術的頻帶在各國的使用執照有許多不同的毫米波頻段，本發明亦可應用於不同的毫米波頻段。而為了符合第五代行動通信的規格要求，漫遊控制器3可以光纖連接第一毫米波存取點AP1與第 二毫米波存取點AP2。

再者，漫遊控制器3依據第一設定位置P1與第二設定位置P2獲得第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2彼此的相對位置與相對角度的方式可以有至少兩種。第一示範性例子為：將一測試設備設置於換手區間HDF，所述測試設備可為與上述使用者設備UE相同或類似的裝置。利用測試設備測試換手區間HDF對於第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2的角度範圍，所述換手區間具有兩個邊界位置，即第一信號覆蓋範圍A31與第二信號覆蓋範圍A32所重疊範圍中相對於第一毫米波存取點AP1的角度位置差異最大的兩邊，也是第一信號覆蓋範圍A31與第二信號覆蓋範圍A32所重疊範圍中相對於第二毫米波存取點AP2的角度位置差異最大的兩邊。所述兩個邊界位置兩者的中間為一中間位置，所述中間位置即為第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2兩者所連直線所通過。當一個測試設備位於所述中間位置，第一毫米波存取點AP1監控測試設備在第一信號覆蓋範圍A31之內所在位置的第三角度，第二毫米波存取點AP2監控測試設備在第二信號覆蓋範圍A32之內所在位置的第四角度，所述第三角度與所述第四角度為第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2進行換手的一個基準角度。接著，在一種較簡單的情況，當第一信號覆蓋範圍A31與第二信號覆蓋範圍A32大小相同時，例如第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2兩者為相同的存取點，使用者設備UE在第二毫米波存取點AP2的第二角度是依據使用者設備UE所在的第一角度與測試設備所在的第三角度的角度差所得到。也就是，第一角度與第三角度的角度差即為第二角度與 第四角度的角度差。在別種情況，第一信號覆蓋範圍A31與第二信號覆蓋範圍A32大小不同，其中當第二信號覆蓋範圍A32較第一信號覆蓋範圍A31小時，第二角度與第四角度的角度差會大於第一角度與第三角度的角度差；其中當第二信號覆蓋範圍A32較第一信號覆蓋範圍A31大時，第二角度與第四角度的角度差會小於第一角度與第三角度的角度差，如此多了一個距離影響的變數。

不同於前述的第一示範性例子，第二個示範性例子為，依據第一設定位置P1與第二設定位置P2的實體量測距離、實體量測角度而獲得第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2彼此的相對位置與相對角度。此例的實體量測可在佈設第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2時基於空間量測而輕易完成，然後再將資料輸入到漫遊控制器3。此例子的量測方式與前述的第一示範性例子不同的是，此方式與第一毫米波存取點AP1與第二毫米波存取點AP2的性能、信號覆蓋範圍無關。

綜上所述，本發明實施例所提供的一種毫米波存取點漫遊系統，利用漫遊控制器通知存取器所需要的波束成形角度，毫米波存取點可避免使用全向性天線，改善毫米波存取器在漫遊切換的效率，而達到兼具漫遊切換效率與維持通信效能的效果，具有很高的產業應用價值。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

3:漫遊控制器

A1、A2、A3:傳輸範圍

AP1:第一毫米波存取點

AP2:第二毫米波存取點

P1:第一位置

P2:第二位置

UE:使用者設備

HDF:換手區間

A31:第一信號覆蓋範圍

A32:第二信號覆蓋範圍

BA1:波束成形方向

BA2:波束成形方向

Claims (10)

1. 一種毫米波存取點漫遊系統，包括：一第一毫米波存取點，安裝於一第一設定位置，具有一第一信號覆蓋範圍；一第二毫米波存取點，安裝於一第二設定位置，具有一第二信號覆蓋範圍，該第一信號覆蓋範圍與該第二信號覆蓋範圍具有一重疊範圍，該重疊範圍為一換手區間；一漫遊控制器，有線連接該第一毫米波存取點與該第二毫米波存取點，依據該第一設定位置與該第二設定位置獲得該第一毫米波存取點與該第二毫米波存取點彼此的相對位置與相對角度；一使用者設備，該第一毫米波存取點監控該使用者設備在該第一信號覆蓋範圍之內所在位置的一第一角度，其中當該使用者設備移動到換手區間時，該第一毫米波存取點通知該漫遊控制器該使用者設備所在位置的該第一角度，並要求該漫遊控制器啟動換手，其中該漫遊控制器依據該第一角度計算該使用者設備對於該第二毫米波存取點的一第二角度，並且該第二毫米波存取點以波束成形方式執行接手。
2. 根據請求項第1項所述之毫米波存取點漫遊系統，其中該第一角度是該第一毫米波存取點與該使用者設備通信的波束成形方向所指向的角度，該第二角度是該第二毫米波存取點與該使用者設備通信的波束成形方向所指向的角度。
3. 根據請求項第1項所述之毫米波存取點漫遊系統，其中該第一毫米波存取點與該第二毫米波存取點的無線通信頻帶是28GHz。
4. 根據請求項第1項所述之毫米波存取點漫遊系統，其中該漫遊 控制器以光纖連接該第一毫米波存取點與該第二毫米波存取點。
5. 根據請求項第1項所述之毫米波存取點漫遊系統，其中該使用者設備是第五代行動通信裝置。
6. 根據請求項第1項所述之毫米波存取點漫遊系統，其中將一測試設備設置於該換手區間，利用該測試設備測試該換手區間對於該第一毫米波存取點與該第二毫米波存取點的一角度範圍，該換手區間具有兩個邊界位置，所述兩個邊界位置兩者的中間為一中間位置，所述中間位置即為該第一毫米波存取點與該第二毫米波存取點兩者所連直線所通過，其中當該測試設備位於該中間位置，該第一毫米波存取點監控該測試設備在該第一信號覆蓋範圍之內所在位置的一第三角度，該第二毫米波存取點監控該測試設備在該第二信號覆蓋範圍之內所在位置的一第四角度，該第三角度與該第四角度為該第一毫米波存取點與該第二毫米波存取點進行換手的基準角度。
7. 根據請求項第6項所述之毫米波存取點漫遊系統，其中當該第一信號覆蓋範圍與該第二信號覆蓋範圍大小相同時，該使用者設備在該第二毫米波存取點的該第二角度是依據該使用者設備所在的該第一角度與該測試設備所在的該第三角度的角度差所得到。
8. 根據請求項第7項所述之毫米波存取點漫遊系統，其中該第一角度與該第三角度的角度差即為該第二角度與該第四角度的角度差。
9. 根據請求項第1項所述之毫米波存取點漫遊系統，其中依據該第一設定位置與該第二設定位置的實體量測距離、實體量測角度而獲得該第一毫米波存取點與該第二毫米波存取點彼此的相對位 置與相對角度。
10. 根據請求項第1項所述之毫米波存取點漫遊系統，其中該第一毫米波存取點與該第二毫米波存取點兩者為相同的存取點。

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