TWI444065B - 設定次要細胞的方法及其通訊裝置 - Google Patents

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Description

設定次要細胞的方法及其通訊裝置
本發明關於一種用於一無線通訊系統之方法及其通訊裝置，尤指一種用來設定次要細胞的方法及其通訊裝置。
第三代合作夥伴計畫(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)所發展之通用行動電信系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)，採用寬頻分碼多工存取(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)的無線存取方式，其特色在於提供高頻譜利用效率、高覆蓋率、高品質及高速率的多媒體資料傳輸。通用行動電信系統包含有通用陸地全球無線存取網路(Universal Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)，其可視為一無線存取網路，包含有複數個基地台(Node-Bs，NBs)，用來與複數個用戶端(user equipments，UEs)進行通訊。此外，第三代合作夥伴計畫為了改良通用行動電信系統，進一步地制定長期演進(Long Term Evolution，LTE)系統，其支援第三代合作夥伴計畫第八版本(3GPP Rel-8)標準及/或第三代合作夥伴計畫第九版本(3GPP Rel-9)標準，以滿足使用者日益增加的需求。長期演進系統被視為提供高資料傳輸率、低潛伏時間、封包最佳化以及改善系統容量和覆蓋範圍的一種新無線介面及無線網路架構，包含有由複數個演進式基地台(evolved Node-Bs，eNBs)所組成之演進式通用陸地全球無線存取網路(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)，其一方面用以與用戶端進行通訊，另一方面用以與處理非存取層(Non Access Stratum，NAS)控制的核心網路進行通訊，而核心網路包含伺服閘道器(serving gateway)及行動管理單元(Mobility Management Entity，MME)等裝置。
交遞(handover)程序係用於持續移動之用戶端，使進行中之資料或語音連結維持運作。由於用戶端可能從來源基地台之涵蓋範圍移動至鄰近基地台之涵蓋範圍，因此進行中之通訊連結必須被相對應地轉移以維持該通訊連結的運作。根據用戶端所提供之量測結果，其包含來源基地台及鄰近基地台之訊號品質資訊，來源基地台判斷是否啟動用戶端的交遞程序。為了執行交遞程序，來源基地台傳送無線資源控制(Radio Resource Control，RRC)背景資訊至鄰近基地台，而鄰近基地台則回傳對應的無線資源組態至來源基地台。根據鄰近基地台所回傳的無線資源組態，來源基地台傳送交遞指令至用戶端。用戶端會根據交遞指令，對目標基地台執行包含有隨機存取通道(Random Access Channel，RACH)程序之交遞程序。需注意的是，於長期演進系統中，並無特別用於啟動交遞程序的交遞指令，演進式基地台使用包含mobilityControlinfo欄位之RRCConnectionReconfiguration訊息以觸發用戶端執行交遞程序。
先進長期演進(LTE-advanced，LTE-A)系統為長期演進系統之進階版本，其包含有載波集成(carrier aggregation)、協調多點傳送/接收(coordinated multipoint transmission/reception，CoMP)以及多輸入多輸出(multi-input multi-output，MIMO)等先進技術，以延展頻寬、提供快速轉換功率狀態及提升細胞邊緣效能。為了使先進長期演進系統中之用戶端及演進式基地台能相互通訊，用戶端及演進式基地台必須能支援為了先進長期演進系統所制定的標準，如第三代合作夥伴計畫第十版本(3GPP Rel-10)標準或較新版本的標準。
先進長期演進系統使用載波集成以達到延展頻寬的目的，載波集成聚合兩個或多個分量載波(component carriers)以達成更高頻寬的資料傳輸。因此，先進長期演進系統可藉由聚合5個頻寬為20MHz的分量載波以支援高達100MHz的頻寬，其中每個分量載波皆向後相容於第三代合作夥伴計畫第八版本所規範之單一載波。先進長期演進系統支援連續及非連續的分量載波，可藉由聚合非連續分量載波以增加頻寬彈性。
在先進長期演進系統設定用戶端之載波集成後，用戶端可於一個或多個分量載波上傳送及接收資料，以增加資料傳輸速率。於先進長期演進系統中，演進式基地台可根據用戶端不同的上鏈路及下鏈路載波集成能力，配置用戶端不同數目的上鏈路及下鏈路分量載波。進一步地，用戶端所使用之分量載波必包含有一下鏈路主要分量載波(primary component carrier，PCC)及一上鏈路主要分量載波，其餘分量載波則分別為上鏈路或下鏈路次要分量載波(secondary component carrier，SCC)。上鏈路及下鏈路次要分量載波的數量相關於用戶端能力及可配置的無線資源，上鏈路及下鏈路主要分量載波使用於建立及再建立無線資源控制與傳送及接收系統資訊。此外，運作於主要分量載波上之細胞係稱為主要細胞(primary cell)；運作於次要分量載波上之細胞係稱為次要細胞(secondary cell)。因此，當用戶端配置有多個分量載波時，亦表示用戶端配置有分別對應於多個分量載波之多個細胞。
另一方面，交遞亦可發生於不同的無線存取技術之間，例如跨無線存取技術(inter-radio access technology，inter-RAT)交遞。舉例來說，用戶端可從先進長期演進系統之一演進式基地台被交遞至長期演進系統之一演進式基地台或通用行動電信系統之一基地台，反之亦然。當跨無線存取技術交遞發生時，需考慮相異無線存取技術的各種相異功能。進一步地，當用戶端從先進長期演進系統之一演進式基地台被交遞至長期演進系統之一演進式基地台或通用行動電信系統之一基地台(或甚至更早期的系統)時，由於長期演進系統及通用行動電信系統等早期系統不支援載波集成，亦即不支援多個分量載波(即多個細胞)，無論基地台或者用戶端皆會無法處理相關於次要細胞之運作。此外，當用戶端從長期演進系統之一演進式基地台或通用行動電信系統之一基地台(或甚至更早期的系統)被交遞至先進長期演進系統之一演進式基地台時，由於長期演進系統及通用行動電信系統等早期系統不支援多個分量載波，無法提供相關的量測結果，先進長期演進系統之演進式基地台會無法立即配置多個分量載波予用戶端，而需要另一程序來配置多個分量載波予用戶端。換句話說，當跨無線存取技術交遞發生時，演進式基地台及用戶端會無法正常運作。因此，相關於跨無線存取技術交遞之訊令及協定需重新設計，使基地台及用戶端可正常運作，並進而充分利用資源(如分量載波及/或電力)，使用戶端可以最佳效能來進行通訊。
因此，本發明之主要目的即在於提供一種方法及其通訊裝置，用於設定次要細胞及處理當跨無線存取技術交遞，以解決上述問題。
本發明揭露一種處理至少一次要細胞(secondary cell)的方法，用於一無線通訊系統中一行動裝置，該行動裝置係由該無線通訊系統之一第一網路所管理，該方法包含有從該第一網路接收一交遞指令(handover command)後，釋放該至少一次要細胞，其中該交遞指令指示該行動裝置從該第一網路交遞至該無線通訊系統之一第二網路；其中該第二網路支援一第三代合作夥伴計畫(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)標準，其版本係相同於該第三代合作夥伴計畫第九版本(3GPP Rel-9)或早於該第三代合作夥伴計畫第九版本，以及該第一網路支援該第三代合作夥伴計畫標準，其版本係相同於該第三代合作夥伴計畫第十版本(3GPP Rel-10)或晚於該第三代合作夥伴計畫第十版本。
本發明另揭露一種處理一跨無線存取技術(inter-radio access technology，inter-RAT)交遞(handover)的方法，用於一無線通訊系統之一第一網路，用來處理從該第一網路至該無線通訊系統之一第二網路之該跨無線存取技術交遞，該方法包含有轉發複數個量測結果至該第二網路，其中該複數個量測結果包含有用於一第一分量載波(component carrier)之一最佳細胞及用於一第二分量載波之至少一可用的細胞。
請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一無線通訊系統10之示意圖。無線通訊系統10較佳地可為一通用行動電信系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)、長期演進系統(long term evolution，LTE)或支援載波集成(carrier aggregation，CA)之一先進長期演進系統(LTE-Advanced，LTE-A)，其簡略地係由一網路端及複數個用戶端(user equipments，UEs)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。於通用行動電信系統中，網路端可為一通用陸地全球無線存取網路(Universal Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)，其可包含有複數個基地台(Node-Bs，NBs)；或者，於長期演進系統中，網路端可為一演進式通用陸地全球無線存取網路(E-UTRAN)，其可包含有複數個演進式基地台(evolved NBs，eNBs)。進一步地，於先進長期演進系統中，網路端可為一演進式通用陸地全球無線存取網路，其可包含有複數個演進式基地台及中繼站(relays)。用戶端可為行動電話、筆記型電腦、平板電腦、電子書及可攜式電腦系統等裝置。此外，根據傳輸方向，可將網路端及用戶端分別視為傳送端或接收端。舉例來說，對於一上鏈路(uplink，UL)，用戶端為傳送端而網路端為接收端；對於一下鏈路(downlink，DL)，網路端為傳送端而用戶端為接收端。
請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一通訊裝置20之示意圖。通訊裝置20可為第1圖中之用戶端或網路端，包含一處理裝置200、一儲存單元210以及一通訊介面單元220。處理裝置200可為一微處理器或一特定應用積體電路(application-specific integrated circuit，ASIC)。儲存單元210可為任一資料儲存裝置，用來儲存一程式碼214，並透過處理裝置200讀取及執行程式碼214。舉例來說，儲存單元210可為用戶識別模組(subscriber identity module，SIM)、唯讀式記憶體(read-only memory，ROM)、隨機存取記憶體(random-access memory，RAM)、光碟唯讀記憶體(CD-ROM/DVD-ROM)、磁帶(magnetic tape)、硬碟(hard disk)及光學資料儲存裝置(optical data storage device)等，而不限於此。控制通訊介面單元220可為一無線收發器，其根據處理裝置200的處理結果，用來傳送及接收無線訊號。
請參考第3圖，第3圖為本發明實施例用於無線通訊系統10之通訊協定層之示意圖。部份協定層的行為可定義於程式碼214中，及透過處理裝置200來執行。協定層從上到下分別為無線資源控制(radio resource control，RRC)層300、封包資料匯聚協定(packet data convergence protocol，PDCP)層302、無線鏈路控制(radio link control，RLC)層304、媒體存取控制(medium access control，MAC)層306及實體(physical，PHY)層308。無線資源控制層300係用於執行廣播、呼叫、無線資源控制連結管理、量測回傳及控制與用於產生及釋放無線承載(radio bearer)之無線承載控制。封包資料匯聚協定層302係用來處理傳輸之加密及完整性保護(integrity protection)，並於交遞(handover)發生時維持封包之傳遞順序。無線鏈路控制層304係用於分割(segmentation)/串接(concatenation)封包，並於封包遺失時維持封包之傳遞順序。媒體存取控制層306係用於混合自動重傳請求(hybrid automatic repeat request，HARQ)程序、複合邏輯通道、隨機存取通道(random access channel，RACH)程序及維持上鏈路時序校準。於混合自動重傳請求程序中，當用戶端成功地接收及解碼媒體存取控制層之資料/控制封包時，則回傳一收訖確認(acknowledgement，ACK)至網路端；若否，則回傳一未收訖錯誤(negative acknowledgement，NACK)至網路端。實體層308係用於提供實體通道。需注意的是，第3圖係用來簡略地說明協定層的行為，實際上，根據協定層使用於通用行動電信系統、長期演進系統或先進長期演進系統，其行為係有所不同。舉例來說，於通用行動電信系統中，封包資料匯聚協定層302不使用於傳輸無線資源控制訊息。另一方面，以實體層308來說，通用行動電信系統採用寬頻分碼多重存取(wideband code division multiple access，WCDMA)或分時多重存取(time division multiple access，TDMA)技術；長期演進系統及先進長期演進系統採用正交分頻多重存取(orthogonal frequency-division multiple access，OFDMA)/正交分頻多工(orthogonal frequency-division multiplexing，OFDM)技術。
請參考第4圖，第4圖為本發明實施例一跨無線存取技術(inter-radio access technology，inter-RAT)交遞之示意圖，其包含有通用行動電信系統或長期演進系統之一傳統網路及先進長期演進系統之一先進網路，用戶端係於傳統網路及先進網路之間進行交遞。換句話說，先進網路支援載波集成，可配置多個細胞(即多個分量載波(component carrier))予用戶端，使用戶端可透過多個細胞接收服務。另一方面，傳統網路不支援載波集成，用戶端僅能透過單一細胞接收服務。
請參考第5圖，第5圖為本發明實施例一流程50之流程圖。流程50用於第4圖之用戶端中，用來當用戶端從先進網路被交遞至傳統網路時，處理至少一次要細胞(secondary cell)。流程50可被編譯成程式碼214，其包含以下步驟：步驟500：開始。
步驟502：從該先進網路接收一交遞指令後，釋放該至少一次要細胞，其中該交遞指令指示該用戶端從該先進網路交遞至該傳統網路。
步驟504：結束。
當用戶端從先進網路之涵蓋範圍移動至傳統網路之涵蓋範圍時，需執行跨無線存取技術交遞。在此情形下，先進網路會傳送一交遞指令至用戶端，用來指示用戶端從先進網路交遞至傳統網路。根據流程50，於接收交遞指令之後，用戶端會釋放至少一次要細胞。進一步地，該傳統網路支援一第三代合作夥伴計畫(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)標準，其版本係相同於該第三代合作夥伴計畫第九版本(3GPP Rel-9)或早於該第三代合作夥伴計畫第九版本，以及該先進網路支援該第三代合作夥伴計畫標準，其版本係相同於該第三代合作夥伴計畫第十版本(3GPP Rel-10)或晚於該第三代合作夥伴計畫第十版本。因此，由於傳統網路不支援載波集成，亦即不會透過至少一次要細胞傳送資訊至用戶端，用戶端藉由釋放至少一次要細胞，可避免將電力用於至少一次要細胞上等待傳統網路傳送資訊。根據流程50，當用戶端從先進網路交遞至傳統網路時，用戶端可大幅節省電力。
較佳地，交遞指令係定義於第三代合作夥伴計畫標準中一RRCConnectionReconfiguration訊息，其包含有一完整組態(full configuration)(如mobilityControlInfo)指示(如fullConfig)，用來指示完整組態可用於RRCConnectionReconfiguration訊息，但不限於此。
因此，根據上述說明及流程50，當用戶端從先進網路被交遞至傳統網路時，用戶端會釋放傳統網路所不支援之至少一次要細胞，以節省於至少一次要細胞上等待傳統網路傳送資訊之所需電力。
請參考第6圖，第6圖為本發明實施例一流程60之流程圖。流程60用於第4圖之傳統網路中，用來當用戶端從傳統網路被交遞至先進網路時，處理跨無線存取技術交遞。流程60可被編譯成程式碼214，其包含以下步驟：步驟600：開始。
步驟602：轉發複數個量測結果至該先進網路，其中該複數個量測結果包含有用於一第一分量載波(component carrier)之一最佳細胞及用於一第二分量載波之至少一可用的細胞。
步驟604：結束。
當用戶端從傳統網路之涵蓋範圍移動至先進網路之涵蓋範圍時，需執行跨無線存取技術交遞。根據流程60，傳統網路轉發複數個量測結果至先進網路，其中複數個量測結果包含有用於第一分量載波之最佳細胞及用於第二分量載波之至少一可用的細胞。較佳地，最佳細胞係用於一主要細胞(primary cell)；至少一可用的細胞係用於至少一次要細胞(secondary cell)。因此，先進網路不僅可繼續完成跨無線存取技術交遞，亦可立即根據複數個量測結果，配置主要細胞及至少一次要細胞(即多個細胞)予用戶端。用戶端可於完成跨無線存取技術交遞後，立即透過多個細胞接收服務，而不需要先進網路再啟動另一程序來配置多個細胞予用戶端，可節省另一程序所需的資源及延遲。
較佳地，傳統網路可傳送包含有複數個量測結果之一交遞準備訊息(handover preparation message)至先進網路，以觸發跨無線存取技術交遞。進一步地，於先進網路決定用於用戶端之主要細胞及至少一次要細胞後，先進網路產生一交遞指令，其包含有用於主要細胞之一主要細胞組態及用於至少一次要細胞之至少一次要細胞組態。接著，先進網路會傳送交遞指令至傳統網路，傳統網路再將交遞指令轉發至用戶端。因此，根據主要細胞組態及至少一次要細胞組態，用戶端可透過主要細胞及至少一次要細胞接收服務。
需注意的是，傳統網路支援一第三代合作夥伴計畫標準，其版本係相同於該第三代合作夥伴計畫第九版本或早於該第三代合作夥伴計畫第九版本，以及該先進網路支援該第三代合作夥伴計畫標準，其版本係相同於該第三代合作夥伴計畫第十版本或晚於該第三代合作夥伴計畫第十版本。較佳地，交遞指令係定義於第三代合作夥伴計畫標準中一RRCConnectionReconfiguration訊息，用來指示用戶端執行跨無線存取技術交遞，但不限於此。
因此，根據上述說明及流程60，當用戶端從先進網路被交遞至傳統網路時，用戶端可於完成跨無線存取技術交遞後，立即透過多個細胞接收服務，而不需要先進網路再啟動另一程序來配置多個細胞予用戶端，可節省另一程序所需的資源及延遲。
前述之所有流程之步驟(包含建議步驟)可透過裝置實現，裝置可為硬體、韌體(為硬體裝置與電腦指令與資料的結合，且電腦指令與資料屬於硬體裝置上的唯讀軟體)或電子系統。硬體可為類比微電腦電路、數位微電腦電路、混合式微電腦電路、微電腦晶片或矽晶片。電子系統可為系統單晶片(system on chip，SOC)、系統級封裝(system in package，SiP)、嵌入式電腦(computer on module，COM)及通訊裝置20。
綜上所述，當跨無線存取技術交遞發生時，本發明提供一種用來設定多個細胞予用戶端方法。根據本發明，當用戶端從先進網路被交遞至傳統網路時，用戶端會釋放傳統網路所不支援之至少一次要細胞，以節省於至少一次要細胞上等待傳統網路傳送資訊之所需電力。此外，用戶端可於完成跨無線存取技術交遞後，立即透過多個細胞接收服務，而不需要先進網路再啟動另一程序來配置多個細胞予用戶端，可節省另一程序所需的資源及延遲。
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
20．．．通訊裝置
200．．．處理裝置
210．．．儲存單元
214．．．程式碼
220．．．通訊介面單元
300．．．無線資源控制層
302．．．封包資料匯聚協定層
302．．．無線鏈路控制層
306．．．媒體存取控制層
308．．．實體層
50、60．．．流程
500、502、504、600、602、604．．．步驟
第1圖為本發明實施例一無線通訊系統之示意圖。
第2圖為本發明實施例一通訊裝置之示意圖。
第3圖為本發明實施例用於一無線通訊系統之通訊協定層之示意圖。
第4圖為本發明實施例一跨無線存取技術交遞之示意圖。
第5圖為本發明實施例一流程之示意圖。
第6圖為本發明實施例一流程之示意圖。
50．．．流程
500、502、504．．．步驟

Claims (6)

  1. 一種處理至少一次要細胞(secondary cell)的方法，用於一無線通訊系統中一行動裝置，該行動裝置係由該無線通訊系統之一第一網路所管理，該方法包含有：從該第一網路接收一交遞指令(handover command)後，釋放所有次要細胞，其中該交遞指令指示該行動裝置從該第一網路交遞至該無線通訊系統之一第二網路；其中該第二網路支援一第三代合作夥伴計畫(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)標準，其版本係相同於該第三代合作夥伴計畫第九版本(3GPP Rel-9)或早於該第三代合作夥伴計畫第九版本，以及該第一網路支援該第三代合作夥伴計畫標準，其版本係相同於該第三代合作夥伴計畫第十版本(3GPP Rel-10)或晚於該第三代合作夥伴計畫第十版本；其中該交遞指令係一RRCConnectionReconfiguration訊息，其包含有一完整組態(full configuration)指示。
  2. 一種處理一跨無線存取技術(inter-radio access technology，inter-RAT)交遞(handover)的方法，用於一無線通訊系統之一第一網路，用來處理從該第一網路至該無線通訊系統之一第二網路之該跨無線存取技術交遞，該方法包含有：轉發複數個量測結果至該第二網路，其中該複數個量測結果包含有用於一第一分量載波(component carrier)之一最佳細 胞及用於一第二分量載波之至少一可用的細胞。
  3. 如請求項2所述之方法，其中轉發該複數個量測結果至該第二網路之步驟包含有：轉發包含有該複數個量測結果之一交遞準備訊息(handover preparation message)至該第二網路。
  4. 如請求項2所述之方法，另包含有：根據該複數個量測結果，該第二網路產生一交遞指令。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該交遞指令係一RRCConnectionRecontiguration訊息，其包含有一主要細胞(primary cell)組態及至少一次要細胞(secondary cell)組態。
  6. 如請求項2所述之方法，其中該第一網路支援一第三代合作夥伴計畫(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)標準，其版本係相同於該第三代合作夥伴計畫第九版本(3GPP Rel-9)或早於該第三代合作夥伴計畫第九版本，以及該第二網路支援該第三代合作夥伴計畫標準，其版本係相同於該第三代合作夥伴計畫第十版本(3GPP Rel-10)或晚於該第三代合作夥伴計畫第十版本。
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