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TWI469599B - 無線行動通訊方法 - Google Patents

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TWI469599B
TWI469599B TW101120767A TW101120767A TWI469599B TW I469599 B TWI469599 B TW I469599B TW 101120767 A TW101120767 A TW 101120767A TW 101120767 A TW101120767 A TW 101120767A TW I469599 B TWI469599 B TW I469599B
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Huai Lei Fu
Phone Lin
Yi Bing Lin
Ying Rong Sung
Hsin Hann Tsai
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Arcadyan Technology Corp
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

無線行動通訊方法
本揭露是有關於一種無線行動通訊方法。
行動通訊已在現代人們生活中扮演重要角色。消費者希望能在任何時間任何地點來使用行動通訊，如用手機打電話或用手機上網。
以目前而言，「通用行動通訊系統」(Universal Mobile Telecommunication System,UMTS)試著滿足人們對行動通訊的需求。一般來說，UMTS主要分為三大部分：用戶設備(User Equipment,UE，亦可稱為行動終端(mobile station(MS))、UMTS陸地無線電接取網路(UMTS Terrestrial Radio Access Network,UTRAN)與核心網(Core Network,CN)。
行動終端(Mobile station,MS)為用戶之行動終端設備，比如手機等，讓用戶能透過MS而上網、打電話等。
UTRAN提供行動終端來存取核心網的服務，其包括無線電網路子系統(Radio Network Subsystem,RNS)。RNS包含無線電網路控制器(Radio Network Controller,RNC)與許多大型基地台(Macro base station，MBS)。大型基地台負責對1個或多個手機的無線電傳送與接收。RNC控制無線電資源使用。
核心網則負責信令(signaling)的交換。核心網耦接至PSTN(公眾交換電話網路，Public Switched Telephone Network，即一般市話與行動電路)/ISDN(整合服務數位網 路，Integrated Services Digital Network)和網際網路(Internet)等外部網路。
行動通訊網路是由許多蜂巢(cell)組成。各種基地台可能有著不同的涵蓋範圍、系統容量、與輸出功率。依涵蓋範圍(或稱輸出功率)，基地台可分類為：大型基地台(Macrocell base station)、微型基地台(Microcell base station)、特微型基地台(Picocell base station)與毫微微蜂巢式基地台(Femtocell base station)。
在稠密行動電話區域(如車站、購物商場等)中，微型基地台與特微型基地台可增加網路傳輸容量。毫微微蜂巢式技術具有低建構成本的優勢，故而，可在室內環境中用以支援無線行動通訊。毫微微蜂巢式基地台涵蓋範圍更小，主要是用來彌補其它基地台無法涵蓋的區域，通常用於住宅或小型商業環境(如辦公室)。
通常來說，毫微微蜂巢式基地台乃是由電池供電。故而，如能減少毫微微蜂巢式基地台的功率消耗(power consumption)與訊息負擔(message overhead)，可有效延長其電池使用期間。
本揭露實施例係有關於一種無線行動通訊方法，當毫微微蜂巢式閘道器接收到核心網所傳來的尋呼信號(paging message)時，毫微微蜂巢式閘道器會擋住此尋呼信號，不讓尋呼信號送至毫微微蜂巢式基地台，故而，毫微微蜂巢式基地台不傳送尋呼信號至目的行動終端，而是由大型基地台將尋呼信號送至目的行動終端。
根據本揭露之一示範性實施例，提出一種無線行動通訊方法，包括：於一無線行動通訊服務到達一核心網時，該核心網發出一尋呼信號給至少一大型基地台及至少一毫微微蜂巢式閘道器；在接收該尋呼信號後，該大型基地台尋呼(paging)位於其涵蓋範圍內的至少一行動終端；該毫微微蜂巢式閘道器阻擋由該核心網所發出該尋呼信號，使得被該毫微微蜂巢式閘導器所管轄的至少一毫微微蜂巢式基地台不對該行動終端進行尋呼；以及於一目的行動終端接收到該尋呼信號後，該目的行動終端建立信令連接，以使得對該目的行動終端的一呼叫(call)建立。其中一大型基地台的無線信號涵蓋範圍內包含至少一毫微微蜂巢式基地台的無線信號涵蓋範圍。
為了對本案之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
於本案實施例中，毫微微蜂巢式閘道器會擋住由核心網所傳的尋呼信號，故而，毫微微蜂巢式基地台不傳送尋呼信號至目的行動終端，以減少毫微微蜂巢式基地台的尋呼成本，即降低毫微微蜂巢式基地台的功率消耗與訊息負擔。
第1圖顯示根據本案實施例之無線行動通訊系統之系統架構圖。如第1圖所示，無線行動通訊系統100包括：無線電網路控制器110、大型基地台(Macro base station,MBS)120、毫微微蜂巢式閘道器(Femto Gateway,FGW)130、多個毫微微蜂巢式基地台(Femtocell base station,FBS)140與行動終端(Mobile Station,MS)150。無線電網路控制器110與毫微微蜂巢式閘道器130透過核心網(CN)160而連接至網際網路170。
雖然第1圖顯示一個無線電網路控制器110、一個毫微微蜂巢式閘道器130、一個行動終端與5個毫微微蜂巢式基地台140，但當知本案實施例並不受限於此，這些數量只是用以舉例，實際數量會依據實際需求進行配置。比如，無線行動通訊系統100可包括更多個無線電網路控制器110、更多個毫微微蜂巢式閘道器130、更多個行動終端及/或更多個毫微微蜂巢式基地台140，此皆在本案精神範圍內。
無線電網路控制器110可當成核心網160與大型基地台120間的通訊介面，負責對封包切割、重組，錯誤偵測及回復等，以在無線行動通訊系統中收發封包。無線電網路控制器110亦監控與其連接的大型基地台，並掌握在其所管轄的大型基地台涵蓋範圍內之行動終端的位置資訊。在本案實施例中，無線電網路控制器110之操作與功能未並要特別限定之，只要能達成本案實施例操作即可。
大型基地台120的無線信號涵蓋範圍(如第1圖中的Cell1 )較廣，而毫微微蜂巢式基地台140的無線信號涵蓋範圍(如第1圖中的cell1 ~cell5 )較窄。毫微微蜂巢式基地台140處於大型基地台120的涵蓋範圍內。大型基地台120與其所涵蓋範圍內的毫微微蜂巢式基地台140操作於同一頻段。甚至，一個大型基地台120的無線信號涵蓋範圍可能涵蓋數百個至數千個的毫微微蜂巢式基地台140的 無線信號涵蓋範圍。
如果行動終端150同時處於大型基地台120與毫微微蜂巢式基地台140的涵蓋範圍內的話，則行動終端150會選擇無線信號較佳的基地台，即可透過大型基地台120與或毫微微蜂巢式基地台140中無線信號較佳者而接至核心網160，進而透過核心網160來存取外部的網際網路170。
在同一個大型基地台的涵蓋範圍內的多個毫微微蜂巢式基地台會被群組於同一個位置區域(location area)內。也可以說，一個大型基地台的涵蓋範圍即是一個位置區域，而一個RNC可能管轄多個位置區域。而每一個位置區域會被配置獨一的辨別號碼(ID)，稱為LAI(Local Area Identification)。在此，大型基地台的涵蓋範圍與毫微微蜂巢式基地台的涵蓋範圍都被設置為具有相同LAI。
如果因為行動終端150是在不同大型基地台的涵蓋範圍內移動而使得行動終端150由前一位置區域移動至目前位置區域，則行動終端會啟動登入(registration)，以將其目前位置區域的LAI報告給核心網內的行動資料庫(mobility database)。
假設行動終端150是在同一個大型基地台的涵蓋範圍內移動，但其移動於不同毫微微蜂巢式基地台的涵蓋範圍之內。故而，行動終端150並不需要向核心網進行登入動作，因為其並未離開目前的大型基地台的涵蓋範圍，亦即行動終端150仍處於同一個位置區域內，其LAI仍相同。
大型基地台120及/或毫微微蜂巢式基地台130透過 廣播控制通道(Broadcast Control Channel,BCCH)來廣播其LAI，.所以，MS透過廣播控制通道來接收此廣播訊息，以辨別其目前的LAI。
受呼叫程序(call termination)是指將呼叫導(route)至目的MS的程序。在受呼叫程序中，核心網查詢其行動資料章來得到目的MS的LAI，核心網令此LA中的所有基地台來呼叫此目的MS。核心網會透過接收到目的MS的尋呼回應的基地台而建立對目的MS的呼叫。
在習知技術中，毫微微蜂巢式基地台付出尋呼成本(例如功率消耗)。考量到此，在本案實施例中，由於大型基地台120就會發出尋呼信號給目的MS，所以，由毫微微蜂巢式閘道器130將尋呼信號擋住，使得毫微微蜂巢式基地台不會收到尋呼信號。如此一來，毫微微蜂巢式基地台不須傳送尋呼信號給MS，能進一步降低其功率消耗。
在本案實施例中，毫微微蜂巢式基地台不須傳送尋呼信號給MS，而是，MS透過廣播控制通道來接收由大型基地台所發出的尋呼信號。
現請參考第2圖，其顯示根據本案實施例之無線行動通訊之流程圖。如第2圖所示，於步驟205中，當有無線行動通訊服務(其目的為MS)到達核心網160時，核心網會查詢行動資料庫，以得到此目的MS的LAI。在此，無線行動通訊服務比如是呼叫(call)，其包括：電話語音服務及/或數據傳輸服務(亦即上網)，或其任意組合。
核心網會下令與目的MS處於同一個位置區域內的所有基地台(包括大型基地台與毫微微蜂巢式閘道器)來尋 呼此目的MS。故而，於步驟210中，核心網發出尋呼信號給服務這些基地台的RNC及/或毫微微蜂巢式閘道器。
於步驟215中，在接收此尋呼信號後，大型基地台建立起尋呼與通知控制功能實體(PNFE,paging and notification functional entity)信號，以將此尋呼信號送至其所涵蓋的範圍內，來尋呼此目的MS。另外，於步驟215中，毫微微蜂巢式閘道器則會阻擋此尋呼信號。也就是說，毫微微蜂巢式閘道器不會發出此PNFE信號。故而，在此實施例中，由於毫微微蜂巢式閘道器阻擋住尋呼信號，故而被此毫微微蜂巢式閘導器所管轄的毫微微蜂巢式基地台將不會收到尋呼信號，也不會將此尋呼信號傳至其所涵蓋的MS。所以，毫微微蜂巢式基地台的功率消耗可進一步減少。
於步驟220中，目的MS、毫微微蜂巢式閘道器與服務此目的MS的毫微微蜂巢式基地台之間會建立信令連接(signaling connection)，以彼此交換信令。
比如，如果MS透過BCCH接收到尋呼信號，MS會檢查其內部所儲存的最強信號基地台的ID。詳細地說，在MS內部的記憶體會儲存一基地台強度表，此強度表會顯示出曾服務過此MS的基地台的信號強度。如果最強信號基地台為毫微微蜂巢式基地台的話，則MS透過BCCH來傾聽由最強信號毫微微蜂巢式基地台所送來的信號。MS建立信令連接，來透過最強信號毫微微蜂巢式基地台來建立與毫微微蜂巢式閘道器間之連接。
如果最強信號基地台為大型基地台的話，則MS建立 信令連接，以透過大型基地台而連接至RNC。
於步驟225中，於目的MS接收到尋呼信號後，目的MS發出尋呼反應(paging response)信號給服務此目的MS的毫微微蜂巢式基地台、毫微微蜂巢式閘道器與核心網。
於步驟230中，進行認證與安全保護。比如，核心網對大型基地台進行認證與安全保護。如果大型基地台通過核心網的認證與安全保護的話，則大型基地台對目的MS、毫微微蜂巢式閘道器與毫微微蜂巢式基地台進行認證與安全保護。
於步驟235中，核心網對目的MS進行呼叫設定(call setup)。比如，核心網對毫微微蜂巢式閘道器、毫微微蜂巢式基地台與目的MS進行呼叫設定。
於步驟240中，回應於此呼叫設定，目的MS確定呼叫。比如，目的MS透過毫微微蜂巢式閘道器與毫微微蜂巢式基地台而發出呼叫確定(call confirm)信號給核心網。
於步驟245中，核心網進行RAB設置(RAB assignment)。RAB是無線電存取承載(Radio Access Bearer)，其代表行動終端和核心網之間的連接協議。 於步驟250中，目的MS發出通知信令給毫微微蜂巢式閘道器、毫微微蜂巢式基地台與核心網。
於步驟255中，目的MS與毫微微蜂巢式閘道器、毫微微蜂巢式基地台與核心網之間連接。
於步驟260中，核心網發出連接通知(connection acknowledge)，以確認目的MS與毫微微蜂巢式閘道器、 毫微微蜂巢式基地台與核心網之間連接。
於步驟265中，對目的MS的呼叫已建立。亦即，此呼叫已導至目的MS，所以，目的MS可以透過毫微微蜂巢式閘道器、毫微微蜂巢式基地台與核心網進行數據傳輸。比如，目的MS可連接至外部網際網路。
由上述內容可知，在本案實施例中，於尋呼MS時，由於大型基地台已進行尋呼，故而，毫微微蜂巢式基地台可不需要進行MS尋呼，如此可以降低毫微微蜂巢式基地台的尋呼功率消耗(亦即降低尋呼成本)，但不影響到對MS的尋呼。
綜上所述，雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案。本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧無線行動通訊系統
110‧‧‧無線電網路控制器
120‧‧‧大型基地台
130‧‧‧毫微微蜂巢式閘道器
140‧‧‧毫微微蜂巢式基地台
150‧‧‧行動終端
160‧‧‧核心網
170‧‧‧網際網路
205~265‧‧‧步驟
第1圖顯示根據本案實施例之無線行動通訊系統之系統架構圖。
第2圖顯示根據本案實施例之無線行動通訊之流程圖。
205~265‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種無線行動通訊方法，包括：於一無線行動通訊服務到達一核心網時，該核心網發出一尋呼信號給至少一大型基地台及至少一毫微微蜂巢式閘道器；在接收該尋呼信號後，該大型基地台尋呼位於其涵蓋範圍內的至少一行動終端；該毫微微蜂巢式閘道器阻擋由該核心網所發出該尋呼信號，使得被該毫微微蜂巢式閘導器所管轄的至少一毫微微蜂巢式基地台不對該行動終端進行尋呼；以及於一目的行動終端接收到該尋呼信號後，該目的行動終端建立信令連接，以使得該核心網對該目的行動終端的一呼叫建立。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線行動通訊方法，其中，如果一無線行動通訊服務到達一核心網時，該核心網查詢一行動資料庫，以得到該目的行動終端的一位置區域辨別號碼(LAI)；以及該無線行動通訊服務包括一電話語音服務及/或一數據傳輸服務，或其任意組合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無線行動通訊方法，其中，該核心網下令與該目的行動終端處於同一個位置區域(LA)內的該大型基地台來尋呼該目的行動終端。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之無線行動通訊方 法，其中，該核心網發出該尋呼信號給與該大型基地台處於同一個位置區域(LA)內的一無線電網路控制器及/或該毫微微蜂巢式閘道器。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之無線行動通訊方法，其中，在接收該尋呼信號後，該大型基地台建立一尋呼與通知控制功能實體(PNFE)信號，以將該尋呼信號送至其所涵蓋的範圍內，來尋呼該目的行動終端。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之無線行動通訊方法，其中，該毫微微蜂巢式閘道器不發出該尋呼與通知控制功能實體信號，故而被該毫微微蜂巢式閘導器所管轄的該毫微微蜂巢式基地台不會收到該尋呼信號，也不會將該尋呼信號傳至其涵蓋範圍內。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之無線行動通訊方法，其中，該目的行動終端、該毫微微蜂巢式閘道器與服務該目的行動終端的該毫微微蜂巢式基地台之間建立一信令連接，以彼此交換信令。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之無線行動通訊方法，其中，該目的行動終端接收到該尋呼信號後，該目的行動終端發出一尋呼反應信號給服務該目的行動終端的該毫微微蜂巢式基地台、該毫微微蜂巢式閘道器與該核心網。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之無線行動通訊方法，其中，該核心網與該目的行動終端進行認證與安全保護；該核心網對該目的行動終端進行一呼叫設定；以及該目的行動終端回應於該呼叫設定，確定該呼叫建立。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之無線行動通訊方法，更包括，該核心網進行一無線電存取承載設置；該目的行動終端發出一通知信令給該毫微微蜂巢式閘道器、該毫微微蜂巢式基地台與該核心網；該目的行動終端、該毫微微蜂巢式閘道器、該毫微微蜂巢式基地台與該核心網之間連接；該核心網發出一連接通知，以確認該目的行動終端、該毫微微蜂巢式閘道器、該毫微微蜂巢式基地台與該核心網之間連接；以及將該無線行動通訊服務導至該目的行動終端，使得該目的行動終端透過該毫微微蜂巢式閘道器、該毫微微蜂巢式基地台與該核心網進行數據傳輸。
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