TWI413428B - 無線通訊系統管理佇列功能的方法及其相關裝置 - Google Patents

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Description

無線通訊系統管理佇列功能的方法及其相關裝置
本發明關於一種用於無線通訊系統中管理佇列功能的方法及其相關裝置，尤指一種用於無線通訊系統中管理一細胞更新程序之佇列功能的方法及其相關裝置。
第三代行動通訊技術採用寬頻劃碼多工接取(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)的無線接取方式，其係用以提供高度頻譜利用效率、無遠弗屆的覆蓋率及高品質、高速率的多媒體資料傳輸，同時更能滿足各種不同的QoS服務要求，提供具彈性的多樣化雙向傳輸服務，並提供較佳的通訊品質，有效降低通訊中斷率。
以全球行動電信系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)而言，第三代行動通訊系統包含用戶端設備(User Equipment，UE)、無線通訊接取網路(UMTS Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)及核心網路(Core Network，CN)三大部分，使用的通訊協定包括接取相關部分(Access Stratum，AS)和非接取相關部分(Non－Access Stratum，NAS)。接取相關部分包含無線資源控制(Radio Resource Control，RRC)、無線鏈結控制(Radio Link Control，RLC)、媒體存取控制(Media Access Control，MAC)、封包資料聚合協定(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)、廣播及多重播送控制(Broadcast/Multicast Control，BMC)等數個功能不同的子層。上述各子層的運作，係業界所習知，在此不贅述。
無線資源控制為第三層通訊協定，係接取相關部分之通訊協定的核心，舉凡無線資源訊息交換、無線資源設定控制、QoS控制、通道傳輸格式設定控制、封包切割重整處理控制及非接取相關部分之通訊協定傳輸處理等，皆由無線資源控制層進行。在用戶端與網路端(無線通訊接取網路)之間，無線資源控制層是透過無線資源控制程序交換無線資源控制訊息(RRC Message)。無線資源控制訊息是由許多資訊元(Information Elements，IE)所組成，用來攜帶必要的資訊，以設定、改變或釋放第二層協定(無線鏈結控制、媒體存取控制)及第一層協定(實體層)的協定實體，從而建立、調整或取消資料交換通道，以期進行資料封包交換。
根據第三代行動通訊聯盟(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)所制定之無線資源控制協定規範，無線資源控制程序中具有一細胞更新(Cell Update)程序，一般由用戶端啟動，用來將行動狀況告知網路端。細胞更新程序中的無線資源控制訊息交換是由用戶端先傳送一細胞更新(CELL UPDATE)訊息至網路端，再由網路端回傳一細胞更新確認(CELL UPDATE CONFIRM)訊息，最後用戶端根據訊息內容進行無線電承載重設 或釋放、行動資訊更新或傳輸通道重置等等。
細胞更新程序中具有一佇列功能，用來讓網路端於一服務頻率層擁塞時，轉移用戶端至另一頻率層等待一段時間後再重新啟動細胞更新程序，相關操作流程如下。於用戶端啟動細胞更新程序時，用戶端傳送細胞更新訊息至網路端，而網路端則在細胞更新確認訊息中置入「頻率資訊」(Frequency info)與「等待時間」(wait time)兩個資訊元，以指示用戶端進行佇列功能。接著，細胞傳呼通道狀態的用戶端根據「頻率資訊」資訊元所指示之頻率層，選擇一特定細胞，而無線註冊網域傳呼通道狀態的用戶端則根據所指示之頻率層，選擇一特定無線註冊網域中的細胞。最後，根據「等待時間」資訊元，用戶端先在轉移頻率層上進入等待狀態一預設時間，再重新啟動細胞更新程序。其中，「頻率資訊」資訊元所指示之頻率層不為用戶端當前所在之頻率層。
然而，在網路端之一服務頻率層發生擁塞時，附近之頻率層可能處於更加擁塞的狀態，或是附近並沒有其他頻率層存在，如此一來，網路端將無法佇列用戶端。
因此，本發明提供用於一無線通訊系統之一網路端中管理透過一細胞更新程序來佇列一用戶端之佇列功能的方法及其相關裝置，以避免佇列功能失敗。
本發明係揭露一種用於一無線通訊系統之一網路端中管理一用戶端之一佇列功能的方法。該用戶端處於用來接收下鏈路信令之一傳呼狀態。該方法包含有透過一細胞更新程序，佇列該用戶端於該用戶端當前所在之一頻率層，並保持該用戶端在該傳呼狀態中。
本發明另揭露一種用於無線通訊系統之通訊裝置，用以管理一用戶端之一佇列功能，以防止佇列該用戶端失敗。該用戶端處於用來接收下鏈路信令之一傳呼狀態。該通訊裝置包含有一控制電路、一中央處理器及一儲存裝置。該控制電路用來實現該通訊裝置的功能。該中央處理器設於該控制電路中，用來執行一程式碼以操控該控制電路。該儲存裝置設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來儲存該程式碼。其中，該程式碼包含有透過一細胞更新程序，佇列該用戶端於該用戶端當前所在之一頻率層，並保持該用戶端在該傳呼狀態中。
本發明另揭露一種用於一無線通訊系統之一用戶端中進行一佇列功能的方法。該用戶端處於用來接收下鏈路信令之一傳呼狀態。該方法包含有啟動一細胞更新程序，以及若該細胞更新程序之一接收訊息中包含用來提供該佇列功能的一等待時間之一第一資訊元且不包含用來提供佇列頻率層之一第二資訊元時，佇列於當前所在之一頻率層，並保持在該傳呼狀態中。
本發明另揭露一種用於無線通訊系統之通訊裝置，用以管理一佇列功能，以防止該佇列功能進行失敗。該通訊裝置處於用來接收下鏈路信令之一傳呼狀態。該通訊裝置包含有一控制電路、一中央處理器及一儲存裝置。該控制電路用來實現該通訊裝置的功能。該中央處理器設於該控制電路中，用來執行一程式碼以操控該控制電路。該儲存裝置設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來儲存該程式碼。其中，該程式碼包含有啟動一細胞更新程序，以及若該細胞更新程序之一接收訊息中包含用來提供該佇列功能的一等待時間之一第一資訊元且不包含用來提供佇列頻率層之一第二資訊元時，佇列於當前所在之一頻率層，並保持在該傳呼狀態中。
請參考第1圖，第1圖為一無線通訊系統10之示意圖。無線通訊系統10較佳地為一第三代行動通訊系統，其簡略地係由一網路端及複數個用戶端所組成。在第1圖中，網路端及用戶端係用來說明無線通訊系統10之架構；實際上，網路端可視不同需求包含有複數個基地台、無線網路控制器等；而用戶端則可能是行動電話、電腦系統等設備。
請參考第2圖，第2圖為一無線通訊裝置100之功能方塊圖。無線通訊裝置100可以用來實現第1圖中網路端或用戶端。為求 簡潔，第2圖僅繪出無線通訊裝置100之一輸入裝置102、一輸出裝置104、一控制電路106、一中央處理器108、一儲存裝置110、一程式碼112及一收發器114。在無線通訊裝置中，控制電路106透過中央處理器108執行儲存於儲存裝置110的程式碼112，從而控制無線通訊裝置100之運作，可透過輸入裝置102(如鍵盤)接收使用者輸入之訊號，或透過輸出裝置104(如螢幕、喇叭等)輸出畫面、聲音等訊號。收發器114用以接收或發送無線訊號，將所接收之訊號傳送至控制電路106，或將控制電路106所產生之訊號以無線電方式輸出。換言之，以通訊協定之架構而言，收發器114可視為第一層的一部分，而控制電路106則用來實現第二層及第三層之功能。
請繼續參考第3圖，第3圖為第2圖中程式碼112之示意圖。程式碼112包含有一應用程式層200、一第三層202、一第二層206連接於一第一層218。一無線資源控制單元222位於第三層202，用來根據無線資源控制訊息(RRC Message)及資訊元(Information Element，IE)，控制第一層218及第二層206，並透過無線資源控制程序與其他無線通訊裝置交換信令。
在無線通訊裝置100用於實現網路端的情況下，若一傳呼狀態中的用戶端啟動細胞更新程序時，無線通訊裝置100可佇列用戶端。較佳地，傳呼狀態為一細胞傳呼通道(CELL_PCH)或一無線註冊區域傳呼通道(URA_PCH)，而此狀態下的用戶端一般 僅接收下鏈路信令，並透過細胞更新程序才能與無線通訊裝置100進行信令交換。在此情況下，本發明實施例提供一佇列管理程式碼220，以避免佇列用戶端失敗。請參考第4圖，第4圖為本發明實施例流程40之流程圖。流程40用於無線通訊系統10之網路端中管理一用戶端之一佇列功能，其可被編譯為佇列管理程式碼220，並包含以下步驟：步驟400：開始。
步驟401：接收一用戶端啟動一細胞更新程序而傳送之一細胞更新訊息。
步驟402：透過該細胞更新程序之一細胞更新確認訊息，佇列該用戶端於該用戶端當前所在之一頻率層，並保持該用戶端在該傳呼狀態中。
步驟404：結束。
根據流程40，本發明實施例透過細胞更新程序之訊息交換，佇列用戶端於當前的頻率層，並保持用戶端在傳呼狀態中。換句話說，於佇列期間，用戶端不轉移操作頻率層及其無線資源控制狀態。
細胞更新程序之訊息交換包含從用戶端上傳至網路端之一細胞更新(CELL UPDATE)訊息，以及從網路端回覆用戶端之一細胞更新確認(CELL UPDATE CONFIRM)訊息。細胞更新訊息除了告知網路端用戶端當前的通訊情況，也用來啟動細胞更新程序。
較佳地，為了指示用戶端停留於當前的頻率層，網路端僅置入一等待時間(wait time)資訊元於一細胞更新確認訊息中，但不置入一頻率資訊(Frequency info)資訊元，接著再傳送細胞更新確認訊息給用戶端。用戶端根據等待時間資訊元的一預設時間，停留在佇列功能的一等待狀態中至少該預設時間。頻率資訊(Frequency info)資訊元用來指示佇列用戶端之頻率層，其中所指示的頻率層不為用戶端當前的頻率層。此外，於停留在等待狀態中至少該預設時間之後，用戶端重新啟動細胞更新程序。
當無線通訊裝置100作為用戶端時，無線資源控制單元222可轉換無線通訊裝置100於閒置(Idle)、細胞傳呼通道、無線註冊區域傳呼通道、細胞前向接取通道(CELL_FACH)或細胞專屬通道(CELL_DCH)狀態之間。其中，細胞傳呼通道(CELL_PCH)及無線註冊區域傳呼通道(URA_PCH)皆為一傳呼狀態，此狀態下的無線通訊裝置100一般僅接收下鏈路信令，並透過細胞更新程序才能與網路端進行信令交換。
另外，若無線通訊裝置100係實現傳呼狀態之用戶端時，本發明實施例提供其它處理方式。請參考第5圖，第5圖為本發明實施例流程50之流程圖。流程50用於無線通訊系統10之一用戶端中管理一佇列功能，該用戶端處於用來接收下鏈路信令之一傳呼狀態。流程50可被編譯為佇列管理程式碼220，並包含以下步 驟： 步驟500：開始。
步驟502：啟動一細胞更新程序。
步驟504：若該細胞更新程序之一接收訊息中包含用來提供該佇列功能的一等待時間之一第一資訊元且不包含用來提供佇列頻率層之一第三資訊元時，佇列於當前所在之一頻率層，並保持在該傳呼狀態中。
步驟506：結束。
根據流程50，當傳呼狀態中的用戶端啟動一細胞更新程序之後，用戶端會接收一接收訊息。若接收訊息中包含用來提供佇列功能的一等待時間之一第一資訊元但不包含用來提供佇列頻率層之一第二資訊元時，則用戶端佇列於當前之頻率層，並保持在傳呼狀態中。較佳地，根據第一資訊元所提供之等待時間，用戶端進入佇列功能之一等待狀態至少該等待時間，並於該等待時間結束之後，重新啟動細胞更新程序。
較佳地，接收訊息為一細胞更新確認(CELL UPDATE CONFIRM)訊息，第一資訊元為一等待時間(wait time)資訊元，第二資訊元係一頻率資訊(Frequency info)資訊元。
因此，透過流程40及50相互配合，用戶端於進行佇列功能時，可停留在當前的頻率層並保持在傳呼狀態中。
特別注意的是，本發明實施例可與習知技術搭配來管理佇列功能。舉例來說，當用戶端啟動細胞更新程序之後，網路端可以根據所有頻率層的使用狀況，決定用戶端要進入的頻率層。若用戶端當前所在之頻率層以外的頻率層皆為擁塞狀態或不存在時，網路端佇列用戶端於原來的頻率層，並保持在同樣的傳呼狀態。
在習知技術中，於用戶端進行佇列功能時，網路端是不允許用戶端停留在原來的頻率層，必須轉移至其他頻率層。相對地，本發明實施例允許用戶端停留在原來的頻率層，以避免因其他頻率層也處於擁塞狀態或不存在時而導致佇列功能失敗。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧無線通訊系統
100‧‧‧無線通訊裝置
102‧‧‧輸入裝置
104‧‧‧輸出裝置
106‧‧‧控制電路
108‧‧‧中央處理器
110‧‧‧儲存裝置
112‧‧‧程式碼
114‧‧‧收發器
200‧‧‧應用程式層
202‧‧‧第三層
206‧‧‧第二層
218‧‧‧第一層
220‧‧‧佇列管理程式碼
222‧‧‧無線資源控制單元
40、50‧‧‧流程
400、401、402、404、500、502、504、506‧‧‧步驟
第1圖為一無線通訊系統之示意圖。
第2圖為一無線通訊裝置之功能方塊圖。
第3圖為第2圖中程式碼之示意圖。
第4圖為為本發明實施例用於一網路端的流程之流程圖。
第5圖為為本發明實施例用於一用戶端的流程之流程圖。
40‧‧‧流程
400、401、402、404‧‧‧步驟

Claims (18)

  1. 一種用於一無線通訊系統之一網路端中管理一用戶端之一佇列功能的方法，該用戶端處於一傳呼狀態，該方法包含有：透過一細胞更新(Cell Update)程序，佇列該用戶端於該用戶端當前所在之一頻率層，並保持該用戶端在該傳呼狀態中；其中更包含：置入一等待時間(wait time)資訊元於一細胞更新確認(CELL UPDATE CONFIRM)訊息中；不置入一頻率資訊(Frequency info)資訊元於該細胞更新確認訊息中；以及傳送該細胞更新確認訊息給該用戶端。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該用戶端根據該等待時間資訊元的一預設時間，停留該佇列功能之一等待狀態至少該預設時間。
  3. 如請求項2所述之方法，其中該用戶端於停留該等待狀態至少該預設時間之後，重新啟動該細胞更新程序。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該傳呼狀態係一細胞傳呼通道(CELL_PCH)狀態或一無線註冊區域傳呼通道(URA_PCH)狀態。
  5. 一種用於一無線通訊系統之通訊裝置，用以管理一用戶端之一佇列功能，以防止佇列該用戶端失敗，該用戶端處於一傳呼狀態，該通訊裝置包含有：一控制電路，用來實現該通訊裝置的功能；一中央處理器，設於該控制電路中，用來執行一程式碼以操控該控制電路；以及一儲存裝置，設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來儲存該程式碼；其中該程式碼包含有：透過一細胞更新(Cell Update)程序，佇列該用戶端於該用戶端當前所在之一頻率層，並保持該用戶端在該傳呼狀態中；其中更包含：置入一等待時間(wait time)資訊元於一細胞更新確認(CELL UPDATE CONFIRM)訊息中；不置入一頻率資訊(Frequency info)資訊元於該細胞更新確認訊息中；以及傳送該細胞更新確認訊息給該用戶端。
  6. 如請求項5所述之通訊裝置，其中該用戶端根據該等待時間資訊元的一預設時間，停留該佇列功能之一等待狀態至少該預設時間。
  7. 如請求項6所述之通訊裝置，其中該用戶端於停留該等待狀 態至少該預設時間之後，重新啟動該細胞更新程序。
  8. 如請求項5所述之通訊裝置，其中該傳呼狀態係一細胞傳呼通道(CELL_PCH)狀態或一無線註冊區域傳呼通道(URA_PCH)狀態。
  9. 一種用於一無線通訊系統之一用戶端中進行一佇列功能的方法，該用戶端處於一傳呼狀態，該方法包含有：啟動一細胞更新(Cell Update)程序；以及若該細胞更新程序之一接收訊息中包含用來提供該佇列功能的一等待時間之一等待時間(wait time)資訊元且不包含用來提供佇列頻率層之一頻率資訊(Frequency info)資訊元時，佇列於當前所在之一頻率層，並保持在該傳呼狀態中。
  10. 如請求項9所述之方法，其另包含根據該等待時間資訊元所提供之該等待時間，進入該佇列功能之一等待狀態至少該等待時間。
  11. 如請求項10所述之方法，其另包含於該等待時間結束之後，重新啟動該細胞更新程序。
  12. 如請求項9所述之方法，其中該接收訊息係一細胞更新確認 (CELL UPDATE CONFIRM)訊息。
  13. 如請求項9所述之方法，其中該傳呼狀態係一細胞傳呼通道(CELL_PCH)狀態或一無線註冊區域傳呼通道(URA_PCH)狀態。
  14. 一種用於一無線通訊系統之通訊裝置，用以管理一佇列功能，以防止該佇列功能進行失敗，該通訊裝置處於一傳呼狀態，該通訊裝置包含有：一控制電路，用來實現該通訊裝置的功能；一中央處理器，設於該控制電路中，用來執行一程式碼以操控該控制電路；以及一儲存裝置，設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來儲存該程式碼；其中該程式碼包含有：啟動一細胞更新(Cell Update)程序；以及若該細胞更新程序之一接收訊息中包含用來提供該佇列功能的一等待時間之一等待時間(wait time)資訊元且不包含用來提供佇列頻率層之一頻率資訊(Frequency info)資訊元時，佇列於當前所在之一頻率層，並保持在該傳呼狀態中。
  15. 如請求項14所述之通訊裝置，其中該程式碼另包含根據該第 一資訊元所提供之該等待時間，進入該佇列功能之一等待狀態至少該等待時間。
  16. 如請求項15所述之通訊裝置，其中該程式碼另包含於該等待時間結束之後，重新啟動該細胞更新程序。
  17. 如請求項14所述之通訊裝置，其中該接收訊息係一細胞更新確認(CELL UPDATE CONFIRM)訊息。
  18. 如請求項14所述之通訊裝置，其中該傳呼狀態係一細胞傳呼通道(CELL_PCH)狀態或一無線註冊區域傳呼通道(URA_PCH)狀態。
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